城镇污水深度处理工艺的制作方法

本发明涉及城镇污水处理的技术领域，特别是涉及一种城镇污水深度处理工艺。

背景技术：

随着我国城镇化进程和工业化的加快发展，城镇污水的排放量逐年提高，近几年来我国废水、污水排放量以每年18亿立方的速度增加，全国工业废水及生活污水每天的排放量达1.64亿立方米。

为控制城镇污水的排放，国家及各地相继兴建了一批污水处理厂，出台了一系列标准及规定，各行业陆续提供了一系列技术建议，以有效控制城镇污水的排放。

目前，很多老厂的排放标准为一级b标准，根据国家的政策，为改善城镇水环境，提高废水利用率，缓解水资源压力，需加大污水的深度处理会回用情况。

污水深度处理在经济发达国家已在推广，甚至普及。我国污水的深度处理起步较晚。目前，深度处理技术主要有物理化学技术、同步脱氮除磷技术、膜分离技术。

1、物理化学技术

主要采用臭氧技术，臭氧技术主要依靠臭氧具有广谱杀微生物的作用，其杀菌速度高于氯气。用臭氧处理污水并进行消毒、除臭、脱色，可降解和去除水中的毒害物质，如酚、砷、氰化物、硫化物、有机磷农药以及金属铁、锌、锰、汞等离子。

但是生产臭氧的电耗仍然较高，每公斤臭氧约耗电20-35度，需要继续改进生产，降低电耗,同时需要加强对气水接触方式和接触设备的研究,提高臭氧的利用率。

2、同步脱氮除磷技术

同步脱氮除磷技术有很多，最常见的包括a2/o，氧化沟和sbr工艺，这三种工艺均主要运用活性污泥实现脱氮除磷。

但是采用活性污泥的生物处理法，受水质条件影响较大，且设备占地面积大。

3、膜分离法

膜分离法是利用膜以外的能量或化学位差作为推动力对水溶液中某些物质进行分离的方法，主要分为电渗析、微滤、超滤、反渗透和纳滤等。膜分离法作为一种分离新技术，不仅能净化废液和回收废液中的有用物质，同时具有投资少、无污染、低能耗等优点，但也存在膜污染、部分膜分离技术对废水水质要求较高等问题。膜分离技术只是个纯粹的物理过程，只有结合其他技术才能充分发挥其作用，才能达到预期的分离效果，目前二级出水的集成膜系统工艺已经成熟并得以广泛推广，处理后的水质达到回用水的标准。

但是采用膜分离法处理时，存在膜污染、部分膜分离技术对废水水质要求较高等问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种可以利用物理法对污水进行深度处理，减少占地面积，降低能量消耗，节约成本的城镇污水深度处理工艺。

本发明的城镇污水深度处理工艺，包括以下步骤：

（1）梯度磁场活化处理：在避光、不接触空气条件下将所需要进行处理的原水导入梯度磁场模块中，运用梯度复合磁场对原水进行活化处理；

（2）天然矿石吸附处理：在避光、不接触空气条件下将经过活化处理后的污水导入天然矿石吸附模块中，通过不同矿石的组合对污水中的总氮、总磷和有机物进行吸附处理，并且通过不同矿石的组合生成溶于水的大量负电位氧离子，增加水体中的溶解氧含量，并将处理后的水体导出。

本发明的城镇污水深度处理工艺，所述步骤（1）中的活化处理包括在高强度磁场的作用下，原水分子簇团解开，使团簇水形成单个水分子状态，并呈规则排列；还包括使水分子与总氮等污染物进行分离，使其以游离形式存在，减小水分子与有机、无机络合物之间的分子作用，便于下一步吸附处理。

本发明的城镇污水深度处理工艺，所述步骤（2）中的天然矿石为麦饭石、无烟煤、浮石或其他吸附作用强的矿石中的任意几种。

本发明的城镇污水深度处理工艺，所述步骤（1）中的梯度磁场模块由进水管、梯度磁场模块设备外壳和多组磁化用磁条组成，所述梯度磁场模块设备外壳为不锈钢材质，所述磁化用磁条形成强磁，缔结的水分子分解，所述进水管输出端与梯度磁场模块设备外壳连通，所述多组磁化用磁条均安装在梯度磁场模块设备外壳内部。

本发明的城镇污水深度处理工艺，所述步骤（2）中的天然矿石吸附模块由多组矿石吸附设备外壳、矿石填料和出水管组成，所述多组矿石吸附设备外壳均为pvc-u材质，所述矿石填料由多种不同的石料组合而成，所述矿石填料分别填充于多组矿石吸附设备外壳中，所述梯度磁场模块设备外壳与多组矿石吸附设备外壳之间依次连通设置有多组连接管，所述出水管与最末端矿石吸附设备外壳连通。

与现有技术相比本发明的有益效果为：

1、本发明的处理工艺针对污水水质特点，进行特定工艺路线设计，对流经污水进行处理，使设备出水达到《地表水环境质量标准》（gb3838-2002）iv类水标准，整个技术工艺系统在避光、不接触空气条件下，不添加任何化学试剂，不会产生二次生污染物；

2、污水在高强度磁场的作用下，原水分子簇团解开，使团簇水形成单个水分子状态，并呈规则排列；并且使水分子与总氮等污染物进行分离，使其以游离形式存在，减小水分子与有机、无机络合物之间的分子作用，并通过麦饭石、无烟煤、浮石或其他吸附作用强的矿石的吸附作用使出水中总氮含量减少，采用纯物理活化技术，在使用过程中不使用任何化学药剂，实现水中的总氮、总磷有效去除；

3、本发明的处理工艺可以使处理的水分子保持水体高活性亚稳状态，降低水体粘度，降低压损，节约能源；

4、本发明的处理工艺设备占地面积较少，并且其采用的矿石滤料可以根据水质差异的不同选择不同粒径的矿石滤料，并且可以根据供水量以及水质的要求进行多组设备的并联及串联。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图；

图2是本发明的工艺装置图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例

如图1所示，本发明的城镇污水深度处理工艺，包括以下步骤：

梯度磁场活化处理：在避光、不接触空气条件下将所需要进行处理的原水导入梯度磁场模块中，运用梯度复合磁场对原水进行活化处理，在高强度磁场的作用下，原水分子簇团解开，使团簇水形成单个水分子状态，并呈规则排列；还包括使水分子与总氮等污染物进行分离，使其以游离形式存在，减小水分子与有机、无机络合物之间的分子作用，便于下一步吸附处理；

天然矿石吸附处理：在避光、不接触空气条件下将经过活化处理后的污水导入天然矿石吸附模块中，通过麦饭石、无烟煤、浮石或其他吸附作用强的矿石中的任意几种的组合对污水中的总氮、总磷和有机物进行吸附处理，并且通过麦饭石、无烟煤、浮石或其他吸附作用强的矿石中的任意几种的组合生成溶于水的大量负电位氧离子，增加水体中的溶解氧含量，并将处理后的水体导出。

如图2所示，其中，梯度磁场模块由进水管1、梯度磁场模块设备外壳2和多组磁化用磁条3组成，所述梯度磁场模块设备外壳为不锈钢材质，所述磁化用磁条形成强磁，缔结的水分子分解，所述进水管输出端与梯度磁场模块设备外壳连通，所述多组磁化用磁条均安装在梯度磁场模块设备外壳内部。

其中，天然矿石吸附模块由多组矿石吸附设备外壳4、矿石填料5和出水管6组成，所述多组矿石吸附设备外壳均为pvc-u材质，所述矿石填料由多种不同的石料组合而成，所述矿石填料分别填充于多组矿石吸附设备外壳中，所述梯度磁场模块设备外壳与多组矿石吸附设备外壳之间依次连通设置有多组连接管，所述出水管与最末端矿石吸附设备外壳连通。

打开设备进水阀门，污水流经梯度磁场活化模块，在高强度磁场的作用下，原水分子簇团解开，使团簇水形成单个水分子状态，并呈规则排列；并且使水分子与污染物进行分离，使其以游离形式存在，减小水分子与有机、无机络合物之间的分子作用，便于下一步吸附处理。梯度磁场模块的出水进入滤料层5，不同组成的石料对总氮有不同的吸附作用，设备出水中总氮含量减少。

与现有技术相比本发明具有以下优点：

1、本发明的处理工艺针对污水水质特点，进行特定工艺路线设计，对流经污水进行处理，使设备出水达到《地表水环境质量标准》（gb3838-2002）iv类水标准，整个技术工艺系统在避光、不接触空气条件下，不添加任何化学试剂，不会产生二次生污染物；

2、污水在高强度磁场的作用下，原水分子簇团解开，使团簇水形成单个水分子状态，并呈规则排列；并且使水分子与总氮等污染物进行分离，使其以游离形式存在，减小水分子与有机、无机络合物之间的分子作用，并通过麦饭石、无烟煤、浮石或其他吸附作用强的矿石的吸附作用使出水中总氮含量减少，采用纯物理活化技术，在使用过程中不使用任何化学药剂，实现水中的总氮、总磷有效去除；

3、本发明的处理工艺可以使处理的水分子保持水体高活性亚稳状态，降低水体粘度，降低压损，节约能源；

4、本发明的处理工艺设备占地面积较少，并且其采用的矿石滤料可以根据水质差异的不同选择不同粒径的矿石滤料，并且可以根据供水量以及水质的要求进行多组设备的并联及串联。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。