一种中水回用废水处理系统的制作方法

本实用新型涉及净水技术领域，特别是涉及一种中水回用废水处理系统。

背景技术：

近年来，由于化工制药的发展极为迅猛，因此使得化工制药废水量逐年增加，并逐渐成为环境的污染源之一。在我国的环保规划中，制药工业是其中的重点治理行业，这是因为化工制药的化学成分种类繁多、生产工艺复杂，从而导致化工制药废水的成分十分复杂，并且不易处理，为我国的环境保护带来了极大的挑战。

化工制药废水通常有以下几点特点：

1.cod含量高、成分复杂。一般来说，化工制药废水中的cod以及bod5的含量相对较高，有时高达几万，严重时就会高达几十万，但是b/c的值相对较低。因此这样的废水排放在正常的水体之中，就会消耗水中大量的溶解氧，发生水体缺氧的现象，使水中的自然生物无法存活。不仅如此，化工制药废水的成分也很复杂，并且变化性极强，从而使有机物浓度高、种类多，以至于发生营养元素比例失衡的情况。

2.无机盐浓度高：在化工制药的废水中无机盐浓度很高，因此这些无机盐就会抑制水体中微生物的生长。据相关资料显示，当水中的氯离子浓度超过6000mg/l的时候，那些未经驯化微生物的生长就会受到明显的抑制，从而对废水的处理效率带来了严重影响，不仅会造成污泥的膨胀，还会致使大量的微生物死亡，为环境造成了极大的破坏。

3.存在生物毒性物质：对化工废水进行分析我们可以知道，废水中不仅含有cod、bod5、无机盐等物质，还含有酚、氰或者是氮杂环、芳香族胺以及多环芳香烃化合物等多种化学成分，并且这些化学成分难以降解，从而对水体环境造成了极大的破坏。

因此，针对化工制药废水以上的特点，市面上有很多预处理技术，比如说mvr蒸馏、吹脱、芬顿、铁碳微电解、气浮等。

现有的处理工艺系统存在的技术问题在于：废水不适合于mvr蒸馏，对mvr反应器材质要求较高或容易堵塞；铁碳芬顿等带来额外的盐分，对高盐废水不适合；吹脱和气浮具有局限性，只能去除某一类物质。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种中水回用废水处理系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种中水回用废水处理系统，包括依次管道连通的二沉池和清水池，所述清水池具有两个出水端，其中一个出水端连接排水管用以排水，另一出水端管道连接预过滤池的进水端，所述预过滤池的出水端管道连接中间水池的一个进水端，以将过滤后的水输送到中间水池，所述中间水池的出水端管道连接dtro池的进水端，所述dtro池具有三个出水端，其中，一个出水端管道连接第一储水池的进水端，一个出水端管道连接浓水收集池的进水端，一个出水端管道连接ro池的进水端，所述ro池具有两个出水端，其中一个出水端管道连接所述中间水池，以将浓水返回至中间水池进行循环处理，另一个出水端管道连接第二储水池，所述浓水收集池的出水端连接mvr池的进水端，所述mvr池具有两个出口端，其中一个出口端管道连接所述第一储水池，用以排水，另一个出口端连接废盐收集箱。

作为优选的技术方案，还包括预处理系统，所述预处理系统包括依次管道连接的分类收集池、预处理池、综合调节池，所述分类收集池设为多个且每个均连接进水管根据废水不同种类单独收集废水，还包括水解酸化池、水解酸化沉淀池、uasb池、uasb沉淀池、a池、o池，所述水解酸化池通过管道连接综合调节池，以接收来自综合调节池调节后的水，所述水解酸化池通过第一溢流管与水解酸化沉淀池相连通，所述水解酸化沉淀池通过设置有提升泵的连接管与uasb池相连通，所述uasb池通过第二溢流管与uasb沉淀池相连通，所述uasb沉淀池通过第三溢流管与a池相连通，所述a池通过第四溢液管与o池相连通，所述o池通过第五溢水管与所述二沉池相连通，所述水解酸化池内设置有潜水搅拌机，所述水解酸化沉淀池通过第一回流管连接水解酸化池，所述第一回流管上设有第一污泥回流泵，所述uasb池内设置有布水器、三相分离器，所述uasb沉淀池通过第二回流管连接uasb池，所述第二回流管上设有第二污泥回流泵，所述a池内设置有潜水搅拌机和射流曝气器，所述二沉池通过第三回流管连接a池，所述第三回流管上设有第三污泥回流泵。

作为优选的技术方案，所述射流曝气器包括射流器主体，所述射流器主体内安装有一喷嘴，所述射流器主体前端连接一喉节，所述射流器主体连接第一进水管的一端，第一进水管的另一端连接第二进水管的一端，所述第二进水管的另一端与所述a池连通，所述第二进水管上设有射流泵，所述第二进水管上设有水阀，所述射流器主体连接第一进气管的一端，第一进气管的另一端连接第二进气管的一端，所述第二进气管的另一端连接风机，所述第二进气管上设有气阀，所述第一进水管与第一进气管之间通过多个加固件连接，所述第一进气管和第一进水管安装于一可提升支架上。

作为优选的技术方案，所述第一进水管通过法兰连接第二进水管；

所述第一进气管通过法兰连接第二进气管。

作为优选的技术方案，所述可提升支架包括可伸缩的左支板和可伸缩的右支板，所述左支板通过横杆连接所述右支板，所述左支板上设有用于安装所述第一进水管的第一夹具，所述右支板上设有用于安装所述第一进气管的第二夹具。

作为优选的技术方案，所述左支板通过连杆连接一固定安装板。

作为优选的技术方案，多个加固件相互平行。

作为优选的技术方案，所述加固件为2～8个。

作为优选的技术方案，所述风机为变频风机。

作为优选的技术方案，所述射流曝气器设置为2～6个。

本实用新型与传统的废水处理系统相比，本实用新型具有以下特点和优势：

1.经过处理后的废水大部分回流到处理池前端，脱盐后的水作为稀释用水从源头上降低有毒物质或盐分的浓度，从而降低对废水站生化处理的负面影响。

2.经过生化系统处理的废水不含或含有少量的大分子物质，即使经过浓缩后，再进入到mvr反应器进行蒸发处理也不会存在堵塞问题。

3.经生化处理后的废水ph呈中性，对mvr材质要求也较低。

4.部分废水作为中水回用，减少了排水量，降低了处理费用，实现了废水的资源化循环。

5.本质上是使用浓缩脱水深度处理工艺替换了传统的蒸发、浓缩预处理工艺，具有更高的安全性、可靠性和适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型一种中水回用废水处理系统的结构示意图；

图2为本实用新型一种中水回用废水处理系统的预处理系统的结构示意图；

图3为本实用新型一种中水回用废水处理系统的射流器的结构示意图；

图4为本实用新型一种中水回用废水处理系统的可提升支架的俯视图；

图5为本实用新型一种中水回用废水处理系统的左支板的主视图；

图6为dtro池工作原理图；

图中，1为分类收集池，2为预处理池，3为综合调节池，4为水解酸化池，5为水解酸化沉淀池，6为uasb池，7为uasb沉淀池，8为a池，9为o池，10为二沉池，11为第一溢流管，12为提升泵，13为连接管，14为第二溢流管，15为第三溢流管，16为第四溢水管，17为潜水搅拌机，18为第一回流管，19为第一污泥回流泵，20为第二回流管，21为第二污泥回流泵，22为潜水搅拌机，23为射流曝气器，23-1为射流器主体，23-2为喷嘴，23-3为喉节，23-4为第一进水管，23-5为第二进水管，23-6为横杆，23-7为射流泵，23-8为水阀，23-9为第一进气管，23-10为第二进气管，23-11为风机，23-12为气阀，23-13为加固件，23-14为可提升支架，23-15为法兰，23-16为左支板，23-17为右支板，23-18为第一夹具，23-19为第二夹具，23-20为连杆，23-21为固定安装板，24为第三回流管，25为第三污泥回流泵，26为第五溢水管，27为清水池，28为排水管，29为预过滤池，30为中间水池，31为dtro池，32为第一储水池，33为浓水收集池，34为ro池，35为第二储水池，36为mvr池，37为废盐收集箱。

具体实施方式

现在结合说明书附图对本实用新型做进一步的说明。

名词解释：

dtro池：指的是运用dtro(碟管式反渗透)技术的装置。碟管式膜组件是核心的组件结构，主要由ro膜片、导流盘、中心拉杆、外壳、两端法兰各种密封件及联接螺栓等部件组成。把过滤膜片和导流盘叠放在一起，用中心拉杆和端盖法兰进行固定，然后置入耐压外壳中，就形成一个碟管式膜组件。请参考图6所示，其工作原理为：料液通过膜堆与外壳之间的间隙后通过导流通道进入底部导流盘中，被处理的液体以最短的距离快速流经过滤膜，然后180&ordm；逆转到另一膜面，再从流入到下一个过滤膜片，从而在膜表面形成由导流盘圆周到圆中心，再到圆周，再到圆中心的切向流过滤，浓缩液最后从进料端法兰处流出。料液流经过滤膜的同时，透过液通过中心收集管不断排出。浓缩液与透过液通过安装于导流盘上的o型密封圈隔离。

ro池：指的是运用ro(反渗透)技术的装置。反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。若用反渗透处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水。

反渗透时，溶剂的渗透速率即液流能量n为：

n＝kh(δp-δπ)

式中kh为水力渗透系数，它随温度升高稍有增大；δp为膜两侧的静压差；δπ为膜两侧溶液的渗透压差。

稀溶液的渗透压π为：

π＝icrt

式中i为溶质分子电离生成的离子数；c为溶质的摩尔浓度；r为摩尔气体常数；t为绝对温度。

反渗透通常使用非对称膜和复合膜。反渗透所用的设备，主要是中空纤维式或卷式的膜分离设备。

反渗透膜能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，从而取得净制的水。也可用于大分子有机物溶液的预浓缩。由于反渗透过程简单，能耗低，近20年来得到迅速发展。现已大规模应用于海水和苦咸水(见卤水)淡化、锅炉用水软化和废水处理。

mvr池：指的是运用mvr技术的装置。mvr是机械式蒸汽再压缩技术(mechanicalvaporrecompression)的简称，是利用蒸发系统自身产生的二次蒸汽及其能量，将低品位的蒸汽经压缩机的机械做功提升为高品位的蒸汽热源。mvr现有的主要有三类，分别如下：

1)mvr膜式蒸发器

物料经过预热器预热以后从换热器管箱加入，并且沿着换热管内壁形成均匀的液体膜，管内液体膜在流动过程中被壳程的加热蒸汽加热，边流动边蒸发。物料中浓缩液落入管箱，二次蒸汽进入气液分离器。在气液分离器中二次蒸汽夹带的液体飞沫被去除，纯净的二次蒸发从分离器中输送到压缩机。压缩机把二次蒸汽压缩后作为加热蒸汽输送到换热器壳程用于蒸发器热源，实现连续蒸发过程。

2)mvr强制循环蒸发器

mvr强制循环蒸发器由加热器、分离器和强制循环泵等组成。物料在换热器的换热管内被换热管外的蒸汽加热温度升高，在循环泵作用下物料上升到分离器中。蒸发产生二次蒸汽从物料中溢出，物料被浓缩产生过饱和而使结晶生长，解除过饱和的物料进入强制循环泵，在循环泵作用下进入换热器，物料如此循环不断蒸发浓缩或浓缩结晶。晶蒸发分离器内的二次蒸汽经过蒸发分离器上部的分离和除沫装置净化后输送到压缩机，压缩机把二次蒸汽压缩后输送到换热器壳程用作蒸发器加热蒸汽，实现热能循环连续蒸发。

3)mvr板式蒸发器

mvr板式蒸发器由板式换热器、分离器和物料泵等组成。物料在分布器的导引下均匀分布进入板式蒸发器的板片组，确保任何一片不存在干壁现象。蒸发器的形式可以做成升膜、降膜及强制循环的形式。蒸发分离器内的二次蒸汽经过蒸发分离器上部的分离和除沫装置净化后输送到压缩机，压缩机把二次蒸汽压缩后输送到换热器壳程用作蒸发器加热蒸汽，实现热能循环连续蒸发。

实施例1：

参考图1所示的一种中水回用废水处理系统，包括依次管道连通的二沉池10和清水池27，所述清水池27具有两个出水端，其中一个出水端连接排水管28用以排水，另一出水端管道连接预过滤池29的进水端，所述预过滤池29的出水端管道连接中间水池30的一个进水端，以将过滤后的水输送到中间水池30，所述中间水池30的出水端管道连接dtro池31的进水端，所述dtro池31具有三个出水端，其中，一个出水端管道连接第一储水池32的进水端，一个出水端管道连接浓水收集池33的进水端，一个出水端管道连接ro池34的进水端，所述ro池34具有两个出水端，其中一个出水端管道连接所述中间水池30，以将浓水返回至中间水池30进行循环处理，另一个出水端管道连接第二储水池35，所述浓水收集池33的出水端连接mvr池36的进水端，所述mvr池36具有两个出口端，其中一个出口端管道连接所述第一储水池32，用以排水，另一个出口端连接废盐收集箱37。

本实用新型实施例主要是针对进行处理后达标可以排放的水进行再次的处理，主要目的在于降低水分中的盐的浓度。具体实施时，二沉池10出水在清水池27收集后部分排放，部分进入到预过滤池28，过滤大部分悬浮物后进入到中间水池，然后再到碟管式膜处理池(dtro池)，碟管式膜处理池出水有三个去向，一部分进入到反渗透处理池(ro池)，一部分作为回用水回用，作为稀释水回流到前端，剩下部分浓水进入到浓水收集池，再经过mvr池36蒸发后清水排放或回用，废盐则作为危废处理。进入到反渗透处理池的废水一部分回用作为锅炉使用，另一部分浓水则回到中间水池30进行循环处理。

实施例2：

本实用新型实施例，请参考图2所示的，是在实施例1的基础上，增加了一个预处理系统，主要对工业废水进行第一步的处理，主要包括依次管道连接的分类收集池1、预处理池2、综合调节池3，所述分类收集池1设为多个且每个均连接进水管根据废水不同种类单独收集废水，还包括水解酸化池4、水解酸化沉淀池5、uasb池6、uasb沉淀池7、a池8、o池9、二沉池10，所述水解酸化池4通过管道连接综合调节池3，以接收来自综合调节池3调节后的水，所述水解酸化池4通过第一溢流管11与水解酸化沉淀池5相连通，所述水解酸化沉淀池5通过设置有提升泵12的连接管13与uasb池6相连通，所述uasb池6通过第二溢流管14与uasb沉淀池7相连通，所述uasb沉淀池7通过第三溢流管15与a池8相连通，所述a池8通过第四溢液管16与o池9相连通，所述o池9通过第五溢水管26与二沉池10相连通，所述水解酸化池4内设置有潜水搅拌机17，所述水解酸化沉淀池5通过第一回流管18连接水解酸化池4，所述第一回流18上设有第一污泥回流泵19，所述uasb池6内设置有布水器、三相分离器，所述uasb沉淀池7通过第二回流管20连接uasb池6，所述第二回流管20上设有第二污泥回流泵21，所述a池8内设置有潜水搅拌机和射流曝气器23，所述二沉池10通过第三回流管24连接a池8，所述第三回流管24上设有第三污泥回流泵25。

本实用新型实施例具体实施时，分类收集池1设为多个且每个均连接进水管根据废水不同种类单独收集废水，预处理池2依照现有的水处理技术根据不同的废水进行预处理，综合调节池3主要起到ph的调节作用，常规的处理方法是投加调节剂。通过综合调节池3出来的水依次通过水解酸化池4、水解酸化沉淀池5、uasb池6、uasb沉淀池7、a池8、o池9、二沉池10进行水处理，除了水解酸化沉淀池5和uasb池6之间是通过提升泵13进行水的交换，其他池子之间是通过溢流管进行转移的，当某个池子内的水达到溢流管的高度，即进入到下一池子进行水处理。而水解酸化沉淀池5通过第一回流管18连接水解酸化池4，uasb沉淀池7通过第二回流管20连接uasb池6，二沉池10通过第三回流管24连接a池8，各个回流管上设置回流泵，以大回流比进一步降低废水的毒性作用。二沉池出水(含no2或no3)部分回流到uasb，通过控制溶解氧和硝化/亚硝化回流，可实现厌氧氨氧化，回流量可根据实际需求，调整厌氧氨氧化回流。在该处理方法下，与传统ao系统相比，投加的碳源可降低60％-80％。a池中安装的射流曝气器23，直接在a池取水，不会有空气进入，避免了气蚀带来的流量损失和泵损坏。

如图3所示的射流曝气器23，包括射流器主体23-1，所述射流器主体23-1内安装有一喷嘴23-2，所述射流器主体23-1前端连接一喉节23-3，所述射流器主体23-1连接第一进水管23-4的一端，第一进水管23-4的另一端连接第二进水管23-5的一端，所述第二进水管23-5的另一端连接a池8，所述第二进水管23-5上设有射流泵23-7，所述第二进水管23-5上设有水阀23-8，所述射流器主体23-1连接第一进气管23-9的一端，第一进气管23-9的另一端连接第二进气管23-10的一端，所述第二进气管23-10的另一端连接风机23-11，所述第二进气管23-10上设有气阀23-12，所述第一进水管23-4与第一进气管23-9之间通过多个加固件23-13连接，所述第一进气管23-4和第一进水管23-9安装于一可提升支架23-14上。所述第一进水管23-4通过法兰23-15连接第二进水管。所述第一进气管23-9通过法兰23-15连接第二进气管。多个加固件23-13相互平行。

本实用新型中的射流曝气器的优势在于：

1.可提升支架、加固件及支架确保了射流器安装的稳定性，并且可通过法兰连接随时拆卸和维修，并可根据不同的池形定制。

2.每组射流器具有独立的控制阀，复杂条件下也能准确分配流量，可根据工艺条件，进水负荷等进行曝气能力分配。

3.可根据不同条件选择不同的材质，包括气液界面防腐，以确保其耐用性。

4.每个型号的喷嘴、喉节、间隙、角度等性能参数，均通过cfd模拟和大规模测试来确定，在水量、气体升压等方面作深度优化，确保能效比最高。

在本实施例中，提供一种可提升支架23-14的具体结构，如图3和图4所示的，所述可提升支架23-14包括可伸缩的左支板23-16和可伸缩的右支板23-17，所述左支板23-16通过横杆23-6连接所述右支板23-17，所述左支板23-16上设有用于安装所述第一进水管的第一夹具23-18，所述右支板23-17上设有用于安装所述第一进气管的第二夹具23-19。所述左支板23-16通过连杆23-20连接一固定安装板23-21。左支板23-16和右支板23-17伸缩方式相同且有多种，本实施例当中，如图5所示，左支板23-16由多块支板组成，其直径小的支板可套于直径大的支板内，每块支板上开设螺孔，通过套接配合螺栓固定可实现左支板的伸缩。

本实用新型的系统运用于某化工企业作为污水处理站的去除率如表1和表2所示。

表1cod去除率表

其中，cod指的是化学需氧量，单位以mg/l表示。表格空白处表示为当天该池的cod未检测。

表2氨氮去除率表

其中，表格中数据表示的是氨氮含量，单位为mg/l。表格空白处表示为当天该池的氨氮含量未检测。

表3第二类污染物最高允许排放最高浓度

清水池用于暂存二沉池出来的水，表1中清水池中的水中cod含量集中在80～95之间，符合国家第二类污染物废水排放标准中的一级排放标准。参考表2所示，最终排出的废水氨氮含量仅仅只有2019.2.2～2019.2.5、2019.2.8以及2019.3.13的含量在10以上，而且最高不会超过14，其余均在10以下，最低的时候为1，完全符合国家第二类污染物废水排放标准中的一级排放标准。因此，经过本系统处理后的水质完全符合国家废水的排放一级标准，水处理效果好。

以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。