[发明专利]一种陶瓷污水处理装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷污水处理领域，具体涉及一种陶瓷污水处理装置及方法。

背景技术

陶瓷生产中的废水主要来自原料制备、釉料制备工序及设备和地面冲洗水和窑炉冷却水。在墙地砖的生产线中，还包括喷雾干燥塔冲洗和墙地砖抛光冷却水。原料精制过程中的压滤水，主要污染物为悬浮物，通常悬浮颗粒较细；修坯废水水量较少，但悬浮物含量大，达到5000mg／L；抛光废水主要产生在研磨、抛光、磨边、倒角等工序中，主要含瓷砖粉末、抛光剂和研磨剂；设备和车间地面冲洗水包括球磨机、浆池、料仓、喷雾干燥塔的冲洗，施釉、印花机械、除铁器的冲洗等，由于各车间各工序的不同及陶瓷产品的不同使得这类废水的污染物成份比较复杂，主要有硅质悬浮颗粒、矿物悬浮颗粒、化工原料污染物废水；设备间接冷却水无污染物质，但温度较高。虽然大部分陶瓷企业都进行了污水处理和污泥处置，但还是有一些企业废水治理不够彻底，仍然有大量废水排放；污泥处置通常填埋或者堆放，陶瓷污泥资源化效率低。因此陶瓷污水处理和污泥处置研究已经成为环境保护研究中的一个重要课题。

现有的陶瓷污水处理方式多为化学沉淀、平流式沉淀、斜管（板）沉淀和活性污泥法，占地面积大，化学沉淀是通过添加聚合物促进污泥沉淀，在污泥中增加了新的化学物质，污泥再进入陶瓷生产线的效率大幅降低，造成污泥中大量可用的资源浪费；平流式沉淀，设备占地面积大，处理效率低；斜管（板）沉淀结构复杂，易堵塞。陶瓷污水处理技术较少采用膜工艺，与传统膜处理工艺对悬浮物浓度的要求有关，但该工艺过程简单，设备少，运行费用低，同时通过膜进行悬浮物与水的分离可以在不引入新的化学成分，进而为污泥重新利用提供了条件，在陶瓷废水处理领域具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是常规处理工艺陶瓷污泥利用率较低的问题，提供一种陶瓷污水处理装置及方法。

本发明所要解决的上述技术问题，通过如下技术方案予以实现：

一种陶瓷污水处理装置，包括沉淀池、中间水池、膜组池和净水池，依水流动的上游至下游方向，沉淀池在中间水池的上游，中间水池在膜组池的上游，膜组池在净水池的上游，通过管道连接，所述的膜组池和净水池的连接管道中间设有膜自吸泵。

污水经沉淀池、中间水池处理后进入膜组池进一步处理，最终进入净水池排放或回用。中间水池用于调节膜组池和沉淀池水位。悬浮物质逐渐沉积于膜组池底部。膜自吸泵为水通过膜组提供动力。

优选地，所述的沉淀池包括初沉池和二沉池。污水经过初沉去除陶瓷碎片后进入二沉池后大颗粒悬浮物进一步沉降。

优选地，所述的膜组池包括膜安装支架、膜组和储药罐，所述的膜组设有进水口、出水口和反冲接口，所述的膜组反冲接口和储药罐通过加药泵连接，所述的膜自吸泵同膜组出水口相连。膜安装支架用于固定膜组，污水自膜组进水口进入，经膜组处理后由出水口排出。反冲接口连接储药罐，位置靠近出水口。正常运行时，污水经膜处理后产生的净水由膜自吸泵从膜组出水口引出。储药罐中存放用于反冲清洗膜组的化学药剂，膜组运行效率下降时，打开加药泵，进行反冲洗，反冲后的膜组可继续使用。

优选地，所述的沉淀池、中间水池和膜组池底部通过管道同板框压滤机连接。沉淀池，中间水池和膜组池产生的污泥进入板框压滤机压缩脱水后再处置。膜组池中的污水主要污染物质为硅质和矿物悬浮物，产生的污泥经压缩处理后可作为陶瓷生产的原料。

优选地，所述的膜组内部为TiO₂和Fe³⁺联合改性的中空纤维膜，构型为浸没式，孔径为0.2微米。该膜针对陶瓷污水有高效的泥水分离效果。

优选地，所述的沉淀池、中间水池和膜组池底部同板框压滤机之间分别设有污泥泵。污泥泵为污泥进入板框压滤机提供动力。

优选地，所述的纳米TiO₂和Fe³⁺联合改性的中空纤维膜，改性方法为：将中空纤维膜置于中性或偏碱性的溶液中，添加质量分数为0.02%~0.06%的Fe³⁺离子，在加压环境下，使用膜自吸泵抽吸数次；所得Fe³⁺改性的中空纤维膜表面多次喷涂质量分数为5%~20%的纳米TiO₂水溶液。Fe³⁺可令膜表面光滑，增加中空纤维膜表面的亲水性，纳米TiO₂可令膜表面更加光滑，进一步增加膜表面的亲水性，提高泥水分离效率；改性后的膜表面抗污染性能提高，反冲清洗效率得到了提高。