申請(qǐng)日2016.05.27
公開(kāi)(公告)日2016.08.17
IPC分類號(hào)C02F9/04
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種城市污水深度處理及回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的方法，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用纖維球過(guò)濾、陽(yáng)離子交換及臭氧消毒法處理城市污水處理廠二級(jí)生化出水，然后回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，減輕循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的結(jié)垢和腐蝕問(wèn)題。本發(fā)明中污水首先通過(guò)纖維球過(guò)濾塔去除污水中大部分顆粒物、懸浮物和膠體粒子，然后進(jìn)入陽(yáng)離子交換塔通過(guò)離子交換去除污水中的Ca2+、Mg2+等陽(yáng)離子，最終流入臭氧消毒塔內(nèi)發(fā)生高級(jí)氧化反應(yīng)進(jìn)行消毒殺滅微生物，氧化有機(jī)物，出水則回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。本發(fā)明緩解了水資源短缺的問(wèn)題，解決了循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中設(shè)備腐蝕、結(jié)垢和微生物滋長(zhǎng)等技術(shù)問(wèn)題。
摘要附圖
權(quán)利要求書
1.一種城市污水深度處理及回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的方法，其特征在于具體過(guò)程為：城市污水經(jīng)二級(jí)生化處理在二沉池中進(jìn)行泥水分離后由污水泵抽出經(jīng)污水管由纖維球過(guò)濾塔頂部的布水器進(jìn)入纖維球過(guò)濾塔，污水中大部分顆粒物、懸浮物和膠體粒子被纖維球過(guò)濾塔中的濾料吸附過(guò)濾而得到去除，經(jīng)纖維過(guò)濾塔過(guò)濾后的污水由纖維球過(guò)濾塔的底部排出，然后經(jīng)污水管由陽(yáng)離子交換塔底部的布水器進(jìn)入陽(yáng)離子交換塔，污水中的陽(yáng)離子與陽(yáng)離子交換塔內(nèi)的陽(yáng)離子交換樹脂進(jìn)行離子交換而得到去除，經(jīng)離子交換的出水由陽(yáng)離子交換塔的頂部排出，然后經(jīng)污水管由臭氧消毒塔頂部的布水器進(jìn)入臭氧消毒塔并在臭氧消毒塔內(nèi)部的接觸填料表面發(fā)生高級(jí)氧化反應(yīng)進(jìn)行消毒殺滅微生物，污水在臭氧消毒塔中經(jīng)過(guò)高級(jí)氧化后由臭氧消毒塔底部排水口經(jīng)管道進(jìn)入冷卻水池用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市污水深度處理及回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的方法，其特征在于：所述的污水中的陽(yáng)離子主要為Ca2+和Mg2+。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市污水深度處理及回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的方法，其特征在于：所述的臭氧消毒塔的一側(cè)通過(guò)管道與臭氧發(fā)生器連接，該臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧經(jīng)管道由臭氧消毒塔底部的曝氣頭形成氣泡進(jìn)入臭氧消毒塔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市污水深度處理及回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的方法，其特征在于具體運(yùn)行過(guò)程為：城市污水經(jīng)二級(jí)生化處理在二沉池中進(jìn)行泥水分離后通過(guò)污水泵抽出二沉池中的水經(jīng)污水管由纖維球過(guò)濾塔頂部的布水器進(jìn)入纖維球過(guò)濾塔，其中污水泵的流量為20m3/h，纖維球過(guò)濾塔的處理量為20m3/h，污水中大部分顆粒物、懸浮物和膠體粒子會(huì)被纖維球過(guò)濾塔中的濾料吸附過(guò)濾而得到去除，經(jīng)纖維球過(guò)濾塔過(guò)濾后的污水由纖維球過(guò)濾塔底部排出，然后經(jīng)污水管由陽(yáng)離子交換塔底部的布水器進(jìn)入陽(yáng)離子交換塔，其中陽(yáng)離子交換塔的運(yùn)行流速為20m3/h，污水中的陽(yáng)離子與陽(yáng)離子交換塔內(nèi)部的陽(yáng)離子交換樹脂進(jìn)行離子交換而得到去除，經(jīng)離子交換的出水由陽(yáng)離子交換塔頂部排出，然后經(jīng)污水管由臭氧消毒塔頂部的布水器進(jìn)入臭氧消毒塔，臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧經(jīng)管道由臭氧消毒塔底部的曝氣頭形成氣泡進(jìn)入臭氧消毒塔，臭氧發(fā)生器的產(chǎn)氧量為15g/h，并在臭氧消毒塔內(nèi)部的接觸填料表面發(fā)生高級(jí)氧化反應(yīng)進(jìn)行消毒殺滅微生物，污水在臭氧消毒塔中經(jīng)過(guò)高級(jí)氧化后由臭氧消毒塔底部排水口經(jīng)管道進(jìn)入冷卻水池用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。
說(shuō)明書
一種城市污水深度處理及回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種城市污水深度處理及回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的方法。
背景技術(shù)
隨著水環(huán)境污染日益嚴(yán)重，水資源短缺已成為火電工業(yè)發(fā)展的制約因素。城市污水由于其來(lái)源的穩(wěn)定性和可靠性，成為電廠可以利用水源之一。目前城市污水回用作工業(yè)循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水的工藝研究大都建立在對(duì)已經(jīng)進(jìn)行了二級(jí)處理的城市污水再進(jìn)行深度處理的基礎(chǔ)上，以使深度處理后的污水達(dá)到循環(huán)冷卻水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。城市污水處理廠二級(jí)出水直接回用于工業(yè)冷卻水會(huì)引起系統(tǒng)設(shè)備腐蝕、結(jié)垢和微生物滋長(zhǎng)等技術(shù)問(wèn)題。在這樣的背景下，本發(fā)明以城市污水處理廠二級(jí)生化出水為處理對(duì)象，采用纖維球過(guò)濾法、陽(yáng)離子交換法及臭氧消毒法處理生化出水，以回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。
纖維球過(guò)濾原理：由纖維絲結(jié)扎而成的纖維球?yàn)V料，與傳統(tǒng)的剛性顆料濾料不同，它是彈性濾料，它的空隙率大，在過(guò)濾過(guò)程中濾層空隙率沿自上而下的水流方向逐漸變小比較符合理想濾料上大下小的空隙分布，與傳統(tǒng)濾料相比纖維球?yàn)V料具有濾速高、截泥量大、工作周期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。纖維球過(guò)濾器還具有濾速高、截污能力大、設(shè)備緊湊、占地面積小、耐磨損、抗腐蝕等特點(diǎn)。
陽(yáng)離子交換原理：在陽(yáng)離子交換器-水處理設(shè)備內(nèi)裝有一定高度的陽(yáng)離子交換樹脂作為交換劑。生水自上而下地通過(guò)交換劑層，交換劑上的鈉離子置換了水中的鈣、鎂離子、使水得到了軟化。陽(yáng)離子交換塔具有預(yù)處理要求簡(jiǎn)單、工藝成熟，出水水質(zhì)穩(wěn)定、設(shè)備初期投入低等特點(diǎn)。
臭氧消毒原理：臭氧在化學(xué)性質(zhì)上主要呈現(xiàn)強(qiáng)氧化性，氧化能力僅次于氟、·OH 和O(原子氧) ，其氧化能力是單質(zhì)氯的1.52倍。臭氧之所以表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性，是因?yàn)榉肿又械难踉泳哂袕?qiáng)烈的親電子或親質(zhì)子性，臭氧分解產(chǎn)生的新生態(tài)氧原子也具有很高的氧化活性。臭氧可以氧化分解水中的污染物和雜質(zhì)，并能脫色、除臭、滅藻，消除水中的鐵、錳硫化物、酚氰、農(nóng)藥等，降低水中的BOD、COD和致癌物，它能破壞附著在細(xì)胞上的或細(xì)胞內(nèi)維持生命的脫氫酶，破壞了細(xì)胞呼吸系統(tǒng)，從而導(dǎo)致細(xì)菌的死亡。
臭氧氧化法主要通過(guò)直接反應(yīng)和間接反應(yīng)兩種途徑得以實(shí)現(xiàn)。其中直接反應(yīng)是指臭氧與有機(jī)物直接發(fā)生反應(yīng)，這種方式具有較強(qiáng)的選擇性，一般是進(jìn)攻具有雙鍵的有機(jī)物，通常對(duì)不飽和脂肪烴和芳香烴類化合物較為有效;間接反應(yīng)是指臭氧分解產(chǎn)生·OH，通過(guò)·OH與有機(jī)物進(jìn)行氧化反應(yīng)，這種方式不具有選擇性。臭氧氧化技術(shù)具有氧化能力強(qiáng)、反應(yīng)速度快、不產(chǎn)生污泥、無(wú)二次污染的特點(diǎn)。
公開(kāi)號(hào)為CN101423316A的專利公開(kāi)了一種二級(jí)出水處理回用工藝，該工藝是將曝氣生物濾池與超濾膜過(guò)濾兩種技術(shù)進(jìn)行組合應(yīng)用，曝氣生物濾池作為前處理，超濾膜過(guò)濾作為后續(xù)處理。曝氣生物濾池抗沖擊能力強(qiáng)、占地面積小且出水水質(zhì)高，能有效去除二級(jí)出水中的部分有機(jī)物，并對(duì)氨氮、懸浮物具有高去除率。與本發(fā)明相比存在不足之處，無(wú)法去除水中的Ca2+、Mg2+等金屬離子，后續(xù)的回用存在一定的局限性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種城市污水深度處理及回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的方法，采用纖維球過(guò)濾、陽(yáng)離子交換及臭氧消毒法處理城市污水處理廠二級(jí)生化出水，然后回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，減輕循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的結(jié)垢和腐蝕問(wèn)題。本發(fā)明中污水首先通過(guò)纖維球過(guò)濾塔去除污水中大部分顆粒物、懸浮物和膠體粒子，然后進(jìn)入陽(yáng)離子交換塔通過(guò)離子交換去除污水中的Ca2+、Mg2+等陽(yáng)離子，最終流入臭氧消毒塔內(nèi)發(fā)生高級(jí)氧化反應(yīng)進(jìn)行消毒殺滅微生物和氧化有機(jī)物，出水則回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。本發(fā)明緩解了水資源短缺的問(wèn)題，解決了循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中設(shè)備腐蝕、結(jié)垢和微生物滋長(zhǎng)等技術(shù)問(wèn)題。同時(shí)，本發(fā)明可以有效地節(jié)約工業(yè)用水，并保證循環(huán)用水的質(zhì)量，從而提高企業(yè)生產(chǎn)、生活用水的水平。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案，一種城市污水深度處理及回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的方法，其特征在于具體過(guò)程為：城市污水經(jīng)二級(jí)生化處理在二沉池中進(jìn)行泥水分離后由污水泵抽出經(jīng)污水管由纖維球過(guò)濾塔頂部的布水器進(jìn)入纖維球過(guò)濾塔，污水中大部分顆粒物、懸浮物和膠體粒子被纖維球過(guò)濾塔中的濾料吸附過(guò)濾而得到去除，經(jīng)纖維過(guò)濾塔過(guò)濾后的污水由纖維球過(guò)濾塔的底部排出，然后經(jīng)污水管由陽(yáng)離子交換塔底部的布水器進(jìn)入陽(yáng)離子交換塔，污水中的陽(yáng)離子與陽(yáng)離子交換塔內(nèi)的陽(yáng)離子交換樹脂進(jìn)行離子交換而得到去除，經(jīng)離子交換的出水由陽(yáng)離子交換塔的頂部排出，然后經(jīng)污水管由臭氧消毒塔頂部的布水器進(jìn)入臭氧消毒塔并在臭氧消毒塔內(nèi)部的接觸填料表面發(fā)生高級(jí)氧化反應(yīng)進(jìn)行消毒殺滅微生物，污水在臭氧消毒塔中經(jīng)過(guò)高級(jí)氧化后由臭氧消毒塔底部排水口經(jīng)管道進(jìn)入冷卻水池用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。
進(jìn)一步優(yōu)選，所述的污水中的陽(yáng)離子主要為Ca2+和Mg2+。
進(jìn)一步優(yōu)選，所述的臭氧消毒塔的一側(cè)通過(guò)管道與臭氧發(fā)生器連接，該臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧經(jīng)管道由臭氧消毒塔底部的曝氣頭形成氣泡進(jìn)入臭氧消毒塔。
進(jìn)一步優(yōu)選，所述的城市污水深度處理及回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的方法的具體運(yùn)行過(guò)程為：城市污水經(jīng)二級(jí)生化處理在二沉池中進(jìn)行泥水分離后通過(guò)污水泵抽出二沉池中的水經(jīng)污水管由纖維球過(guò)濾塔頂部的布水器進(jìn)入纖維球過(guò)濾塔，其中污水泵的流量為20m3/h，纖維球過(guò)濾塔的處理量為20m3/h，污水中大部分顆粒物、懸浮物和膠體粒子會(huì)被纖維球過(guò)濾塔中的濾料吸附過(guò)濾而得到去除，經(jīng)纖維球過(guò)濾塔過(guò)濾后的污水由纖維球過(guò)濾塔底部排出，然后經(jīng)污水管由陽(yáng)離子交換塔底部的布水器進(jìn)入陽(yáng)離子交換塔，其中陽(yáng)離子交換塔的運(yùn)行流速為20m3/h，污水中的陽(yáng)離子與陽(yáng)離子交換塔內(nèi)部的陽(yáng)離子交換樹脂進(jìn)行離子交換而得到去除，經(jīng)離子交換的出水由陽(yáng)離子交換塔頂部排出，然后經(jīng)污水管由臭氧消毒塔頂部的布水器進(jìn)入臭氧消毒塔，臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧經(jīng)管道由臭氧消毒塔底部的曝氣頭形成氣泡進(jìn)入臭氧消毒塔，臭氧發(fā)生器的產(chǎn)氧量為15g/h，并在臭氧消毒塔內(nèi)部的接觸填料表面發(fā)生高級(jí)氧化反應(yīng)進(jìn)行消毒殺滅微生物，污水在臭氧消毒塔中經(jīng)過(guò)高級(jí)氧化后由臭氧消毒塔底部排水口經(jīng)管道進(jìn)入冷卻水池用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：通過(guò)上述方法可去除污水中大部分顆粒物、懸浮物和膠體粒子，可消毒殺滅微生物，氧化有機(jī)物，從而解決城市污水處理廠二級(jí)出水直接回用于工業(yè)冷卻水會(huì)引起系統(tǒng)設(shè)備腐蝕、結(jié)垢和微生物滋長(zhǎng)等技術(shù)問(wèn)題。
