[发明专利]一种污水回用新工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种膜技术应用于污水处理的新技术，适用于环境工程中污水处理及回用领域。

背景技术

我国水资源短缺。我国人均水资源占有量不足2200立方米，仅为世界平均水平的1/4；北方地区人均只有990立方米，不到世界人均值的1/8。据预测，我国人口在2030年左右将达到峰值16亿，在充分考虑节水的情况下，预计届时用水总量为7000亿～8000亿立方米，而全国实际可能利用的水资源量约为8000亿～9000亿立方米，水资源进一步开发的难度极大。

污水回用潜力巨大。美国、日本等发达国家及以色列等水资源极度贫乏的国家，60年代开始进行城市污水处理、中水回用工程实施。现在以色列100％的生活污水、72％的城市污水处理回用，美国、日本生活污水、城市污水回用率均达到70％以上。目前，我国城市污水年排放量大约在414亿立方米，城市污水集中处理率要达到45％。如果污水回用率平均达到40％，则污水回用量可达到80亿立方米，就可解决全国城市缺水问题。

针对我国水资源短缺问题和污水回用的巨大潜力，众多的污水回用工艺生物处理工艺应运而生。当前应用较多的生物处理工艺流程为：

污水→预处理→生物处理法→砂滤/活性炭吸附→消毒→出水

上述工艺中的生物处理方法有不尽如人意的地方。生物处理多采用氧化沟、厌氧/缺氧/好氧(A/A/O)、序批式生物反应器(SBR)、常规生物二级处理等技术。这些工艺的脱氮除磷效果明显，但这些工艺的占地面积大，并且由于出水浊度高导致后续处理费用增加。作为当前新兴科技的膜生物反应器(MBR)技术也被用于生物处理，该工艺占地面积小，污泥浓度高，抗冲击负荷，但由于脱氮除磷效果不理想导致其应用范围的狭窄。砂滤/活性炭吸附作为中水回用的后处理段也存在较多的缺陷。在运行过程中，砂和活性炭的更换频率高；操作、维护过程比较复杂，需要大量的专门人才，因而耗费大量的人力与物力。因此，寻找一种符合工程应用实际；具有较高的处理效果；又便于操作、维护的中水回用新工艺对于当前的状况已较为迫切。

发明内容

本发明的目的是提供一种能克服现有应用与污水回用生物处理工艺中所存在问题的污水回用新工艺。

本发明目的通过以下措施实现：

工艺流程为：

污水→预处理→厌氧/缺氧/好氧(A/A/O)→膜生物反应器(MBR)→反渗透(RO)→消毒→出水

本发明通过：预处理设备、A/A/O+MBR系统、RO系统、消毒设备共同组成一套污水处理回用工艺。

本发明中的预处理设备：与常规的污水处理预处理工艺相仿，其目的是用于去除污水中不溶解的大颗粒污染物，保护后续设备的正常运行。

本发明中的厌氧/缺氧/好氧(A/A/O)系统：包括至少一个厌氧池(Anaerobic)、至少一个缺氧池(Anoxic)、至少一个好氧池(Oxic)。在本套系统中，磷在厌氧池内被释放，在好氧池内被过度吸收，通过排泥达到磷的去除；氮在好氧池内被硝化，在缺氧池内被反硝化，通过气体的扩散达到氮的脱除。

本发明中的膜生物反应器(MBR)：包括至少一个MBR反应池；在实际工程化应用中，该MBR反应池可与厌氧/缺氧/好氧(A/A/O)系统中的好氧池合为一个池，也可以分开建设。膜生物反应器(MBR)是在曝气反应槽中间隔放置一定数量的膜组件，膜可为超滤膜或者微滤膜。下方设有曝气设备的污水处理装置，可同时进行好氧生物反应和膜分离。膜组件的数量需根据废水情况、运行状态等参数来确定。

本发明中的反渗透(RO)系统：利用反渗透膜以截留部分溶解性的颗粒、COD、氮、磷等，有效地保证膜生物反应器的处理效果；本发明中的RO浓缩液回流到原水进水口，重新进入反应系统，以降低对环境的二次污染。

本发明中的消毒设备：与常规的消毒设备相仿，用于反渗透出水的杀菌、消毒。消毒后的系统出水可达到中国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-85)，可直接回用。

本发明的优点在于：工艺具有较高的脱氮除磷效果，总氮去除率达99％，总磷去除率达99.5％；系统最终出水达到中国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-85)；生物反应池内的污泥浓度可达15-20g/l，污泥产量低；工艺流程简单，适合采用PLC控制；系统中不设二沉池，占地面积小。

以下结合一个具体实施案例，进一步说明本发明工艺，但实施案例所述具体设备不是对本发明工艺的限定。

附图说明

图1为本发明基本工艺流程图