申請(qǐng)日2015.07.16
公開(公告)日2015.10.21
IPC分類號(hào)C02F9/14
摘要
本發(fā)明公開了一種污水回用系統(tǒng)和污水處理方法，該污水回用系統(tǒng)包括污水處理系統(tǒng)和中水回用系統(tǒng)，其中污水處理系統(tǒng)包括一次水處理系統(tǒng)和二次水處理系統(tǒng)，一次水處理系統(tǒng)用于將生活生產(chǎn)的污水處理成廢水和回用水，二次水處理系統(tǒng)將回用水處理成居民生活用水和中水;中水回用系統(tǒng)用于將經(jīng)污水處理系統(tǒng)處理后的水根據(jù)水質(zhì)情況輸送給不同的使用場(chǎng)合。該處理方法包括將生活生產(chǎn)的污水經(jīng)一次處理系統(tǒng)處理后分為廢水和回用水，然后對(duì)回用水進(jìn)行處理，處理后達(dá)到生活用水標(biāo)準(zhǔn)的部分作為居民生活用水，未達(dá)到生活用水標(biāo)準(zhǔn)的部分作為中水。本發(fā)明通過上述技術(shù)方案緩解了水資源短缺和排污環(huán)保的壓力。
權(quán)利要求書
1.一種污水回用系統(tǒng)，其特征在于，該污水回用系統(tǒng)包括污水處理系統(tǒng)和 中水回用系統(tǒng)，其中污水處理系統(tǒng)包括一次水處理系統(tǒng)和二次水處理系統(tǒng)，一次 水處理系統(tǒng)用于將生活生產(chǎn)的污水處理成廢水和回用水，二次水處理系統(tǒng)將回用 水處理成居民生活用水和中水;中水回用系統(tǒng)用于將經(jīng)污水處理系統(tǒng)處理后的水 根據(jù)水質(zhì)情況輸送給不同的使用場(chǎng)合，中水回用系統(tǒng)包括工業(yè)企業(yè)用水系統(tǒng)和市 政用水使用系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的污水回用系統(tǒng)，其特征在于，該污水回用系統(tǒng)還包括 熱能利用系統(tǒng)，用于對(duì)污水處理過程中水的溫差進(jìn)行自然熱能的交換。優(yōu)選地， 該自然熱能的交換包括從污水處理中提取的熱能應(yīng)用到供暖系統(tǒng)，利用回用水與 室溫的溫差對(duì)中央空調(diào)進(jìn)行能源供給和/或提升中水回用水的溫度。
3.如權(quán)利要求1或2所述的污水回用系統(tǒng)，其特征在于，該污水處理系統(tǒng)還 包括三次水處理系統(tǒng)，用于對(duì)居民生活用水進(jìn)行處理，以獲得直飲水。
4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的污水回用系統(tǒng)，其特征在于，上述一次水 處理系統(tǒng)和二次水處理系統(tǒng)均包括微濾膜水處理系統(tǒng)和RO膜水處理系統(tǒng)，微濾 膜水處理系統(tǒng)用于除濁、去除懸浮顆粒，RO膜水處理系統(tǒng)用于脫鹽。
5.如權(quán)利要求4任一項(xiàng)所述的污水回用系統(tǒng)，其特征在于，其中微濾膜水處 理系統(tǒng)中的微濾膜采用MBR膜，采用MBR膜的微濾膜水處理系統(tǒng)包括通過管道依 次相連的沉淀池、調(diào)節(jié)池、兼氧池和MBR池，還包括控制系統(tǒng)。優(yōu)選地，沉淀池、 調(diào)節(jié)池、兼氧池和MBR池上安裝有水位器，管道上安裝有泵和閥，通過控制系統(tǒng) 對(duì)泵和閥進(jìn)行控制。
6.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的污水回用系統(tǒng)，其特征在于，上述一次水 處理系統(tǒng)和二次水處理系統(tǒng)均包括超濾膜處理系統(tǒng)和RO膜處理系統(tǒng)，其中，該 超濾膜處理系統(tǒng)中的超濾膜采用中空纖維超濾膜。更優(yōu)選地，中空纖維超濾膜的 過濾粒徑為0.01um到0.2um。
7.一種使用如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的污水回用系統(tǒng)進(jìn)行污水處理的 方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：
步驟一、一次水處理：生活生產(chǎn)的污水經(jīng)一次處理系統(tǒng)處理后分為廢水和回 用水，其中，廢水直接達(dá)標(biāo)排放;
步驟二、二次水處理：二次處理系統(tǒng)對(duì)回用水進(jìn)行處理，處理后達(dá)到生活用 水標(biāo)準(zhǔn)的部分作為居民生活用水，未達(dá)到生活用水標(biāo)準(zhǔn)的部分作為中水;
步驟三、中水和居民生活用水經(jīng)使用后又作為生活生產(chǎn)污水進(jìn)行上述步驟一 和二的處理。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，上述步驟一和步驟二在處理過程 中產(chǎn)生的熱能經(jīng)提取后進(jìn)行回收利用。
9.如權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，上述步驟一和步驟二均采用 膜法處理，該膜法處理包括：步驟S1：除濁、去除懸浮顆粒;以及步驟S2：脫 鹽;其中步驟S1使用超濾膜或微濾膜將生活生產(chǎn)污水中殘余的懸浮顆粒截留， 使出水澄清，達(dá)到回用或者進(jìn)一步處理的要求;步驟S2使用反滲透(RO)膜或 者納濾(NF)膜，將澄清的出水進(jìn)行膜脫鹽，分為濃水和淡水兩股水，濃水直接 達(dá)標(biāo)排放，淡水進(jìn)行回用或者進(jìn)一步處理。
10.如權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，上述方法中還包 括三次水處理的步驟，用于將步驟二處理得到的居民生活用水進(jìn)行處理以獲取直 飲水。
說(shuō)明書
一種污水回用系統(tǒng)和污水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種污水處理系統(tǒng)，具體涉及一種污水回用系統(tǒng)和污水處理方法。
背景技術(shù)
水資源的短缺和排污的環(huán)保壓力，制約著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。因此，各工 業(yè)企業(yè)、市政污水廠等紛紛嘗試開始進(jìn)行污水深度處理和中水回用，以實(shí)現(xiàn)污水 資源化利用，更好的保護(hù)環(huán)境，解決水問題。
圖1所示為一種現(xiàn)有技術(shù)中的水資源利用的示意圖，自然水或者地下水輸送 到自來(lái)水公司，由自來(lái)水公司處理后向外輸送生活用水或者向外輸送工業(yè)用水， 生活用水經(jīng)使用后由市政污水處理站進(jìn)行處理，處理后的部分廢水作為中水進(jìn)行 回用，另一部分檢測(cè)達(dá)標(biāo)后直接排放到自然河道;工業(yè)用水經(jīng)使用后，廢水中的 一部分作為中水進(jìn)行回收。可見目前的方案中僅是對(duì)部分廢水進(jìn)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，因此有待開發(fā)一種全面的中水回用 系統(tǒng)，有利于解決目前水資源短缺和排污環(huán)保壓力的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種全面回用污水和利用 能源的系統(tǒng)及其使用方法。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種污水回用系統(tǒng)，包括污水處理系統(tǒng)和中水回 用系統(tǒng)，其中污水處理系統(tǒng)包括一次水處理系統(tǒng)和二次水處理系統(tǒng)，一次水處理 系統(tǒng)用于將生活生產(chǎn)的污水處理成廢水和回用水，二次水處理系統(tǒng)將回用水處理 成居民生活用水和中水;中水回用系統(tǒng)用于將經(jīng)污水處理系統(tǒng)處理后的水根據(jù)水 質(zhì)情況輸送給不同的使用場(chǎng)合，中水回用系統(tǒng)包括工業(yè)企業(yè)用水系統(tǒng)和市政用水 使用系統(tǒng)。
進(jìn)一步地，該污水回用系統(tǒng)還包括熱能利用系統(tǒng)，用于對(duì)污水處理過程中水 的溫差進(jìn)行自然熱能的交換。優(yōu)選地，該自然熱能的交換包括從污水處理中提取 的熱能應(yīng)用到供暖系統(tǒng)，利用回用水與室溫的溫差對(duì)中央空調(diào)進(jìn)行能源供給和/ 或提升中水回用水的溫度。
更優(yōu)選地，該污水處理系統(tǒng)還包括三次水處理系統(tǒng)，用于對(duì)居民生活用水進(jìn) 行處理，以獲得直飲水。
上述一次水處理系統(tǒng)和二次水處理系統(tǒng)均包括微濾膜水處理系統(tǒng)和RO膜水 處理系統(tǒng)，微濾膜水處理系統(tǒng)用于除濁、去除懸浮顆粒，RO膜水處理系統(tǒng)用于 脫鹽。
其中微濾膜水處理系統(tǒng)中的微濾膜采用MBR膜，采用MBR膜的微濾膜水處理 系統(tǒng)包括通過管道依次相連的沉淀池、調(diào)節(jié)池、兼氧池和MBR池，還包括控制系 統(tǒng)。優(yōu)選地，沉淀池、調(diào)節(jié)池、兼氧池和MBR池上安裝有水位器，管道上安裝有 泵和閥，通過控制系統(tǒng)對(duì)泵和閥進(jìn)行控制。
上述一次水處理系統(tǒng)和二次水處理系統(tǒng)均包括超濾膜處理系統(tǒng)和RO膜處理 系統(tǒng)，其中，該超濾膜處理系統(tǒng)中的超濾膜采用中空纖維超濾膜。更優(yōu)選地，中 空纖維超濾膜的過濾粒徑為0.01um到0.2um。
本發(fā)明還提供如下技術(shù)方案：一種使用上述污水回用系統(tǒng)進(jìn)行污水處理的方 法，該方法包括如下步驟：
步驟一、一次水處理：生活生產(chǎn)的污水經(jīng)一次處理系統(tǒng)處理后分為廢水和回 用水，其中，廢水直接達(dá)標(biāo)排放;
步驟二、二次水處理：二次處理系統(tǒng)對(duì)回用水進(jìn)行處理，處理后達(dá)到生活用 水標(biāo)準(zhǔn)的部分作為居民生活用水，未達(dá)到生活用水標(biāo)準(zhǔn)的部分作為中水;
步驟三、中水和居民生活用水經(jīng)使用后又作為生活生產(chǎn)污水進(jìn)行上述步驟一 和二的處理。
進(jìn)一步地，上述步驟一和步驟二在處理過程中產(chǎn)生的熱能經(jīng)提取后進(jìn)行回收 利用。
上述步驟一和步驟二均采用膜法處理，該膜法處理包括：步驟S1：除濁、 去除懸浮顆粒;以及步驟S2：脫鹽;其中步驟S1使用超濾膜或微濾膜將生活生 產(chǎn)污水中殘余的懸浮顆粒截留，使出水澄清，達(dá)到回用或者進(jìn)一步處理的要求; 步驟S2使用反滲透(RO)膜或者納濾(NF)膜，將澄清的出水進(jìn)行膜脫鹽，分 為濃水和淡水兩股水，濃水直接達(dá)標(biāo)排放，淡水進(jìn)行回用或者進(jìn)一步處理。
上述方法中還包括三次水處理的步驟，用于將步驟二處理得到的居民生活用 水進(jìn)行處理以獲取直飲水。
本發(fā)明具有以下有益效果：
(1)中水回用是緩解水資源短缺的有效途徑，是實(shí)現(xiàn)水資源可循環(huán)利用的 主要環(huán)節(jié)，還能帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效率。它與開發(fā)其它水資源相比，具有比遠(yuǎn)距離 飲水便宜、比海水淡化經(jīng)濟(jì)和易于取得社會(huì)效益等優(yōu)勢(shì)。并且水資源的循環(huán)使用， 減少了污水排放，緩解水資源短缺。
(2)中水回用的用途：1)可以用于農(nóng)田的灌溉、園林綠化、工業(yè)、大型建 筑沖洗以及游樂與環(huán)境還有消防、空調(diào)和水沖廁所等市政雜用。2)在本套系統(tǒng) 中中水回用后經(jīng)過RO反滲透以及消毒系統(tǒng)后可以達(dá)到國(guó)家的飲用水標(biāo)準(zhǔn)，緩解 飲用水短缺的壓力。
(3)廢水再生利用還有助于改善生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)水生態(tài)良性循環(huán)。
(4)能源(包括水、熱能)的回收利用，貫徹了國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
(5)本發(fā)明采用膜法處理技術(shù)，產(chǎn)水水質(zhì)優(yōu)良，滿足更多、更高的用水需 求。其中經(jīng)MBR工藝后的出水水質(zhì)濁度極低，無(wú)須再進(jìn)行處理可直接進(jìn)入后續(xù) RO膜系統(tǒng)進(jìn)行脫鹽;并且由于出水COD非常低(預(yù)計(jì)可達(dá)到40～6mg/L)，這樣 后續(xù)RO膜系統(tǒng)的濃水通�？梢灾苯优欧牛恍枰紤]濃水再處理問題。RO膜對(duì) 污水脫鹽處理的脫鹽率達(dá)95%以上，對(duì)化學(xué)需氧量(COD)、生化需氧量(BOD) 去除率在85%以上，水回收率為70%-85%，并且由于出水含鹽量、硬度、濁度、 COD、SS等指標(biāo)極低，一般可直接回用或進(jìn)一步脫鹽作為純水、鍋爐補(bǔ)給水等使 用，而濃水達(dá)標(biāo)排放。
