專利名稱：三級物化法處理污水再生回用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬污水處理方法領(lǐng)域，尤其涉及一種三級物化法處理污水再生回用 方法。
背景技術(shù)：
我國污水處理基本上都采用英國人200年前發(fā)明的生化法技術(shù)，由于世界 上各地都在應(yīng)用，現(xiàn)已發(fā)展派生出許多不同結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)該說是一種比較成熟 的污水處理方法。具有設(shè)計資料齊全、配套設(shè)備完整、施工容易，處理后可以 達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。但是要求達(dá)到GB18918-2002 —級A標(biāo)準(zhǔn)，必須增加物化法進(jìn) 行深度處理。需要增加投資。
通過使用，生化法存在下列天生不足之處
1、 水中所含污染物是靠生物新陳代謝轉(zhuǎn)化為污染物，需反復(fù)消化，因此 處理所需時間比較長， 一般最少需6小時以上，再加上一沉池，二沉池等所需 停留時間需10多個小時。因此工程占地面積教大。
2、 大量的高密度的生物生長必須有足夠的氧氣，必須進(jìn)行連續(xù)不間斷的 曝氣，不僅耗電大，而且管理困難。
3、 生物生長對溫度要求比較嚴(yán)格， 一般水溫下降至15°C以下，去除率開 始下降，當(dāng)水溫降至5 。C以下時，去除率就很低了，不易北方地區(qū)冬季使用。
4、 污泥粘性大，臭味大，不易脫水處理。
4污水處理的另一種方法是物化法，即生化法深度處理時使用方法，它是靠 化學(xué)反應(yīng)、微孔吸附過濾等原理使水中污染物被截留在吸附材料表面和微孔 中。如果水中污染物濃度較大或處理一定時間后，材料將飽和，去除率下降， 阻力增大，設(shè)備無法運行，必須在飽和之前進(jìn)行清洗再生處理，才能重新運行。 這就需增加再生清洗裝置進(jìn)行清洗，因此投資增加，運行費用增加。
如采用物化法直接處理污水，必須首先解決物化法設(shè)備能自動進(jìn)行清洗再生。
通過對各種過濾、吸附材料和物化法復(fù)合式水處理劑的應(yīng)用試驗發(fā)現(xiàn)，只
靠單一某一種材料組成的設(shè)備，都很難將水中12項規(guī)定的污染物全部去除達(dá) 到零排放要求。這就需要用多種材料組成不同設(shè)備，串聯(lián)進(jìn)行深度處理，方可 達(dá)到要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種污水去除率高，占地面積 小，不受溫度限制，無噪聲，無臭味污染，處理過程無需曝氣，不需要連續(xù)送 電，不需填加助凝劑的三級物化法處理污水再生回用方法。 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的 一種三級物化法處理污水再生回用方法，包括如下步驟
A) 對污水進(jìn)行預(yù)處理；
B) 將步驟A)形成的污水加入凈化藥劑后從底部入口送入納濾循環(huán)凈化 器的凈化腔中進(jìn)行一級凈化；所述納濾循環(huán)凈化器含有凈化腔、配于凈化腔上 部的一級凈化出口；
C) 將步驟B) —級凈化出口流出的一級凈化污水從底部入口送入二級凈化器中進(jìn)行二級凈化；所述二級凈化器含有二級罐體、配于二級罐體頂部的二 級凈化出口；所述二級罐體的中部設(shè)有吸附交換區(qū)；
D)將步驟C) 二級凈化出口流出的二級凈化污水從底部入口送入三級凈 化器中進(jìn)行三級凈化；所述三級凈化器含有三級罐體、配于三級罐體頂部的三 級凈化出口；所述三級罐體的中部設(shè)有碳纖維過濾區(qū)。 本發(fā)明所述吸附交換區(qū)裝有維康凈水材料。
作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述凈化腔的中部固定配有泥漿罐；所述泥 漿罐的頂部配有開口。
本發(fā)明在步驟A)中所述對污水進(jìn)行預(yù)處理時，將污水經(jīng)格珊進(jìn)行處理。
作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述三級凈化器中碳纖維過濾區(qū)包括碳纖維 濾管、與所述碳纖維濾管的上部出口相配接的管板。
本發(fā)明所述二級凈化器采用堿液清洗；所述三級凈化器采用酸液清洗。
其次，本發(fā)明在所述泥漿罐的底部配有污染物出口；泥漿罐產(chǎn)生的污染物 經(jīng)污染物出口流入至污泥濃縮池。
再次，本發(fā)明在所述一級凈化出口處設(shè)有中間水池；所述一級凈化出口流 出的一級凈化污水先進(jìn)入中間水池后再送入二級凈化器中進(jìn)行二級凈化。
本發(fā)明對污水進(jìn)行預(yù)處理時，將污水經(jīng)格珊進(jìn)行處理后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，加 入凈化藥劑后從底部入口送入納濾循環(huán)凈化器的凈化腔中進(jìn)行一級凈化。
本發(fā)明污泥濃縮池中的液體再返回到調(diào)節(jié)池；所述二級凈化器經(jīng)堿液清洗 及三級凈化器經(jīng)酸液清洗產(chǎn)生的殘液再返回到調(diào)節(jié)池。
本發(fā)明與傳統(tǒng)生化法相比具有如下優(yōu)勢
1、采用三級凈化設(shè)備，對污水進(jìn)行逐級深度凈化，去除率高，對出水中SS幾乎為零，COD為20 30mg/L， NH3-N小于3mg/L，色度好，清澈透明，無異 味，其出水已用于部分鍋爐用水、采礦用水、綠化灌溉等，大大減輕了淡水資 源緊缺的困難。
2、 占地面積僅為216M2，節(jié)約大量土地資源(約三分之二)。
3、 不受溫度限制，冬季水溫在1 15 。C仍照常運行。
4、 污水廠無噪聲、無臭味污染、環(huán)境優(yōu)美。
5、 處理工藝不需要曝氣，不需要連續(xù)送電運行，電耗低；而且由于工藝 設(shè)備易于實現(xiàn)自動化，操作人員僅用2人，運行費用低，為0.49元/噸水。
6、 濃縮液中含有一定量的微孔材料，易于脫水，不需要加助凝劑，干渣 經(jīng)簡單發(fā)酵處理后可做綠化肥料。
三級凈化器對各類污染物的去除率
\參 \數(shù)COBODssTPTNNH3-N色度PH類大 腸桿動植物 油\Der5菌
1號凈90%80%909080%6—9%<90%
化器%%1000 %
3號凈95%90%95805050%80%6. 5-8. 5<90%
化器%%%%500%
\參NH3 一N總硬色濁磷鐵錳銅鋅氰鉛鎘鉬游
\ 對度度度化 物離 氛
2號凈99%■62%58956599927088629892%7095
化器%%%%%%%%%%
1、三級物化法是用三級凈f匕器逐級深度凈化，使最終UB水達(dá)到回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；
2、第一級凈化器能自動清洗，又能將顆粒污染物和油類大量去除，可減少二、三級凈化器的清洗；
3、 二、三級凈化器采用多個并聯(lián)，清洗將逐個進(jìn)行，不影響系統(tǒng)正常運行。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明的保護(hù)范圍 將不僅局限于下列內(nèi)容的表述。
圖1為本發(fā)明的工藝流程框圖2為本發(fā)明第一級凈化器工作原理圖3為本發(fā)明第二級凈化器結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明第三級凈化器結(jié)構(gòu)示意圖；
具體實施例方式
如圖1 4所示， 一種三級物化法處理污水再生回用方法，包括如下步驟
A) 對污水進(jìn)行預(yù)處理；
B) 將步驟A)形成的污水加入凈化藥劑后從底部入口送入納濾循環(huán)凈化 器的凈化腔1中進(jìn)行一級凈化；所述納濾循環(huán)凈化器含有凈化腔1、配于凈化 腔上部的一級凈化出口 2;
C) 將步驟B) —級凈化出口 2流出的一級凈化污水從底部入口 16送入二 級凈化器中進(jìn)行二級凈化；所述二級凈化器含有二級罐體3、配于二級罐體3 頂部的二級凈化出口4;所述二級罐體3的中部設(shè)有吸附交換區(qū)5;底部入口 16為進(jìn)水布水器，它由管體17及配于管體17上的通孔18構(gòu)成。如圖3， 19 為均流室。 一級凈化污水從底部入口 16中的通孔18進(jìn)入均流室19，再進(jìn)入 吸附交換區(qū)5進(jìn)行二級凈化；同樣，二級凈化出口4為均流管，它由管體20 及配于管體20上的通孔21構(gòu)成。二級凈化污水經(jīng)通孔21及管體20流出。22 為過濾網(wǎng)。
D) 將步驟C) 二級凈化出口 4流出的二級凈化污水從底部入口 23送入三級凈化器中進(jìn)行三級凈化；所述三級凈化器含有三級罐體6、配于三級罐體頂 部的三級凈化出口7;所述三級罐體6的中部設(shè)有碳纖維過濾區(qū)8。三級凈化 出口 7及底部入口 23的結(jié)構(gòu)與二級凈化器的結(jié)構(gòu)完全相同，即也采用進(jìn)水布 水器及出水均流管結(jié)構(gòu)。如圖4， 24、 25為通孔，26為濾網(wǎng)。
本發(fā)明所述吸附交換區(qū)5裝有維康凈水材料；所述凈化腔1的中部固定配 有泥漿罐9;所述泥漿罐9的頂部配有開口 10。在步驟A)中對污水進(jìn)行預(yù)處 理時，將污水經(jīng)格珊進(jìn)行處理；所述三級凈化器中碳纖維過濾區(qū)8包括碳纖維 濾管11、與所述碳纖維濾管11的上部出口相配接的管板12;所述二級凈化器 采用堿液清洗；所述三級凈化器采用酸液清洗；在所述泥漿罐9的底部配有污 染物出口 13;泥漿罐9產(chǎn)生的污染物經(jīng)污染物出口 13流入至污泥濃縮池15; 在所述一級凈化出口 2處設(shè)有中間水池14;所述一級凈化出口 2流出的一級
凈化污水先進(jìn)入中間水池14后再送入二級凈化器中進(jìn)行二級凈化；對污水進(jìn)
行預(yù)處理時，將污水經(jīng)格珊進(jìn)行處理后也可進(jìn)入調(diào)節(jié)池，加入凈化藥劑后從底
部入口送入納濾循環(huán)凈化器的凈化腔中進(jìn)行一級凈化。污泥濃縮池15中的液 體再返回到調(diào)節(jié)池；所述二級凈化器經(jīng)堿液清洗及三級凈化器經(jīng)酸液清洗產(chǎn)生 的殘液再返回到調(diào)節(jié)池。
本發(fā)明三級凈化器分別是
第一級納濾循環(huán)凈化器和復(fù)合式水處理劑。
第二級脫氮凈化器及其凈水材料——維康凈化材料WK10或其它凈水材料。
第三級強(qiáng)碳吸附凈化器及其材料-ACF碳纖維。
復(fù)合式水處理劑可采用專利號為03135498. X，授權(quán)公告號為CN1239403C中國專利所披露的重慶清源環(huán)保治理工程有限公司研制的高分子QH絮凝劑。 該絮凝劑是從植物中提取高分子化合物，加入污水中能迅速壓縮污染物膠體微 粒的雙電層，同時架橋形成網(wǎng)捕，快速將污水中的污染物凝聚成密度較大的絮 凝體，依靠重力作用自然沉降，去除污水中的污染物。
如圖1、 2，將這種復(fù)合式水處理劑，通過加藥機(jī)27投入提升泵池28水 中，經(jīng)過提升泵29葉輪和管道混合器高速混合后，進(jìn)入納濾循環(huán)凈化器即第 一級凈化器中，于凈化腔l內(nèi)，在經(jīng)慢速混合后出現(xiàn)絮凝，并逐漸形成絮團(tuán)， 而且愈聚愈多形成密實又具有足夠厚度的絮凝餅層30。這些反應(yīng)都在凈化器 凈化腔1的內(nèi)壁與泥漿罐9罐體之間的空間31中進(jìn)行的，并靠泥漿罐9的形 狀保障上述物理化學(xué)反應(yīng)時間和反應(yīng)條件。絮凝餅層靠自身重力向下，又受位 于提升泵池中的提升泵29向上托舉力的作用，使絮凝餅層非常緩慢的上升， 第一級凈化器的結(jié)構(gòu)設(shè)計又使下面進(jìn)來的絮凝后的污水必須通過絮凝餅層30， 才能進(jìn)入位于絮凝餅層上面的澄清室32，絮凝餅層30將污水中的懸浮物、絮 體、油類、細(xì)菌菌體等截留在餅層表面，這樣絮凝餅層30就起到了過濾層的 作用。由于過濾餅層30非常密實，又有足夠的厚度，其過濾效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于砂 濾器，又由于絮凝餅層30透水性好，阻力很小。當(dāng)餅層厚度增加超過凈化器 內(nèi)泥漿罐9頂口時，由于泥漿罐9內(nèi)沒有向上的托舉力的作用。高出開口 10 的絮凝物將靠重力自動通過開口 10流入泥漿罐9內(nèi)，并沉于罐底；再通過自 動控制系統(tǒng)，定時將泥漿罐9內(nèi)泥漿從污染物出口 13排至污泥濃縮池15,這 樣便完成了自動再生清洗。第二類凈化器的任務(wù)是去除第一級凈化器沒有去除 的污染物-TN和NH3-N,同時對其它污染物也有很高的去除率。WK-10凈水材料 是錦州維康凈水材料有限公司研發(fā)、生產(chǎn)的一種凈水材料，它具有吸附和離子交換雙重功能。WK-10是以鋁硅酸鹽類礦物質(zhì)為原料，經(jīng)破碎篩選、高溫?zé)Y(jié)、 改性活化等工藝加工制成。當(dāng)然，這里需要強(qiáng)調(diào)的是吸附交換區(qū)5中也可采用 專利申請?zhí)枮?3124229. 4，公開號為CN1458078A所披露的凈水劑。WK-10材 料主要用于去除氨氮和總氮，每公斤濾料可去除5000kg，每噸濾料每小時處 理水量達(dá)2-5m3 /h。污水在管道壓力的作用下，通過進(jìn)水布水器進(jìn)入均流室19， 均流后進(jìn)入吸附交換室5與室內(nèi)ffK-10材料或?qū)＠暾執(zhí)枮?124229. 4，公開 號為CN1458078A所披露的凈水劑等材料經(jīng)充分接觸后完成離子交換和吸附作 用，使NH3-N和TN轉(zhuǎn)換截留下來，凈水進(jìn)入出水均流室后從出水均管的管體 20流出。再生清洗時，先將罐內(nèi)水全部放出，用凈水沖洗再用壓縮空氣吹洗。 然后將氫氧化鈉再生液循環(huán)清洗20-30分鐘后浸泡2小時，將再生液放回再生 槽，再用壓縮空氣吹洗5分鐘即可。 一般系統(tǒng)多采用多個凈化器并聯(lián)，再生可 循環(huán)進(jìn)行，不影響系統(tǒng)正常運行。第三類凈化器是用ACF活性碳纖維做水處理 吸附材料，ACF活性炭纖維是繼活性碳AC之后，70年代出現(xiàn)的一種新型活性 碳纖維吸附材料。利用ACF活性碳纖維制成活性碳芯管，多只芯管匯聚在凈化 器罐體內(nèi)，當(dāng)污水通過芯管時，在物理吸附、化學(xué)吸附及過濾作用下，使各類 污染物被截留分離和轉(zhuǎn)化出去，水質(zhì)得到凈化。本發(fā)明污水經(jīng)管網(wǎng)、化糞池進(jìn) 入污水站，經(jīng)隔珊調(diào)節(jié)池預(yù)處理后，進(jìn)入一級凈化器提升泵池28。池內(nèi)設(shè)有 提升泵29、液位開關(guān)，加藥機(jī)27的出水管口設(shè)在提升泵入口處，當(dāng)提升泵29 內(nèi)水位升至上限水位時，液位開關(guān)開啟，使得提升泵和加藥機(jī)電動閥同時開啟。 在提升泵29作用下，使污水和復(fù)合式水處理通過泵的葉輪混合后進(jìn)入管道混 合器再次混合，充分混合后切向進(jìn)入納濾循環(huán)凈化器進(jìn)行慢 速混合。復(fù)合式水 處理劑與污水中污染物經(jīng)過這樣十分充分混合后便可高效的產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)和物理吸附了。 一級凈化器凈化后的水質(zhì)流入中間水池14，中間水池14設(shè)有提 升泵和液位開關(guān)。當(dāng)池內(nèi)水位上升至上限時，液位開關(guān)開啟，使提升泵開啟將 水送至二級和三級凈化器。二級和三級凈化器是串聯(lián)的。一、二、三級凈化器 排出的濃縮物統(tǒng)一排至污泥濃縮池15，混合后再次絮凝沉淀，上清液送入調(diào) 節(jié)池重復(fù)凈化，沉底濃縮物用泥漿泵送脫水機(jī)脫水，干渣送堆積場處理回用。
三級物化法處理污水工藝的特點
1) 凈化效率高，能自動再生清洗的納濾循環(huán)凈化裝置做第一級，可擴(kuò)大 對原水濃度的適應(yīng)范圍，對二級和三級凈化器起到保護(hù)的作用，大大減少再生 清洗量。
2) 第二級主要去除用NH3-N、 TN，補充了第一級的不足，使水質(zhì)得到深 度處理。
3) 三級凈化器是在一、二級處理基礎(chǔ)上，進(jìn)行深度處理，確保達(dá)到一級 A標(biāo)準(zhǔn)。
4) 二、三級采取串、并聯(lián)方式連接，易于輪流再生清洗，保護(hù)系統(tǒng)連續(xù)運行。
5) 利用一級凈化器納濾循環(huán)凈化裝置所排出的濃縮液內(nèi)含復(fù)合式處理劑 具有可以絮凝反應(yīng)的特點，將三級凈化器所排出的濃縮液集中排至濃縮池，并 使其混合，混合后再次絮凝，使?jié)饪s液得到凈化，凈化后的上清夜排入調(diào)節(jié)池 重復(fù)凈化，不增加調(diào)節(jié)池水質(zhì)污染量。
6) 二級凈化器所有吸附材料全是納米微孔材料，由于納米微孔具有特殊 物理和化學(xué)性質(zhì)，可以使許多小分子和離子狀態(tài)污染物轉(zhuǎn)化為C02和、H20。
7) 系統(tǒng)采用密封式、立體式布局，可減少臭味和占地面積。
權(quán)利要求
1、一種三級物化法處理污水再生回用方法，其特征在于，包括如下步驟A)對污水進(jìn)行預(yù)處理；B)將步驟A)形成的污水加入凈化藥劑后從底部入口送入納濾循環(huán)凈化器的凈化腔中進(jìn)行一級凈化；所述納濾循環(huán)凈化器含有凈化腔(1)、配于凈化腔上部的一級凈化出口(2)；C)將步驟B)一級凈化出口(2)流出的一級凈化污水從底部入口送入二級凈化器中進(jìn)行二級凈化；所述二級凈化器含有二級罐體(3)、配于二級罐體(3)頂部的二級凈化出口(4)；所述二級罐體(3)的中部設(shè)有吸附交換區(qū)(5)；D)將步驟C)二級凈化出口(4)流出的二級凈化污水從底部入口送入三級凈化器中進(jìn)行三級凈化；所述三級凈化器含有三級罐體(6)、配于三級罐體頂部的三級凈化出口(7)；所述三級罐體(6)的中部設(shè)有碳纖維過濾區(qū)(8)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三級物化法處理污水再生回用方法， 其特征在于所述凈化腔(1)的中部固定配有泥漿罐(9);所述泥 漿罐(9)的頂部配有開口 (10)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的三級物化法處理污水再生回用方法， 其特征在于在步驟A)中所述對污水進(jìn)行預(yù)處理時，將污水經(jīng)格珊進(jìn)行 理。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的三級物化法處理污水再生回用方法， 其特征在于所述三級凈化器中碳纖維過濾區(qū)(8)包括碳纖維濾管(11)、與所述碳纖維濾管(11)的上部出口相配接的管板(12)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的三級物化法處理污水再生回用方法， 其特征在于所述二級凈化器采用堿液清洗；所述三級凈化器采用酸 液清洗。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的三級物化法處理污水再生回用方法， 其特征在于在所述泥漿罐(9)的底部配有污染物出口 (13);泥漿罐(9)產(chǎn)生的污染物經(jīng)污染物出口 (13)流入至污泥濃縮池(15)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的三級物化法處理污水再生回用方法， 其特征在于在所述一級凈化出口 (2)處設(shè)有中間水池(14);所述 一級凈化出口 (2)流出的一級凈化污水先進(jìn)入中間水池(14)后再 送入二級凈化器中進(jìn)行二級凈化。
8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的三級物化法處理污水再生回用方法， 其特征在于對污水進(jìn)行預(yù)處理時，將污水經(jīng)格珊進(jìn)行處理后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，加入凈化藥劑后從底部入口送入納濾循環(huán)凈化器的凈化腔中進(jìn) 行一級凈化。
9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的三級物化法處理污水再生回用方法， 其特征在于污泥濃縮池(15)中的液體再返回到調(diào)節(jié)池；所述二級 凈化器經(jīng)堿液清洗及三級凈化器經(jīng)酸液清洗產(chǎn)生的殘液再返回到調(diào) 節(jié)池。
全文摘要
本發(fā)明屬污水處理方法領(lǐng)域，尤其涉及一種三級物化法處理污水再生回用方法，它包括A)對污水進(jìn)行預(yù)處理；B)將步驟A)形成的污水加入凈化藥劑后從底部入口送入納濾循環(huán)凈化器的凈化腔中進(jìn)行凈化；納濾循環(huán)凈化器含有凈化腔、一級凈化出口；C)將步驟B)一級凈化出口流出的一級凈化污水從底部入口送入二級凈化器中進(jìn)行凈化；二級凈化器含有二級罐體、二級凈化出口；二級罐體的中部設(shè)有吸附交換區(qū)；D)將步驟C)二級凈化出口流出的二級凈化污水從底部入口送入三級凈化器中進(jìn)行凈化；三級凈化器含有三級罐體、三級凈化出口；三級罐體的中部設(shè)有碳纖維過濾區(qū)。
文檔編號C02F1/52GK101585609SQ20081001154
公開日2009年11月25日 申請日期2008年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月23日
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