本實用新型屬于環(huán)保污水處理領域，特別涉及采用一種一種設有超濾膜、活性炭和微生物的污水再生回用系統(tǒng)，對污水實現(xiàn)提標改造以及再生回用。
背景技術：
水是社會經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略資源，隨著社會和經(jīng)濟的不斷發(fā)展，環(huán)境和資源問題日益突出，水資源匾乏，水環(huán)境污染，越來越引起全社會的關注。我國是一個水資源短缺的國家，居世界第6位，但因人口眾多人均水資源占有量為世界平均值的1/4，居世界第110位，被聯(lián)合國列為13個缺水國之一。其次，我國在水資源緊缺的同時，水資源利用方式粗放，用水效率不高，用水浪費等問題仍然十分突出。再者，水資源受到嚴重污染，某些污水未經(jīng)處理或部分處理后排放江河湖海，造成水體污染。這些水環(huán)境的污染進一步加劇水資源短缺，使本己嚴重的水資源供需失衡的矛盾顯得更加突出。面對以上水資源短缺的現(xiàn)狀，污水回用是緩解水資源危機，保護水環(huán)境的關鍵途徑之一。
美國是世界上開展污水回用最早的國家之一，20世紀60年代初開始大規(guī)模建設污水處理廠,隨后開始進行污水回用。美國是世界上開展污水回用最早的國家之一，20世紀60年代初開始大規(guī)模建設污水處理廠,隨后開始進行污水回用。到1980年美國己有357個城市實現(xiàn)污水回用。以色列是在污水回用方面最具特色的國家之一,它地處干旱和半干旱地區(qū),人均水資源占有量僅為476m3 ，以色列再生水利用最突出的特點是把再生水作為國家水量平衡的重要組成部分,而且早在20世紀60年代,就把污水再生利用列為一項國家政策。截至1987年,己建造210個市政再生水利用工程, 目前100%的生活污水和72%的市政污水己實現(xiàn)再生利用,其中42%用于灌溉,30%回灌地下和排入河道,其余用于工業(yè)和城市綠化等。我國早在20世紀50年代嘗試采用污水灌溉農田,80年代探索將城市污水深度處理后回用于生活和工業(yè)。80年代末,隨著我國大部分城市水危機的頻繁出現(xiàn),促進了污水回用技術的研究和開發(fā)。如大連春柳污水處理廠將二級處理污水進行深度處理后回用于煤氣廠代替新水,這是我國最早進行的示范工程。
目前污水處理工藝只是在物化或生化處理階段達標排放，既浪費水資源也無法保證系統(tǒng)穩(wěn)定達標排放，特別在局部環(huán)境污染嚴重的地區(qū)排污標準高于國家標準，造成傳統(tǒng)的工藝無法達不到排放的標準，在這種情況下需要對傳統(tǒng)的污水處理工藝進行提標改造。如今膜分離技術是近年來水處理領域的研究熱點，它具有工藝簡單、經(jīng)濟性較好、沒有相變、分離系數(shù)較大、節(jié)能、高效、無二次污染連續(xù)操作等特點。在膜分離級別中相對于納濾膜、反滲透膜等中高壓膜，超濾膜(ultra-filtration, UF)能有效的去除顆粒物及大分子物質, 能完全脫除中水的細菌和大腸桿菌,有效地去除水中的SS,并在一定程度上降低BOD5、CODcr、總氮、總磷等污染物濃度,獲得穩(wěn)定的再生水質, 從而減少后續(xù)消毒加氯量，減少消毒副產物的生成量。超濾膜技術以其結構簡單、投資費用低、能耗小、工藝流程簡單、易于操作管理等優(yōu)點，其中浸沒式超濾膜因具有產水量高、能耗低、便與其它處理工藝相結合等優(yōu)勢而受到越來越多的應用。如公開專利號CN102001728A報道了一種浸沒式超濾膜水處理系統(tǒng)及方法，由劉永康等發(fā)明，該專利屬于飲用水處理凈化領域，在原水投加活性炭，經(jīng)過絮凝后，借助膜分離設備在一體化設備中實現(xiàn)澄清、膜過濾和活性炭吸附深度處理。該專利優(yōu)點采用活性炭與超濾膜過濾相結合，對飲用水起到進一步凈化，缺少對粉末活性炭再生利用。如公開專利號CN102372376B報道一種反滲透濃水的處理方法，由龔小芝等發(fā)明，其特征是濃水經(jīng)過臭氧處理后，出水首先進入多相催化氧化塔，再進入活性炭吸附反應池中，吸附出水再進入浸沒式超濾池，最后出水再外排。該專利方法把活性炭吸附反應池、浸沒式超濾池分開應用，增大了占地面積，缺少對粉末活性炭再生的應用。如專利公開號CN102701500A報道了一種印染廢水零排放回用方法，該工藝末端采用傳統(tǒng)的活性炭罐對浸沒超濾系統(tǒng)、電吸附反應器、納米電氣石陶粒濾池出水進行吸附，工藝處理流程較長，缺少活性炭與浸沒超濾系統(tǒng)的一體化設計。此外在其他專利公開號CN1827535A、CN101311132A、CN102167478A等專利不同程度提到活性炭濾池、超濾膜設備。此外，在活性炭吸附再生方面如專利公開號CN101073766A報道一種超聲波脫附活化活性炭再生技術、專利公開號CN102974138A報道超聲波在線再生活性炭過濾器及其活性炭再生方法、專利公開號CN101780402A也報道一種活性炭氈在線吸附再生裝置，專利內容中均采用超聲波或加溫方式，活性炭再生能耗高、損壞大。上述專利或多或少存在這樣那樣的不足，比如沉清池與膜處理設施是分離狀態(tài)，占地面積大、所需設備多、投資高、工藝復雜、缺少活性炭的再生、缺少對超濾膜的性能要求，這些活性炭與超濾膜的組合多集中在飲用水、地表水方面的應用。而在工業(yè)污水回用方面，采用超濾膜活性炭微生物組合一體化技術以及利用微生物實現(xiàn)活性炭再生利用的研究報道還較少。
因此，在目前水資源短缺的情況下，要實現(xiàn)污水資源化再生利用及提標改造，開發(fā)出超濾膜活性炭微生物的組合技術以及利用微生物再生活性炭技術，就顯得尤為必須和重要。
技術實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供一種設有超濾膜、活性炭和微生物的污水再生回用系統(tǒng)，其具有占地面積小、對污水再生利用率高的特點，從而達到節(jié)約水資源、節(jié)省占地面積、降低運行成本、實現(xiàn)污水資源化再來利用、有效地解決工業(yè)污水達標排放的難題，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的雙豐收。
為實現(xiàn)發(fā)明目的，本實用新型采取如下的技術手段：
設有超濾膜、活性炭和微生物的污水再生回用系統(tǒng)，包括污水沉淀池、曝氣系統(tǒng)、抽吸系統(tǒng)、反沖洗系統(tǒng)和膜產水箱，所述的污水沉淀池分別與曝氣系統(tǒng)、抽吸系統(tǒng)和膜產水箱相連，所述的膜產水箱又與反沖洗系統(tǒng)形成一個循環(huán)，所述的污水沉淀池中添加有微生物和設有中空纖維超濾膜反應器，所述的中空纖維超濾膜反應器的超濾膜上粘附有活性炭。
作為優(yōu)選，所述的曝氣系統(tǒng)包括穿孔曝氣器、氣壓表、減壓閥門和曝氣風機，穿孔曝氣器設置在污水沉淀池中。
作為優(yōu)選，所述的抽吸系統(tǒng)包括膜抽吸產水泵、轉子流量計、壓力表和膜產水閥門。
作為優(yōu)選，所述的反沖洗系統(tǒng)包括膜反沖洗泵、轉子流量計、壓力表和膜反洗閥門。
作為優(yōu)選，所述的污水沉淀池還設有排污管。
作為優(yōu)選，所述的中空纖維超濾膜反應器中的中空纖維超濾膜為一種復合型中空纖維膜，所述的復合型中空纖維膜內含多根加強纖維，在拉伸強度、使用年限方面比其它均質中空纖維膜增加2-4倍。
作為優(yōu)選，所述的活性炭的投加量為沉淀池的1-20g/ L，比傳統(tǒng)的活性炭過濾器節(jié)省約二分之一的使用量。
作為優(yōu)選，所述的抽吸系統(tǒng)中運行壓力-0.01~-0.05MPa，中空纖維膜產水流量在10-20 L/m2.h。
作為優(yōu)選，所述的曝氣系統(tǒng)中氣水比1:10~30。
作為優(yōu)選，所述的反沖洗系中反洗壓力＜0.05MPa，反洗流量在30~40 L/m2.h。
本實用新型利用污水處理工藝原有的沉淀池或新建一體機裝置，把超濾膜、活性炭、微生物三種原本各自分開應用的技術進行有機結合，主要原理是：(1)投加粉末活性炭能有效吸附小分子量污染因子，防止膜污染、提高膜通量；(2)投加粉末活性炭后，盡管粉末活性炭黏附在膜表面，將形成濾餅層，但這層濾餅層能保護膜，避免膜污染，在反沖洗能迅速恢復膜通量；(3)根據(jù)水質情況添加復合微生物，被吸附在粉末活性炭孔隙中的有機物質，被微生物及其分泌的胞外酶進行降解，使得孔隙恢復吸附能力再生，實現(xiàn)活性炭再生循環(huán)利用。
本發(fā)明的有益效果是：采用一種浸沒式超濾膜活性炭微生物組合技術以及利用微生物再生活性炭的方法，從而達到節(jié)約水資源、節(jié)省占地面積、降低運行成本、實現(xiàn)污水資源化再來利用、有效地解決工業(yè)污水達標排放的難題，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的雙豐收。
附圖說明
圖1是本實用新型的設有超濾膜、活性炭和微生物的污水再生回用系統(tǒng)的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型做進一步的說明。
實施例1
如圖1所示的一種設有超濾膜、活性炭和微生物的污水再生回用系統(tǒng)，包括污水沉淀池1、曝氣系統(tǒng)、抽吸系統(tǒng)、反沖洗系統(tǒng)和膜產水箱2，所述的污水沉淀池1分別與曝氣系統(tǒng)、抽吸系統(tǒng)和膜產水箱2相連，所述的膜產水箱2又與反沖洗系統(tǒng)形成一個循環(huán)，所述的污水沉淀池1中添加有微生物和設有中空纖維超濾膜反應器3，所述的中空纖維超濾膜反應器的超濾膜上粘附有活性炭。
所述的曝氣系統(tǒng)包括穿孔曝氣器41、氣壓表42、減壓閥門43和曝氣風機44，穿孔曝氣器41設置在污水沉淀池1中；所述的抽吸系統(tǒng)包括膜抽吸產水泵51、轉子流量計52、壓力表53和膜產水閥門54；所述的反沖洗系統(tǒng)包括膜反沖洗泵61、轉子流量計62、壓力表63和膜反洗閥門64；所述的污水沉淀池還設有排污管4。
所述的中空纖維超濾膜反應器中的中空纖維超濾膜為一種復合型中空纖維膜，所述的復合型中空纖維膜內含多根加強纖維，在拉伸強度、使用年限方面比其它均質中空纖維膜增加2-4倍；所述的活性炭的投加量為沉淀池的1-20g/ L，比傳統(tǒng)的活性炭過濾器節(jié)省約二分之一的使用量；所述的抽吸系統(tǒng)中運行壓力-0.01~-0.05MPa，中空纖維膜產水流量在10-20 L/m2.h；所述的曝氣系統(tǒng)中氣水比1:10-30；所述的反沖洗系中反洗壓力＜0.05MPa，反洗流量在30-40 L/m2.h。
以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。