專利名稱：一種利用污水制取再生水的工藝和專用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污水處理，更具體地講涉及一種利用生物化學(xué)與物理化學(xué)相結(jié)合的方法制取再生水的工藝及所使用的專用設(shè)備。
背影技術(shù)一座城市的建設(shè)和發(fā)展，污水處理并實(shí)現(xiàn)其再生利用，對(duì)保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境，節(jié)約水資源，提高居民的生活質(zhì)量等愈顯突出。淡水資源的短缺，我國(guó)是一個(gè)嚴(yán)重缺水的國(guó)家，所以實(shí)現(xiàn)再生水(中水)的回用應(yīng)是一項(xiàng)解決困擾人們生產(chǎn)和生活的淡水資源嚴(yán)重短缺的十分重要措施。為此，有關(guān)專家進(jìn)行了深入探討，取得了很多成果。概括起來(lái)有物化法和膜分離法等，不足之處是制水成本高，操作不便，生產(chǎn)的水質(zhì)質(zhì)量差等，從而使工業(yè)化生產(chǎn)受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種采用生物化學(xué)與物理化學(xué)相結(jié)合，再生水的水質(zhì)質(zhì)量好，成本低和方便操作的利用污水制取再生水的工藝；本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供該制取再生水的工藝中所使用的專用設(shè)備。
本發(fā)明的目的可通過如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)先將污水送入酶促生物過濾裝置內(nèi)，由上向下經(jīng)酶促無(wú)機(jī)生物濾料層與裝置下部鼓入的空氣進(jìn)行氣液相接觸而降解水中殘留的污染物，殘余氣體由上部排出，水由下部排出并通過上浮式過濾裝置下部進(jìn)入，由下向上經(jīng)酶促無(wú)機(jī)生物濾料層，被截留的懸浮物留在底部待排，水經(jīng)上部排出，加入臭氧殺菌消毒，得再生水。
本發(fā)明的目的還可通過如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)所述的酶促無(wú)機(jī)生物濾料層的下部有無(wú)機(jī)濾料墊層，該無(wú)機(jī)濾料為常規(guī)技術(shù)的無(wú)機(jī)濾料；所述的酶促無(wú)機(jī)生物濾料層的酶促無(wú)機(jī)生物濾料為破碎篩分的密度為1±0.1g/cm3和粒徑為1～7mm的顆粒；所述的酶促無(wú)機(jī)生物濾料裝置內(nèi)的無(wú)機(jī)濾料為破碎篩分的密度為1～10g/cm3和粒徑為10～15mm的顆粒；所述的上浮式過濾裝置內(nèi)的無(wú)機(jī)濾料密度為0.1～1.0g/cm3和粒徑為10～15mm的球形顆粒。
本發(fā)明的另一個(gè)目的可通過如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的制取再生水的工藝中所使用的專用設(shè)備之一是“酶促生物過濾裝置”，該裝置的筒體的上部連有伸入筒體內(nèi)的污水進(jìn)水管及位于其下方的設(shè)有進(jìn)氣孔的排氣管，筒體下部連有伸入筒體內(nèi)的設(shè)有進(jìn)水孔的排水管及位于其上方的設(shè)有出氣孔的出氣管，筒體下部連有位于出氣管上方用于置放做墊層的無(wú)機(jī)濾料的下篩板。該裝置更進(jìn)一步的技術(shù)措施是在筒體中部的酶促無(wú)機(jī)生物濾料的上方連有上篩板；污水進(jìn)水管的出水口外有隔網(wǎng)。
本發(fā)明的制取再生水的工藝中所使用的專用設(shè)備之二是“上浮式過濾裝置”，該裝置的筒體下部連有設(shè)有出水孔的進(jìn)水管及位于進(jìn)水管上方用于置放做墊層的無(wú)機(jī)濾料的下篩板，筒體上部連有出水管，與出水管連通的引水管連接潷水管，潷水管的另一端與筒體間連有水平調(diào)節(jié)器。該裝置更進(jìn)一步的技術(shù)措施是引水管與潷水管構(gòu)成“U”形；筒體上部連有位于出水管下方的上篩板；下篩板上方的筒體上的排泥口設(shè)有濾料攔截網(wǎng)。
本發(fā)明利用地理式污水處理設(shè)備處理生活污水或工業(yè)有機(jī)廢水，經(jīng)初步處理，譬如初步處理達(dá)到GB18918-2002或GB8978-96的一級(jí)或二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)后，再用酶促生物過濾裝置處理，該裝置內(nèi)裝有粒徑1-7mm的酶促無(wú)機(jī)生物濾料，如ZL97107306.6公開的粒狀酶促填料，含有20μg/g的微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑Co2+，具有活性為1.0mg/L，填料以75％的粘土為主骨料，以重量百分比25％泥煤為輔骨料，并加入含骨料總重量8％的造孔劑及增強(qiáng)劑—其重量配比為Fe2O3∶木屑∶Na鹽或K鹽＝4∶8∶1，經(jīng)破碎或塑化、成型、自然干化，再經(jīng)燒制生溫6小時(shí)至燒成溫度為1050℃，恒溫30分鐘，密閉降溫至400℃以下，開爐急速降溫，并經(jīng)碾磨破碎、篩分而成。本發(fā)明采用的酶促生物的密度為1g/cm3，向裝置內(nèi)鼓風(fēng)供微生物生長(zhǎng)所需的氧，同時(shí)濾料呈懸浮狀態(tài)，緩慢上下移動(dòng)，一方面提高傳質(zhì)效率即可提高生化處理效率，另外是由于濾料相互碰撞摩擦，便于老化的生物膜脫落，促進(jìn)新生物膜生長(zhǎng)，也是提高生化處理效果的重要方面。根據(jù)需要，酶促生物過濾裝置和上浮式過濾裝置至少包括一套。酶促生物過濾裝置設(shè)有進(jìn)水管、排水管、進(jìn)氣管和反沖洗管。水力條件是上進(jìn)下出，空氣是下進(jìn)上出，再加上濾料上生長(zhǎng)的生物膜，氣、液、固三相合理接觸，有利于空氣中的氧回向液相中轉(zhuǎn)移，即有利于微生物的生長(zhǎng)繁殖；有利于污水中BOD5、CODCr等污染物質(zhì)向生物膜中轉(zhuǎn)移，也就有利于微生物對(duì)其降解，同時(shí)也有利于降解產(chǎn)物CO2、N2和H2O等向膜外擴(kuò)散，從而使整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能高效，有效地降解殘留的污染物，提高再生水水質(zhì)的質(zhì)量。酶促生物過濾裝置后接上浮式過濾裝置，該過濾裝置的填充密度為0.1～1.0g/cm3的無(wú)機(jī)濾料。它設(shè)有進(jìn)水管(反沖洗時(shí)兼進(jìn)氣管)、出水管、反沖洗管、排泥管和篩板、隔網(wǎng)、能調(diào)節(jié)水平衡的潷水器以及攔截濾料的不銹鋼濾篩。水力條件是下進(jìn)上出，相配合靠重力實(shí)現(xiàn)水的凈化，不再提升消耗動(dòng)力。由于比表面積大表面粗糙，有利于截留污水中的懸浮物，生物濾濾料是燒結(jié)無(wú)機(jī)濾料，它具有微生物繁殖生長(zhǎng)的促進(jìn)作用，其密度為1.0±0.1g/cm3，濾料呈懸浮狀，污水中的懸浮物被截留在濾料下邊，當(dāng)一個(gè)運(yùn)行周期結(jié)束時(shí)，即容納懸浮物的空間滿負(fù)荷時(shí)，即停止進(jìn)水，打開排泥閥門，利用重力流將污泥排除，排泥順暢方便，比常規(guī)的砂濾池用水反沖排泥節(jié)省動(dòng)力。當(dāng)一個(gè)運(yùn)行周期結(jié)束需要反沖洗時(shí)，從上部放入自來(lái)水(或再生水)并鼓入空氣攪動(dòng)，將濾料上的污泥沖洗下來(lái)再通過排泥管排除。這種無(wú)機(jī)濾料比纖微球等有機(jī)濾料價(jià)廉不結(jié)團(tuán)，不易堵塞，反沖效果好，使用壽命長(zhǎng)。它比石英砂、硅藻土等常規(guī)濾料比表面大，密度小于1，可實(shí)現(xiàn)上浮式過濾工藝，不易堵塞，反沖洗用水少，也不需壓力，靠空氣攪動(dòng)使濾料上附著的污泥脫落，反沖洗效果好。所述酶促生物過濾裝置設(shè)有污水提升設(shè)備，該設(shè)備可以用潛水泵。
去除懸浮物(主要是生物濾池中老化脫落的生物膜)的水最后用臭氧消毒殺菌，保證再生水中糞大腸菌群數(shù)等細(xì)菌指標(biāo)達(dá)標(biāo)。具體措施是在上浮式過濾裝置出水口外的管道上設(shè)有臭氧加入口，臭氧(O3)是一種高效殺菌劑，臭氧(O3)的制備采用常規(guī)技術(shù)，以電作動(dòng)力，空氣為原料，現(xiàn)場(chǎng)制備，不消耗化工原料。它不僅有很強(qiáng)的殺菌能力，保證殺菌效果，同時(shí)還具有很好的脫色作用，使出水清沏。
本發(fā)明有以下積極有益的效果1、本制取工藝能耗低，除殺菌用臭氧外不用任何藥劑，處理效果穩(wěn)定，成本低，整套系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，無(wú)臭味，無(wú)噪音，不會(huì)造成二次污染，能耗低，運(yùn)行費(fèi)用低。
2、不受污水量限制，機(jī)動(dòng)靈活，可大可小，也可多套組合使用。因此適合于量小面廣的城市居民小區(qū)、城鄉(xiāng)結(jié)合部、療養(yǎng)院、醫(yī)院、機(jī)關(guān)、學(xué)校、寫字樓、賓館、飯店、別墅區(qū)、旅游景點(diǎn)、小城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等不便建大型污水處理廠的地方，同時(shí)又便于處理的再生水就近回用，縮短回用管道，節(jié)省建設(shè)費(fèi)用。再生水可回用于綠化、沖廁、公建、清掃馬路、沖車、景觀用水。
3、處理率效高，可提高氧的轉(zhuǎn)移率和污染物降解的生成物co2、N2和水等的遷移轉(zhuǎn)化，有效降解水中殘留的污染物。
4、本套系統(tǒng)不僅可以處理生活污水，也可以處理食品、飲料廢水，游泳池水和某些有機(jī)工業(yè)廢水等，并加以回用。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的流程示意簡(jiǎn)圖；圖2本發(fā)明實(shí)施例的酶促生物過濾裝置的示意圖；圖3本發(fā)明上浮式過濾裝置的示意圖；圖4是圖3中的A-A剖視圖；圖5是圖3中的B-B剖視圖。
具體實(shí)施例方式制取再生水的工藝先將污水送入置有酶促無(wú)機(jī)生物濾料和無(wú)機(jī)濾料做墊層的酶促生物過濾裝置內(nèi)，酶促無(wú)機(jī)生物濾料為破碎篩分的密度為1g/cm3和粒徑為5mm的顆粒，無(wú)機(jī)濾料為破碎篩分的密度為6g/cm3和粒徑為12mm的顆粒；由上向下經(jīng)酶促無(wú)機(jī)生物濾料層與裝置下部鼓入的空氣進(jìn)行氣液相接觸而降解水中殘留的污染物，殘余氣體由上部排出，水由下部排出并通過上浮式過濾裝置下部進(jìn)入，由下向上經(jīng)酶促無(wú)機(jī)生物濾料層，酶促無(wú)機(jī)生物濾料為破碎篩分的密度為1.1g/cm3和粒徑為4mm的顆粒，無(wú)機(jī)濾料為破碎篩分的密度為0.5g/cm3和粒徑為10mm的球形顆粒；被截留的懸浮物留在底部待排，水經(jīng)上部排出，加入臭氧殺菌消毒，得再生水。
酶促生物過濾裝置筒體5的上部連有伸入筒體內(nèi)的污水進(jìn)水管9及位于其下方的設(shè)有多個(gè)進(jìn)氣孔11的排氣管10，污水進(jìn)水管9的出水口外有不銹鋼絲隔網(wǎng)8，筒體5下部連有伸入筒體內(nèi)的設(shè)有多個(gè)進(jìn)水孔2的排水管3及位于其上方的設(shè)有多個(gè)出氣孔17的出氣管16，筒體5下部連有位于出氣管16上方的下篩板14，下篩板14上依次有無(wú)機(jī)濾料墊層4、酶促無(wú)機(jī)生物濾料層6、上篩板13，筒體5中部的酶促無(wú)機(jī)生物濾料的上方連有上篩板13，污水進(jìn)水管9、排氣管10、出氣管16、排水管3的內(nèi)端頭依次分別連有封頭7、封頭12、封頭15、封頭1。
上浮式過濾裝置筒體18下部連有設(shè)有多個(gè)出水孔28的進(jìn)水管22及位于進(jìn)水管22上方的下篩板27，下篩板27上依次有無(wú)機(jī)濾料墊層29、酶促無(wú)機(jī)生物濾料層30、上篩板26，筒體18上部連有出水管24，與出水管24連通的引水管25連接潷水管19，潷水管19的另一端與筒體18間連有水平調(diào)節(jié)器23，潷水管19的上方的筒體18上設(shè)有溢流孔21，引水管25與潷水管19構(gòu)成“U”形，筒體18上部連有位于出水管24下方的上篩板26，下篩板27上方的筒體18上的排泥口設(shè)有孔徑為0.8mm的濾料攔截網(wǎng)20。
權(quán)利要求
1.一種利用污水制取再生水的工藝，其特征在于先將污水送入酶促生物過濾裝置內(nèi)，由上向下經(jīng)酶促無(wú)機(jī)生物濾料層與裝置下部鼓入的空氣進(jìn)行氣液相接觸而降解水中殘留的污染物，殘余氣體由上部排出，水由下部排出并通過上浮式過濾裝置下部進(jìn)入，由下向上經(jīng)酶促無(wú)機(jī)生物濾料層，被截留的懸浮物留在底部待排，水經(jīng)上部排出，加入臭氧殺菌消毒，得再生水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用污水制取再生水的工藝，其特征在于所述的酶促無(wú)機(jī)生物濾料層的下部有無(wú)機(jī)濾料墊層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用污水制取再生水的工藝，其特征在于所述的酶促無(wú)機(jī)生物濾料層的酶促無(wú)機(jī)生物濾料為破碎篩分的密度為1±0.1g/cm3和粒徑為1～7mm的顆粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用污水制取再生水的工藝，其特征在于所述的酶促無(wú)機(jī)生物濾料裝置內(nèi)的無(wú)機(jī)濾料為破碎篩分的密度為1～10g/cm3和粒徑為10～15mm的顆粒；所述的上浮式過濾裝置內(nèi)的無(wú)機(jī)濾料密度為0.1～1.0g/cm3和粒徑為10～15mm的球形顆粒。
5.一種利用污水制取再生水的工藝中所使用的酶促生物過濾裝置，其特征在于筒體(5)的上部連有伸入筒體內(nèi)的污水進(jìn)水管(9)及位于其下方的設(shè)有進(jìn)氣孔(11)的排氣管(10)，筒體(5)下部連有伸入筒體內(nèi)的設(shè)有進(jìn)水孔(2)的排水管(3)及位于其上方的設(shè)有出氣孔(17)的出氣管(16)，筒體(5)下部連有位于出氣管(16)上方用于置放做墊層的無(wú)機(jī)濾料的下篩板(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種利用污水制取再生水的工藝中所使用的酶促生物過濾裝置，其特征在于筒體(5)中部的酶促無(wú)機(jī)生物濾料的上方連有上篩板(13)；污水進(jìn)水管(9)的出水口外有隔網(wǎng)(8)。
7.一種利用污水制取再生水的工藝中所使用的上浮式過濾裝置，其特征在于筒體(18)下部連有設(shè)有出水孔(28)的進(jìn)水管(22)及位于進(jìn)水管(22)上方用于置放做墊層的無(wú)機(jī)濾料的下篩板(27)，筒體(18)上部連有出水管(24)，與出水管(24)連通的引水管(25)連接潷水管(19)，潷水管(19)的另一端與筒體(18)間連有水平調(diào)節(jié)器(23)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種利用污水制取再生水的工藝中所使用的上浮式過濾裝置，其特征在于引水管(25)與潷水管(19)構(gòu)成“U”形。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種利用污水制取再生水的工藝中所使用的上浮式過濾裝置，其特征在于筒體(18)上部連有位于出水管(24)下方的上篩板(26)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種利用污水制取再生水的工藝中所使用的上浮式過濾裝置，其特征在于下篩板(27)上方的筒體(18)上的排泥口設(shè)有濾料攔截網(wǎng)(20)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種利用污水制取再生水的工藝和專用設(shè)備，先將污水送入酶促生物過濾裝置內(nèi)，由上向下經(jīng)酶促無(wú)機(jī)生物濾料層與裝置下部鼓入的空氣進(jìn)行氣液相接觸而降解水中殘留的污染物，殘余氣體由上部排出，水由下部排出并通過上浮式過濾裝置下部進(jìn)入，由下向上經(jīng)酶促無(wú)機(jī)生物濾料層被截留的懸浮物留在底部待排，水經(jīng)上部排出，加入臭氧殺菌消毒，得再生水。所述的專用設(shè)備是酶促生物過濾裝置和上浮式過濾裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便操作，成本低，水處理效果好。
文檔編號(hào)C02F3/02GK1597564SQ20041002457
公開日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2004年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月26日
發(fā)明者婁性義, 王海潮, 陳浩璽, 張煥云 申請(qǐng)人:婁性義, 王海潮, 陳浩璽, 張煥云