一種市政污水深度處理的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種市政污水深度處理的裝置及方法，主要適用于經(jīng)過(guò)預(yù)處理的市政污水(電導(dǎo)率的最大值:2000uS/cm2，濁度最大值:2.0NTU)進(jìn)一步進(jìn)行深度處理，達(dá)到去離子水級(jí)的回收利用。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是一個(gè)水資源貧乏的國(guó)家，人均水資源占有量?jī)H為世界平均水平的1/4。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，城市缺水問(wèn)題日益突出。為了解決水資源短缺的問(wèn)題，污水深度處理回用工作日益受到重視，也完全具有必要性。
[0003]1990年我國(guó)將“污水凈化與資源化技術(shù)研究”列入“八五”國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃，組織了城市污水資源化和土地處理與穩(wěn)定塘系統(tǒng)的科技攻關(guān)并建立了示范工程，研制成套技術(shù)設(shè)備并推廣使用。
[0004]國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的市政污水深度處理系統(tǒng)多采用傳統(tǒng)的砂濾+活性炭+陽(yáng)陰混床處理方法，占地面積大，再生用酸堿對(duì)環(huán)境污染大，如何節(jié)約用地面積，大大減少?gòu)U酸、廢堿的排放量，減少對(duì)環(huán)境的危害成為研制新型市政污水深度處理裝置的技術(shù)難點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的是，提出一種全膜法工藝的市政污水深度處理方法與裝置，以高分子分離膜為代表的膜分離技術(shù)作為一種新型的流體分離單元，提出一種具有高效率、無(wú)相變、低能耗、使用化學(xué)藥劑少、設(shè)備緊湊、自動(dòng)化程度高、操作運(yùn)行簡(jiǎn)單和維護(hù)方便的技術(shù)。
[0006]本發(fā)明技術(shù)方案是:一種市政污水深度處理的裝置，包括依次聯(lián)連接的網(wǎng)式自清洗過(guò)濾器(1)、外壓式超濾系統(tǒng)(2)、一級(jí)反滲透系統(tǒng)(3)、二級(jí)反滲透系統(tǒng)(4)、EDI裝置
(5);網(wǎng)式過(guò)濾器過(guò)濾精度為lOOum (微米)。
[0007]所述的一級(jí)反滲透系統(tǒng)為低壓抗污染膜，一級(jí)二段17:9方式排列，一級(jí)反滲透系統(tǒng)回收率為75 %，脫鹽率為98 %以上。
[0008]所述的二級(jí)反滲透系統(tǒng)采用芳香族聚酰胺復(fù)合膜，一級(jí)二段13:5方式排列，在進(jìn)水中加入堿，二級(jí)反滲透的濃水直接回收至超濾水箱，回收率為100%。系統(tǒng)脫鹽率在80%以上，
[0009]進(jìn)一步，二級(jí)反滲透出水進(jìn)入EDI保安過(guò)濾器，保安過(guò)濾器內(nèi)裝過(guò)濾精度為lum(微米)的濾芯，防止微小懸浮顆粒、膠體、微生物等顆粒進(jìn)入EDI模塊內(nèi)。
[0010]市政污水深度處理的方法，所述的網(wǎng)式過(guò)濾器，靠進(jìn)水提供的水力驅(qū)動(dòng)，不依靠外力，運(yùn)行壓力要求在0.25MPa以上，當(dāng)進(jìn)出水壓差達(dá)到0.05MPa時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行反洗；外壓式超濾系統(tǒng)為全流過(guò)濾，定時(shí)反洗，運(yùn)行30分鐘，反沖洗60秒，周期性進(jìn)行酸洗和堿+次氯酸鈉洗。
[0011]所述的EDI裝置由EDI模塊并聯(lián)在一起組成，進(jìn)水分二路進(jìn)入EDI系統(tǒng)，一路進(jìn)水，一路濃水，其進(jìn)水流量與濃水流量調(diào)節(jié)為9:1，EDI濃水也回收至超濾水箱，回收率為100%o
[0012]本裝置連續(xù)進(jìn)水運(yùn)行，要求市政污水預(yù)處理出水滿足市政污水經(jīng)預(yù)處理初步處理后，進(jìn)入市政污水深度處理裝置，并會(huì)投加絮凝劑和氧化劑，進(jìn)入網(wǎng)式自清洗過(guò)濾器(1)，網(wǎng)式過(guò)濾器過(guò)濾精度為lOOum，靠進(jìn)水提供的水力驅(qū)動(dòng)，不依靠外力，十分節(jié)能巧妙，當(dāng)自清洗過(guò)濾器進(jìn)出水壓差達(dá)到0.05MPa時(shí)，壓差指示器動(dòng)作，控制器將排污電磁閥打開(kāi)，自清洗過(guò)濾器進(jìn)入反洗狀態(tài)，水力馬達(dá)室驅(qū)動(dòng)集污器開(kāi)始吸細(xì)濾網(wǎng)上附著的雜質(zhì)，且沿軸不斷旋轉(zhuǎn)向前移動(dòng).集污器向前和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的組合把濾網(wǎng)清洗干凈.整個(gè)清洗周期需要10秒左右，清洗結(jié)束后，電磁閥關(guān)閉，水力提高，內(nèi)部壓力達(dá)到平衡，水力馬達(dá)室活塞回到初始位置。
[0013]自清洗過(guò)濾器出水直接進(jìn)入超濾系統(tǒng)，超濾系統(tǒng)采用外壓式超濾膜，進(jìn)水是在中空纖維的外部進(jìn)入，而產(chǎn)水則是在原水流經(jīng)膜的過(guò)程中逐漸由外壁向內(nèi)壁透過(guò)收集后從產(chǎn)水端排出。被截留的懸浮物、細(xì)菌、大分子有機(jī)物、膠體等隨濃水由濃水出口排出。其抗污染能力和抗氧化性較強(qiáng)。超濾膜截留150道爾頓及以上分子量、細(xì)菌、部分膠體等，市政污水中的絕大多數(shù)懸浮物均可以得到有效去除。超濾系統(tǒng)采用外壓式超濾膜，全流過(guò)濾、定時(shí)頻繁反洗的全自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行方式。在運(yùn)行過(guò)程中，超濾膜的膜前與膜后的壓差會(huì)逐漸增加，需進(jìn)行反沖洗，反沖洗排出的水排放。運(yùn)行10-15個(gè)周期后，還需進(jìn)行酸堿次氯酸鈉的化學(xué)加強(qiáng)反洗，但經(jīng)多次反沖洗后，可能在膜表面粘附著不易沖洗掉的污染物和微生物。
[0014]超濾產(chǎn)水進(jìn)入一級(jí)反滲透保安過(guò)濾器，保安過(guò)濾器內(nèi)裝過(guò)濾精度為5um的濾芯，防止雜質(zhì)進(jìn)入反滲透系統(tǒng)，一級(jí)反滲透系統(tǒng)采用低壓抗污染復(fù)合材料膜組件，相比于普通反滲透膜，低壓抗污染膜元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)進(jìn)水通道及布水網(wǎng)進(jìn)行了更優(yōu)設(shè)計(jì)，其抗污染能力得到了大幅提高，而復(fù)合材料膜表面親水性強(qiáng)，污染有機(jī)物不易附著，從而整體提高了反滲透系統(tǒng)耐有機(jī)物污染的能力。
[0015]二級(jí)反滲透系統(tǒng)采用芳香族聚酰胺復(fù)合膜，其具有高通量、高脫鹽率的優(yōu)點(diǎn)，提高了系統(tǒng)產(chǎn)水率和脫鹽率，通過(guò)在進(jìn)水中加堿，將水中溶解的二氧化碳轉(zhuǎn)化成碳酸根或碳酸氫根離子去除，從而使產(chǎn)水電導(dǎo)達(dá)到最小值。
[0016]二級(jí)反滲透出水進(jìn)入EDI保安過(guò)濾器，保安過(guò)濾器內(nèi)裝過(guò)濾精度為lum(微米)的濾芯，防止微小懸浮顆粒、膠體、微生物等顆粒進(jìn)入EDI模塊內(nèi)，EDI是一種將離子交換技術(shù)、離子交換膜技術(shù)和離子電迀移技術(shù)相結(jié)合的純水制造技術(shù)。在EDI除鹽過(guò)程中，離子在電場(chǎng)作用下通過(guò)離子交換膜被清除。同時(shí)，水分子在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生氫離子和氫氧根離子，這些離子對(duì)離子交換樹(shù)脂進(jìn)行連續(xù)再生，以使離子交換樹(shù)脂保持最佳平衡狀態(tài)，其產(chǎn)水電導(dǎo)一直可維持在0.lus/cm2以內(nèi)。
[0017]EDI將離子交換技術(shù)和離子電迀移技術(shù)相結(jié)合的純水制造技術(shù)?？扇コ粗械臍埩酐}份和可電離的水生生物，例如二氧化碳、硅、氨氣和硼。EDI系統(tǒng)無(wú)需化學(xué)品即可運(yùn)行。
[0018]本發(fā)明有益效果，采用全膜法工藝的市政污水深度處理裝置，以高分子分離膜為代表的膜分離技術(shù)作為一種新型的流體分離單元操作技術(shù)，由于具有高效率、無(wú)相變、低能耗、使用化學(xué)藥劑少、設(shè)備緊湊、自動(dòng)化程度高、操作運(yùn)行簡(jiǎn)單和維護(hù)方便等突出的優(yōu)點(diǎn)，特別是在市政污水的深度處理方面，實(shí)現(xiàn)了污水的資源化，對(duì)保證城市經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0019]本市政污水深度處理的裝置相比于傳統(tǒng)的砂濾+離子交換工藝，其顯著特點(diǎn)是效率高，連續(xù)不間斷運(yùn)行；占地面積少，節(jié)約土地成本；酸堿用量極少，大大減少了對(duì)環(huán)境的污染；長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定；自動(dòng)化程度高，達(dá)到無(wú)人值守狀態(tài)。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為市政污水深度處理裝置流程與裝置示意圖。
具體實(shí)施方案
[0021]以某市政污水深度處理為例:包括依次聯(lián)連接的網(wǎng)式自清洗過(guò)濾器(1)、外壓式超濾系統(tǒng)(2)、一級(jí)反滲透系統(tǒng)(3)、二級(jí)反滲透系統(tǒng)(4)、EDI裝置(5)
[0022]1、設(shè)計(jì)處理水量:760m3/H ；
[0023]2、PH 值:6-9 ;
[0024]3、進(jìn)水濁度彡3NTU ；
[0025]4、超濾裝置產(chǎn)水量:180m3/h
[0026]5、一級(jí)反滲透裝置產(chǎn)水量:135m3/h
[0027]6、二級(jí)反滲透裝置產(chǎn)水量:115m3/h
[0028]7、EDI 裝置產(chǎn)水量:100m3/h