专利名称：一种用于污水深度处理回用的方法
技术领域：
本发明涉及污水深度处理技术，尤其适用于污水深度处理回用循环水的补水，利用曝气生物滤池、超滤膜、电吸附的联动技术，该方法实现污水再利用的目的。
背景技术：
目前，对于工业的高端回用水基本采用“曝气生物滤池(BAF)+反渗透(R0)”工艺。RO即反渗透技术，对半透膜相接处的浓溶液施加压力后所产生的与自然渗透现象相反的过程，其工作原理是用只能让水分子透过、而不允许溶质透过的半透膜将纯水与咸水分开，水分子将从纯水一侧通过膜向咸水一侧透过，使咸水一侧的液位上升到某一高度，当渗透达到动态平衡状态时，半透膜两侧存在一定的溶液渗透压，在咸水一侧施加大于该溶液渗透压的压力，水分子从咸水一侧反向地通过膜透过到纯水一侧，使咸水得到淡化，但反渗透技术对废水的预处理要求较高，初期投资较大，反渗透膜价格昂贵，使用寿命短，产水量较低，使得处理成本提高，膜组件易堵塞，脱盐效果依赖于半透膜的特性，脱盐率较高，且不能调控，对脱盐率要求不是很高的高端工业回用水(如循环水补水等)是较大浪费，存在着经济上不尽合理的问题。文献检索披露:①2007年I月中国石油化工股份有限公司申请的实用新型专利，披露了将曝气生物滤池+杀菌消毒+过滤器+电吸附脱盐装置有机组合，将二级生化处理达到国家一级排放标准的工业废水和生活污水处理到回用水要求。②2009年5月西安科技大学申请的将曝气生物滤池与超滤膜过滤两种技术进行组合应用专利，以曝气生物滤池作为前处理，超滤膜过滤作为后续处理，并于此工艺同时兼有生物处理和物理过滤双重作用，处理后出水满足城市污水再生利用城市杂用水水质标准(GB/T18920-2002)。③2011年I月清华大学发明山区饮用水的预处理与浸没式超滤膜工艺联用方法及装置的专利，此工艺首先将原水引入横向流跌水曝气生物滤池，水中颗粒物被部分截留，小分子有机物和氨氮被部分生物降解，水质得到一定程度的净化，然后出水进入到膜处理水池进一步处理，超滤膜能够很好地去除原水中的颗粒物，截留两虫、红虫、藻类、细菌甚至病毒，投加的混凝剂和粉末炭能很好地改善污染物的去除效果和超滤膜的运行工况，从而达到简便、经济地制备符合国家标准优质饮用水的目标要求。④2011年5月浙江大学发明公开一种造纸废水深度处理回用装置及方法的专利，其装置包括依次连通的第一集水池、曝气生物滤池、第二集水池、砂滤罐、碳滤罐、第三集水池、超滤系统和反渗透系统。⑤2011年7月辽宁省环境科学研究院开发出一套涉及污水处理领域特别是一种处理乙烯厂污水的曝气生物滤池耦合超滤反渗透装置的申请专利，包括生物滤池处理装置和超滤反渗透处理装置，生物滤池处理装置通过石英砂过滤器和盘式过滤器与超滤反渗透处理装置相连通。本发明是一种将污水进行生化处理后进行脱盐后进行回用的联动工艺，其脱盐率可根据用水品质需要能进行调控的，且工艺简单，运行成本低，产水率较高的经济型污水深度处理后并进行脱盐回用的技术，将对城市污水再生水在工业领域的中高品质回用水领域进一步扩大起到质的飞跃，将会产生极佳的经济效益和社会效益，具有重要的推广价值，彰显技术进步。
发明内容
本发明的目在于:采用“曝气生物滤池+超滤+电吸附”联用工艺，用于对污水实施深度处理并回用至工业的高端回用水，出水水质满足工业用水要求并节能降耗达60%。本发明的目的是这样实现的:一种用于污水深度处理回用的方法，采取“曝气生物滤池+超滤+电吸附”的技术，对污水实施深度处理并回用，步骤实施如下；曝气生物滤池的生化处置:装置由进水管1、反洗进水管2、反洗进气管3、曝气管
4、反洗排水管5、出水管6、布水器7、承托填料8、陶瓷滤料9、池体10、滤板11构成:在运行时，将连接进水管1、曝气管4、出水管6的管道阀门打开，连接反洗进气管3、反洗排水管5的管道阀门关闭；在反洗时，先进行气洗，将连接进水管1、曝气管4、出水管6的管道阀门关闭，将反洗进气管3阀门打开，运行3-5分钟，再将反洗进水管2、反洗排水管5的阀门打开，运行3-5分钟，将反洗进气管3阀门关闭，再运行3-5分钟，将反洗进水管2、反洗排水管5阀门关闭；其中池体10内由上直下依次布设着陶瓷滤料9与承托填料8的滤板11，其滤板11上均布着布水器7 ;二级污水经曝气生物滤池处置，去除有机污染物，其能耗的消耗仅为采用接触氧化法的60% ；超滤加压膜的分离处置:装置由曝气生物滤池出水箱12、提升泵13、保安过滤器14、超滤膜15、超滤产水管16、超滤浓水管17构成；在运行时，将连接曝气生物滤池出水箱12的提升泵13开启，并将超滤产水管16、超滤浓水管17的阀门打开，滤液通过超滤产水管16连接两组分离装置进行收集，过滤的杂质通过超滤浓水管17进行排放，其中两组分离装置的进水通过保安过滤器14连接提升泵13;两组超滤装置内载的压力活性超滤膜15，可截留分子量为3X10000-1X10000的物质，去除水中含有的胶体硅及有机物；电吸附的脱盐处置:装置由超滤设备出水箱18、供水泵19、过滤器20、电吸附模块21、产水管22、回用水水箱23、再生泵24、再生出水25构成；在运行时，储存在超滤设备出水箱18中的原水通过供水泵19打入保安过滤器20，大于5 μ m的残留固体悬浮物或沉淀物在此道工序被截流，水再被送入电吸附模块21，水中溶解性的盐类被吸附，水质被净化；其中再生净化的水经产水管22进入回用水水箱23，再生排水经再生出水25管排出；再生流程是用再生泵24提升的原水冲洗经过短接静置的模块，使电极再生，反冲洗后的水被送入超滤设备出水箱18，进入超滤设备出水箱18的水等待周期排污，其中排污流程也是模块的反冲洗程序。所述方法处理的污水可用于直流冷却水、敞开式循环冷却水补充水及锅炉补给水。本发明采用的曝气生物滤池生化处理，具有降解回用污水中的低浓度有机物和过滤的双重功能，确保处理后的污水对联用技术中的后续脱盐工艺降低有机物污染；采用的超滤脱盐处理，是一种压力活性膜，通过膜表面的微孔筛选可截留分子量为3X10000-1X10000的物质，当被处理水借助于外界压力的作用以一定的流速通过膜表面时，水分子和分子量小于300-500的溶质透过膜，而大 于膜孔的微粒、大分子等由于筛分作用被截留，可将水中含有的大部分胶体硅除去，同时可去除大量的有机物等；电吸附的脱盐处理率可根据用水品质需要能进行调控的，且工艺简单、运行成本低、产水率高的经济型脱盐技术，将对城市污水再生水在工业领域的高端回用水领域进一步扩大起到质的飞跃；本方法采用“曝气生物滤池+超滤+电吸附”联用处置技术极其有效，具有重要的实用价值，彰显技术进步。
本发明结合附图作进一步说明。附图1为曝气生物滤池装置的结构示意图；如图所示:1-进水管、2-反洗进水管、3-反洗进气管、4-曝气管、5-反洗排水管、6-出水管、7_布水器、8-承托填料、9-陶瓷滤料、10-池体、11-滤板。附图2为超滤装置的结构示意图；如图所示:12_曝气生物滤池出水箱、13-提升泵、14-保安过滤器、15-超滤膜、16-超滤产水管、17-超滤浓水管。附图3为电吸附装置的结构示意图；如图所示:18_超滤设备出水箱、19-供水泵、20-过滤器、21-电吸附模块、22-产水管、23-回用水水箱、24-再生泵、25-再生出水。附图4为工艺流程示意图；如图所示:工艺流程分为3个步骤:工作流程、再生流程、排污流程；其中工作流 程:储存在超滤设备出水箱中的原水通过供水泵打入保安过滤器，大于5 μ m的残留固体悬浮物或沉淀物在此道工序被截流，水再被送入电吸附模块，水中溶解性的盐类被吸附，水质被净化；其中再生流程就是模块的反冲洗过程，用再生泵提升的原水冲洗经过短接静置的模块，使电极再生；反冲洗后的水被送入超滤设备出水箱，进入超滤设备出水箱的水等待周期排污；其中排污流程为再生，是模块的反冲洗程序。
具体实施例方式本发明结合实施例作进一步说明。实施例采取“曝气生物滤池+超滤+电吸附”的技术，步骤如下；I)曝气生物滤池的生化处置其装置结构:池体10内由上直下依次布设着陶瓷滤料9与承托填料8的滤板11，其滤板11上均布着布水器7 ;在陶瓷滤料9与承托填料8的夹层中布设曝气管4 ;在滤板11下部的进水一侧布设有连通进水管I的反洗进水管2，另一侧安装着反洗进气管3 ;在填充陶瓷滤料9的上层，即池体10上的出水口一侧安装着反洗排水管5与出水管6 ；在运行时，将连接进水管、曝气管、出水管的管道阀门打开，连接反洗进气管、反洗排水管的管道阀门关闭；在反洗时，先进行气洗，将连接进水管、曝气管、出水管的管道阀门关闭，将反洗进气管阀门打开，运行3-5分钟，再将反洗进水管、反洗排水管的阀门打开，运行3-5分钟后，将反洗进气管阀门关闭，再运行3-5分钟，将反洗进水管、反洗排水管阀门关闭，此时恢复正常运行，能耗的消耗仅为采用接触氧化法的60%。2)超滤加压膜的分离处置其装置结构:曝气生物滤池出水箱12通过提升泵13、保安过滤器14与并联的分离装置连接；载有超滤膜15的并联分离装置的进液管连接保安过滤器14出水管，并联分离装置的上出口一端连接超滤浓水管17，另一端连接超滤产水管16 ；在运行时，开启提升泵并将连接超滤产水管、超滤浓水管的阀门打开，滤液通过超滤产水管连接两组分离装置进行收集，过滤的杂质通过超滤浓水管进行排放；两组超滤装置利用压力活性超滤膜，可截留分子量为3X10000-1X10000的物质，去除水中含有的大部分胶体硅及有机物。3)电吸附的脱盐处置其装置结构:在安装着超滤设备出水箱18与回用水水箱23的管路上依次安装着过滤器20与电吸附模块21 ;在超滤设备出水箱18与过滤器20的管道上并联着再生泵24与供水泵19，其中并联再生泵24与供水泵19的进口管与超滤设备出水箱18的出口管连接，并联再生泵24与供水泵19的出口管与过滤器20进口管连接；其中过滤器20的出口管一端连接电吸附模块21并通过产水管22与回用水水箱23连接，另一端连通再生出水25排水；在运行时，超滤设备出水箱的原水由供水泵打入过滤器，送入电吸附模块、产水管进入回用水水箱，大于5 μ m的残留固体悬浮物或沉淀物在此道工序被截流。本发明方法的效果验证:在高新区再生水厂建立一套“曝气生物滤池+超滤+电吸附”工艺，处理河东污水处理厂的污水，超滤平均出水水质见表I。表I超滤出水与工业用水水质对比
权利要求
1.一种用于污水深度处理回用的方法，其特征在于:采取“曝气生物滤池+超滤+电吸附”的技术，对污水实施深度处理并回用，步骤实施如下； 曝气生物滤池的生化处置:装置由进水管(I)、反洗进水管(2)、反洗进气管(3)、曝气管(4)、反洗排水管(5)、出水管(6)、布水器(7)、承托填料(8)、陶瓷滤料(9)、池体(10)、滤板(11)构成:在运行时，将连接进水管(I)、曝气管(4)、出水管(6)的管道阀门打开，连接反洗进气管(3)、反洗排水管(5)的管道阀门关闭；在反洗时，先进行气洗，将连接进水管(I)、曝气管(4)、出水管(6)的管道阀门关闭，将反洗进气管(3)阀门打开，运行3-5分钟，再将反洗进水管(2)、反洗排水管(5)的阀 门打开，运行3-5分钟，将反洗进气管(3)阀门关闭，再运行3-5分钟，将反洗进水管(2)、反洗排水管(5)阀门关闭；其中池体(10)内由上直下依次布设着陶瓷滤料(9)与承托填料(8)的滤板(11)，其滤板(11)上均布着布水器(7) ;二级污水经曝气生物滤池处置，去除有机污染物，其能耗的消耗仅为采用接触氧化法的60% ； 超滤加压膜的分离处置:装置由曝气生物滤池出水箱(12)、提升泵(13)、保安过滤器(14)、超滤膜(15)、超滤产水管(16)、超滤浓水管(17)构成；在运行时，将连接曝气生物滤池出水箱(12)的提升泵(13)开启，并将超滤产水管(16)、超滤浓水管(17)的阀门打开，滤液通过超滤产水管(16)连接两组分离装置进行收集，过滤的杂质通过超滤浓水管(17)进行排放，其中两组分离装置的进水通过保安过滤器(14)连接提升泵(13);两组超滤装置内载的压力活性超滤膜(15)，可截留分子量为3X10000-1X10000的物质，去除水中含有的胶体硅及有机物； 电吸附的脱盐处置:装置由超滤设备出水箱(18)、供水泵(19 )、过滤器(20)、电吸附模块(21)、产水管(22)、回用水水箱(23)、再生泵(24)、再生出水(25)构成；在运行时，储存在超滤设备出水箱(18)中的原水通过供水泵(19 )打入保安过滤器(20)，大于5μπι的残留固体悬浮物或沉淀物在此道工序被截流，水再被送入电吸附模块(21)，水中溶解性的盐类被吸附，水质被净化；其中再生净化的水经产水管(22)进入回用水水箱(23)，再生排水经再生出水(25)管排出；再生流程是用再生泵(24)提升的原水冲洗经过短接静置的模块，使电极再生，反冲洗后的水被送入超滤设备出水箱(18)，进入超滤设备出水箱(18)的水等待周期排污，其中排污流程也是模块的反冲洗程序。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:该方法处理的污水可用于直流冷却水、敞开式循环冷却水补充水及锅炉补给水。
全文摘要
本发明提供的一种用于污水深度处理回用的方法，采取的曝气生物滤池的生化处置由进水管、反洗进水管、反洗进气管、曝气管、反洗排水管、出水管、布水器、承托填料、陶瓷滤料、池体、滤板构成二级污水经过曝气生物滤池的生化处置，去除有机污染物，能耗的消耗仅为采用接触氧化法的60％；超滤加压膜的分离处置由曝气生物滤池出水箱、提升泵、保安过滤器、超滤膜、超滤产水管、超滤浓水管构成；可截留分子量为3×10000-1×10000的物质，去除水中含有的大部分胶体硅及有机物；电吸附的脱盐处置由超滤设备出水箱、供水泵、过滤器、电吸附模块、产水管、回用水水箱、再生泵、再生出水构成；其中再生泵提升原水经过短接静置的模块冲洗，使电极再生；其中排污流程也是模块的一个反冲洗程序。
文档编号C02F9/14GK103172216SQ20121048353
公开日2013年6月26日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者阿力木江·斯拉木, 史殿彬, 石文忠, 谢海燕 申请人:新疆环境工程技术有限责任公司