專(zhuān)利名稱(chēng)：一種污水深度處理回用工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)，具體地說(shuō)是一種實(shí)現(xiàn)污水回用的污水深度處理技術(shù)。
目前，污水的資源化在世界各地已得到普遍認(rèn)可及應(yīng)用。有關(guān)專(zhuān)家預(yù)測(cè)，到2010年我國(guó)的污水回用率要達(dá)到60％以上。石油及石油化工行業(yè)要求，在近兩年內(nèi)的污水回用率在達(dá)到30％-50％。要想實(shí)現(xiàn)污水回用，就必須解決污水的深度處理工藝技術(shù)，使污水處理后達(dá)到可利用的指標(biāo)。深度處理后的污水主要用于農(nóng)業(yè)灌溉、城市綠化、工業(yè)用水(包括洗滌、沖灰、除塵、循環(huán)冷卻水的補(bǔ)充水等)、油田回注等，根據(jù)回用水用途不同，所要求的回用水指標(biāo)也不同。
污水深度處理技術(shù)按其作用機(jī)理可分為物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物化學(xué)法等，通常污水回用技術(shù)需要幾種污水處理技術(shù)進(jìn)行合理組合，即各種水處理方法結(jié)合起來(lái)處理污水，這是因?yàn)閱我坏哪撤N水處理方法一般很難達(dá)到回用水水質(zhì)的要求。目前主要采用的有厭氧和好氧生物處理、混凝沉淀、過(guò)濾、活性炭吸附、消毒以及膜分離技術(shù)。采用傳統(tǒng)的混凝、氣浮、過(guò)濾、生化技術(shù)處理污水，對(duì)生化性較好的城市污水尚可，但對(duì)于生化性較差的工業(yè)污水來(lái)講，其處理效果往往達(dá)不到回用要求，尤其是氨氮去除效果較差。在國(guó)外通用的膜分離技術(shù)，雖然處理效果較好，但處理設(shè)施復(fù)雜、投資大、運(yùn)行成本高，也難以推廣應(yīng)用。
本發(fā)明的污水深度處理回用工藝的具體步驟依次為(1)原水(COD≤150mg/l)首先進(jìn)入混凝氣浮池，并直接投入混凝劑和助凝劑，以去除懸浮物和石油類(lèi)污染物，所述的混凝劑選自聚合鋁、鐵中的一種、兩種或兩種以上混合物，其加入量為20-50mg/L，所述的助凝劑選聚丙烯酰胺(PAM)，其加入量為0.5-2.0mg/L；(2)經(jīng)步驟(1)氣浮處理后的污水泵入纖維球過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，以進(jìn)一步除去懸浮物和石油類(lèi)污染物，其操作條件濾速20-30m/h、操作壓力0.4-0.6MPa，介質(zhì)溫度20-30℃；(3)步驟(2)過(guò)濾器出水經(jīng)臭氧接觸氧化，其操作條件臭氧投加量為5-15m/L、反應(yīng)停流時(shí)間15-30分鐘；(4)經(jīng)步驟(3)臭氧氧化處理后污水進(jìn)入生物活性炭過(guò)濾，以去除有機(jī)污染物質(zhì)，其操作條件濾速5-10m/h、操作壓力0.4-0.6Mpa、介質(zhì)溫度20-30℃；(5)步驟(4)生物活性炭過(guò)濾的出水依次進(jìn)入多介質(zhì)過(guò)濾器和精密過(guò)濾器，以去除污水中的懸浮物、膠體物質(zhì)以及部分COD，其操作條件操作壓力0.4-0.6Mpa、溫度20-30℃，所述的精密過(guò)濾器濾芯孔徑1.0-10μm；(6)經(jīng)步驟(5)精密過(guò)濾器過(guò)濾后的污水經(jīng)消毒后進(jìn)入回用貯水池進(jìn)行回用。
本發(fā)明的步驟(1)所述的混凝氣浮單元采用了目前世界上最先進(jìn)的渦凹?xì)飧〖夹g(shù)(鄒茂青，《工業(yè)用水與廢水》，2000年4月，P34-35)的相比于傳統(tǒng)的壓力溶氣氣浮及射流溶氣氣浮，在占地面積、投資及運(yùn)行費(fèi)用等方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)，無(wú)需壓縮機(jī)、溶氣及回流設(shè)備，無(wú)需釋放頭及不存在釋放頭堵塞問(wèn)題，整機(jī)運(yùn)行維護(hù)方便。混凝藥劑采用直接投放，無(wú)需中間混合及反應(yīng)過(guò)程。利用藥劑絮凝原理，通過(guò)氣浮分離及纖維球過(guò)濾器(《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》，2000年版，P973)的保安過(guò)濾，可去除污水中的懸浮污染物、乳化油、膠體及可溶性COD組分，初步改善廢水的可生化性，對(duì)提高裝置運(yùn)行穩(wěn)定性和抗沖擊性起到了重要作用。
污染物去除率COD(化學(xué)需氧量)可達(dá)到50％以上；SS(懸浮物)去除率達(dá)到60％以上，出水指標(biāo)控制在50mg/L以下；OIL(石油類(lèi))可達(dá)到50％以上，出水指標(biāo)可控制在5.0mg/L以下。
本發(fā)明步驟(2)所述的纖維球過(guò)濾器具有截污能力強(qiáng)、反洗容易、操作控制簡(jiǎn)便以及具有良好的除油性能等特點(diǎn)，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。在本工藝流程中，氣浮出水經(jīng)纖維球過(guò)濾器處理后，使SS、OIL指標(biāo)得到進(jìn)一步去除。
本發(fā)明步驟(3)所述的臭氧氧化單元(雷樂(lè)天等，《水處理高級(jí)氧化技術(shù)》，2001年6月，P3-16)臭氧具有極強(qiáng)的氧化分解能力，在經(jīng)濟(jì)投放量控制指標(biāo)條件下，可以有效的進(jìn)行水質(zhì)脫色、氧化分解有機(jī)物等，可明顯改善廢水的可生化性，以創(chuàng)造后續(xù)生化處理的有利條件(如對(duì)廢水中的芳香族化合物進(jìn)行開(kāi)鍵作用，將長(zhǎng)鏈高分子有機(jī)物分解為易生物降解的小分子有機(jī)物等)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，利用臭氧、生物活性炭的有機(jī)結(jié)合，可顯著提高部分難降解的有機(jī)物的氧化分解效率(化學(xué)效應(yīng))，為生物活性炭的穩(wěn)定高效運(yùn)行創(chuàng)造了良好的條件，同時(shí)對(duì)穩(wěn)定水質(zhì)、提高生物活性炭的耐沖擊性起到了至關(guān)重要的作用。
本發(fā)明步驟(4)所述的生物活性炭單元(聶梅生，《水工業(yè)工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》，1999年9月，P644-653)是利用活性炭作為微生物載體，利用其優(yōu)異的吸附性能，使輕度污染廢水中的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行富集濃縮以達(dá)到微生物代謝的基質(zhì)條件，通過(guò)自然馴化形成的微生物體系，實(shí)現(xiàn)吸附—微生物分解再生—再吸附的水質(zhì)凈化過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)廢水的深度凈化。
本發(fā)明步驟(5)的所述的多介質(zhì)過(guò)濾器是由不同粒徑、不同性質(zhì)的填料填充構(gòu)成的深層過(guò)濾截留體系，并且部分填料具有生物載體特性，隨著運(yùn)行時(shí)間的延續(xù)，可自然形成效果十分明顯的生物處理能力，以進(jìn)一步去除殘留的有機(jī)物質(zhì)，對(duì)提高出水水質(zhì)及增強(qiáng)坑沖擊性具有重要的意義。多介質(zhì)過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)過(guò)濾器由下而上依次裝填石英砂、陶粒、無(wú)煙煤、活性炭，其體積比為1∶1∶1∶1，總填裝高度為800-1200mm，它們的粒徑為0.5-2.0mm。過(guò)濾器上部進(jìn)水，由底部經(jīng)出水口排出過(guò)濾器。過(guò)濾器運(yùn)行30天后進(jìn)行反洗，采用氣水分別反洗，反洗水及壓縮空氣由底部側(cè)線管口進(jìn)入，頂部排出，水反洗強(qiáng)度為1.0m3/m2·min，氣反洗強(qiáng)度為3.0m3/m2·min，反洗時(shí)間為10-20min。
本發(fā)明所述的精密過(guò)濾器的過(guò)濾精度可有效地截留細(xì)菌及極微小的膠體顆粒，使出水指標(biāo)得到進(jìn)一步保證。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)《水工業(yè)工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》(聶梅生編，1999年9月，P644-653)。
本發(fā)明所述的消毒，是按常規(guī)方(蘭文藝、邵剛，《實(shí)用環(huán)境工程手冊(cè)》，2001年2月，P453-459)消毒處理。
本發(fā)明的方法和效果該工藝流程以臭氧化與生物活性炭處理為工藝核心，同時(shí)配套先進(jìn)的預(yù)處理及后處理措施。實(shí)踐證明，該系統(tǒng)處理后水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)可達(dá)到或接近工業(yè)新鮮水水平，與傳統(tǒng)工藝相比，不僅能夠滿(mǎn)足綠化灌溉、沖廁、洗車(chē)等初級(jí)回用要求，而且可以替代工業(yè)新鮮水直接回用于工業(yè)化生產(chǎn)，從而為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)果表明本發(fā)明的COD去除率可達(dá)到90％以上，BOD5去除率達(dá)到95％以上，出水COD、懸浮物、油、NH3-N指標(biāo)分別控制在10mg/L、10mg/L、1.0mg/L、1.0mg/L以下。
實(shí)施例本實(shí)施例是對(duì)某石化公司煉油污水進(jìn)行深度處理回用。
本實(shí)施例是在“老三套”煉油污水場(chǎng)處理后出水(已實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996二級(jí))的基礎(chǔ)上，再采用本發(fā)明的方法進(jìn)行深度處理，達(dá)到回用水質(zhì)指標(biāo)要求，可替代工業(yè)新鮮水回用于生產(chǎn)裝置。
具體過(guò)程
經(jīng)“老三套“處理后的污水→混凝氣浮(同時(shí)加入混凝劑和助凝劑)→臭氧氧化→生物活性炭過(guò)濾→多介質(zhì)過(guò)濾→精密過(guò)濾→消毒→回用。系統(tǒng)操作壓力0.2-0.6MPa、水的溫度20-30℃，裝置處理能力500m3/h。處理結(jié)果見(jiàn)表1。表1

權(quán)利要求
1.一種污水深度處理回用工藝，其特征在于具體步驟依次為(1)COD≤150mg/l的原水首先進(jìn)入混凝氣浮池，并直接投入混凝劑聚合鋁鐵，20-50mg/l和助凝劑聚丙烯酰胺0.5-2.0mg/l，以去除懸浮物和石油類(lèi)污染物，氣浮池停留時(shí)間20-30分鐘；(2)經(jīng)步驟(1)氣浮處理后的污水泵入纖維球過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，以進(jìn)一步除去懸浮物和石油類(lèi)污染物，其操作條件濾速20-30m/h、操作壓力0.4-0.6Mpa、介質(zhì)溫度20-30℃；(3)步驟(2)過(guò)濾器出水進(jìn)入臭氧接觸氧化塔，其操作條件臭氧投加量為5-10mg/L、反應(yīng)停流時(shí)間15-30分鐘；(4)經(jīng)步驟(3)臭氧氧化處理后污水進(jìn)入生物活性炭過(guò)濾器，以去除有機(jī)污染物質(zhì)，其操作條件濾速5-10m/h、操作壓力0.4-0.6Mpa、介質(zhì)溫度20-30℃；(5)步驟(4)生物活性炭過(guò)濾的出水依次進(jìn)入多介質(zhì)過(guò)濾器和精密過(guò)濾器，以去除污水中的懸浮物、膠體物質(zhì)以及部分COD，其操作條件操作壓力0.4-0.6MPa，溫度20-30℃，所述的精密過(guò)濾器濾芯孔徑1.0-10μm；(6)經(jīng)步驟(5)精密過(guò)濾器過(guò)濾后的污水經(jīng)消毒后進(jìn)入回用貯水池進(jìn)行回用。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(5)所述的多介質(zhì)過(guò)濾器是在過(guò)濾器內(nèi)由下而上依次裝填石英砂、陶粒、無(wú)煙煤、活性炭填料，它們的粒度均為0.5-2.0mm，它們的體積比為1∶1∶1∶1，填料總裝填高度為800-1200mm。
全文摘要
本發(fā)明是一種污水深度處理回用工藝，系將原水依次經(jīng)過(guò)混凝氣浮、纖維球過(guò)濾、臭氧接觸氧化、生物活性炭過(guò)濾、多介質(zhì)過(guò)濾、精密過(guò)濾器過(guò)濾、消毒等步驟，實(shí)現(xiàn)污水深度凈化和回用的目的。本發(fā)明的工藝方法COD去除率達(dá)90％以上，BOD
文檔編號(hào)C02F9/14GK1435386SQ0215520
公開(kāi)日2003年8月13日 申請(qǐng)日期2002年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月6日
發(fā)明者李寧, 梁玉文, 崔童, 趙國(guó)忠, 楊世彬, 劉德發(fā), 張樹(shù)林, 付強(qiáng) 申請(qǐng)人:李寧