專利名稱：一種污水處理及再生循環(huán)利用裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水處理及再生循環(huán)利用裝置及其方法，屬于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水資源與環(huán)境污染問題日益受到人類社會的重視，一方面淡水用量不斷增加，水資源日益緊缺，另一方面污水排放量日益增多，對環(huán)境污染日益嚴(yán)重，因此，污水處理和再生資源化循環(huán)利用越來越受到各國的重視。中國是一個水資源嚴(yán)重缺乏的國家，人均淡水資源占有量僅為世界平均水平的四分之一，是世界上最缺水的13個國家之一，目前，在全國600多座城市中，有400多座城市缺水，因此污水再生循環(huán)利用成為解決淡水資源不足的關(guān)鍵。但是，我國當(dāng)前的污水處理多為達(dá)標(biāo)排放，成熟的污水再生循環(huán)利用技術(shù)不多，應(yīng)用到工程實(shí)踐的更是少之又少，每天都有大量的污水經(jīng)過處理達(dá)標(biāo)后就直接排入江河、湖泊、海域，既造成了水資源的浪費(fèi)又污染了環(huán)境，長此以往必將造成水資源的不可持續(xù)發(fā)展。據(jù) 介紹，在我國城市水資源總消耗中，工業(yè)用水大約占2/3，如將污水經(jīng)過再生處理后用于工業(yè)用水，在節(jié)水方面將有很大的潛力，等于增加了 2/3的淡水資源總量。近年來，我國環(huán)境工作者在污水處理，再生循環(huán)利用方面作了大量工作，中國專利CN200410024576. 8公開了“一種污水抽取再生水的工藝和專用設(shè)備”，它是將污水經(jīng)過酶處理后，再經(jīng)過濾和臭氧消毒而生產(chǎn)再生水的方法。中國專利CN101108760B公開了經(jīng)過生化處理后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的污水經(jīng)過連續(xù)微濾處理的再生水循環(huán)利用方法，它是將生化出水的尾水作為源水，經(jīng)過旋流混凝反應(yīng)池、平流多斗沉淀池物化沉淀后進(jìn)入中間水池，由提升泵送至連續(xù)微濾系統(tǒng)進(jìn)行深度處理而生產(chǎn)再生水的方法。盡管污水再生的方法已有不少，各級政府和廣大環(huán)境工作者在污水再生循環(huán)利用方面也做了大量的工作，但是污水回用量在工業(yè)用水中所占比例卻不到2%，污水回用的領(lǐng)域也只限于對水質(zhì)要求不高的行業(yè)，如工業(yè)沖渣除塵水、冷卻水、企業(yè)內(nèi)部綠化、沖廁等雜用，在水質(zhì)要求較高的生產(chǎn)工藝用水方面則嘗試很少。分析其原因，主要因?yàn)槲鬯诠I(yè)上的循環(huán)利用存在如下問題1、再生水質(zhì)量不高首先表現(xiàn)在現(xiàn)有的污水凈化再生技術(shù)難以去除污水中的殘留色度和臭味，再生水中還殘留有各種營養(yǎng)物質(zhì)和細(xì)菌、霉菌、藻類等，遇到適宜的溫度、光照條件即會迅速繁殖導(dǎo)致水體發(fā)黑發(fā)臭，并產(chǎn)生難以處理的生物垢，對工藝設(shè)備也會造成不良影響，使再生水在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用受到很大局限；其次是污水中總?cè)芙恹}含量高，并含有大量可以形成水垢的鈣鎂鹽類物質(zhì)，當(dāng)其通過管道被輸送到用水工藝設(shè)備時，會因長期的電化學(xué)腐蝕作用，使用水設(shè)備受到損壞，隨著水中鈣鎂鹽類在用水設(shè)備中不斷地循環(huán)濃縮，進(jìn)一步形成水垢，會導(dǎo)致用水設(shè)備阻塞。2、經(jīng)濟(jì)上不合算生化后經(jīng)過多級膜處理，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)污水再生，但是一次性設(shè)備投資大，運(yùn)行成本高于現(xiàn)行自來水價，從經(jīng)濟(jì)合算的標(biāo)準(zhǔn)衡量，仍然不盡如人意，再生水處理循環(huán)利用無法實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?。3 二次污染傳統(tǒng)的再生水回用技術(shù)在對污水的凈化過程中通常采用加入絮凝劑和殺菌劑對水中微生物、膠體物、固體顆粒進(jìn)行沉淀后，再經(jīng)過砂濾過濾、多介質(zhì)過濾和膜過濾的凈化工藝，其缺點(diǎn)是處理過程中要加入絮凝劑和消毒殺菌劑，不僅投資大、運(yùn)行成本較高，而且加入的絮凝劑和殺菌劑還對環(huán)境造成不同程度的污染。由以上問題可知，研究開發(fā)適合中國經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀和發(fā)展水平的安全、可靠、高效、低能耗、低投資、低成本的再生水循環(huán)利用技術(shù)和配套設(shè)備，為再生水回用的規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)成為一項(xiàng)迫在眉睫的任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有污水再生循環(huán)利用技術(shù)存在的問題，提供一種可克服現(xiàn)有污水再生技術(shù)中再生水質(zhì)量較差、難以滿足工業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)工藝用水水質(zhì)要求，且投資大、運(yùn)行成本聞和對環(huán)境廣生二次污染等缺陷，可減少污水排放，提聞水的利用效率的污水處理裝置。本發(fā)明的另一目的在于提供一種污水處理及再生循環(huán)利用方法。本發(fā)明所述污水處理及再生循環(huán)利用裝置設(shè)有生化系統(tǒng)、電解系統(tǒng)、MBR系統(tǒng)和深度處理系統(tǒng)；
所述生化系統(tǒng)用于對污水進(jìn)行生化處理得到生化出水，生化系統(tǒng)設(shè)有截流井、粗格柵、提升泵、細(xì)格柵、沉砂池、一級配水井、初沉池、生物處理設(shè)備、二級配水井、二沉池和污泥回流泵；截流井的進(jìn)口通過管道與污水排出口聯(lián)接，截流井的出口接粗格柵的進(jìn)口、粗格柵的出口接提升泵的進(jìn)口，提升泵的出口接細(xì)格柵的進(jìn)口、細(xì)格柵的出口接沉砂池的進(jìn)口，沉砂池的出口接一級配水井的進(jìn)口，一級配水井的出口接初沉池的進(jìn)口，初沉池的出口接生物處理設(shè)備的進(jìn)口，生物處理設(shè)備的出口接二級配水井的進(jìn)口，二級配水井的出口接二沉池的進(jìn)口，二沉池的出水口與電解系統(tǒng)的進(jìn)口聯(lián)接，二沉池的污泥出口則一路經(jīng)污泥回流泵與生物處理設(shè)備的進(jìn)口聯(lián)接，另一路與污泥處理系統(tǒng)的進(jìn)口聯(lián)接。所述生化系統(tǒng)還包括一個污泥處理系統(tǒng)，污泥處理系統(tǒng)用于將生化系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥進(jìn)行再生循環(huán)利用，污泥處理系統(tǒng)設(shè)有截止閥、一級污泥泵、電解機(jī)、緩沖罐、二級污泥泵、污水泵和污泥脫水裝置；截止閥的進(jìn)口通過管道接二沉池的污泥出口聯(lián)接，截止閥的出口接一級污泥泵的進(jìn)口，一級污泥泵的出口接電解機(jī)的進(jìn)口，電解機(jī)的出口接緩沖罐的進(jìn)口，緩沖罐的出水口經(jīng)污水泵接生物處理設(shè)備的進(jìn)水口，緩沖罐的的污泥出口則經(jīng)二級污泥泵接污泥脫水裝置的進(jìn)口，污泥脫水裝置的濾液出口通過管道與二沉池的進(jìn)水口聯(lián)接，污泥脫水裝置處理所得的泥餅則外運(yùn)。所述生物處理設(shè)備為厭氧池、缺氧池、曝氣池、氧化溝、序批式反應(yīng)器(SBR)、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤或生物接觸氧化池的一種或兩種以上的組合。所述電解機(jī)設(shè)有電源和電解槽，電解槽內(nèi)的電極為石墨、鈦、鐵、鋁、鋅、銅、鉛、鎳、鑰、鉻、金屬的合金和納米催化惰性電極等中的一種；所述納米催化惰性電極的表層涂覆有晶粒為10 35nm的金屬氧化物惰性催化涂層，所述納米催化惰性電極的基板可為鈦板或塑料板等，這種電極具有較高的電催化反應(yīng)活性，可以大幅度降低電解的過電位，減少副反應(yīng)的發(fā)生。所述污泥脫水裝置為真空過濾脫水裝置、壓濾脫水裝置、離心脫水裝置和膜過濾裝置中的一種，所述的壓濾脫水裝置為帶式壓濾機(jī)、板框壓濾機(jī)二者的一種，所述膜過濾裝置為微濾、超濾二者中的一種；所述微濾的膜組件為陶瓷膜、金屬膜組件二者中的一種，所述超濾的膜組件為陶瓷膜、金屬膜組件二者中的一種。所述電解系統(tǒng)用于對生化處理排放污水進(jìn)行電解處理，電解系統(tǒng)設(shè)有截止閥、供水泵和電解機(jī)；截止閥的進(jìn)口外接生化出水排出口，供水泵的進(jìn)口接截止閥的出口，供水泵的出口接電解機(jī)的進(jìn)口，電解機(jī)的出口與MBR系統(tǒng)的進(jìn)口聯(lián)接。所述MBR系統(tǒng)用于將電解系統(tǒng)所得凈化污水進(jìn)行進(jìn)一步處理，MBR系統(tǒng)設(shè)有截止閥、格柵、MBR反應(yīng)池、MBR膜組件、鼓風(fēng)機(jī)、曝氣器、排污泵、出水泵、初級再生水貯罐和MBR清洗系統(tǒng)；所述截止閥的進(jìn)口接電解系統(tǒng)的電解機(jī)的出口，截止閥出口接格柵的進(jìn)口，格柵的出口接MBR反應(yīng)池的進(jìn)口，MBR膜組件浸沒在MBR反應(yīng)池內(nèi)，通過鼓風(fēng)機(jī)及分布的曝氣器對其進(jìn)行曝氣，MBR反應(yīng)池的濾液出口接出水泵的進(jìn)口，出水泵的出口接初級再生水貯罐的進(jìn)口，MBR反應(yīng)池的污泥出口接排污泵的進(jìn)口，污泥經(jīng)過排污泵抽吸至污泥處理系統(tǒng)進(jìn)行處理；所述MBR膜組件可選自聚偏氟乙烯(PVDF)中空纖維膜、聚丙烯(PP)中空纖維膜、聚砜(PS)中空纖維膜、聚醚砜(PES)、聚丙烯腈(PAN)和聚氯乙烯(PVC)中空纖維膜等中的一種，所述MBR膜組件的膜孔徑可為0. 10 0. 2 y m,能高效進(jìn)行固液分離，工作壓力為-I _50kPa,工作溫度為5 45°C,適用pH為I 14,出水固定懸浮物可降至lmg/L,濁度可降至INTU以下。該系統(tǒng)可徹底去除污水中的細(xì)菌和大腸桿菌，出水的大腸菌群為0，而菌落總數(shù)低于lCFU/mL ;所述MBR清洗系統(tǒng)用于清洗MBR膜組件，MBR清洗系統(tǒng)設(shè)有清洗液罐、反沖洗泵和截止閥；清洗液罐的出口接反沖洗泵的進(jìn)口，反沖洗泵的出口接截止閥的進(jìn)口，截止閥的出口接MBR系統(tǒng)。所述深度處理系統(tǒng)用于將MBR系統(tǒng)處理所得的初級再生水進(jìn)行電容吸附脫鹽、分離，得透析水和濃縮水，透析水進(jìn)一步通過消毒得到再生水，深度處理系統(tǒng)設(shè)有截止閥、提升泵、保安過濾器、供水泵、電容脫鹽裝置、消毒裝置、再生水貯罐和濃縮水增壓泵；所述截止閥的進(jìn)口接MBR系統(tǒng)初級再生水貯罐的出口，截止閥出口接提升泵的進(jìn)口，提升泵的出口接保安過濾器的進(jìn)口，保安過濾器的出口接供水泵的進(jìn)口，供水泵的進(jìn)口接電容脫鹽裝置的進(jìn)口，電容脫鹽裝置的透析水出口接消毒裝置的進(jìn)口，消毒裝置的出口接再生水貯罐的進(jìn)口 ；深度處理系統(tǒng)將MBR系統(tǒng)所得初級再生水經(jīng)保安過濾器后用供水泵泵入電容脫鹽裝置，經(jīng)電容脫鹽裝置處理得透析水和濃縮水，透析水經(jīng)消毒裝置消毒后進(jìn)入貯罐得再生水；濃縮水則經(jīng)過濃縮水增壓泵回流進(jìn)入電解凈化系統(tǒng)循環(huán)使用；所述消毒裝置為電解 機(jī)、加氯系統(tǒng)、二氧化氯消毒器、臭氧消毒系統(tǒng)和紫外消毒器中的一種；所述電解機(jī)設(shè)有電源和電解槽；所述加氯系統(tǒng)設(shè)有加氯機(jī)、接觸池、混合設(shè)備和氯瓶；所述臭氧消毒裝置設(shè)有臭氧發(fā)生器、臭氧接觸池和尾氣臭氧分解器。本發(fā)明所述一種污水處理及再生循環(huán)利用方法包括以下步驟
1)生化處理污水經(jīng)截流井進(jìn)入生化系統(tǒng)，通過處理降低污水中的油脂、浮渣、SS、COD和BOD等污染物質(zhì)，使其各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到GB 18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》三級排放標(biāo)準(zhǔn)，再進(jìn)入后續(xù)處理工序；
2)電解將生化出水經(jīng)水泵提取后，輸入電解機(jī)中進(jìn)行電解；
在步驟2)中，所述電解是將生化出水經(jīng)過電解使之生成初生態(tài)的氯[Cl]、羥基
和初生態(tài)的氧
，用以氧化分解污水中的動植物油、石油類、陰離子表面活性劑、有色物質(zhì)等有機(jī)物和氨氮，并殺滅污水中微生物，同時，在電場作用下使污水中的懸浮物、膠體、帶電微粒凝聚形成較大顆粒；所述電解的電解槽的工作電壓可為2 250V，相鄰兩個電極間的電壓可為2 18V，相鄰兩個電極間的最佳電壓為3 8V，電流密度可為3 400mA/cm2，最佳為電流密度為50 210mA/cm2，生化出水經(jīng)過電解后經(jīng)閥門進(jìn)入MBR系統(tǒng)。
3)MBR系統(tǒng)過濾將經(jīng)過電解系統(tǒng)處理所得的凈化污水經(jīng)管道流入MBR系統(tǒng)，進(jìn)行MBR系統(tǒng)處理分離得初級再生水；
在步驟2)中，所述MBR系統(tǒng)是膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新型廢水處理技術(shù)，它利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行截留，具有適應(yīng)性強(qiáng)、生化 效率高、抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)、占地面積小、處理效果好等優(yōu)勢。4)電容脫鹽和消毒將經(jīng)過MBR系統(tǒng)過濾所得的初級再生水經(jīng)過供水泵泵入電容脫鹽裝置，脫鹽分離得透析水和濃縮水，透析水經(jīng)過消毒裝置后進(jìn)入貯罐得再生水；
在步驟4)中，所述電容脫鹽的操作條件為直流電壓110V/m 2X106V/m。5)污泥處理生化系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)，經(jīng)過電解和接觸反應(yīng)破壞污泥的結(jié)構(gòu)，破解微生物的細(xì)胞壁，微生物胞內(nèi)物質(zhì)流出，進(jìn)入水相，使難降解的固體性物質(zhì)變?yōu)橐捉到獾娜芙庑晕镔|(zhì)，然后再通過污水泵回流至生物處理設(shè)備中，為微生物所循環(huán)利用；剩余污泥則進(jìn)入污泥脫水裝置得濾液和泥餅，濾液經(jīng)管道回流至二沉池，而泥餅則外運(yùn)。采用本發(fā)明對污水進(jìn)行處理，產(chǎn)生的再生水水質(zhì)良好，各項(xiàng)指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于GB/T19923-2005《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)，可作為各種行業(yè)的工業(yè)的生產(chǎn)工藝用水，即直接應(yīng)用到工業(yè)的生產(chǎn)各工序中，達(dá)到清潔生產(chǎn)的目的。同時，本發(fā)明還可以對污泥進(jìn)行處理，通過溶解、氧化污泥中有機(jī)成分，再回流至生物處理設(shè)備進(jìn)行循環(huán)作用，不僅使得污泥中微生物細(xì)胞壁被破壞，細(xì)胞質(zhì)溶出，提高了污泥的可生化性，便于后續(xù)微生物的降解，從而減少剩余污泥產(chǎn)量，而且溶出的細(xì)胞質(zhì)也可以作為微生物的碳源，補(bǔ)充其營養(yǎng)物質(zhì)，從而增加生物活性，提高生物處理污水的效率，達(dá)到污水、污泥雙重處理的功效。采用該技術(shù)路線解決了現(xiàn)有污水處理及再生循環(huán)利用技術(shù)難題，具有如下優(yōu)勢
I、本發(fā)明采用電解處理污水的方法，具有如下突出效果(I)在電流作用下電解使
使殘留于污水中的大分子開環(huán)或斷鏈，增強(qiáng)污水的可生化性；(2)電解產(chǎn)生的初生態(tài)的氯[Cl]、羥基
和初生態(tài)的氧
并氧化分解有機(jī)物，快速降低COD ;(3)氧化分解污水中的氨氮，使殘留氨氮進(jìn)一步氧化，氨氮的脫除率可達(dá)80 90%，同時消除水中臭味。(4)大幅度降低污水的色度，經(jīng)過了生化、物化等多種方法處理后二沉池出水的色度在80 300之間，一般的處理方法很難進(jìn)一步脫除色度，經(jīng)過電解可以將污水的色度從80 300之間降低到16 32。(5)使污水中的懸浮物、膠體、帶電微粒在電場作用下凝聚形成較大顆粒后，經(jīng)過后續(xù)的MBR系統(tǒng)過濾去除得凈化污水。(6 )污水中的重金屬離子向電解機(jī)電解槽的陰極移動，在陰極形成沉淀，從而降低污水中的重金屬離子含量。2、降低污水COD總排放量，大幅提高污水可生化性傳統(tǒng)的生化末端加膜過濾技術(shù)，雖然可以實(shí)現(xiàn)部分中水回用，但不能降低污水COD的總排放量，本發(fā)明電解產(chǎn)生的初生態(tài)的氯[Cl]、羥基
和初生態(tài)的氧
使殘留于污水中的大分子開環(huán)或斷鏈并迅速氧化分解有機(jī)物，不但大幅度降低污水COD的總排放量，而且提高污水的可生化性；
3、回用水率高、成本低污水的回用率高達(dá)70% 90%，排放污水少，能耗低，高純再生水生產(chǎn)成本低于I元/噸，遠(yuǎn)低于現(xiàn)行自來水價；
4、回用水質(zhì)高采用該技術(shù)路線產(chǎn)生的再生水無色、無味，水質(zhì)主要指標(biāo)如表1，可以滿足各種行業(yè)工業(yè)用水的水質(zhì)要求；
表I再生水水質(zhì)指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種污水處理及再生循環(huán)利用裝置，其特征在于設(shè)有生化系統(tǒng)、電解系統(tǒng)、MBR系統(tǒng)和深度處理系統(tǒng)； 所述生化系統(tǒng)用于對污水進(jìn)行生化處理得到生化出水，生化系統(tǒng)設(shè)有截流井、粗格柵、提升泵、細(xì)格柵、沉砂池、一級配水井、初沉池、生物處理設(shè)備、二級配水井、二沉池和污泥回流泵；截流井的進(jìn)口通過管道與污水排出口聯(lián)接，截流井的出口接粗格柵的進(jìn)口、粗格柵的出口接提升泵的進(jìn)口，提升泵的出口接細(xì)格柵的進(jìn)口、細(xì)格柵的出口接沉砂池的進(jìn)口，沉砂池的出口接一級配水井的進(jìn)口，一級配水井的出口接初沉池的進(jìn)口，初沉池的出口接生物處理設(shè)備的進(jìn)口，生物處理設(shè)備的出口接二級配水井的進(jìn)口，二級配水井的出口接二沉池的進(jìn)口，二沉池的出水口與電解系統(tǒng)的進(jìn)口聯(lián)接，二沉池的污泥出口則一路經(jīng)污泥回流泵與生物處理設(shè)備的進(jìn)口聯(lián)接，另一路與污泥處理系統(tǒng)的進(jìn)口聯(lián)接； 所述生化系統(tǒng)還包括一個污泥處理系統(tǒng)，污泥處理系統(tǒng)用于將生化系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥進(jìn)行再生循環(huán)利用，污泥處理系統(tǒng)設(shè)有截止閥、一級污泥泵、電解機(jī)、緩沖罐、二級污泥泵、污水泵和污泥脫水裝置；截止閥的進(jìn)口通過管道接二沉池的污泥出口聯(lián)接，截止閥的出口接一級污泥泵的進(jìn)口，一級污泥泵的出口接電解機(jī)的進(jìn)口，電解機(jī)的出口接緩沖罐的進(jìn)口，緩沖罐的出水口經(jīng)污水泵接生物處理設(shè)備的進(jìn)水口，緩沖罐的污泥出口則經(jīng)二級污泥泵接污泥脫水裝置的進(jìn)口，污泥脫水裝置的濾液出口通過管道與二沉池的進(jìn)水口聯(lián)接，污泥脫水裝置處理所得的泥餅則外運(yùn)； 所述電解系統(tǒng)用于對生化處理排放污水進(jìn)行電解處理，電解系統(tǒng)設(shè)有截止閥、供水泵和電解機(jī)；截止閥的進(jìn)口外接生化出水排出口，供水泵的進(jìn)口接截止閥的出口，供水泵的出口接電解機(jī)的進(jìn)口，電解機(jī)的出口與MBR系統(tǒng)的進(jìn)口聯(lián)接； 所述MBR系統(tǒng)用于將電解系統(tǒng)所得凈化污水進(jìn)行進(jìn)一步處理，MBR系統(tǒng)設(shè)有截止閥、格柵、MBR反應(yīng)池、MBR膜組件、鼓風(fēng)機(jī)、曝氣器、排污泵、出水泵、初級再生水貯罐和MBR清洗系統(tǒng)；所述截止閥的進(jìn)口接電解系統(tǒng)的電解機(jī)的出口，截止閥出口接格柵的進(jìn)口，格柵的出口接MBR反應(yīng)池的進(jìn)口，MBR膜組件浸沒在MBR反應(yīng)池內(nèi)，通過鼓風(fēng)機(jī)及分布的曝氣器對其進(jìn)行曝氣，MBR反應(yīng)池的濾液出口接出水泵的進(jìn)口，出水泵的出口接初級再生水貯罐的進(jìn)口，MBR反應(yīng)池的污泥出口接排污泵的進(jìn)口，污泥經(jīng)過排污泵抽吸至污泥處理系統(tǒng)進(jìn)行處理；所述深度處理系統(tǒng)用于將MBR系統(tǒng)處理所得的初級再生水進(jìn)行電容吸附脫鹽、分離，得透析水和濃縮水，透析水進(jìn)一步通過消毒得到再生水，深度處理系統(tǒng)設(shè)有截止閥、提升泵、保安過濾器、供水泵、電容脫鹽裝置、消毒裝置、再生水貯罐和濃縮水增壓泵；所述截止閥的進(jìn)口接MBR系統(tǒng)初級再生水貯罐的出口，截止閥出口接提升泵的進(jìn)口，提升泵的出口接保安過濾器的進(jìn)口，保安過濾器的出口接供水泵的進(jìn)口，供水泵的進(jìn)口接電容脫鹽裝置的進(jìn)口，電容脫鹽裝置的透析水出口接消毒裝置的進(jìn)口，消毒裝置的出口接再生水貯罐的進(jìn)口 ；深度處理系統(tǒng)將MBR系統(tǒng)所得初級再生水經(jīng)保安過濾器后用供水泵泵入電容脫鹽裝置，經(jīng)電容脫鹽裝置處理得透析水和濃縮水，透析水經(jīng)消毒裝置消毒后進(jìn)入貯罐得再生水；濃縮水則經(jīng)過濃縮水增壓泵回流進(jìn)入電解凈化系統(tǒng)循環(huán)使用。
2.如權(quán)利要求I所述的一種污水處理及再生循環(huán)利用裝置，其特征在于所述生物處理設(shè)備為厭氧池、缺氧池、曝氣池、氧化溝、序批式反應(yīng)器(SBR)、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤或生物接觸氧化池的一種或兩種以上的組合。
3.如權(quán)利要求I所述的一種污水處理及再生循環(huán)利用裝置，其特征在于所述所述電解機(jī)設(shè)有電源和電解槽；所述電解槽內(nèi)的電極材料為石墨、鈦、鐵、招、鋅、銅、鉛、鎳、鑰、鉻、合金和納米催化惰性材料中的一種。
4.如權(quán)利要求3所述的一種污水處理及再生循環(huán)利用裝置，其特征在于所述納米催化惰性電極的表層涂覆有晶粒為10 35nm的金屬氧化物惰性催化涂層，所述納米催化惰性電極的基板為鈦板或塑料板。
5.如權(quán)利要求I所述的一種污水處理及再生循環(huán)利用裝置，其特征在于所述污泥脫水裝置為真空過濾脫水裝置、壓濾脫水裝置、離心脫水裝置和膜過濾裝置中的一種，所述的壓濾脫水裝置為帶式壓濾機(jī)、板框壓濾機(jī)二者中的一種，所述膜過濾裝置為微濾、超濾二者中的一種。
6.如權(quán)利要求5所述的一種污水處理及再生循環(huán)利用裝置，其特征在于所述微濾的膜組件為陶瓷膜、金屬膜組件二者中的一種，所述超濾的膜組件為陶瓷膜、金屬膜組件二者中的一種。
7.如權(quán)利要求I所述的一種污水處理及再生循環(huán)利用裝置，其特征在于所述MBR膜組件選自聚偏氟乙烯中空纖維膜、聚丙烯中空纖維膜、聚砜中空纖維膜、聚醚砜、聚丙烯腈和聚氯乙烯中空纖維膜中的一種。
8.如權(quán)利要求I或7所述的一種污水處理及再生循環(huán)利用裝置，其特征在于所述MBR膜組件的膜孔徑為0. 10 0. 2iim，工作壓力為-I -50kPa，工作溫度為5 45°C，適用pH為I 14。
9.如權(quán)利要求I所述的一種污水處理及再生循環(huán)利用裝置，其特征在于所述MBR清洗系統(tǒng)用于清洗MBR膜組件，MBR清洗系統(tǒng)設(shè)有清洗液罐、反沖洗泵和截止閥；清洗液罐的出口接反沖洗泵的進(jìn)口，反沖洗泵的出口接截止閥的進(jìn)口，截止閥的出口接MBR系統(tǒng)。
10.如權(quán)利要求I所述的一種污水處理及再生循環(huán)利用裝置，其特征在于所述消毒裝置為電解機(jī)、加氯系統(tǒng)、二氧化氯消毒器、臭氧消毒系統(tǒng)和紫外消毒器中的一種。
11.一種污水處理及再生循環(huán)利用方法，其特征在于，使用如權(quán)利要求I所述一種污水處理及再生循環(huán)利用裝置，所述方法包括以下步驟 1)生化處理污水經(jīng)截流井進(jìn)入生化系統(tǒng)，通過處理降低污水中的油脂、浮渣、SS、COD和BOD等污染物質(zhì)，使其各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到GB 18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》三級排放標(biāo)準(zhǔn)，再進(jìn)入后續(xù)處理工序； 2)電解將生化出水經(jīng)水泵提取后，輸入電解機(jī)中進(jìn)行電解； 3)MBR系統(tǒng)過濾將經(jīng)過電解系統(tǒng)處理所得的凈化污水經(jīng)管道流入MBR系統(tǒng)，進(jìn)行MBR系統(tǒng)處理分離得初級再生水； 4)電容脫鹽和消毒將經(jīng)過MBR系統(tǒng)過濾所得的初級再生水經(jīng)過供水泵泵入電容脫鹽裝置，脫鹽分離得透析水和濃縮水，透析水經(jīng)過消毒裝置后進(jìn)入貯罐得再生水； 5)污泥處理生化系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)，經(jīng)過電解和接觸反應(yīng)破壞污泥的結(jié)構(gòu)，破解微生物的細(xì)胞壁，微生物胞內(nèi)物質(zhì)流出，進(jìn)入水相，使難降解的固體性物質(zhì)變?yōu)橐捉到獾娜芙庑晕镔|(zhì)，然后再通過污水泵回流至生物處理設(shè)備中，為微生物所循環(huán)利用；剩余污泥則進(jìn)入污泥脫水裝置得濾液和泥餅，濾液經(jīng)管道回流至二沉池，而泥餅則外運(yùn)。
12.如權(quán)利要求11所述的一種污水處理及再生循環(huán)利用方法，其特征在于在步驟2)中，所述電解的電解槽的工作電壓為2 250V，相鄰兩個電極間的電壓為2 18V，電流密度為 3 400mA/cm2。
13.如權(quán)利要求11所述的一種污水處理及再生循環(huán)利用方法，其特征在于在步驟4)中，所述電容脫鹽的操作條件為直流電壓110V/m 2X106V/m。
全文摘要
一種污水處理及再生循環(huán)利用裝置設(shè)有生化系統(tǒng)、電解系統(tǒng)、MBR系統(tǒng)和深度處理系統(tǒng)。一種污水處理及再生循環(huán)利用方法包括以下步驟(1)生化處理(2)電解(3)MBR系統(tǒng)過濾(4)電容脫鹽和消毒(5)污泥處理?？煽朔F(xiàn)有污水再生技術(shù)中再生水質(zhì)量較差、難以滿足用水水質(zhì)要求，且投資大、運(yùn)行成本高和對環(huán)境產(chǎn)生二次污染等缺陷，可減少污水排放，提高水的利用效率的，同時對污泥進(jìn)行再生利用，消除污泥可能對環(huán)境造成的危害。
文檔編號C02F9/14GK102674628SQ20121013280
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月3日
發(fā)明者張世文, 楊幼軍, 許雅玲, 趙玉琴 申請人:波鷹(廈門)科技有限公司