本發(fā)明涉及一種再生水回用處理的方法，屬于水處理和資源與環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)今，水資源短缺嚴(yán)重制約著國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展，再生水回用是解決水資源危機(jī)的有效途徑之一。而再生水回用的處理工藝尚不成熟，大多仍采用給水處理單元簡(jiǎn)單拼接、缺乏整體優(yōu)化，各階段處理對(duì)象、處理效率分配不合理，再生水處理效果受二級(jí)處理水質(zhì)影響較大，且傳統(tǒng)混凝-沉淀-過(guò)濾工藝占地面積大，工藝流程長(zhǎng)，造成了管理復(fù)雜、基建投資和運(yùn)行成本高等問(wèn)題，另外，過(guò)濾后出水常需后接膜工藝，成本高、管理難、易損壞。
此外，對(duì)于再生水回用處理的傳統(tǒng)過(guò)濾工藝往往濾速低，表面負(fù)荷率低，需很大的占地面積，建造費(fèi)用大，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用也很大，投藥量大。同時(shí)，過(guò)濾工藝中濾料至關(guān)重要，其中石英砂由于本身?xiàng)l件性能優(yōu)越在過(guò)濾中占舉足輕重的地位，但石英砂濾料表面空隙少、比表面積和等電點(diǎn)較低、在正常條件下帶負(fù)電，這使得它對(duì)水處理中某些有毒物質(zhì)、細(xì)菌、病毒和有機(jī)物去除效果不是很理想。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種在相同處理水量下占地面積小，基建費(fèi)用省，濾速高，易管理的再生水回用處理的過(guò)濾方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下：
一種再生水回用處理的方法，包括以下步驟：
(1)將粒徑為0.6-1.2mm石英砂經(jīng)自來(lái)水沖洗后，100～110℃烘干，用0.1～0.6mol/l的鹽酸水溶液浸泡24～50h，用自來(lái)水沖洗，100～110℃烘干；
(2)將sj材料與水混合配成濃度為80-120g/l的混合物，所述sj材料是生活污水微電解處理中產(chǎn)生的鐵泥的簡(jiǎn)稱(chēng)；
(3)按質(zhì)量比為1-3：1的比例，將步驟(2)獲得的混合物與步驟(1)獲得的石英砂混合均勻，在100-110℃下放置3-5h；在500-600℃條件下干燥3-5h，自然冷卻至室溫，用自來(lái)水沖洗干凈，100-110℃烘干，獲得改性石英砂濾料；
(4)向過(guò)濾濾柱內(nèi)從下向上依次填入粒徑為6-10mm的石榴石，裝填厚度為300-500mm，加入粒徑為1.2-1.6mm的無(wú)煙煤，裝填厚度為800-1400mm，再加入改性石英砂濾料，裝填厚度為300-700mm；
(5)向污水處理廠二級(jí)出水中投加高錳酸鉀使高錳酸鉀的濃度為0.5-1.5mg/l，攪拌10-20min，再加入聚合硫酸鐵，使聚合硫酸鐵的濃度為2-4mg/l，反應(yīng)0.5-2min；
(6)將步驟(5)獲得的污水加入步驟(4)獲得的濾柱內(nèi)，過(guò)濾，當(dāng)過(guò)濾濾速小于30m/h時(shí)，進(jìn)行反沖洗，所述反沖洗為：
在氣沖強(qiáng)度為12-16l/s·m2條件下，氣沖2-4min；
在氣沖強(qiáng)度為8-10l/s·m2，水沖強(qiáng)度為14-18l/s·m2條件下，氣沖結(jié)合水沖2-4min；
再在水沖強(qiáng)度為20-28l/s·m2條件下，水沖3-5min。
本發(fā)明將再生水回用處理的傳統(tǒng)混凝-沉淀-過(guò)濾工藝于一身，大大節(jié)省占地面積，節(jié)約投資成本，并簡(jiǎn)化運(yùn)行管理程序。特別適用于傳統(tǒng)再生水生產(chǎn)工藝改造及有限面積下再生水回用處理設(shè)施的建設(shè)。用于處理城市污水處理廠二級(jí)出水時(shí)，本發(fā)明平均濾速可以達(dá)到60-80m/h，最高達(dá)95m/h；濁度去除率可達(dá)65％以上，色度的去除率可達(dá)80％以上，cod的去除率可達(dá)50％以上，對(duì)磷的去除率可達(dá)80％以上，出水水質(zhì)在整個(gè)過(guò)濾運(yùn)行周期內(nèi)保持穩(wěn)定，以城市污水廠二級(jí)處理出水為原水進(jìn)水，出水水質(zhì)主要指標(biāo)可達(dá)到《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(gb/t18921-2002)的要求。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
實(shí)施例1
一種再生水回用處理的方法，包括以下步驟：
(1)將粒徑為0.6-1.2mmmm石英砂經(jīng)自來(lái)水沖洗后，105℃烘干，用0.4mol/l的鹽酸水溶液浸泡36h，用自來(lái)水沖洗，105℃烘干；
(2)將sj材料與水混合配成濃度為120g/l的混合物，所述sj材料是生活污水微電解處理中產(chǎn)生的鐵泥的簡(jiǎn)稱(chēng)；
(3)按質(zhì)量比為3：1的比例，將步驟(2)獲得的混合物與步驟(1)獲得的石英砂混合均勻，在105℃下放置4h；在550℃條件下干燥4h，自然冷卻至室溫，用自來(lái)水沖洗干凈，105℃烘干，獲得改性石英砂濾料；
(4)向過(guò)濾濾柱內(nèi)從下向上依次填入粒徑為6-10mm的石榴石，裝填厚度為500mm作為承托層，加入粒徑為1.2-1.6mm的無(wú)煙煤，裝填厚度為1400mm，再加入改性石英砂濾料，裝填厚度為700mm；
(5)向污水處理廠二級(jí)出水(水質(zhì)指標(biāo)如下(平均值)，濁度15.5ntu，色度20.0度，總磷2.6mg/l，cod80.5mg/l；)中投加高錳酸鉀使高錳酸鉀的濃度為1.5mg/l，攪拌20min，再加入聚合硫酸鐵，使聚合硫酸鐵的濃度為4mg/l，反應(yīng)2min；
(6)將步驟(5)獲得的污水加入步驟(4)獲得的濾柱內(nèi)，過(guò)濾，平均濾速為60m/h，過(guò)濾周期約為20小時(shí)(過(guò)濾后出水濁度去除率可保持在92.0％，出水平均濁度為1.25ntu；對(duì)色度的去除率可以保持在83.2％，出水平均色度為3.4度；對(duì)cod的去除率為55.6％，出水平均cod為35.7mg/l；對(duì)磷的去除率可達(dá)84.0％，出水平均總磷為0.42mg/l)；當(dāng)過(guò)濾濾速小于30m/h時(shí)，進(jìn)行反沖洗，所述反沖洗為：
在氣沖強(qiáng)度為16l/s·m2條件下，氣沖4min；
在氣沖強(qiáng)度為10l/s·m2，水沖強(qiáng)度為18l/s·m2條件下，氣沖結(jié)合水沖4min；
再在水沖強(qiáng)度為28l/s·m2條件下，水沖5min。
實(shí)施例2
一種再生水回用處理的方法，包括以下步驟：
(1)將粒徑為0.6-1.2mmmm石英砂經(jīng)自來(lái)水沖洗后，100℃烘干，用0.1mol/l的鹽酸水溶液浸泡50h，用自來(lái)水沖洗，100℃烘干；
(2)將sj材料與水混合配成濃度為100g/l的混合物，所述sj材料是生活污水微電解處理中產(chǎn)生的鐵泥的簡(jiǎn)稱(chēng)；
(3)按質(zhì)量比為2：1的比例，將步驟(2)獲得的混合物與步驟(1)獲得的石英砂混合均勻，在100℃下放置5h；在500℃條件下干燥5h，自然冷卻至室溫，用自來(lái)水沖洗干凈，100℃烘干，獲得改性石英砂濾料；
(4)向過(guò)濾濾柱內(nèi)從下向上依次填入粒徑為6-10mm的石榴石，裝填厚度為400mm作為承托層，加入粒徑為1.2-1.6mm的無(wú)煙煤，裝填厚度為1100mm，再加入改性石英砂濾料，裝填厚度為500mm；
(5)向污水處理廠二級(jí)出水(水質(zhì)指標(biāo)如下(平均值)，濁度12.5ntu，色度21.0度，總磷2.3mg/l，cod71.5mg/l；)中投加高錳酸鉀使高錳酸鉀的濃度為1mg/l，攪拌15min，再加入聚合硫酸鐵，使聚合硫酸鐵的濃度為3mg/l，反應(yīng)1min；
(6)將步驟(5)獲得的污水加入步驟(4)獲得的濾柱內(nèi)，過(guò)濾，平均濾速為70m/h，過(guò)濾周期約為23小時(shí)；(過(guò)濾后出水濁度去除率可保持在88.0％，出水平均濁度為1.5ntu；對(duì)色度的去除率可以保持在82.0％，出水平均色度為3.8度；對(duì)cod的去除率為53.5％，出水平均cod為33.2mg/l；對(duì)磷的去除率可達(dá)82.5％，出水平均總磷為0.40mg/l，過(guò)濾后出水濁度去除率可保持在86.2％)當(dāng)過(guò)濾濾速小于30m/h時(shí)，進(jìn)行反沖洗，所述反沖洗為：
在氣沖強(qiáng)度為14l/s·m2條件下，氣沖3min；
在氣沖強(qiáng)度為9l/s·m2，水沖強(qiáng)度為16l/s·m2條件下，氣沖結(jié)合水沖3min；
再在水沖強(qiáng)度為24l/s·m2條件下，水沖4min。
實(shí)施例3
一種再生水回用處理的方法，包括以下步驟：
(1)將粒徑為0.6-1.2mm石英砂經(jīng)自來(lái)水沖洗后，110℃烘干，用0.6mol/l的鹽酸水溶液浸泡24h，用自來(lái)水沖洗，110℃烘干；
(2)將sj材料與水混合配成濃度為80g/l的混合物，所述sj材料是生活污水微電解處理中產(chǎn)生的鐵泥的簡(jiǎn)稱(chēng)；
(3)按質(zhì)量比為1：1的比例，將步驟(2)獲得的混合物與步驟(1)獲得的石英砂混合均勻，在110℃下放置3h；在600℃條件下干燥3h，自然冷卻至室溫，用自來(lái)水沖洗干凈，110℃烘干，獲得改性石英砂濾料；
(4)向過(guò)濾濾柱內(nèi)從下向上依次填入粒徑為6-10mm的石榴石，裝填厚度為300mm作為承托層，加入粒徑為1.2-1.6mm的無(wú)煙煤，裝填厚度為800mm，再加入改性石英砂濾料，裝填厚度為300mm；
(5)向污水處理廠二級(jí)出水(水質(zhì)指標(biāo)如下(平均值)，濁度11.0ntu，色度25.0度，總磷2.2mg/l，cod65.5mg/l；)中投加高錳酸鉀使高錳酸鉀的濃度為0.5mg/l，攪拌10min，再加入聚合硫酸鐵，使聚合硫酸鐵的濃度為2mg/l，反應(yīng)0.5min；
(6)將步驟(5)獲得的污水加入步驟(4)獲得的濾柱內(nèi)，過(guò)濾，平均濾速為80m/h，過(guò)濾周期約為25小時(shí)，(過(guò)濾后出水濁度去除率可保持在86.2％，出水平均濁度為1.5ntu；對(duì)色度的去除率可以保持在81.0％，出水平均色度為4.8度；對(duì)cod的去除率為52.3％，出水平均cod為31.2mg/l；對(duì)磷的去除率可達(dá)82.3％，出水平均總磷為0.39mg/l。)當(dāng)過(guò)濾濾速小于30m/h時(shí)，進(jìn)行反沖洗，所述反沖洗為：
在氣沖強(qiáng)度為12l/s·m2條件下，氣沖2min；
在氣沖強(qiáng)度為8l/s·m2，水沖強(qiáng)度為14l/s·m2條件下，氣沖結(jié)合水沖2min；
再在水沖強(qiáng)度為20l/s·m2條件下，水沖3min。
本發(fā)明采用生活污水微電解處理中產(chǎn)生的鐵泥，以廢治廢，對(duì)石英砂進(jìn)行改性，得到表面形態(tài)及物理化學(xué)性能優(yōu)于常規(guī)石英砂的功能性濾料。將改性的石英砂與無(wú)煙煤濾料組成雙層濾料濾池，并結(jié)合高錳酸鉀氧化強(qiáng)化混凝-高速過(guò)濾技術(shù)，應(yīng)用于再生水的連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)及回用，主體工藝流程為氧化預(yù)處理-混凝-高速過(guò)濾。
本發(fā)明的原理在于：通過(guò)濾料改性，合理的濾料級(jí)配及濾池的合理設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高速過(guò)濾，使過(guò)濾工藝在相同處理水量下大大節(jié)省濾池占地面積。其中，通過(guò)sj材料實(shí)現(xiàn)濾料改性，使原有濾料比表面積、孔隙率以及表面電性等均發(fā)生改變，增加濾料的吸附截留性能，并提高對(duì)更多有毒有機(jī)物及細(xì)菌病毒的去除，提高出水水質(zhì)；同時(shí)，采用高錳酸鉀試劑進(jìn)行氧化預(yù)處理，對(duì)原水的有機(jī)物構(gòu)成，液體粘滯系數(shù)，有機(jī)顆粒等產(chǎn)生相應(yīng)的作用，致使優(yōu)化了混凝-高速過(guò)濾的工藝。