专利名称：连续曝气式超滤洗车废水的循环回收系统装置及其方法
技术领域：
本发明属于环境保护领域，具体涉及ー种废水的回收系统装置及其方法，尤其是涉及ー种连续曝气式超滤洗车废水的回收系统装置及其方法。
背景技术：
随着经济的发展和人民生活水平的提高，汽车的保有量剧增，带来了洗车用水的大量消耗。然而许多地区尚未对洗车用水进行严格管理，盗用地下水、民用水洗车的现象屡见不鲜。此外，许多洗车机构利用室外空地洗车，无任何污水收集设施，造成污水横流，严重影响市容市貌及居民的身体健康。为此，加大洗车废水的收集和循环利用有利于缓解水资源紧张，是消除水环境污染的有效途径之一；而开发安全可靠、效果好、能耗低、投资省的洗车废水处理循环技术和相关配套设备，符合我国环境保护和节能减排的相关政策，具有重大的环境和经济的效益。洗车过程中转移进入废水的污染物主要为汽车底盘粘附的大颗粒泥沙、机油、车体及车窗粘附的灰尘等。2002年12月20日国家颁布实施了《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002)，规定洗车用杂用水的浊度小于5NTU，可见洗车用杂用水的标准十分严格，需采用有效的处理手段方可循环回用。据调查，某些洗车机构以石英砂过滤作为洗车废水回用的主要手段，但简单的石英砂过滤并不能达到循环回用标准。石英砂过滤与活性炭吸附联用能够提高出水水质，然而活性炭价格高，如不及时进行再生或更换，易饱和并滋生细菌，导致出水异味。超滤(UF)作为ー种膜分离技术，具有运行稳定，易实现自动化等优点，它是以膜两侧的压差为驱动力，以机械筛分原理为基础的分离过程，主要用于去除固体颗粒物、悬浮物、大分子物质、细菌和胶体等物质，因此以超滤作为洗车废水的回用エ艺能够有效防止汽车漆面划伤，并解决水质发臭的问题。然而，洗车废水中含有大量的颗粒物、灰尘和部分有机物，若采用常规的超滤エ艺则需要进行严格的预处理，其主要単元包括混凝、沉淀、砂滤和活性炭吸附。复杂的预处理过程一方面増加了超滤エ艺的应用成本，如投加药剂，更换或再生活性炭的费用；另一方面増大了设备的占地面积，不适用于大部分洗车机构场地狭小的特点。
发明内容
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种连续曝气式超滤洗车废水的回收系统装置；该装置具有出水效果好、结构简単、占地面积小等优点。本发明要解决的第二个技术问题是提供ー种使用上述系统装置进行洗车废水循环回收的方法。为解决上述第一个技术问题，本发明ー种连续曝气式超滤洗车废水的回收系统装置，包括洗车废水进水管、沉淀池、中间水池、多介质过滤器、精密过滤器、连续曝气式超滤単元、曝气装置和水箱；所述洗车废水进水管通入沉淀池，所述沉淀池和中间水池为一体结构，中间通过
4隔板隔开，所述隔板上方设有通孔，该通孔既是沉淀池的出水ロ，也是中间水池的入水ロ ；
所述中间水池设有通向多介质过滤器的出水管道；所述介质过滤器设有通向中间水池的回水管道；所述介质过滤器设有通向精密过滤器的出水管道；所述精密过滤器设有通向连续曝气式超滤单元的出水管道；所述连续曝气式超滤单元内设有外压式超滤膜，该外压式超滤膜将连续曝气式超滤单元分成超滤膜外表面和超滤膜内表面；所述连续曝气式超滤单元顶部的浄水出ロ通过管道与水箱顶部连接相通，所述水箱下部通过管道连接一反洗水泵，该反洗水泵的出口通过管道通向连续曝气式超滤单元底部，所述连续曝气式超滤单元的上部侧面设有管道通向中间水池；所述曝气装置包括曝气头和与曝气头通过管道连通的曝气泵；所述曝气头设置在连续曝气式超滤单元内；优选地，所述中间水池通向多介质过滤器的出水管道上设提升泵；优选地，所述沉淀池和中间水池设置在地面以下，所述多介质过滤器、精密过滤器、连续曝气式超滤单元、曝气装置和水箱设置在地面之上。更优选地，地面上的设备为撬装式一体结构。优选地，所述多介质过滤器为石英砂-陶瓷过滤器；所述精密过滤器的过滤精度为 10 100 μ m ；优选地，所述中间水池内设置有液位开关；用于控制中间水池水位高低；优选地，连续曝气式超滤单元的下部设有放空ロ。为解决上述第二个技术问题，本发明ー种使用上述系统装置进行洗车废水循环回收的方法包括如下步骤I)洗车废水经收集后经洗车废水进水管进入沉淀池；2)将沉淀池中去除泥沙等颗粒物及悬浮物后的废水输送到中间水池；3)使用提升泵将中间水池中的废水输送到多介质过滤器进行过滤，进ー步过滤去除悬浮杂质；4)再将多介质过滤器过滤后的废水输送精密过滤器，再进ー步去除悬浮物；5)将精密过滤器过滤的废水输送到连续曝气式超滤单元，运行曝气泵使曝气头持续曝气，控制超滤单元的操作压力，使废水由超滤膜外表面向超滤膜内表面滲透，完成过滤过程；然后通过管道将过滤后的净水输送到水箱；6)需要反洗时，运行曝气泵使曝气头持续曝气，控制超滤单元的操作压力，使清水从超滤膜内表面向外表面滲透；同时水箱内的清水通过反洗水泵输送到到连续曝气式超滤単元，对超滤膜外表面进行清洗，清洗后的废水通过管道输送回中间水池；在超滤膜过滤和反洗过程中均进行曝气，超滤膜的外表面始終处于水气冲洗的联合作用下，減少污染物在超滤膜表面的附着，降低膜孔堵塞的几率。优选地，步骤5)中，过滤过程控制超滤膜的通量为10 50L/m2 *h，气水比为I: I 3:1，压强为 O. I O. 4MPa。优选地，步骤6)中，反洗过程控制超滤膜的通量为30 100L/m2 · h，气水比为2:1 5:1，压强为O. 2 O. 6MPa ;反洗周期为40 60min，反洗时间为30 60s。
本发明具有如下有益效果I、连续曝气式超滤单元为密闭承压设计，不在反应器内添加活性污泥，不同于膜生物反应器(MBR)，能够避免污泥中的微生物堵塞膜孔；2、在过滤的过程中进行曝气，附着的污染物在气水的联合作用下脱离超滤膜表面，减轻膜污染；3、采用石英砂过滤的预处理方式，避免添加混凝剂等化学药剂或采用活性炭吸附エ艺，简化工艺流程，降低运行成本。4、地上设备为撬装式，便于现场安装。
图I为本发明结构示意图。
具体实施例方式为了更好的了解本发明，下面通过更详细的实施例来进行说明实施例I一种连续曝气式超滤洗车废水的回收系统装置，包括洗车废水进水管100、沉淀池200、中间水池300、多介质过滤器400、精密过滤器500、连续曝气式超滤单元600、曝气装置700和水箱800 ；所述洗车废水进水管100通入沉淀池200，所述沉淀池200和中间水池300为一体结构，中间通过隔板201隔开，所述隔板201上方设有通孔202，该通孔202既是沉淀池200的出水ロ，也是中间水池300的入水ロ ；所述中间水池300的底部设有提升泵301，该提升泵301通过中间水池出水管道302通向多介质过滤器400的进水口 ；所述介质过滤器400的上部设有通向中间水池300的介质过滤器回水管道401 ；
所述介质过滤器400设有通向精密过滤器500的下部进水ロ的介质过滤器出水管道 402 ；所述精密过滤器500设有通向连续曝气式超滤单元600进水ロ的精密过滤器出水管道501 ；所述连续曝气式超滤单元600内设有外压式超滤膜601，该外压式超滤膜601将连续曝气式超滤单元分成超滤膜外表面602和超滤膜内表面603 ;所述连续曝气式超滤单元600顶部的净水出ロ通过管道604与水箱800顶部连接相通，所述水箱800下部通过管道801连接一反洗水泵802，该反洗水泵802的出口通过管道803通向连续曝气式超滤单元600底部；所述连续曝气式超滤单元600的上部侧面设有管道605通向中间水池300 ；所述曝气装置700包括曝气头701和与曝气头701通过管道连通的曝气泵702 ；所述曝气头701设置在连续曝气式超滤单元600内，且设置在外压式超滤膜601的下方，方便气泡对外压式超滤膜601外表面的冲击；所述沉淀池200和中间水池300设置在地面以下，所述多介质过滤器400、精密过滤器500、连续曝气式超滤单元600、曝气装置700和水箱800设置在地面之上；且地面上的设备为撬装式一体结构；
所述多介质过滤器400为石英砂-陶瓷过滤器；所述精密过滤器500的过滤精度为 10 100 μ m ；所述中间水池300内设置有液位开关303 ;用于控制中间水池水位高低；所述连续曝气式超滤单元600的下部设有放空ロ 605。本发明ー种使用上述系统装置进行洗车废水循环回收的方法包括如下步骤I)洗车废水经收集后经洗车废水进水管100进入沉淀池200 ；2)将沉淀池200中去除颗粒物及悬浮物后的废水输送到中间水池300 ；3)使用提升泵301将中间水池300中的废水输送到多介质过滤器400进行过滤；进ー步过滤去除悬浮杂质；4)再将多介质过滤器400过滤后的废水输送精密过滤器500，再进ー步去除悬浮物；5)将精密过滤器500过滤的废水输送到连续曝气式超滤单元600，运行曝气泵702使曝气头701持续曝气，控制超滤单元600的操作压力，使废水由超滤膜外表面602向超滤膜内表面603滲透，完成过滤过程；然后通过管道604将过滤后的净水输送到水箱800 ；6)需要反洗时，运行曝气泵702使曝气头701持续曝气，控制超滤单元600的操作压力，使清水从超滤膜内表面603向外表面602滲透；同时水箱800内的清水通过反洗水泵802输送到连续曝气式超滤单元600，对超滤膜外表面603进行清洗，清洗后的废水通过管道输送回中间水池300;在超滤膜过滤和反洗过程中均进行曝气，超滤膜的外表面始終处于水气冲洗的联合作用下，減少污染物在超滤膜表面的附着，降低膜孔堵塞的几率；步骤5)中，过滤过程控制超滤膜的通量为10L/m2 · h，气水体积比为1:1，压强为O. IMPa ；步骤6)中，反洗过程控制超滤膜的通量为100L/m2 · h，气水体积比为5:1，压强为O. 6MPa ;反洗周期为60min，反洗时间为60s。处理后出水的各项指标的平均值为C0D为41. 2mg/L,浊度为I. 0NTU,阴离子合成洗涤剂O. 3mg/L，满足洗车循环水回用要求。实施例2重复实施例1，其不同之处仅在于过滤过程控制超滤膜的通量为30L/m2 · h，气水体积比为2:1，反应器内压强为
O.3MPa ；反洗过程控制超滤膜的通量为60L/m2 *h，气水体积比为3:1，压强为O. 4MPa ;反洗周期为50min，反洗时间为50s。处理后出水的各项指标的平均值为C0D为46. 3mg/L,浊度为2. 0NTU,阴离子合成洗涤剂O. 4mg/L，满足洗车循环水回用要求。实施例3重复实施例1，其不同之处仅在于过滤过程中控制超滤膜的通量为50L/m2 · h，气水体积比为3:1，反应器内压强为
O.IMPa ；反洗过程控制超滤膜的通量为30L/m2 *h，气水体积比为2:1，压强为O. 2MPa ;反洗
7周期为40min,反洗时间为40s。处理后出水的各项指标的平均值为C0D为37. 8mg/L,浊度为O. 5NTU,阴离子合成洗涤剂O. 4mg/L，满足洗车循环水回用要求。下文中所采用的描述方位的词语“上”、“下”、“左”、“右”等均是为了说明的方便基于附图中图面所示的方位而言的，在实际装置中这些方位可能由于装置的摆放方式而有所不同。显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
权利要求
1. 一种连续曝气式超滤洗车废水的回收系统装置，其特征在于包括洗车废水进水管、沉淀池、中间水池、多介质过滤器、精密过滤器、连续曝气式超滤单元、曝气装置和水 所述洗车废水进水管通入沉淀池，所述沉淀池和中间水池为一体结构，中间通过隔板隔开，所述隔板上方设有通孔； 所述中间水池设有通向多介质过滤器的中间水池出水管道； 所述介质过滤器设有通向中间水池的介质过滤器回水管道； 所述介质过滤器设有通向精密过滤器的介质过滤器出水管道； 所述精密过滤器设有通向连续曝气式超滤单元的精密过滤器出水管道； 所述连续曝气式超滤单元内设有外压式超滤膜，该外压式超滤膜将连续曝气式超滤单元分成超滤膜外表面和超滤膜内表面；所述连续曝气式超滤单元顶部的浄水出ロ通过管道与水箱顶部连接相通，所述水箱下部通过管道连接一反洗水泵，该反洗水泵的出口通过管道通向连续曝气式超滤单元底部，所述连续曝气式超滤单元的上部侧面设有管道通向中间水池； 所述曝气装置包括曝气头和与曝气头通过管道连通的曝气泵；所述曝气头设置在连续曝气式超滤单元内。
2.根据权利要求I所述的回收系统装置，其特征在于所述中间水池通向多介质过滤器的出水管道上设提升泵。
3.根据权利要求I或2所述的回收系统装置，其特征在于所述沉淀池和中间水池设置在地面以下，所述多介质过滤器、精密过滤器、连续曝气式超滤单元、曝气装置和水箱设置在地面之上，且地面上的设备为撬装式一体结构。
4.根据权利要求3所述的回收系统装置，其特征在干所述多介质过滤器为石英砂-陶瓷过滤器；所述精密过滤器的过滤精度为10 100 μ m。
5.根据权利要求4所述的回收系统装置，其特征在于所述中间水池内设置有液位开关。
6.根据权利要求5所述的回收系统装置，其特征在于连续曝气式超滤单元的下部设有放空ロ。
7.使用如权利要求1-6中任一所述系统装置进行洗车废水循环回收的方法，其特征在于，包括如下步骤 1)洗车废水经收集后经洗车废水进水管进入沉淀池； 2)将沉淀池中去除泥沙等颗粒物及悬浮物后的废水输送到中间水池； 3)使用提升泵将中间水池中的废水输送到多介质过滤器进行过滤；进ー步过滤去除悬浮杂质； 4)再将多介质过滤器过滤后的废水输送精密过滤器，再进ー步去除悬浮物； 5)将精密过滤器过滤的废水输送到连续曝气式超滤单元，运行曝气泵使曝气头持续曝气，控制超滤单元的操作压力，使废水由超滤膜外表面向超滤膜内表面滲透，完成过滤过程；然后通过管道将过滤后的净水输送到水箱； 6)需要反洗时，运行曝气泵使曝气头持续曝气，控制超滤单元的操作压力，使清水从超滤膜内表面向外表面滲透；同时水箱内的清水通过反洗水泵输送到到连续曝气式超滤单元，对超滤膜外表面进行清洗，清洗后的废水通过管道输送回中间水池。
8.根据权利要求7所述的洗车废水循环回收的方法，其特征在于步骤5)中，过滤过程控制超滤膜的通量为10 50L/m2 · h，气水比为1:1 3:1，压强为O. I O. 4MPa。
9.根据权利要求7或8所述的洗车废水循环回收的方法，其特征在于优选地，步骤6)中，反洗过程控制超滤膜的通量为30 100L/m2 *h，气水比为2:1 5:1，压强为O. 2 O. 6MPa ;反洗周期为40 60min,反洗时间为30 60s。
全文摘要
一种连续曝气式超滤洗车废水的回收系统装置，包括汽车洗车废水进水管、沉淀池、中间水池、多介质过滤器、精密过滤器、连续曝气式超滤单元、曝气装置和水箱；所述连续曝气式超滤单元内设有外压式超滤膜，该外压式超滤膜将连续曝气式超滤单元分成超滤膜外表面和超滤膜内表面；所述连续曝气式超滤单元顶部的净水出口通过管道与水箱顶部连接相通，所述水箱下部通过管道连接一反洗水泵，该反洗水泵的出口通过管道通向连续曝气式超滤单元底部，所述连续曝气式超滤单元的上部侧面设有管道通向中间水池；本发明能够避免污泥中的微生物堵塞膜孔；在过滤的过程中进行曝气，附着的污染物超滤膜表面，减轻膜污染；避免添加混凝剂等化学药剂或采用活性炭吸附工艺，便于现场安装。
文档编号C02F103/44GK102910753SQ20121033367
公开日2013年2月6日 申请日期2012年9月11日 优先权日2012年9月11日
发明者马传军, 牟桂芹, 郭亚逢, 周志国, 丁禄斌, 隋立华 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青岛安全工程研究院