专利名称：城市中水的处理及回用方法
技术领域：
本发明涉及城市中水的处理及回用方法。
背景技术：
中水的水质介于污水和自来水之间，是城市污水、废水经净化处理后达到国家标准，能在一定范围内使用的非饮用水。其中，城市中水具有水量大、水质稳定、来源可靠、不需要长距离引水的特点，是一种可持续利用的再生水资源。做为用水大户的工业企业，循环冷却水和锅炉用水的耗水量巨大，水资源普遍存在缺口。将城市“中水”处理后回用于循环冷却水或锅炉用水，能够解决工业企业水资源不足的问题、提高水资源重复利用率并且减少污水的排放，具有巨大的社会效益和良好的经济效益，因此也得到极大的重视和广泛的研究。ZL 03139046. 3提出了一种城市中水作为工业循环冷却水的深度处理方法。CN 101318747A提出了一种电厂用城市中水深度处理方法。以上的处理方法主要目的是去除城市中水的浊度、悬浮物等杂质，无法去除城市中水中的无机盐，因此无法用作锅炉用水。我国的许多地区，特别是沿海地区，城市中水的盐含量较高，电导率普遍大于1200 μ S/cm，高于循化冷却水的回用指标，如采用上述的处理方法，这部分城市中水无法回用于循环冷却水。反渗透是一种有效的脱盐技术，但反渗透膜对进水水质的要求较高，通常要求废水中的COD含量小于30mg/L以下，因此城市中水需进行预处理后才能满足反渗透膜的进水要求。常规的反渗透进水预处理工艺包括生化处理、杀菌和过滤等步骤，根据生化处理工艺的不同，如采用活性污泥法，还需要包括沉降步骤。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种城市中水的处理方法，城市中水经该方法处理后，可以用作工业循环冷却水补充水或锅炉用水补充水。一种城市中水的处理方法，包括将城市中水顺序进行化学氧化、沉降、曝气生物滤池、杀菌、过滤和反渗透；化学氧化步骤中，氧化剂的加入量为2-200mg/L ；沉降步骤中，沉降时间> 8小时。一种城市中水处理后的回用方法，将过滤处理后的废水和反渗透处理后的废水混合，使混合水的电导率符合循环冷却水补充水的要求，然后用作循环冷却水补充水。本发明还提供了另一种城市中水处理后的回用方法，将反渗透处理后的废水用作锅炉用水补充水。与现有技术相比，本发明具有如下优点1.常规生化技术的有机物去除率只有30%左右。本发明先采用化学氧化和沉降， 再采用生化技术对城市中水进行处理，有机物去除率可达50%以上，效果显著。本发明在化学氧化步骤后增加了沉降步骤，不但可以除去废水中非溶解性的杂质，稳定后续步骤的供水水质，而且可以避免化学氧化剂对后续生化作用的不利影响。2.城市中水经本发明方法处理后，可以作为锅炉用水补充水，扩大了中水的使用范围。对于盐含量超过回用循环冷却水指标的城市中水，采用本发明的方法处理后，可回用于循化冷却水系统。3.城市中水经本发明处理后，作为循化冷却水补充水可提高循化冷却水系统的浓缩倍数，节约水资源。4.本发明的方法成本较低。
具体实施例方式以下详细阐述本发明。(1)从市政污水处理厂出来的城市中水首先进行化学氧化处理，即向废水中投加一定量的氧化剂以消除废水中的色度、异味并可以消灭废水中的细菌及降低废水的C0D，同时可以改善废水的可生化性。所用的氧化剂可以是次氯酸盐、氯气、二氧化氯、氯化异氰尿酸和氯化异氰尿酸盐的一种或几种，优选次氯酸钠。氧化剂的投加量为2-200mg/L，优选为 5_50mg/Lo(2)对步骤(1)处理后的废水进行沉降处理，沉降时间彡8小时，优选彡24小时； 从经济合理性考虑，沉降时间< 240小时，优选< 120小时。所述的沉降时间是指废水在沉降装置中的停留时间，如采用连续方式操作时，所述的沉降时间是指体积空速的倒数。废水进行沉降处理后，可以除去其中的非溶解性杂质。废水在沉降装置中停留足够的时间可以避免氧化剂对后续生化过程产生的不利影响。(3)经步骤( 处理后的废水进入到曝气生物滤池进行生化处理以去除废水中的 COD、氨氮、悬浮物等杂质。(4)经步骤( 处理后的废水投加消毒剂进行杀菌、消毒处理。杀菌剂可以是次氯酸盐、氯气、二氧化氯、氯化异氰尿酸、氯化异氰尿酸盐、臭氧、双氧水、溴水、次溴酸盐、季铵盐和季磷盐中的一种或几种，优选三氯异氰尿酸和/或二氯异氰尿酸钠；杀菌剂的投加量可以是 2-200mg/L，优选 5-50mg/L。(5)对步骤(4)处理后的废水进行过滤。过滤的方式优选为二级过滤处理后。所述的二级过滤可以是现有技术中的各种过滤方式的组合，优选砂滤+多介质过滤。(6)步骤(5)过滤后的废水进入反渗透系统中进行反渗透脱盐处理。反渗透属现有技术，本领域普通技术人员可根据水质情况，容易的选择合适的设备和操作条件。优选的情况下，经步骤(5)过滤处理后的废水，先进入一个中间水池，然后再进入反渗透系统中进行反渗透脱盐处理。中间水池的停留时间是0. 5-6小时，优选1-4小时。所述的停留时间是指体积空速的倒数。设置中间水池的可以避免水质水量的波动对反渗透系统及循环水系统的冲击。以下通过结合实施例进一步说明本发明，实施例中的ppm为重量比。实施例1南方某市城市中水处理后回用炼油厂。城市中水水量为400m3/h，采用化学氧化-沉降-生化处理-消毒-过滤-反渗透处理工艺处理；化学氧化单元采用次氯酸钠为氧化剂，投加量为IOppm;沉降单元中废水在沉降罐的时间为60小时；生化单元采用BAF处理，水力停留时间为2小时；消毒单元采用氯化异氰尿酸做杀菌剂，投加浓度为IOppm;过滤采用砂滤和多介质两级过滤；废水在中间水池的停留时间为3小时；采用二级反渗透处理； 处理前后废水的水质见表1。处理后过滤出水100m3/h和反渗透出水100m3/h混合后作为循环冷却水补充水，反渗透出水125m3/h作为锅炉用水补充水，反渗透浓水75m3/h直接排放。对比例不采用本发明中的城市中水预处理流程，而采用常规的BAF-絮凝沉淀-过滤-消毒预处理流程处理上述城市中水，其中BAF单元的水力停留时间为3小时；絮凝沉淀单元中采用聚合氯化铝为絮凝剂，投加量为20ppm，水力停留时间为1小时；过滤单元采用砂滤和多介质两级过滤；消毒单元采用氯化异氰尿酸做杀菌剂，投加浓度为lOppm。处理前后的水质见表2。从表2的数据可以看出，采用上述常规城市中水处理工艺处理后的城市中水COD 大于30mg/L，不满足进反渗透系统的水质要求，无法采用反渗透进行脱盐处理。实施例2北方某市城市中水处理后回用石化厂。城市中水水量为600m3/h，采用化学氧化-沉降-生化处理-消毒-过滤-反渗透处理工艺处理；化学氧化单元采用氯化异氰尿酸为氧化剂，投加量为IOppm ；沉降单元中废水在沉降罐的时间为48小时；生化单元采用BAF 处理，水力停留时间为2小时；消毒单元采用氯气做杀菌剂，投加浓度为5ppm ；过滤采用砂滤和多介质两级过滤；废水在中间水池的停留时间为2小时；采用三级反渗透处理；处理前后废水的水质见表3。处理后过滤出水200m3/h作为循环水补充水，反渗透出水300m3/h作为锅炉用水的补充水，反渗透浓水100m3/h直接排放。表 权利要求
1.一种城市中水的处理方法，包括将城市中水顺序进行化学氧化、沉降、曝气生物滤池、杀菌、过滤和反渗透；化学氧化步骤中，氧化剂的加入量为2-200mg/L ；沉降步骤中，沉降时间> 8小时。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的氧化剂为次氯酸盐、氯气、二氧化氯、氯化异氰尿酸及氯化异氰尿酸盐的一种或几种。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，化学氧化步骤中，氧化剂的投加量为 5_50mg/Lo
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，沉降步骤中，沉降时间>24小时。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，杀菌步骤中，杀菌剂为次氯酸盐、氯气、二氧化氯、氯化异氰尿酸、氯化异氰尿酸盐、臭氧、双氧水、溴水、次溴酸盐、季铵盐和季磷盐中的一种或几种。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，杀菌步骤中，杀菌剂的投加量为2-200mg/L0
7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，杀菌步骤中，杀菌剂的投加量为5-50mg/L0
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，过滤步骤中，采用砂滤和多介质过滤的二级过滤方式。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，过滤处理后的废水，先进入中间水池，然后再进入反渗透系统中进行反渗透脱盐处理。
10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，中间水池的停留时间是0.5-6小时。
11.一种城市中水处理后的回用方法，将权利要求1中过滤处理后的废水和反渗透处理后的废水混合，使混合水的电导率符合循环冷却水补充水的要求，然后用作循环冷却水补充水。
12.—种城市中水处理后的回用方法，将权利要求1中反渗透处理后的废水用作锅炉用水补充水。
全文摘要
本发明涉及城市中水的处理及回用方法，包括将城市中水顺序进行化学氧化、沉降、曝气生物滤池、杀菌、过滤和反渗透；化学氧化步骤中，氧化剂的加入量为2-200mg/L；沉降步骤中，沉降时间≥8小时。城市中水经本发明方法处理后，可以用作锅炉用水补充水；对于盐含量超过回用循环水指标的城市中水，采用本发明的方法处理后，可以用作循化冷却水补充水。
文档编号C02F9/14GK102452767SQ20101051921
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月26日 优先权日2010年10月26日
发明者李本高, 桑军强, 高峰 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院