申請日2017.10.05

　　公開(公告)日2018.02.02

　　IPC分類號C02F9/14

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種市政污水處理工藝及裝置，屬于市政環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明針對市政生活污水，采用了預(yù)過濾、生化處理、藻類光反應(yīng)處理、超濾處理、反滲透處理、濃水絮凝、反滲透濃縮、電滲析、蒸發(fā)結(jié)晶等步驟，實現(xiàn)了生活污水的零排放。該工藝能夠?qū)⑸�活污水進行集成處理步驟之后，實現(xiàn)純水的回用、污染物的降解、廢鹽的回收。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種市政污水處理工藝，其特征在于，包括如下步驟：

　　第1步，將生活污水經(jīng)過格柵進行過濾處理;

　　第2步，對第1步得到的污水中加入第一絮凝劑和堿沉淀劑，進行沉淀反應(yīng);

　　第3步，對第2步得到的上清液送入石英砂過濾器中進行快速過濾，去除上清液中的顆粒物雜質(zhì);

　　第4步，對第3步得到的濾液依次采用厭氧、缺氧生化處理;

　　第5步，對第4步得到的污水采用活性污泥法(SBR)處理;

　　第6步，對第5步得到的污水采用藻類光反應(yīng)處理，消除水中殘余的氮和磷;

　　第7步，對第6步得到的廢水采用管式陶瓷微濾膜過濾器進行濃縮，獲得含有藻類的濃縮廢水，將濃縮廢水送入板框壓濾機中對藻類進行分離，其中一部分藻類回送入藻類光反應(yīng)處理步驟，另一部分藻類送入發(fā)酵罐中進行發(fā)酵處理;板框壓濾機的濾液返回至藻類光反應(yīng)處理步驟;

　　第8步，對第7步得到的管式陶瓷微濾膜過濾器的濾液送入有機超濾膜中進行處理;

　　第9步，對第8步得到的有機超濾膜的濾液送入第一反滲透膜中處理，反滲透膜的透過液是回用純水，反滲透膜的濃縮液返回第2步中的沉淀反應(yīng)處理;

　　第10步，在第8步得到的有機超濾膜的濃縮液中加入第二絮凝劑，進行絮凝沉降反應(yīng)，再對沉降反應(yīng)后的上清液進行臭氧氧化處理;

　　第11步，對第10步得到的污水送入第二反滲透膜進行處理，反滲透膜的透過液是回用純水，反滲透膜的濃縮液送入電滲析器中作一步地濃縮處理，電滲析器的淡水返回第二反滲透膜再次進行過濾，電滲析器的濃水送入蒸發(fā)工序進行蒸發(fā)處理，得到鹽泥。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的市政污水處理工藝，其特征在于，所述的第1步中，格柵是由粗格柵和細格柵依次排列而成，粗格柵柵間距為25mm，細格柵柵間距為5mm。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的市政污水處理工藝，其特征在于，所述的第2步中，第一絮凝劑是由無機絮凝劑和有機絮凝劑復(fù)配而成;所述的無機絮凝劑選自聚合硫酸鐵或三氯化鐵，投加量為40～60mg/L;所述的有機絮凝劑選自聚丙烯酰胺，投加量為4～8mg/L;所述的堿沉淀劑選自NaOH和Na2CO3，NaOH的用量是根據(jù)完全沉淀水中的Mg2+的量來計算，Na2CO3的用量是根據(jù)完全沉淀水中的Ca2+的量來計算。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的市政污水處理工藝，其特征在于，所述的第4步中，厭氧處理過程中，廢水溫度35～40℃，pH值7～7.5，停留時間15～40小時;缺氧處理過程中，廢水溫度35～40℃，pH值6.5～7.5，DO值0～0.5mg/L，停留時間10～15小時。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的市政污水處理工藝，其特征在于，所述的第5步中，活性污泥為經(jīng)過SBR系統(tǒng)運行1～3個月馴化成熟的活性污泥，污泥的SVI30為30～40mL/g，MLSS為4.0～4.5g/L，好氧曝氣階段控制溶氧在3～5mg/L。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的市政污水處理工藝，其特征在于，所述的第6步中，采用的藻類光反應(yīng)是將廢水與藻類混合于透光容器中，并在有光照的條件下使藻類進行生化反應(yīng)，消除掉水中的氮、磷污染物;光照強度為4000～8000lx，波長范圍為400～700nm;藻類選自綠藻或者硅藻。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的市政污水處理工藝，其特征在于，所述的第7步中，管式陶瓷微濾膜過濾器中的陶瓷膜平均孔徑范圍是500～800m，過濾過程膜面流速是1～8m/s，過濾壓力是0.1～0.4Mpa;所述的第8步中，有機超濾膜的截留分子量是5萬～20萬，過濾壓力是0.4～0.8Mpa;所述的第9步中，第一反滲透膜的過濾壓力是1.5～2.5Mpa，過濾溫度是25～35℃;所述的第10步中，第二絮凝劑是由聚合氯化鋁鈣、氯化鐵、聚丙烯酰胺混合而成，重量配比是1： 1～2：1～4，第二絮凝劑的投加量是40～70mg/L;臭氧反應(yīng)過程的溫度是40～50℃，臭氧的加入量是300～500ppm;所述的第11步中，第二反滲透膜的過濾壓力是2.0～3.0Mpa，過濾溫度是25～35℃。

　　8.一種市政污水處理裝置，其特征在于，包括：

　　過濾格柵(1)，用于對污水進行過濾處理;

　　第一沉淀池(4)，用于對過濾格柵(1)過濾后的污水進行絮凝和沉淀反應(yīng)，在第一沉淀池(4)上還連接有第一絮凝劑投加罐(2)和堿投加罐;

　　石英砂過濾器(5)，連接于第一沉淀池(4)，用于對第一沉淀池(4)的上清液進行過濾處理;

　　厭氧池(6)，連接于石英砂過濾器(5)，用于對石英砂過濾器(5)的濾液進行厭氧生化處理;

　　缺氧池(7)，連接于厭氧池(6)，用于對厭氧池(6)的產(chǎn)水進行缺氧生化處理;

　　SBR反應(yīng)器(8)，連接于缺氧池(7)，用于對缺氧池(7)的產(chǎn)水進行活性污泥法處理;

　　藻類光反應(yīng)管陣列(9)，連接于SBR反應(yīng)器(8)，用于對SBR反應(yīng)器(8)的產(chǎn)水采用藻類進行反應(yīng)去除氮、磷污染物;

　　管式陶瓷微濾膜過濾器(10)，連接于藻類光反應(yīng)管陣列(9)，用于對藻類光反應(yīng)管陣列(9)的產(chǎn)水進行過濾處理，獲得含有藻類的濃縮液;

　　板框壓濾機(11)，連接于管式陶瓷微濾膜過濾器(10)的濃縮液側(cè)，用于對含有藻類的濃縮液進行固液分離處理，板框壓濾機(11)的濾液側(cè)連接于SBR反應(yīng)器(8)的廢水進口，板框壓濾機(11)的濾餅側(cè)既連接于藻類光反應(yīng)管陣列(9)的廢水進口，板框壓濾機(11)的濾餅側(cè)又連接于發(fā)酵罐;

　　有機超濾膜(13)，連接于管式陶瓷微濾膜過濾器(10)的濾液側(cè)，用于對管式陶瓷微濾膜過濾器(10)的濾液進行過濾處理;

　　第一反滲透膜(14)，連接于有機超濾膜(13)的濾液側(cè)，用于對有機超濾膜(13)的濾液進行過濾處理，第一反滲透膜(14)的截留側(cè)連接于第一沉淀池(4);

　　第二沉淀池(16)，連接于有機超濾膜(13)，用于對有機超濾膜(13)的濃縮液進行絮凝沉淀反應(yīng)，第二沉淀池(16)上連接有第二絮凝劑投加罐(15);

　　臭氧反應(yīng)罐(17)，連接于第二沉淀池(16)，用于對第二沉淀池(16)的上清液進行臭氧分解處理;

　　第二反滲透膜(18)，連接于臭氧反應(yīng)罐(17)，用于對臭氧分解的污水進行過濾處理;

　　電滲析器(19)，連接于第二反滲透膜(18)的濃縮液側(cè)，用于對第二反滲透膜(18)的濃縮液作進一步濃縮處理;電滲析器(19)的淡水側(cè)與第二反滲透膜(18)的廢水進口連接，電滲析器(19)的濃縮液側(cè)與蒸發(fā)裝置(20)連接，蒸發(fā)裝置(20)用于對電滲析器(19)的濃縮液作蒸發(fā)處理。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的市政污水處理裝置，其特征在于，第一絮凝劑投加罐(2)中裝填的是無機絮凝劑和有機絮凝劑復(fù)配物;所述的無機絮凝劑選自聚合硫酸鐵或三氯化鐵;所述的有機絮凝劑選自聚丙烯酰胺;第二絮凝劑投加罐(15)中裝填的是由聚合氯化鋁鈣、氯化鐵、聚丙烯酰胺混合而成的絮凝劑。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的市政污水處理裝置，其特征在于，管式陶瓷微濾膜過濾器的結(jié)構(gòu)包括：組件殼體(21)，在組件殼體(21)的兩端分別設(shè)有封頭(22)，封頭(22)上分別設(shè)有原料進口(25)和原料出口(26)，在組件殼體(21)安裝有管式陶瓷膜(24);組件殼體(21)內(nèi)部的兩端設(shè)有花盤(28)，在封頭(22)內(nèi)設(shè)有壓板(27)，管式陶瓷膜(24)的兩端分別套在花盤(28)和壓板(27)上的開孔中，壓板(27)將花盤(28)壓緊后實現(xiàn)管式陶瓷膜(24)的密封，管式陶瓷膜(24)中的管道與封頭(22)連通;在組件殼體(21)還設(shè)有滲透液出口(23);

　　在設(shè)有原料出口(26)的封頭的內(nèi)部還設(shè)有防堵塞結(jié)構(gòu)(31)，用于防止管式陶瓷膜(24)的管道被濾餅堵塞;防堵塞結(jié)構(gòu)(31)包括：

　　第一固定板(32)，固定于封頭(22)內(nèi)部;

　　第一固定板(32)朝向管式陶瓷膜(24)的管道的一側(cè)通過第一彈簧(34)連接有阻流板(33)，阻流板(33)朝向管式陶瓷膜(24)的管道的一側(cè)設(shè)有桿體(36)，桿體(36)伸入管式陶瓷膜(24)的管道的內(nèi)部;

　　第二固定板(41)，固定于封頭(22)內(nèi)部，第二固定板(41)朝向管式陶瓷膜(24)的管道的一側(cè)通過第二彈簧(35)連接于阻流板(33)，阻流板(33)朝向管式陶瓷膜(24)的管道的一側(cè)還設(shè)有彈性片(38)，彈性片(38)的一側(cè)設(shè)有凸出部(39);在封頭(22)中還設(shè)有限位卡(40)，限位卡(40)用于限制凸出部(39)的運動;

　　當(dāng)?shù)谝粡椈?34)處于正常狀態(tài)時，第二彈簧(35)處于壓緊狀態(tài)。

　　說明書

　　一種市政污水處理工藝及裝置

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種市政污水處理工藝及裝置，屬于市政環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　隨著城市化進程的加快和人口的增加，許多城市面臨著水資源危機。目前解決水資源短缺和供需矛盾的主要措施有跨流域調(diào)水、節(jié)制用水、污水回用和雨水蓄用等。城市污水回用是指將污水化為水資源予以科學(xué)利用，它是將城市污水加以處理再生后回用于可用再生水的地方去，從而取代干凈的優(yōu)質(zhì)原水，以污代清，節(jié)約優(yōu)質(zhì)水，使好水得以養(yǎng)息。城市污水具有水量巨大、水質(zhì)穩(wěn)定，而且就近可得，易于收集、易于處理等特點，城市污水回用可以節(jié)約大量新水，減少污水排放量，能同時達到節(jié)水和減污的效果，是解決水資源短缺和改善城市水環(huán)境的有效途徑，因此，城市污水回用作為一種可靠的非常規(guī)水資源受到人們的普遍關(guān)注。

　　城市污水是排人城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)的污水的統(tǒng)稱。載合流制排水系統(tǒng)中.還包括生產(chǎn)廢水和截留的雨水。城市城水主要包括生活污水和工業(yè)污水，由城市排水管網(wǎng)匯集并輸送到污水處理廠進行處理。生活污水是指城市機關(guān)、學(xué)校和居民在日常生活中產(chǎn)生的廢水，包括廁所糞尿、洗衣洗澡水、廚房等家庭排水以及商業(yè)、醫(yī)院和游樂場所的排水等。工業(yè)廢水包括生產(chǎn)廢水和生產(chǎn)污水，是指工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水和廢液.其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物、副產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物水廠建設(shè)一般是用來處理城市污水，城市污水中含有大量的有機物，如脂肪蛋白質(zhì)、糖類、纖維素和淀粉等，也常含有病毒、病原菌和寄生蟲卵，無機鹽類的硫酸鹽、氯化物、碳酸氫鹽、磷酸鹽和鈉鉀鈣鎂等。城市污水具有：高含量的氮、硫、磷;在厭氧細菌作用下，易生惡臭物質(zhì)。目前，城市建設(shè)的污水處理廠的處理工藝大都采用一級處理和二級處理。一級處理的工藝已經(jīng)成熟，主要采用物理方法，廢水中砂粒和大塊懸浮物等物質(zhì)可以通過沉淀、格柵攔截等手段來去除。二級處理主要采用生化方法.廢水中的氮磷等營養(yǎng)鹽以及懸浮性溶解性有機物可以通過微生物的生命活動等手段來去

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是：提供一種市政污水的零排放處理工藝，該工藝能夠?qū)⑸�活污水進行集成處理步驟之后，實現(xiàn)純水的回用、污染物的降解、廢鹽的回收。

　　技術(shù)方案是：

　　一種市政污水處理工藝，包括如下步驟：

　　第1步，將生活污水經(jīng)過格柵進行過濾處理;

　　第2步，對第1步得到的污水中加入第一絮凝劑和堿沉淀劑，進行沉淀反應(yīng);

　　第3步，對第2步得到的上清液送入石英砂過濾器中進行快速過濾，去除上清液中的顆粒物雜質(zhì);

　　第4步，對第3步得到的濾液依次采用厭氧、缺氧生化處理;

　　第5步，對第4步得到的污水采用活性污泥法(SBR)處理;

　　第6步，對第5步得到的污水采用藻類光反應(yīng)處理，消除水中殘余的氮和磷;

　　第7步，對第6步得到的廢水采用管式陶瓷微濾膜過濾器進行濃縮，獲得含有藻類的濃縮廢水，將濃縮廢水送入板框壓濾機中對藻類進行分離，其中一部分藻類回送入藻類光反應(yīng)處理步驟，另一部分藻類送入發(fā)酵罐中進行發(fā)酵處理;板框壓濾機的濾液返回至藻類光反應(yīng)處理步驟;

　　第8步，對第7步得到的管式陶瓷微濾膜過濾器的濾液送入有機超濾膜中進行處理;

　　第9步，對第8步得到的有機超濾膜的濾液送入第一反滲透膜中處理，反滲透膜的透過液是回用純水，反滲透膜的濃縮液返回第2步中的沉淀反應(yīng)處理;

　　第10步，在第8步得到的有機超濾膜的濃縮液中加入第二絮凝劑，進行絮凝沉降反應(yīng)，再對沉降反應(yīng)后的上清液進行臭氧氧化處理;

　　第11步，對第10步得到的污水送入第二反滲透膜進行處理，反滲透膜的透過液是回用純水，反滲透膜的濃縮液送入電滲析器中作一步地濃縮處理，電滲析器的淡水返回第二反滲透膜再次進行過濾，電滲析器的濃水送入蒸發(fā)工序進行蒸發(fā)處理，得到鹽泥。

　　所述的第1步中，格柵是由粗格柵和細格柵依次排列而成，粗格柵柵間距為25mm，細格柵柵間距為5mm。

　　所述的第2步中，第一絮凝劑是由無機絮凝劑和有機絮凝劑復(fù)配而成;所述的無機絮凝劑選自聚合硫酸鐵或三氯化鐵，投加量為40～60mg/L;所述的有機絮凝劑選自聚丙烯酰胺，投加量為4～8mg/L;所述的堿沉淀劑選自NaOH和Na2CO3，NaOH的用量是根據(jù)完全沉淀水中的Mg2+的量來計算，Na2CO3的用量是根據(jù)完全沉淀水中的Ca2+的量來計算。

　　所述的第4步中，厭氧處理過程中，廢水溫度35～40℃，pH值7～7.5，停留時間15～40小時;缺氧處理過程中，廢水溫度35～40℃，pH值6.5～7.5，DO值0～0.5mg/L，停留時間10～15小時。

　　所述的第5步中，活性污泥為經(jīng)過SBR系統(tǒng)運行1～3個月馴化成熟的活性污泥，污泥的SVI30為30～40mL/g，MLSS為4.0～4.5g/L，好氧曝氣階段控制溶氧在3～5mg/L。

　　所述的第6步中，采用的藻類光反應(yīng)是將廢水與藻類混合于透光容器中，并在有光照的條件下使藻類進行生化反應(yīng)，消除掉水中的氮、磷污染物;光照強度為4000～8000lx，波長范圍為400～700nm;藻類選自綠藻或者硅藻。

　　所述的第7步中，管式陶瓷微濾膜過濾器中的陶瓷膜平均孔徑范圍是500～800m，過濾過程膜面流速是1～8m/s，過濾壓力是0.1～0.4Mpa。

　　所述的第8步中，有機超濾膜的截留分子量是5萬～20萬，過濾壓力是0.4～0.8Mpa。

　　所述的第9步中，第一反滲透膜的過濾壓力是1.5～2.5Mpa，過濾溫度是25～35℃。

　　所述的第10步中，第二絮凝劑是由聚合氯化鋁鈣、氯化鐵、聚丙烯酰胺混合而成，重量配比是1： 1～2：1～4，第二絮凝劑的投加量是40～70mg/L;臭氧反應(yīng)過程的溫度是40～50℃，臭氧的加入量是300～500ppm。

　　所述的第11步中，第二反滲透膜的過濾壓力是2.0～3.0Mpa，過濾溫度是25～35℃。

　　一種市政污水處理裝置，包括：

　　過濾格柵，用于對污水進行過濾處理;

　　第一沉淀池，用于對過濾格柵過濾后的污水進行絮凝和沉淀反應(yīng)，在第一沉淀池上還連接有第一絮凝劑投加罐和堿投加罐;

　　石英砂過濾器，連接于第一沉淀池，用于對第一沉淀池的上清液進行過濾處理;

　　厭氧池，連接于石英砂過濾器，用于對石英砂過濾器的濾液進行厭氧生化處理;

　　缺氧池，連接于厭氧池，用于對厭氧池的產(chǎn)水進行缺氧生化處理;

　　SBR反應(yīng)器，連接于缺氧池，用于對缺氧池的產(chǎn)水進行活性污泥法處理;

　　藻類光反應(yīng)管陣列，連接于SBR反應(yīng)器，用于對SBR反應(yīng)器的產(chǎn)水采用藻類進行反應(yīng)去除氮、磷污染物;

　　管式陶瓷微濾膜過濾器，連接于藻類光反應(yīng)管陣列，用于對藻類光反應(yīng)管陣列的產(chǎn)水進行過濾處理，獲得含有藻類的濃縮液;

　　板框壓濾機，連接于管式陶瓷微濾膜過濾器的濃縮液側(cè)，用于對含有藻類的濃縮液進行固液分離處理，板框壓濾機的濾液側(cè)連接于SBR反應(yīng)器的廢水進口，板框壓濾機的濾餅側(cè)既連接于藻類光反應(yīng)管陣列的廢水進口，板框壓濾機的濾餅側(cè)又連接于發(fā)酵罐;

　　有機超濾膜，連接于管式陶瓷微濾膜過濾器的濾液側(cè)，用于對管式陶瓷微濾膜過濾器的濾液進行過濾處理;

　　第一反滲透膜，連接于有機超濾膜的濾液側(cè)，用于對有機超濾膜的濾液進行過濾處理，第一反滲透膜的截留側(cè)連接于第一沉淀池;

　　第二沉淀池，連接于有機超濾膜，用于對有機超濾膜的濃縮液進行絮凝沉淀反應(yīng)，第二沉淀池上連接有第二絮凝劑投加罐;

　　臭氧反應(yīng)罐，連接于第二沉淀池，用于對第二沉淀池的上清液進行臭氧分解處理;

　　第二反滲透膜，連接于臭氧反應(yīng)罐，用于對臭氧分解的污水進行過濾處理;

　　電滲析器，連接于第二反滲透膜的濃縮液側(cè)，用于對第二反滲透膜的濃縮液作進一步濃縮處理;電滲析器的淡水側(cè)與第二反滲透膜的廢水進口連接，電滲析器的濃縮液側(cè)與蒸發(fā)裝置連接，蒸發(fā)裝置用于對電滲析器的濃縮液作蒸發(fā)處理。

　　第一絮凝劑投加罐中裝填的是無機絮凝劑和有機絮凝劑復(fù)配物;所述的無機絮凝劑選自聚合硫酸鐵或三氯化鐵;所述的有機絮凝劑選自聚丙烯酰胺。

　　第二絮凝劑投加罐中裝填的是由聚合氯化鋁鈣、氯化鐵、聚丙烯酰胺混合而成的絮凝劑。

　　管式陶瓷微濾膜過濾器的結(jié)構(gòu)包括：組件殼體，在組件殼體的兩端分別設(shè)有封頭，封頭上分別設(shè)有原料進口和原料出口，在組件殼體安裝有管式陶瓷膜;組件殼體內(nèi)部的兩端設(shè)有花盤，在封頭內(nèi)設(shè)有壓板，管式陶瓷膜的兩端分別套在花盤和壓板上的開孔中，壓板將花盤壓緊后實現(xiàn)管式陶瓷膜的密封，管式陶瓷膜中的管道與封頭連通;在組件殼體還設(shè)有滲透液出口;

　　在設(shè)有原料出口的封頭的內(nèi)部還設(shè)有防堵塞結(jié)構(gòu)，用于防止管式陶瓷膜的管道被濾餅堵塞;防堵塞結(jié)構(gòu)包括：

　　第一固定板，固定于封頭內(nèi)部;

　　第一固定件朝向管式陶瓷膜的管道的一側(cè)通過第一彈簧連接有阻流板，阻流板朝向管式陶瓷膜的管道的一側(cè)設(shè)有桿體，桿體伸入管式陶瓷膜的管道的內(nèi)部;

　　第二固定板，固定于封頭內(nèi)部，第二固定板朝向管式陶瓷膜的管道的一側(cè)通過第二彈簧連接于阻流板，阻流板朝向管式陶瓷膜的管道的一側(cè)還設(shè)有彈性片，彈性片的一側(cè)設(shè)有凸出部;在封頭中還設(shè)有限位卡，限位卡用于限制凸出部的運動;

　　當(dāng)?shù)谝粡椈?4處于正常狀態(tài)時，第二彈簧35處于壓緊狀態(tài)。

　　有益效果

　　本發(fā)明提供的市政污水的零排放處理工藝，能夠?qū)⑸�活污水進行集成處理步驟之后，實現(xiàn)純水的回用、污染物的降解、廢鹽的回收。