公布日：2022.10.04

申請(qǐng)日：2022.07.21

分類號(hào)：C02F9/14(2006.01)I;C02F3/02(2006.01)I;C02F1/44(2006.01)I;C02F1/04(2006.01)I;C02F5/00(2006.01)I;C02F1/42(2006.01)I;

C02F1/78(2006.01)I

摘要

本發(fā)明涉及一種達(dá)標(biāo)污水資源化及液體零排放處理裝置與方法，首先通過前級(jí)預(yù)處理系統(tǒng)，利用曝氣生物濾池將達(dá)標(biāo)污水處理到CODCr≤40mg/L、BOD5≤5mg/L，得到雜用水，進(jìn)而將污水處理到總硬度≤50mg/L、懸浮物≤1mg/L；其次通過低壓反滲透系統(tǒng)，對(duì)前級(jí)預(yù)處理出水進(jìn)行初級(jí)濃縮與脫鹽；再通過濃水預(yù)處理系統(tǒng)，將低壓反滲透濃水處理到總硬度≤5mg/L、CODCr≤10mg/L、SiO2≤5mg/L、SS≤1mg/L；最后通過濃縮蒸發(fā)系統(tǒng)，依次利用中壓反滲透與高壓反滲透進(jìn)行濃縮減量，并利用MVR蒸發(fā)出混鹽，并凈化出TDS≤300mg/L的回用水；從而實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)污水資源化及液體零排放的目的。

權(quán)利要求書

1.達(dá)標(biāo)污水資源化及液體零排放處理裝置，其特征是包括前級(jí)預(yù)處理系統(tǒng)、低壓反滲透系統(tǒng)、濃水預(yù)處理系統(tǒng)、濃縮蒸發(fā)系統(tǒng)；其中達(dá)標(biāo)污水接至前級(jí)預(yù)處理系統(tǒng)的進(jìn)水口，前級(jí)預(yù)處理系統(tǒng)的雜用水出口送出雜用水，前級(jí)預(yù)處理系統(tǒng)的污泥出口送出前級(jí)預(yù)處理泥餅外運(yùn)處置，前級(jí)預(yù)處理系統(tǒng)的出水口送出前級(jí)預(yù)處理系統(tǒng)出水至低壓反滲透系統(tǒng)的1#進(jìn)水口；低壓反滲透系統(tǒng)的回用水出口送出回用水，低壓反滲透系統(tǒng)的濃水出口送出低壓反滲透濃水至濃水預(yù)處理系統(tǒng)的進(jìn)水口；濃水預(yù)處理系統(tǒng)的污泥出口送出濃水預(yù)處理泥餅外運(yùn)處置，濃水預(yù)處理系統(tǒng)的出水口送出濃水預(yù)處理系統(tǒng)出水至濃縮蒸發(fā)系統(tǒng)的進(jìn)液口；濃縮蒸發(fā)系統(tǒng)的出水口送出濃縮蒸發(fā)系統(tǒng)產(chǎn)水至低壓反滲透系統(tǒng)的2#進(jìn)水口，濃縮蒸發(fā)系統(tǒng)的出鹽口送出結(jié)晶鹽外運(yùn)處置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的達(dá)標(biāo)污水資源化及液體零排放處理裝置，其特征是所述的前級(jí)預(yù)處理系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括調(diào)節(jié)池、曝氣生物濾池、中間水池、結(jié)晶除硬裝置、前級(jí)預(yù)處理的氫氧化鈉、氫氧化鎂、碳酸鈉與硫酸投加裝置、前級(jí)預(yù)處理反洗水收集池、前級(jí)預(yù)處理污泥濃縮池、前級(jí)預(yù)處理臥螺離心機(jī)、清水池、前級(jí)預(yù)處理多介質(zhì)過濾器、超濾裝置、超濾產(chǎn)水池、曝氣風(fēng)機(jī)、曝氣生物濾池反洗風(fēng)機(jī)、前級(jí)預(yù)處理多介質(zhì)過濾器反洗風(fēng)機(jī)、超濾反洗風(fēng)機(jī)、達(dá)標(biāo)污水提升泵、曝氣生物濾池反洗泵、雜用水輸送泵、除硬提升泵、前級(jí)預(yù)處理反洗水提升泵、前級(jí)預(yù)處理排泥泵、前級(jí)預(yù)處理污泥進(jìn)料泵、前級(jí)預(yù)處理過濾泵、前級(jí)預(yù)處理多介質(zhì)過濾器反洗泵、超濾反洗泵、低壓反滲透增壓泵；其中達(dá)標(biāo)污水接至調(diào)節(jié)池的進(jìn)水口，調(diào)節(jié)池的出水口通過達(dá)標(biāo)污水提升泵與曝氣生物濾池的進(jìn)水口相接，曝氣風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口接至曝氣生物濾池的曝氣進(jìn)風(fēng)口，曝氣生物濾池反洗風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口接至曝氣生物濾池的反洗進(jìn)風(fēng)口，曝氣生物濾池的出水口接至中間水池的進(jìn)水口；中間水池的1#出水口通過曝氣生物濾池反洗泵與曝氣生物濾池的反洗水進(jìn)水口相接，曝氣生物濾池的反洗水出口接至前級(jí)預(yù)處理反洗水收集池的1#進(jìn)水口，中間水池的2#出水口通過雜用水輸送泵送出雜用水，中間水池的3#出水口通過除硬提升泵與結(jié)晶除硬裝置的1#進(jìn)水口相接；前級(jí)預(yù)處理的氫氧化鈉、氫氧化鎂、碳酸鈉與硫酸投加裝置的出藥口接至結(jié)晶除硬裝置的進(jìn)藥口，結(jié)晶除硬裝置的排泥口通過前級(jí)預(yù)處理排泥泵與前級(jí)預(yù)處理污泥濃縮池的進(jìn)泥口相接，前級(jí)預(yù)處理污泥濃縮池的出泥口通過前級(jí)預(yù)處理污泥進(jìn)料泵與前級(jí)預(yù)處理臥螺離心機(jī)的進(jìn)泥口相接，前級(jí)預(yù)處理臥螺離心機(jī)的出泥口送出前級(jí)預(yù)處理泥餅外運(yùn)處置，前級(jí)預(yù)處理臥螺離心機(jī)的出水口接至結(jié)晶除硬裝置的2#進(jìn)水口，結(jié)晶除硬裝置的出水口接至清水池的進(jìn)水口；清水池的1#出水口通過前級(jí)預(yù)處理過濾泵與前級(jí)預(yù)處理多介質(zhì)過濾器的進(jìn)水口相接；清水池的2#出水口通過前級(jí)預(yù)處理多介質(zhì)過濾器反洗泵與前級(jí)預(yù)處理多介質(zhì)過濾器的反洗進(jìn)水口相接，前級(jí)預(yù)處理多介質(zhì)過濾器反洗風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口接至前級(jí)預(yù)處理多介質(zhì)過濾器的反洗進(jìn)風(fēng)口，前級(jí)預(yù)處理多介質(zhì)過濾器的出水口接至超濾裝置的進(jìn)水口；超濾反洗風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口接至超濾裝置的反洗進(jìn)風(fēng)口，前級(jí)預(yù)處理多介質(zhì)過濾器與超濾裝置的反洗水出口都接至前級(jí)預(yù)處理反洗水收集池的2#進(jìn)水口，前級(jí)預(yù)處理反洗水收集池的出水口通過前級(jí)預(yù)處理反洗水提升泵與結(jié)晶除硬裝置的3#進(jìn)水口相接，超濾裝置的出水口接至超濾產(chǎn)水池的進(jìn)水口，超濾產(chǎn)水池的1#出水口通過超濾反洗泵與超濾裝置的反洗水進(jìn)口相接，超濾產(chǎn)水池的2#出水口通過低壓反滲透增壓泵送出前級(jí)預(yù)處理系統(tǒng)出水。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的達(dá)標(biāo)污水資源化及液體零排放處理裝置，其特征是所述的低壓反滲透系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括低壓反滲透阻垢劑與還原劑投加裝置、低壓反滲透保安過濾器、低壓反滲透裝置、低壓反滲透濃水箱、回用水箱、低壓反滲透高壓泵、低壓反滲透濃水輸送泵、回用水輸送泵；其中前級(jí)預(yù)處理系統(tǒng)出水接至低壓反滲透保安過濾器的進(jìn)水口，低壓反滲透阻垢劑與還原劑投加裝置的出藥口也接至低壓反滲透保安過濾器的進(jìn)水口，低壓反滲透保安過濾器的出水口通過低壓反滲透高壓泵與低壓反滲透裝置的進(jìn)水口相接，低壓反滲透裝置的產(chǎn)水口接至回用水箱的1#進(jìn)水口，濃縮蒸發(fā)系統(tǒng)產(chǎn)水接至回用水箱的2#進(jìn)水口，回用水箱的出水口通過回用水輸送泵送出回用水，低壓反滲透裝置的濃水口接至低壓反滲透濃水箱的進(jìn)水口，低壓反滲透濃水箱的出水口通過低壓反滲透濃水輸送泵送出低壓反滲透濃水。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的達(dá)標(biāo)污水資源化及液體零排放處理裝置，其特征是所述的濃水預(yù)處理系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括除硬除硅裝置、濃水預(yù)處理的氫氧化鈉、氫氧化鎂、碳酸鈉與硫酸投加裝置、濃水預(yù)處理污泥濃縮池、濃水預(yù)處理臥螺離心機(jī)、臭氧接觸氧化池、臭氧發(fā)生裝置、氧化水池、濃水預(yù)處理多介質(zhì)過濾器、軟化床、樹脂再生裝置、管式超濾裝置、濃水預(yù)處理系統(tǒng)出水池、濃水預(yù)處理反洗水收集池、濃水預(yù)處理多介質(zhì)過濾器反洗風(fēng)機(jī)、濃水預(yù)處理排泥泵、濃水預(yù)處理污泥進(jìn)料泵、濃水預(yù)處理過濾泵、濃水預(yù)處理多介質(zhì)過濾器反洗泵、管式超濾反洗泵、濃水預(yù)處理出水輸送泵、濃水預(yù)處理反洗水提升泵；其中低壓反滲透濃水接至除硬除硅裝置的1#進(jìn)水口，濃水預(yù)處理的氫氧化鈉、氫氧化鎂、碳酸鈉與硫酸投加裝置的出藥口接至除硬除硅裝置的進(jìn)藥口，除硬除硅裝置的排泥口通過濃水預(yù)處理排泥泵與濃水預(yù)處理污泥濃縮池的進(jìn)泥口相接，濃水預(yù)處理污泥濃縮池的出泥口通過濃水預(yù)處理污泥進(jìn)料泵與濃水預(yù)處理臥螺離心機(jī)的進(jìn)泥口相接，濃水預(yù)處理臥螺離心機(jī)的出泥口送出濃水預(yù)處理泥餅，濃水預(yù)處理臥螺離心機(jī)的出水口接至除硬除硅裝置的2#進(jìn)水口，除硬除硅裝置的出水口接至臭氧接觸氧化池的進(jìn)水口，臭氧發(fā)生裝置的臭氧出口接至臭氧接觸氧化池的進(jìn)氣口，臭氧接觸氧化池的出水口接至氧化水池的進(jìn)水口；氧化水池的1#出水口通過濃水預(yù)處理過濾泵與濃水預(yù)處理多介質(zhì)過濾器的進(jìn)水口相接，氧化水池的2#出水口通過濃水預(yù)處理多介質(zhì)過濾器反洗泵與濃水預(yù)處理多介質(zhì)過濾器的反洗水進(jìn)口相接，濃水預(yù)處理多介質(zhì)過濾器反洗風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口接至濃水預(yù)處理多介質(zhì)過濾器的反洗進(jìn)風(fēng)口，濃水預(yù)處理多介質(zhì)過濾器的出水口接至軟化床的進(jìn)水口，樹脂再生裝置的出藥口接至軟化床的再生液進(jìn)口，軟化床的出水口接至管式超濾裝置的進(jìn)水口；管式超濾裝置的出水口接至濃水預(yù)處理系統(tǒng)出水池的進(jìn)水口，濃水預(yù)處理系統(tǒng)出水池的1#出水口通過濃水預(yù)處理出水輸送泵送出濃水預(yù)處理系統(tǒng)出水，濃水預(yù)處理系統(tǒng)出水池的2#出水口通過管式超濾反洗泵與管式超濾裝置的反洗水進(jìn)口相接；濃水預(yù)處理多介質(zhì)過濾器與管式超濾裝置的反洗水出口、軟化床的再生液出口都接至濃水預(yù)處理反洗水收集池的進(jìn)水口，濃水預(yù)處理反洗水收集池的出水口通過濃水預(yù)處理反洗水提升泵與除硬除硅裝置的3#進(jìn)水口相接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的達(dá)標(biāo)污水資源化及液體零排放處理裝置，其特征是所述的濃縮蒸發(fā)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括中壓反滲透阻垢劑與還原劑投加裝置、中壓反滲透保安過濾器、中壓反滲透裝置、中壓反滲透濃水箱、高壓反滲透阻垢劑投加裝置、高壓反滲透保安過濾器、高壓反滲透裝置、高壓反滲透濃水箱、蒸發(fā)結(jié)晶裝置、中壓反滲透高壓泵、高壓反滲透增壓泵、高壓反滲透高壓柱塞泵、高壓反滲透濃水輸送泵；其中濃水預(yù)處理系統(tǒng)出水接至中壓反滲透保安過濾器的進(jìn)水口，中壓反滲透阻垢劑與還原劑投加裝置的出藥口也接至中壓反滲透保安過濾器的進(jìn)水口，中壓反滲透保安過濾器的出水口通過中壓反滲透高壓泵與中壓反滲透裝置的進(jìn)水口相接，中壓反滲透裝置的濃水口接至中壓反滲透濃水箱的進(jìn)水口，中壓反滲透濃水箱的出水口通過高壓反滲透增壓泵與高壓反滲透保安過濾器的進(jìn)水口相接；高壓反滲透阻垢劑投加裝置的出藥口也接至高壓反滲透保安過濾器的進(jìn)水口，高壓反滲透保安過濾器的出水口通過高壓反滲透高壓柱塞泵與高壓反滲透裝置的進(jìn)水口相接，高壓反滲透裝置的濃水口接至高壓反滲透濃水箱的進(jìn)水口，高壓反滲透濃水箱的出水口通過高壓反滲透濃水輸送泵與蒸發(fā)結(jié)晶裝置的進(jìn)液口相接，蒸發(fā)結(jié)晶裝置的出鹽口送出結(jié)晶鹽，中壓反滲透裝置的產(chǎn)水口、高壓反滲透裝置的產(chǎn)水口與蒸發(fā)結(jié)晶裝置的冷凝水出口匯合后送出濃縮蒸發(fā)系統(tǒng)產(chǎn)水。

6.如權(quán)利要求1所述的達(dá)標(biāo)污水資源化及液體零排放處理裝置的工作方法，其特征是包括如下步驟：1)通過前級(jí)預(yù)處理系統(tǒng)，利用曝氣生物濾池將達(dá)標(biāo)污水處理到COD≤40mg/L、BOD≤5mg/L，得到雜用水，進(jìn)而將污水處理到TH≤50mg/L、SS≤1mg/L；2)通過低壓反滲透系統(tǒng)，對(duì)前級(jí)預(yù)處理出水進(jìn)行初級(jí)濃縮與脫鹽；3)通過濃水預(yù)處理系統(tǒng)，將低壓反滲透濃水處理到TH≤5mg/L、COD≤10mg/L、SiO2≤5mg/L、SS≤1mg/L；4)通過濃縮蒸發(fā)系統(tǒng)，依次利用中壓反滲透與高壓反滲透進(jìn)行濃縮減量，并利用MVR蒸發(fā)出混鹽，并凈化出TDS≤300mg/L的回用水。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的達(dá)標(biāo)污水資源化及液體零排放處理裝置的工作方法，其特征是所述步驟1)中的前級(jí)預(yù)處理系統(tǒng)，包括調(diào)節(jié)池、曝氣生物濾池、中間水池、結(jié)晶除硬裝置、前級(jí)預(yù)處理的氫氧化鈉、氫氧化鎂、碳酸鈉與硫酸投加裝置、前級(jí)預(yù)處理反洗水收集池、前級(jí)預(yù)處理污泥濃縮池、前級(jí)預(yù)處理臥螺離心機(jī)、清水池、前級(jí)預(yù)處理多介質(zhì)過濾器、超濾裝置、超濾產(chǎn)水池；具體是針對(duì)CODCr：50-100mg/L、BOD5：10-20mg/L、SS：10-50mg/L、TDS：1000-2000mg/L、TH≤500mg/L、Cl-≤350mg/L、SO42-≤500mg/L的達(dá)標(biāo)污水，利用曝氣生物濾池進(jìn)一步降低達(dá)標(biāo)污水的CODCr與BOD5值，將達(dá)標(biāo)污水處理到COD≤40mg/L、BOD≤5mg/L，滿足GB/T18920-2020城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)要求的BOD5≤10mg/L、TDS≤1000mg/L、Cl-≤350mg/L、SO42-≤500mg/L，作為雜用水回用；進(jìn)而利用投加氫氧化鈉、氫氧化鎂、碳酸鈉，通過結(jié)晶除硬裝置與多介質(zhì)過濾、超濾過濾將污水處理到硬度≤50mg/L、SS≤1mg/L。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的達(dá)標(biāo)污水資源化及液體零排放處理裝置的工作方法，其特征是所述步驟2)中的低壓反滲透系統(tǒng)，包括低壓反滲透阻垢劑與還原劑投加裝置、低壓反滲透保安過濾器、低壓反滲透裝置、低壓反滲透濃水箱、回用水箱；具體是針對(duì)TDS為1000-2000mg/L、COD≤40mg/L、硬度≤50mg/L、SS≤1mg/L的前級(jí)預(yù)處理出水，利用回收率為67-

87.5％的低壓反滲透進(jìn)行3-8倍的初級(jí)濃縮與脫鹽，得到TDS為6000-16000mg/L、COD≤160mg/L、硬度≤200mg/L、SS≤4mg/L的低壓反滲透濃水及TDS≤60mg/L的低壓反滲透產(chǎn)水。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的達(dá)標(biāo)污水資源化及液體零排放處理裝置的工作方法，其特征是所述步驟3)中的濃水預(yù)處理系統(tǒng)，包括除硬除硅裝置、濃水預(yù)處理的氫氧化鈉、氫氧化鎂、碳酸鈉與硫酸投加裝置、濃水預(yù)處理污泥濃縮池、濃水預(yù)處理臥螺離心機(jī)、臭氧接觸氧化池、臭氧發(fā)生裝置、氧化水池、濃水預(yù)處理多介質(zhì)過濾器、軟化床、樹脂再生裝置、管式超濾裝置、濃水預(yù)處理系統(tǒng)出水池、濃水預(yù)處理反洗水收集池；具體是針對(duì)TDS為6000-16000mg/L、COD≤160mg/L、硬度≤200mg/L、SS≤4mg/L的低壓反滲透濃水，依次通過投加氫氧化鈉、氫氧化鎂、碳酸鈉進(jìn)行除硬除硅，臭氧氧化降低COD，樹脂軟化，濃水預(yù)處理多介質(zhì)過濾器與管式超濾過濾，將低壓反滲透濃水處理到硬度≤5mg/L、COD≤10mg/L、SiO2≤5mg/L、SS≤1mg/L。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的達(dá)標(biāo)污水資源化及液體零排放處理裝置的工作方法，其特征是所述步驟4)中的濃縮蒸發(fā)系統(tǒng)，包括中壓反滲透阻垢劑與還原劑投加裝置、中壓反滲透保安過濾器、中壓反滲透裝置、中壓反滲透濃水箱、高壓反滲透阻垢劑投加裝置、高壓反滲透保安過濾器、高壓反滲透裝置、高壓反滲透濃水箱、蒸發(fā)結(jié)晶裝置；具體是針對(duì)TDS為6000-16000mg/L、硬度≤5mg/L、COD≤10mg/L、SiO2≤5mg/L、SS≤1mg/L的濃水預(yù)處理系統(tǒng)出水，利用回收率為67-80％的中壓反滲透進(jìn)行3-5倍的濃縮，得到TDS為18000-80000mg/L的中壓反滲透濃水與TDS≤480mg/L的中壓反滲透產(chǎn)水，再將中壓反滲透濃水利用回收率為50-80％的高壓反滲透進(jìn)行2-5倍的濃縮，得到TDS為90000-160000mg/L的高壓反滲透濃水與TDS≤2000mg/L的高壓反滲透產(chǎn)水，最后將高壓反滲透濃水通過MVR蒸發(fā)出混鹽與TDS≤300mg/L的蒸發(fā)結(jié)晶冷凝水，將TDS≤60mg/L的低壓反滲透產(chǎn)水、TDS≤480mg/L的中壓反滲透產(chǎn)水、TDS≤2000mg/L的高壓反滲透產(chǎn)水、TDS≤300mg/L的蒸發(fā)結(jié)晶冷凝水混合形成TDS≤300mg/L的回用水，遠(yuǎn)高于HG/T3923-2007循環(huán)冷卻水用再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求的CODCr≤80mg/L、BOD5≤5mg/L、SS≤20mg/L、TDS≤1000mg/L、TH≤500mg/L、Cl-≤500mg/L的回用水水質(zhì)。

（發(fā)明人：張博;張金鋒;褚明馳;戚可卓）