公布日：2023.04.07
申請日：2022.12.21
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F3/34(2023.01)N;C02F1/50(2023.01)N
摘要
一種污水處理的雙膜塔系統(tǒng)，處理過程包括：污水前處理系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)、沉淀池、消毒池、尾水排放，污水前處理系統(tǒng)通過投加高分子絮凝劑，使污水中的懸浮物及重金屬離子形成絮凝物直至完全沉降，過濾系統(tǒng)中涉及結構包括調節(jié)池、調節(jié)池提升泵、循環(huán)池、循環(huán)水泵、生物濾塔，經(jīng)由污水前處理后的污水流入調節(jié)池內，循環(huán)泵將污水提升至生物濾塔內，生物濾塔內部對污水進行過濾，經(jīng)生物濾塔過濾后的污水流入到循環(huán)池的進水口，完成污水的循環(huán)過濾。采用一體化陶瓷納米生物濾塔進行污水的過濾，污水自頂部噴灑后，自由降落至底部，在降落過程中，污水與濾料接觸，微生物利用污水中的污染物質進行增殖生長，實現(xiàn)對污水的凈化處理，污水處理效果明顯。
權利要求書
1.一種污水處理的雙膜塔系統(tǒng)，其特征在于，處理過程包括：污水前處理系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)、沉淀池、消毒池、尾水排放。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種污水處理的雙膜塔系統(tǒng)，其特征在于，所述污水前處理系統(tǒng)過程中按2mgL-50mgL的添加量將數(shù)均分子量為1/1貝150萬-400萬的高分子絮凝劑投加到污水中，使污水中的懸浮物及重金屬離子(鋅、鉛或鎘離子)形成絮凝物直至完全沉降。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種污水處理的雙膜塔系統(tǒng)，其特征在于，所述高分子絮凝劑制備過程如下：在保護氣氛中；取1重量份的3-丙烯酰胺基苯硼酸和丙烯酰胺單體共混物；取50-200重量份的溶劑(由蒸餾水、甲醇、乙醇、N,N一二甲基甲酰胺或異丙醇中的任一種或兩種以上的組合物組成)；將所述共混物投加到所述溶劑中完全混合后形成等密度溶液；將所述等密度溶液加熱至50℃一80℃；將上述等密度溶液均分為8批次；在伴有攪拌的情況下分批次向所述等密度溶液中緩慢滴加等量引發(fā)劑，進行聚合反應；反應6-24小時后，得反應產(chǎn)物；待所述反應產(chǎn)物自然冷卻至25℃后，將所述反應產(chǎn)物轉移入截留分子量為12000-14000的滲析袋中分離1-5天，滲析分離后得分離產(chǎn)物；將所述分離產(chǎn)物投加到冷凍干燥器內冷凍干燥4小時；收集冷凍干燥后分離產(chǎn)物；得到所述高分子絮凝劑。
4.根據(jù)權利要求3所述一種污水處理的雙膜塔系統(tǒng)，其特征在于，所述3-丙烯酰胺基苯硼酸與丙烯酰胺單體的摩爾比為1：4-1：20。
5.根據(jù)權利要求3所述一種污水處理的雙膜塔系統(tǒng)，其特征在于，所述引發(fā)劑包括過硫酸銨、過硫酸鉀、過氧化叔丁酯、偶氮二異丁基脒鹽酸鹽、過氧化二苯甲酰之中的任一種或兩種以上的組合物，所述任一種或兩種以上的組合物形成的引發(fā)劑緩慢滴加到所述等密度溶液中，進行聚合反應。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種污水處理的雙膜塔系統(tǒng)，其特征在于，污水經(jīng)由所述污水前處理系統(tǒng)后，由管網(wǎng)收集后通過人工格柵流入到所述過濾系統(tǒng)內進行過濾。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種污水處理的雙膜塔系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾系統(tǒng)主體為一體化陶瓷納米生物濾塔，所述一體化陶瓷納米生物濾塔包括生物濾塔，所述生物濾塔還涉及的其他結構包括調節(jié)池、調節(jié)池提升泵、循環(huán)池、循環(huán)水泵，經(jīng)由污水前處理后的污水流入所述調節(jié)池內，所述調節(jié)池內設置有所述調節(jié)池提升泵，將污水泵入所述循環(huán)池內，所述循環(huán)池內設置有所述循環(huán)水泵，將污水泵入所述生物濾塔頂部，通過布水器將污水均勻分布于整個所述生物濾塔表面，在所述生物濾塔內部對污水進行過濾，經(jīng)所述生物濾塔過濾后的污水流入到所述循環(huán)池的進水口，完成污水的循環(huán)過濾。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種污水處理的雙膜塔系統(tǒng)，其特征在于，所述生物濾塔包括殼體、陶瓷納米載體、布水器、排水排泥孔洞，所述殼體涵蓋生物濾塔的四周以及頂部，所述陶瓷納米載體垂掛于所述生物濾塔頂部的掛桿上，并串聯(lián)排列，采用折疊式安裝，在所述陶瓷納米載體兩側構建呈一個水氣分流的空間，污水通過設備頂部設置的所述布水器后，通過所述陶瓷納米載體生長的細菌形成的膜，完成過濾后隨重力流下，排水排泥孔洞設置在所述生物濾塔底部。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種污水處理的雙膜塔系統(tǒng)，其特征在于，污水經(jīng)由所述過濾系統(tǒng)處理后自流入所述沉淀池內沉淀48小時。
10.根據(jù)權利要求9所述的一種污水處理的雙膜塔系統(tǒng)，其特征在于，經(jīng)所述沉淀池沉淀后的污水泥水分離，上層污水通過水泵泵送進入到消毒池內部添加消毒劑進行消毒，消毒完全后污水達到排放標準，進行排放。
發(fā)明內容
本申請?zhí)峁┝艘环N污水處理的雙膜塔系統(tǒng)，采用一體化陶瓷納米生物濾塔進行污水的過濾，污水自頂部噴灑后，自由降落至底部，在降落過程中，污水與濾料接觸，微生物利用污水中的有效成分進行增殖生長，實現(xiàn)對污水的凈化處理，污水處理效果明顯，同時，整個處理過程不使用曝氣機，僅有水泵耗電，耗電量低，能耗低。
本申請?zhí)峁┝艘环N污水處理的雙膜塔系統(tǒng)，處理過程包括：污水前處理系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)、沉淀池、消毒池、尾水排放。
進一步的，污水前處理系統(tǒng)過程中按2mgL-50mgL的添加量將數(shù)均分子量為1/1貝150萬-400萬的高分子絮凝劑投加到污水中，使污水中的懸浮物及重金屬離子(鋅、鉛或鎘離子)形成絮凝物直至完全沉降。
進一步的，高分子絮凝劑制備過程如下：
在保護氣氛中；
取1重量份的3-丙烯酰胺基苯硼酸和丙烯酰胺單體共混物；
取50-200重量份的溶劑(溶劑包括蒸餾水、甲醇、乙醇、N,N一二甲基甲酰胺或異丙醇中的任一種或兩種以上的組合物，任一種或兩種以上的組合物形成的溶劑溶解共混物，形成等密度溶液)。
將共混物投加到溶劑中完全混合后形成等密度溶液；
將等密度溶液加熱至50℃一80℃；
將上述等密度溶液均分為8批次；
在伴有攪拌的情況下分批次向等密度溶液中緩慢滴加等量引發(fā)劑，進行聚合反應；
反應6-24小時后，得反應產(chǎn)物；
待反應產(chǎn)物自然冷卻至25℃后，將反應產(chǎn)物轉移入截留分子量為12000-14000的滲析袋中分離1-5天，滲析分離后得分離產(chǎn)物；
將分離產(chǎn)物投加到冷凍干燥器內冷凍干燥4小時；
收集冷凍干燥后分離產(chǎn)物；
得到高分子絮凝劑。
進一步的，3-丙烯酰胺基苯硼酸與丙烯酰胺單體的摩爾比為1：4-1：20。
進一步的，引發(fā)劑包括過硫酸銨、過硫酸鉀、過氧化叔丁酯、偶氮二異丁基脒鹽酸鹽、過氧化二苯甲酰之中的任一種或兩種以上的組合物，任一種或兩種以上的組合物形成的引發(fā)劑緩慢滴加到等密度溶液中，進行聚合反應。
進一步的，污水經(jīng)由污水前處理系統(tǒng)后，由管網(wǎng)收集后通過人工格柵流入到過濾系統(tǒng)內進行過濾。
進一步的，過濾系統(tǒng)主體為一體化陶瓷納米生物濾塔，一體化陶瓷納米生物濾塔包括生物濾塔，生物濾塔還涉及的其他結構包括調節(jié)池、調節(jié)池提升泵、循環(huán)池、循環(huán)水泵，經(jīng)由污水前處理后的污水流入調節(jié)池內，調節(jié)池內設置有調節(jié)池提升泵，將污水泵入循環(huán)池內，循環(huán)池內設置有循環(huán)水泵，將污水泵入生物濾塔頂部，通過布水器將污水均勻分布于整個生物濾塔表面，在生物濾塔內部對污水進行過濾，經(jīng)生物濾塔過濾后的污水流入到循環(huán)池的進水口，完成污水的循環(huán)過濾。
進一步的，生物濾塔包括殼體、陶瓷納米載體、布水器、排水排泥孔洞，殼體涵蓋生物濾塔的四周以及頂部，陶瓷納米載體垂掛于生物濾塔頂部的掛桿上，并串聯(lián)排列，采用折疊式安裝，在陶瓷納米載體兩側構建呈一個水氣分流的空間，污水通過設備頂部設置的布水器后，通過陶瓷納米載體生長的細菌形成的膜，完成過濾后隨重力流下，排水排泥孔洞設置在生物濾塔底部。
進一步的，污水經(jīng)由過濾系統(tǒng)處理后自流入沉淀池內沉淀48小時。
進一步的，經(jīng)沉淀池沉淀后的污水泥水分離，上層污水通過水泵泵送進入到消毒池內部添加消毒劑進行消毒，消毒完全后污水達到排放標準，進行排放。
由以上技術方案可知，本申請?zhí)峁┝艘环N污水處理的雙膜塔系統(tǒng)，由管網(wǎng)收集的污水經(jīng)過人工格柵后流入調節(jié)池，進行水量調節(jié)，水質均衡，調節(jié)池內設置調節(jié)池提升泵，將污水泵入循環(huán)池，循環(huán)池內設置循環(huán)水泵，將污水泵入生物濾塔頂部，通過布水器將污水均勻分布于整個濾塔表面，濾塔內部裝填有大量的陶瓷納米載體填料，在污水流經(jīng)時，由于陶瓷納米載體為微生物提供了理想生長環(huán)境，各種厭氧、兼氧、好氧微生物附著、生長于載體上，利用污水中污染物質大量生長繁殖，形成生物膜，隨著陶瓷納米載體上微生物的不斷生長，老舊的生物膜會隨著重力剝落回至反應槽，高密度的污泥沉淀于底部，定時排出即可，整體系統(tǒng)效率高、安裝快速、操作簡單方便，從而凈化水質，流經(jīng)生物膜的污水被層層凈化后再流入循環(huán)池進水點(即調節(jié)池提升泵進入循環(huán)池位置處)，一方面稀釋了進水，降低了負荷，另一方面，污水又被循環(huán)泵多次泵入濾塔進行處理，通過大流量的循環(huán)，確保污水被濾塔上微生物多次處理，最終達到良好的處理效果，多次循環(huán)處理后的污水自流至沉淀系統(tǒng)，泥水分離后流入消毒水池，水體經(jīng)消毒后達標排放。
在污水處理過程中的碳排放主要來自于兩個方面：直接排放和間接排放。直接排放主要是污水中的有機物分解過程釋放的甲烷、一氧化亞氮等氣體。間接排放主要是污水處理過程中外部化石能源供電和藥劑投加產(chǎn)生的碳排放。一體化生物濾塔處理運行過程中不需要藥劑投加，并且設備耗電量極低，相比同類型生物處理系統(tǒng)有更低碳的運行成本。
本處理系統(tǒng)采用光伏+設備集成式解決方案，光伏背板采用雙面氟碳結構、集成時下最先進的杜邦Tedlar、中來FFC氟碳技術，雙面組件運用先進的N型TOPCon技術，無LID、LeTID風險，高可靠性，高效率，低溫度系數(shù)，發(fā)電壽命長。該集成設備系統(tǒng)光伏發(fā)電不僅可以解決客戶企業(yè)污水處理用電需求，同時余電可上網(wǎng)創(chuàng)收，真正做到節(jié)能、高效，資源化節(jié)碳減排。
綜上所述，本申請產(chǎn)生的有益效果如下：
1、由于一體化設備屬于高科技集成，無需專業(yè)技術人員操作，維護成本低。
2、技術成熟，處理能力穩(wěn)定性好，易接入自動化控制系統(tǒng)，易操作，大大減輕后期系統(tǒng)運行維護難度及成本，處理性能穩(wěn)定。
3、不使用曝氣機，僅有水泵耗電，耗電量低，能耗低。
4、設備為模塊化生產(chǎn)，可根據(jù)水量情況快速組合、靈活度高模塊化設計和可拆卸的特點使其在使用過程中具有極佳的靈活性，可隨時根據(jù)不同處理要求增減設備實現(xiàn)處理系統(tǒng)改造。
（發(fā)明人：薛麗娟;史曉慧）
