[发明专利]井下疏干水及电厂废水循环处理利用零排放系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其是涉及一种井下疏干水及电厂废水循环处理利用零排放系统及方法。

背景技术

在井下疏干水及电厂废水循环处理利用零排放系统中，对于煤矿井下排出的疏干水的软化、过滤及污泥处理是系统的核心。美国、德国、日本等国家的污水处理工程一般指生活污水、建筑污水和工业废水的处理。一般来说，污水处理分为三步：一级处理（即物理处理)，初沉池的出水进入生物处理设备，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反应器有曝气池、氧化沟等，生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床)，生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，一级处理结束到此为二级处理，三级处理包括生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被最后利用。

德国是世界上环境保护工作开展较早且做得较好的国家，污水处理设施比较完善，目前已基本不需新建下水道和污水处理厂，在污水、污染物处理方面积累了很多值得借鉴的经验。德国拥有城镇污水处理厂6061座，污水处理厂接纳率全国平均为93％。雨水进污水处理厂进行处理的量为2倍污水（污水主要指生活污水）。德国污水处理厂基本上均需进行除磷脱氮。德国污水处理技术协会(ATV)最新制定的城市污水设计规范A131中关于生物除磷脱氮（硝化和反硝化)的曝气池设计方法作简要介绍。对于具有硝化和反硝化功能的污水处理过程，其反硝化部分的大小主要取决于：（1）希望达到的脱氮效果；（2）曝气池进水中硝酸盐氮和生化需氧量（BOD）的比值；（3）曝气池进水中易降解BOD占的比例；（4）泥龄；（5）曝气池中的悬浮固体浓度；（6）污水温度。

美国洛杉矶亥佰龙污水处理厂的工艺流程：①预处理，主要功能是去除污水中粗大的杂物和无机颗粒等；②一级处理，初次沉淀池为矩形平流式、钢筋混凝土结构，中间泵站将初次沉淀池的出水集中收集并提升至曝气池；③二级处理，曝气池为矩形钢筋混凝土结构，该反应器是封闭的，采用高纯氧曝气，二次沉淀池；④出水泵站，处理后的水经该泵站提升，送入回用水设备（三级处理厂）进行深度处理，经深度处理后供给石油公司作冷却用水、污水厂内的杂用水及灌溉用水（如高尔夫球场浇洒用水）等。回用水处理（三级处理）工艺主要包括微滤机、活性炭压力过滤器及次氯酸钠消毒等设备。⑤污泥脱水，泥饼贮存与运输。美国北卡洛林纳州FOREST CITY污水处理厂是一座小型厂，处理流程：厂内污泥经浓缩、消化、脱水后送到干化车间。脱水采用带式脱水机，干化后污泥含固率达80％～90％。

日本森崎污水处理厂是日本国规模最大的污水处理厂。日处理污水160～104t／d。污水处理的工艺流程是：泵房、沉砂池、初沉池、曝气池、终沉池、砂过滤、排海。污泥处理的工艺流程是：浓缩池、消化池、机械脱水、焚烧、资源化。

加拿大雷克海德大学的科研人员将两种昂贵的污水处理方法相结，创造了一种新型水处理技术，该技术能更廉价、更有效地去除污水中难以清除的污染物研究人员将光催化法和电化学氧化法两种污水处理方法相结合，在一端电极上喷涂光触媒，另一端电极上则涂覆电催化剂，从而创建了一个双重用途的电极。研究人员对电极去除两种不同硝基酚的能力进行了测试，硝基酚是一种常用于制造药品、农药、杀菌剂和染料的化学物质，在工业废水中普遍存在，常规方法很难将其清除。测试表明，这个双重用途的电极在3小时内去除了85％～90％的硝基酚，这种新型水处理技术不仅独特且具有很大的应用潜力。加拿大专家采用电解法处理重金属污水的原理，并通过工程实例对加拿大的电絮凝设备—CURE装置进行重金属污水处理与普通电解法处理进行了综合对比说明，明确了CURE装置的优越性能。