申請日2017.10.05
公開(公告)日2018.02.02
IPC分類號C02F9/14
摘要
本發明涉及一種市政污水處理工藝及裝置，屬于市政環保技術領域。本發明針對市政生活污水，采用了預過濾、生化處理、藻類光反應處理、超濾處理、反滲透處理、濃水絮凝、反滲透濃縮、電滲析、蒸發結晶等步驟，實現了生活污水的零排放。該工藝能夠將生活污水進行集成處理步驟之后，實現純水的回用、污染物的降解、廢鹽的回收。
權利要求書
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;
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;
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處理步驟，另一部分藻類送入發酵罐中進行發酵處理;板框壓濾機的濾液返回至藻類光反應處理步驟;
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，再對沉降反應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工序進行蒸發處理，得到鹽泥。
2.根據權利要求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.根據權利要求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的用量是根據完全沉淀水中的Mg2+的量來計算，Na2CO3的用量是根據完全沉淀水中的Ca2+的量來計算。
4.根據權利要求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.根據權利要求1所述的市政污水處理工藝，其特征在于，所述的第5步中，活性污泥為經過SBR系統運行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.根據權利要求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，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.根據權利要求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，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)的產水進行缺氧生化處理;
SBR反應器(8)，連接于缺氧池(7)，用于對缺氧池(7)的產水進行活性污泥法處理;
藻類光反應管陣列(9)，連接于SBR反應器(8)，用于對SBR反應器(8)的產水采用藻類進行反應去除氮、磷污染物;
管式陶瓷微濾膜過濾器(10)，連接于藻類光反應管陣列(9)，用于對藻類光反應管陣列(9)的產水進行過濾處理，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，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)的濾液側連接于SBR反應器(8)的廢水進口，板框壓濾機(11)的濾餅側既連接于藻類光反應管陣列(9)的廢水進口，板框壓濾機(11)的濾餅側又連接于發酵罐;
有機超濾膜(13)，連接于管式陶瓷微濾膜過濾器(10)的濾液側，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，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，第二沉淀池(16)上連接有第二絮凝劑投加罐(15);
臭氧反應罐(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，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)的濃縮液側與蒸發裝置(20)連接，蒸發裝置(20)用于對電滲析器(19)的濃縮液作蒸發處理。
9.根據權利要求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.根據權利要求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構包括：組件殼體(21)，在組件殼體(21)的兩端分別設有封頭(22)，封頭(22)上分別設有原料進口(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)內部的兩端設有花盤(28)，在封頭(22)內設有壓板(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)還設有滲透液出口(23);
在設有原料出口(26)的封頭的內部還設有防堵塞結構(31)，用于防止管式陶瓷膜(24)的管道被濾餅堵塞;防堵塞結構(31)包括：
第一固定板(32)，固定于封頭(22)內部;
第一固定板(32)朝向管式陶瓷膜(24)的管道的一側通過第一彈簧(34)連接有阻流板(33)，阻流板(33)朝向管式陶瓷膜(24)的管道的一側設有桿體(36)，桿體(36)伸入管式陶瓷膜(24)的管道的內部;
第二固定板(41)，固定于封頭(22)內部，第二固定板(41)朝向管式陶瓷膜(24)的管道的一側通過第二彈簧(35)連接于阻流板(33)，阻流板(33)朝向管式陶瓷膜(24)的管道的一側還設有彈性片(38)，彈性片(38)的一側設有凸出部(39);在封頭(22)中還設有限位卡(40)，限位卡(40)用于限制凸出部(39)的運動;
當第一彈簧(34)處于正常狀態時，第二彈簧(35)處于壓緊狀態。
說明書
一種市政污水處理工藝及裝置
技術領域
本發明涉及一種市政污水處理工藝及裝置，屬于市政環保技術領域。
背景技術
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水、節制用水、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，從而取代干凈的優質原水，以污代清，節約優質水，使好水得以養息。城市污水具有水量巨大、水質穩定，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約大量新水，減少污水排放量，能同時達到節水和減污的效果，是解決水資源短缺和改善城市水環境的有效途徑，因此，城市污水回用作為一種可靠的非常規水資源受到人們的普遍關注。
城市污水是排人城鎮污水系統的污水的統稱。載合流制排水系統中.還包括生產廢水和截留的雨水。城市城水主要包括生活污水和工業污水，由城市排水管網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、學校和居民在日常生活中產生的廢水，包括廁所糞尿、洗衣洗澡水、廚房等家庭排水以及商業、醫院和游樂場所的排水等。工業廢水包括生產廢水和生產污水，是指工業生產過程中產生的廢水和廢液.其中含有隨水流失的工業生產用料、中間產物、副產品以及生產過程中產生的污染物水廠建設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、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。目前，城市建設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成熟，主要采用物理方法，廢水中砂粒和大塊懸浮物等物質可以通過沉淀、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
發明內容
本發明的目的是：提供一種市政污水的零排放處理工藝，該工藝能夠將生活污水進行集成處理步驟之后，實現純水的回用、污染物的降解、廢鹽的回收。
技術方案是：
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;
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;
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處理步驟，另一部分藻類送入發酵罐中進行發酵處理;板框壓濾機的濾液返回至藻類光反應處理步驟;
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，再對沉降反應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工序進行蒸發處理，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的用量是根據完全沉淀水中的Mg2+的量來計算，Na2CO3的用量是根據完全沉淀水中的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，活性污泥為經過SBR系統運行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，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，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，用于對厭氧池的產水進行缺氧生化處理;
SBR反應器，連接于缺氧池，用于對缺氧池的產水進行活性污泥法處理;
藻類光反應管陣列，連接于SBR反應器，用于對SBR反應器的產水采用藻類進行反應去除氮、磷污染物;
管式陶瓷微濾膜過濾器，連接于藻類光反應管陣列，用于對藻類光反應管陣列的產水進行過濾處理，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，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連接于SBR反應器的廢水進口，板框壓濾機的濾餅側既連接于藻類光反應管陣列的廢水進口，板框壓濾機的濾餅側又連接于發酵罐;
有機超濾膜，連接于管式陶瓷微濾膜過濾器的濾液側，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，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，第二沉淀池上連接有第二絮凝劑投加罐;
臭氧反應罐，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，用于對第二反滲透膜的濃縮液作進一步濃縮處理;電滲析器的淡水側與第二反滲透膜的廢水進口連接，電滲析器的濃縮液側與蒸發裝置連接，蒸發裝置用于對電滲析器的濃縮液作蒸發處理。
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構包括：組件殼體，在組件殼體的兩端分別設有封頭，封頭上分別設有原料進口和原料出口，在組件殼體安裝有管式陶瓷膜;組件殼體內部的兩端設有花盤，在封頭內設有壓板，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;在組件殼體還設有滲透液出口;
在設有原料出口的封頭的內部還設有防堵塞結構，用于防止管式陶瓷膜的管道被濾餅堵塞;防堵塞結構包括：
第一固定板，固定于封頭內部;
第一固定件朝向管式陶瓷膜的管道的一側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設有桿體，桿體伸入管式陶瓷膜的管道的內部;
第二固定板，固定于封頭內部，第二固定板朝向管式陶瓷膜的管道的一側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還設有彈性片，彈性片的一側設有凸出部;在封頭中還設有限位卡，限位卡用于限制凸出部的運動;
當第一彈簧34處于正常狀態時，第二彈簧35處于壓緊狀態。
有益效果
本發明提供的市政污水的零排放處理工藝，能夠將生活污水進行集成處理步驟之后，實現純水的回用、污染物的降解、廢鹽的回收。
