專利名稱：賓館洗浴廢水處理綜合回用設備及其方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種廢水處理綜合回用設備及其方法，具體地說涉及一種賓館洗浴廢水回用設備及其方法。
背景技術：
建筑中水工程是指把公共建筑或建筑小區(qū)中人們生活或生產(chǎn)活動中排放的生活污水、冷卻水，經(jīng)集流、水處理、輸配水等技術，回用于建筑或建筑小區(qū)。經(jīng)再生處理后的水可作為沖洗便器、澆灑街道、綠化、水景、洗車、空調(diào)冷卻、消防等方面雜用水。
洗浴廢水是一種污染程度較輕的建筑生活污水，具有水量大(住宅占30％左右，賓館飯店占70％左右)、容易分流、便于收集等特點。洗浴廢水中所含有的有機污染物質(zhì)主要為人體皮膚的分泌物、毛發(fā)、污垢、合成洗滌劑等，處理難度相對較小。傳統(tǒng)上，洗浴水多數(shù)被一次性應用后直接排放，既加重了城市排水及水處理的負擔，也浪費了寶貴的水資源，如果可以將其收集處理后綜合回用，不僅可以提供大量的原水，而且又能減輕處理的難度，降低處理成本，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。
目前，對洗浴廢水處理回用方面的研究較多，主要都是以城市雜用水水質(zhì)要求為處理目標，回用至廁所沖洗、盥洗、綠化等，而對綜合回用至更高水質(zhì)要求的用水環(huán)節(jié)，如賓館洗衣、洗浴等方面的研究相對較少，并且國內(nèi)許多中水回用工程都采用以生物法為主要處理的工藝流程。雖然生物處理是一種廉價、環(huán)保的處理技術，具有一定的優(yōu)勢，但是該法與賓館中水回用存在著較大的不適應性，如流程復雜、設備龐大，占地面積大，運行調(diào)試管理難度大、容易產(chǎn)生臭氣污染環(huán)境等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種賓館洗浴廢水處理綜合回用設備及其方法，以解決現(xiàn)有技術中工藝復雜、工藝流程長、費用高等缺點，并且處理出水不僅可以達到《城市再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2002)要求，而且可以達到《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-85)。
為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下一種賓館洗浴廢水處理綜合回用設備，包括管道混合器、計量泵、毛發(fā)過濾器、加藥槽、纖維球過濾器、超濾膜組件、納濾膜組件、ClO2消毒槽、貯水箱，保安濾芯、加壓泵。
加藥槽經(jīng)計量泵和毛發(fā)過濾器一起通過管道混合器與纖維球過濾器進口相連接，纖維球過濾器內(nèi)置有濾料；纖維球過濾器出口經(jīng)加壓泵和保安濾芯連接超濾膜組件進口，超濾膜組件出水口分三路，第一路經(jīng)ClO2消毒槽進貯水箱，第二路濃縮液回至加壓泵進口，用于增大超濾膜的表面過濾濾速，第三路經(jīng)加壓泵和保安濾芯進入納濾膜組件，納濾膜組件出水口分二路，第一路經(jīng)ClO2消毒槽進貯水箱，第二路濃縮液回至加壓泵進口，用于增大納濾膜的表面過濾濾速。
置于反沖洗水箱內(nèi)的潛水泵和反沖氣泵分別與纖維球過濾器出口腔連接，用于沖洗纖維球過濾器。
清洗劑桶出清洗劑管接加壓泵進口、清洗劑桶回流管接超濾膜組件的出水口，用于化學清洗化學超濾膜組件。
清洗劑桶出清洗劑管接加壓泵進口，清洗劑桶回流管接納濾膜組件的出水口，用于化學清洗納濾膜組件。
管道混合器混合階段混合時間為3～5s，流速為0.8～1.0m/s。
纖維球過濾器濾料層高度為1m，濾柱上下法蘭中設有多孔板，多孔板中的孔徑為5mm，孔間距為5mm。
一種賓館洗浴廢水處理綜合回用方法，采用上述設備，包括如下步驟(1)集中收集賓館洗浴廢水，用微絮凝纖維球過濾進行預處理，絮凝劑PAC投加量30mg/L，濾速為30～40m/h，過濾周期為40～48h；(2)經(jīng)預處理后的洗浴廢水，再經(jīng)超濾膜組件過濾和消毒處理，達到《城市再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2002)的要求，將一部分凈化出水回用至賓館廁所沖洗、綠化等環(huán)節(jié)；其中超濾膜采用醋酸纖維素非對稱膜，截留分子量10000，操作壓力0.1MPa，膜通量100～200L/(m2·h)；(3)剩余超濾凈化處理出水再經(jīng)納濾膜組件過濾和消毒處理，達到《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-85)，出水完全可以回用至賓館洗衣和洗浴用水等水質(zhì)要求更高的環(huán)節(jié)；其中納濾膜為聚酰胺復合膜，截留分子量5nm，操作壓力0.5MPa，膜通量10～15L/(m2·h)。
在過濾周期末對纖維球過濾器進行低強度反沖清洗，潛水泵的水反沖強度為3～5L/(m2·s)，反沖氣泵的氣反沖強度為6～8L/(m2·s)，反沖洗時間為5～8min。
在過濾周期末對超濾、納濾膜組件進行循環(huán)化學清洗，清洗劑桶中清洗劑采用由1％的H2O2和3％的檸檬酸混合組成的復合清洗劑。
本發(fā)明的賓館洗浴廢水處理綜合回用設備以及提出了“微絮凝滌綸高彈絲纖維球過濾、超濾、納濾組合工藝”，其中濾料采用的是滌綸高彈絲纖維球濾料，纖維長度2～3cm，纖維直徑10～15μm，單個纖維球約有3000根纖維絲。該回用設備和組合工藝處理綜合回用賓館洗浴廢水流程簡單，效果明顯，占地面積小、運行穩(wěn)定、工程投資少、易于管理等，處理出水不僅可以達到《城市再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2002)要求，而且最終經(jīng)納濾膜組件處理后，出水水質(zhì)達到了《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-85)，完全可以回用至賓館洗衣、洗浴等用水水質(zhì)要求更高的環(huán)節(jié)，在賓館飯店中水回用領域有著廣闊的應用前景。
本發(fā)明克服了洗浴廢水生物處理的不足，而且能夠提供賓館洗衣、洗浴等更高標準的回用水。所采用的新型滌綸高彈絲纖維球濾料克服了常規(guī)非均質(zhì)濾料的由于水力分級而導致深度過濾性能不能充分發(fā)揮的缺點，濾速高達30~40m/h，過濾周期可提高到40～48h，同時通過控制濾料中纖維絲的數(shù)量，解決了常規(guī)纖維球濾料失效后反沖洗效果差，運行周期短等問題。
該發(fā)明具有的特點和有益效果為(1)本發(fā)明采用自主研制的新型高效纖維球濾料具有精度高、濾速大、適應性強、過濾周期長、占地面積小、運行費用低等特點，反沖洗時，纖維球濾料能夠自由抖動，對粘附在濾料表面的雜質(zhì)，如有機物、懸浮物容易剝離沖洗干凈，使過濾器很快恢復原有的過濾性能，因此對賓館洗浴廢水處理效果較好，不但延長了濾料過濾周期，而且可以有效的降低反沖洗強度、水耗和能耗。
(2)本發(fā)明提出的“微絮凝滌綸高彈絲纖維球過濾、超濾、納濾組合工藝”，克服了洗浴廢水生物處理的不足，不僅能夠提供賓館沖廁、綠化等用水水質(zhì)要求較低的回用水，而且還可提供賓館洗衣、洗浴等對水質(zhì)要求較高的回用水。本發(fā)明的相關設備占地面積小、操作運行簡單靈活，非常適合于賓館中水回用。
(3)本發(fā)明的應用可以減輕城市排水及水處理的負擔，不僅可以提供大量的原水，而且又能減輕處理的難度，降低處理成本，達到洗浴廢水綜合回用的目的，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。


圖1為本發(fā)明所需設備的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為多孔板結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的設備毛發(fā)過濾器5與加藥槽4之間通過管道66、計量泵2、管道60連接；管道混合器1通過管道61，60與計量泵2、加藥槽4連接，通過管道61，66與毛發(fā)過濾器5連接；纖維球過濾器100通過管道38與管道混合器1連接，通過管道76、加壓泵81、管道82、保安濾芯14、管道80與超濾膜組件78連接；超濾膜組件78與納濾膜組件92之間通過管道85，44、加壓泵90、管道88、保安濾芯96連接，通過管道85、閥門84、管道43、閥門45、管道46與超濾消毒處理出水貯水箱37連接；納濾膜組件92通過管道97、閥門52，53、管道54與納濾消毒處理出水貯水箱33連接；ClO2消毒槽58與超濾膜組件之間通過管道57、計量泵59、管道46，43、閥門84、管道85連接，與納濾膜之間通過管道56、計量泵55、管道54、閥門53，52、管道97連接；纖維球過濾器在反沖洗時，通過管道67、潛水泵68與反沖洗水箱9連接，通過管道71與反沖氣泵10連接；化學清洗劑桶40對超濾膜組件進行循環(huán)化學清洗時，通過管道72、閥門77、加壓泵81、管道82、保安濾芯14、管道80連接，清洗出水通過管道85，43、閥門42、管道41回流至化學清洗劑桶40，清洗濃縮液通過管道91、閥門21、管道89回流至化學清洗劑桶40；化學清洗劑桶48對納濾膜組件進行循環(huán)化學清洗時，通過管道47、閥門93、加壓泵90、管道88、保安濾芯96、管道95連接，清洗出水通過管道97，50、閥門49、管道103回流至化學清洗劑桶48，清洗濃縮液通過管道31、閥門32、管道98回流至化學清洗劑桶48。
管道混合器1混合階段混合時間為3～5s，流速為0.8～1.0m/s。
纖維球過濾器100濾料層高度為1m，濾柱上下法蘭102，104中設有多孔板，多孔板中的孔徑為5mm，孔間距為5mm(圖2)。
本發(fā)明的方法包括如下步驟(1)集中收集賓館洗浴廢水，用微絮凝纖維球過濾進行預處理，絮凝劑PAC投加量30mg/L，濾速為30～40m/h，過濾周期為40～48h；(2)經(jīng)預處理后的洗浴廢水，再經(jīng)超濾膜組件78過濾和消毒處理，達到《城市再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2002)的要求，將一部分凈化出水回用至賓館廁所沖洗、綠化等環(huán)節(jié)；其中超濾膜采用醋酸纖維素非對稱膜，截留分子量10000，操作壓力0.1MPa，膜通量100～200L/(m2·h)；(3)剩余超濾凈化處理出水再經(jīng)納濾膜組件92過濾和消毒處理，達到《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-85)，出水完全可以回用至賓館洗衣和洗浴用水水質(zhì)要求更高的環(huán)節(jié)；其中納濾膜為聚酰胺復合膜，截留分子量5nm，操作壓力0.5MPa，膜通量10～15L/(m2·h)。
在過濾周期末對纖維球過濾器100進行低強度反沖清洗，潛水泵(68)的水反沖強度為3～5L/(m2·s)，反沖氣泵(10)的氣反沖強度為6～8L/(m2·s)反沖洗時間為5～8min。
在過濾周期末對超濾、納濾膜組件78，92進行循環(huán)化學清洗，清洗劑桶40，48中清洗劑采用由1％的H2O2和3％的檸檬酸混合組成的復合清洗劑。
該工藝方法采用微絮凝纖維球過濾對賓館洗浴廢水進行預處理，由于自主研制的滌綸高彈絲纖維球濾料在濾層上部比較松散，球間空隙較大，越接近濾層下部，纖維球由于自重及水力作用堆積得越密實，纖維相互穿插，形成了一個纖維層整體，整個濾層的上部孔隙率較大，下部孔隙率較小，近似理想過濾器的孔隙分布，因此對洗浴廢水過濾的效果較好，加上在研制過程中，通過對材料的選擇和材料性能的測試，同時通過實踐運用，最終確定纖維絲的直徑和長度，以及每個纖維球所含的纖維絲數(shù)量，因此，纖維球失效后，反沖洗效果也較好，從而也延長了纖維球過濾的運行周期。本發(fā)明提出了“微絮凝滌綸高彈絲纖維球過濾、超濾、納濾組合工藝”，膜分離技術相比傳統(tǒng)的生物處理工藝，具有流程簡單、占地少、運行穩(wěn)定、易于管理等特點，而且分離效率高、過程簡單等，可以去除水中的大分子有機物、顆粒狀懸浮物等污染物質(zhì)。本發(fā)明提出的組合工藝對洗浴廢水中COD、濁度、LAS等污染物的都有較高的去除率，經(jīng)微絮凝纖維球預處理后的出水再經(jīng)超濾膜和消毒處理后，出水水質(zhì)可達到《城市再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2002)中賓館廁所沖洗、綠化等的水質(zhì)要求，超濾出水再經(jīng)納濾膜組件繼續(xù)深度處理，同時經(jīng)消毒處理后，出水水質(zhì)可達到《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-85)，完全可以回用至賓館洗衣、洗浴等用水水質(zhì)要求更高的環(huán)節(jié)，從而達到洗浴廢水綜合回用的目的。
本發(fā)明的具體實施方法(1)運行處理部分待處理的賓館洗浴廢水通過管道6先經(jīng)毛發(fā)過濾器5過濾，然后與由計量泵2從加藥槽4打入的微絮凝劑在管道混合器1中快速混合，然后通過管道38進入纖維球過濾器100，經(jīng)濾料74進行過濾凈化，經(jīng)凈化后的出水由加壓泵81經(jīng)連接管道82和保安濾芯14進入超濾膜組件78進行過濾，過濾后的部分出水通過管道85、43、46，同時經(jīng)ClO2消毒槽58消毒達到《城市再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2002)要求后，排入超濾消毒處理出水貯水箱37，可以回用至賓館廁所沖洗、綠化等環(huán)節(jié)，部分濃縮液通過管道91、13進行回流，增大超濾膜的表面過濾濾速，部分則通過管道19排出；剩余超濾膜出水經(jīng)管道85、44，加壓泵90，保安濾芯96、管道95進入納濾膜組件92進行過濾，過濾出水經(jīng)管道97、54，同時經(jīng)ClO2消毒槽58消毒達到《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-85)后，排入納濾消毒處理出水貯水箱33，可以回用至賓館洗衣、洗浴等用水水質(zhì)要求更高的環(huán)節(jié)，部分濃縮液通過管道31、24進行回流，增大納濾膜的表面過濾濾速，部分則通過管道29排出。
(2)反沖洗部分采用超濾消毒處理出水貯水箱37中的儲存水作為反沖洗水，打開閥門35，水流通過管道99進入反沖洗水箱9，由潛水泵68經(jīng)管道67打入纖維球過濾器100，同時空氣由反沖氣泵10經(jīng)管道71，通過曝氣頭11打入纖維球過濾器100進行氣水反沖洗，反沖洗水經(jīng)溢流口73排出，最終剩余反沖洗水通過排空管12排空。
超濾膜循環(huán)化學清洗時，先關閉閥門75、17、20、45，打開閥門21、42，化學清洗劑桶40中的復合清洗劑通過管道72，加壓泵81，管道82、保安濾芯14，管道80進入超濾膜組件78進行化學清洗，清洗出水經(jīng)管道85、43，閥門42，管道41回流至清洗劑桶40，清洗濃縮液通過管道91，閥門21，管道89也回流至清洗劑桶40。
納濾膜循環(huán)化學清洗時，先關閉閥門22、27、30、53，打開閥門32、49，化學清洗劑桶48中的清洗劑通過管道47，加壓泵90，管道88、保安濾芯96，管道95進入納濾膜組件92進行化學清洗，清洗出水經(jīng)管道97、50，閥門49，管道103回流至清洗劑桶48，清洗濃縮液通過管道31，閥門32，管道98也回流至清洗劑桶48。
權(quán)利要求
1.一種賓館洗浴廢水處理綜合回用設備，包括管道混合器(1)、計量泵(2)、毛發(fā)過濾器(5)，其特征在于，該設備還包括加藥槽(4)、纖維球過濾器(100)、超濾膜組件(78)、納濾膜組件(92)、ClO2消毒槽(58)、貯水箱(33，37)，保安濾芯(14，96)、加壓泵(81，90)；所述加藥槽(4)經(jīng)計量泵(2)和毛發(fā)過濾器(5)一起通過管道混合器(1)與纖維球過濾器(100)進口相連接，纖維球過濾器(100)內(nèi)置有濾料(74)；纖維球過濾器(100)出口經(jīng)加壓泵(81)和保安濾芯(14)連接超濾膜組件(78)進口，超濾膜組件(78)出水口分三路第一路經(jīng)ClO2消毒槽(58)進貯水箱(37)，第二路濃縮液回至加壓泵(81)進口，用于增大超濾膜的表面過濾濾速，第三路經(jīng)加壓泵(90)和保安濾芯(96)進入納濾膜組件(92)，納濾膜組件(92)出水口分二路第一路經(jīng)ClO2消毒槽(58)進貯水箱(33)，第二路濃縮液回至加壓泵(90)進口，用于增大納濾膜的表面過濾濾速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的賓館洗浴廢水處理綜合回用設備，其特征在于，置于反沖洗水箱(9)內(nèi)的潛水泵(68)和反沖氣泵(10)分別與所述纖維球過濾器(100)出口腔連接，用于沖洗纖維球過濾器(100)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的賓館洗浴廢水處理綜合回用設備，其特征在于，清洗劑桶(40)出清洗劑管接加壓泵(81)進口、清洗劑桶(40)回流管接所述超濾膜組件(78)的出水口，用于化學清洗超濾膜組件(78)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的賓館洗浴廢水處理綜合回用設備，其特征在于，清洗劑桶(48)出清洗劑管接加壓泵(90)進口，清洗劑桶(48)回流管接所述納濾膜組件(92)的出水口，用于化學清洗納濾膜組件(92)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的賓館洗浴廢水處理綜合回用設備，其特征在于，所述管道混合器(1)混合階段混合時間為3～5s，流速為0.8～1.0m/s。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的賓館洗浴廢水處理綜合回用設備，其特征在于，所述纖維球過濾器(100)濾料層高度為1m，濾料為滌綸高彈絲纖維球濾料，纖維長度2～3cm，纖維直徑10～15μm，單個纖維球約有3000根纖維絲；濾柱上下法蘭(102，104)中設有多孔板，多孔板中的孔徑為5mm，孔間距為5mm。
7.一種賓館洗浴廢水處理綜合回用方法，采用權(quán)利要求1的設備，其特征在于，具體步驟如下(1)集中收集賓館洗浴廢水，用微絮凝纖維球過濾進行預處理，絮凝劑PAC投加量30mg/L，濾速為30～40m/h，過濾周期為40～48h；(2)經(jīng)預處理后的洗浴廢水，再經(jīng)超濾膜組件(78)過濾和消毒處理，達到《城市再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T 18920-2002)的要求，將一部分凈化出水回用至賓館廁所沖洗、綠化等環(huán)節(jié)；其中超濾膜采用醋酸纖維素非對稱膜，截留分子量10000，操作壓力0.1MPa，膜通量100～200L/(m2·h)；(3)剩余超濾凈化處理出水再經(jīng)納濾膜組件(92)過濾和消毒處理，達到《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-85)，出水完全可以回用至賓館洗衣和洗浴等用水水質(zhì)要求更高的環(huán)節(jié)；其中納濾膜為聚酰胺復合膜，截留分子量5nm，操作壓力0.5MPa，膜通量10～15L/(m2·h)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的賓館洗浴廢水處理綜合回用方法，其特征在于，在過濾周期末對所述纖維球過濾器(100)進行低強度反沖清洗，潛水泵(68)的水反沖強度為3～5L/(m2·s)，反沖氣泵(10)的氣反沖強度為6～8L/(m2·s)，反沖洗時間為5～8min。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的賓館洗浴廢水處理綜合回用方法，其特征在于，在過濾周期末對所述超濾、納濾膜組件(78，92)進行循環(huán)化學清洗，清洗劑桶(40，48)中清洗劑采用由1％的H2O2和3％的檸檬酸混合組成的復合清洗劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種賓館洗浴廢水處理綜合回用設備及其方法，該設備包括管道混合器、計量泵、毛發(fā)過濾器、加藥槽、纖維球過濾器、超濾膜組件、納濾膜組件、ClO
文檔編號C02F9/00GK1995562SQ20061014756
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月20日
發(fā)明者薛罡, 高品, 朱艷彬 申請人:東華大學