一种污水回用系统和污水处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种污水处理系统，具体涉及一种污水回用系统和污水处理方法。
【背景技术】
[0002] 水资源的短缺和排污的环保压力，制约着我国经济社会的发展。因此，各工业企 业、市政污水厂等纷纷尝试开始进行污水深度处理和中水回用，以实现污水资源化利用，更 好的保护环境，解决水问题。
[0003] 图1所示为一种现有技术中的水资源利用的示意图，自然水或者地下水输送到自 来水公司，由自来水公司处理后向外输送生活用水或者向外输送工业用水，生活用水经使 用后由市政污水处理站进行处理，处理后的部分废水作为中水进行回用，另一部分检测达 标后直接排放到自然河道；工业用水经使用后，废水中的一部分作为中水进行回收。可见 目前的方案中仅是对部分废水进行了回收利用，而且回收利用的方式主要以中水回用的方 式，因此有待开发一种全面的中水回用系统，有利于解决目前水资源短缺和排污环保压力 的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种全面回用污水和利用能源 的系统及其使用方法。
[0005] 本发明采用如下技术方案：一种污水回用系统，包括污水处理系统和中水回用系 统，其中污水处理系统包括一次水处理系统和二次水处理系统，一次水处理系统用于将生 活生产的污水处理成废水和回用水，二次水处理系统将回用水处理成居民生活用水和中 水；中水回用系统用于将经污水处理系统处理后的水根据水质情况输送给不同的使用场 合，中水回用系统包括工业企业用水系统和市政用水使用系统。
[0006] 进一步地，该污水回用系统还包括热能利用系统，用于对污水处理过程中水的温 差进行自然热能的交换。优选地，该自然热能的交换包括从污水处理中提取的热能应用到 供暖系统，利用回用水与室温的温差对中央空调进行能源供给和/或提升中水回用水的温 度。
[0007] 更优选地，该污水处理系统还包括三次水处理系统，用于对居民生活用水进行处 理，以获得直饮水。
[0008] 上述一次水处理系统和二次水处理系统均包括微滤膜水处理系统和RO膜水处理 系统，微滤膜水处理系统用于除浊、去除悬浮颗粒，RO膜水处理系统用于脱盐。
[0009] 其中微滤膜水处理系统中的微滤膜采用MBR膜，采用MBR膜的微滤膜水处理系统 包括通过管道依次相连的沉淀池、调节池、兼氧池和MBR池，还包括控制系统。优选地，沉淀 池、调节池、兼氧池和MBR池上安装有水位器，管道上安装有泵和阀，通过控制系统对泵和 阀进行控制。
[0010] 上述一次水处理系统和二次水处理系统均包括超滤膜处理系统和RO膜处理系 统，其中，该超滤膜处理系统中的超滤膜采用中空纤维超滤膜。更优选地，中空纤维超滤膜 的过滤粒径为〇· Olum到0· 2um〇
[0011] 本发明还提供如下技术方案：一种使用上述污水回用系统进行污水处理的方法， 该方法包括如下步骤：
[0012] 步骤一、一次水处理：生活生产的污水经一次处理系统处理后分为废水和回用水， 其中，废水直接达标排放；
[0013] 步骤二、二次水处理：二次处理系统对回用水进行处理，处理后达到生活用水标准 的部分作为居民生活用水，未达到生活用水标准的部分作为中水；
[0014] 步骤三、中水和居民生活用水经使用后又作为生活生产污水进行上述步骤一和二 的处理。
[0015] 进一步地，上述步骤一和步骤二在处理过程中产生的热能经提取后进行回收利 用。
[0016] 上述步骤一和步骤二均采用膜法处理，该膜法处理包括：步骤Sl :除浊、去除悬浮 颗粒；以及步骤S2 :脱盐；其中步骤Sl使用超滤膜或微滤膜将生活生产污水中残余的悬浮 颗粒截留，使出水澄清，达到回用或者进一步处理的要求；步骤S2使用反渗透（RO)膜或者 纳滤（NF)膜，将澄清的出水进行膜脱盐，分为浓水和淡水两股水，浓水直接达标排放，淡水 进行回用或者进一步处理。
[0017] 上述方法中还包括三次水处理的步骤，用于将步骤二处理得到的居民生活用水进 行处理以获取直饮水。
[0018] 本发明具有以下有益效果：
[0019] (1)中水回用是缓解水资源短缺的有效途径，是实现水资源可循环利用的主要环 节，还能带来可观的经济效率。它与开发其它水资源相比，具有比远距离饮水便宜、比海水 淡化经济和易于取得社会效益等优势。并且水资源的循环使用，减少了污水排放，缓解水资 源短缺。
[0020] (2)中水回用的用途：1)可以用于农田的灌溉、园林绿化、工业、大型建筑冲洗以 及游乐与环境还有消防、空调和水冲厕所等市政杂用。2)在本套系统中中水回用后经过RO 反渗透以及消毒系统后可以达到国家的饮用水标准，缓解饮用水短缺的压力。
[0021] (3)废水再生利用还有助于改善生态环境，实现水生态良性循环。
[0022] (4)能源（包括水、热能）的回收利用，贯彻了国家的可持续发展战略。
[0023] (5)本发明采用膜法处理技术，产水水质优良，满足更多、更高的用水需求。其中 经MBR工艺后的出水水质浊度极低，无须再进行处理可直接进入后续RO膜系统进行脱盐； 并且由于出水COD非常低（预计可达到40~6mg/L)，这样后续RO膜系统的浓水通常可以 直接排放，不需要考虑浓水再处理问题。RO膜对污水脱盐处理的脱盐率达95%以上，对化 学需氧量（COD)、生化需氧量（BOD)去除率在85%以上，水回收率为70%-85%，并且由于 出水含盐量、硬度、浊度、C0D、SS等指标极低，一般可直接回用或进一步脱盐作为纯水、锅炉 补给水等使用，而浓水达标排放。
【附图说明】
[0024] 图1为现有技术中的中水回用系统的示意图。
[0025] 图2为本发明的中水回用系统的示意图。
[0026] 图3为典型中水回用流程设计图。
[0027] 图4为MBR工艺的流程图。
[0028] 图5为MBR水处理系统的示意图。
[0029] 图6为纯净水反渗透设备的示意图。
[0030] 图中的线条的含义见下表：
[0031]
【具体实施方式】
[0032] 本发明从污水深度处理和中水回用以及能源利用的角度，提出了一种污水回用系 统和水资源处理模式，如图2所示。该污水回用系统包括污水处理系统和中水回用系统，其 中污水处理系统包括一次水处理系统和二次水处理系统，一次水处理系统用于将生活生产 的污水处理成废水和回用水，二次水处理系统将回用水处理成居民生活用水和中水。对于 居民生活用水，如果需要的话也可以进行三次水处理，以获得直饮水。中水回用系统用于将 经污水处理系统处理后的水根据水质情况输送给不同的使用场合，中水回用系统包括工业 企业用水系统和市政用水使用系统。
[0033] 所述污水处理系统包括通过管道依次相连的沉淀池、调节池、兼氧池和 MBR(Membrane Biological Reactor，简称MBR)池，还包括控制系统，其中沉淀池、调节池、 兼氧池和MBR池上安装有水位器，管道上安装有泵和阀，通过控制系统对泵和阀进行控制。 所述中水回用系统包括生活用水箱和中水回用水箱，生活用水箱用于储存居民生活用水， 中水回用水箱用于储存中水。
[0034] 本发明还提出了上述污水回用系统的水资源处理模式，在该处理模式中，生活生 产的污水经一次处理后分为废水和回用水，其中，废水直接达标排放，回用水进行二次处 理，二次处理后的回用水中达到生活用水标准的部分作为居民生活用水，未达到生活用水 标准的部分作为中水；如果需要的话，居民生活用水可以再次经新生饮用水工程三次处理 后作为直饮水使用，中水、居民生活用水和直饮水经使用后又作为生活生产污水进行上述 处理。处理过程中产生的热能经提取后进行回收利用，废水排放所需的能源和回用水二次 处理所需的能源可以由太阳能发电工程提供。上述水资源处理模式不仅实现了污水资源化 利用，更好的保护了环境，解决了水资源短缺的问题，而且还有效回收和利用了污水处理过 程中的热能，从而避免了资源浪费。
[0035] 上述水资源处理模式可以对污水进行深度处理，并实现中水回用。在污水深度处 理和中水回用