[发明专利]一种污水处理的方法和装置

说明书

本发明涉及污水处理领域，特别涉及一种污水处理的方法和装置。所述方法，其包括如下步骤：步骤A：对所述污水进行厌氧生物处理，得到污水混合液；步骤B：利用驱动液通过正渗透作用将所述污水混合液中的水渗透到所述驱动液中，得到汲取液；步骤C：通过电渗析将所述汲取液中的水分离出来。所述装置包括：厌氧生物反应器，与所述厌氧生物反应器相连通的正渗透膜组件，与正渗透膜组件相连通的汲取液储存容器，以及与汲取液储存容器相连通的电渗析组件。

技术领域

本发明涉及污水处理领域，特别涉及一种生活污水处理的方法和装置。

背景技术

随着社会经济的持续发展和人口规模的不断扩大，城市水资源紧缺和水污染加剧的问题，日渐成为限制我国城镇可持续发展的重要因素。城市规模持续扩大，导致城市用水需求激增，污水处理负荷持续增长，这对城市水资源保障和污水处理水平提出了新的要求。

近年来，污水作为污染物载体和处理对象，凭借其所蕴含的丰富水资源和有机物，被研究者们认为是一种可再生资源。污水资源化的开展，可以有效地增加城市再生水供给，缓解水资源压力，同时从总量上减少了污水排放，保护了城市水生态环境。污水中蕴含的有机物可以通过污水能源化手段实现能源或资源回收，生产沼气和无机盐等物质。

传统的好氧膜生物反应器工艺实现了膜分离与好氧生物处理的有机结合。凭借其出水水质好、占地小等优点，该种类型的在城市污水处理等领域得到了广泛的应用。然而，这种类型的膜生物反应器具有高能耗、膜污染等问题，导致工艺的运行成本较高。

针对这一问题，需要研究出一种新型的污水处理的方法和装置。

发明内容

针对上述问题，本着节能减排、能源回收的原则，针对城市污水中的污染物，利用了厌氧生物反应器、正渗透膜组件和电渗析工艺，研发了一种用于处理生活污水的厌氧生物反应器、正渗透膜组件以及电渗析耦合的污水处理工艺，可以处理污水、回收能源，并达到驱动液回收利用的目的。

因此，本发明提供了一种污水处理的方法，其包括如下步骤：

步骤A：对所述污水进行厌氧生物处理，得到污水混合液；

步骤B：利用驱动液通过正渗透作用使所述污水混合液中的水渗透到所述驱动液中，得到汲取液，其中，所述汲取液为所述驱动液与从污水混合液渗透到驱动液中的水的混合液；

步骤C：通过电渗析将所述汲取液中的水分离出来。

其中驱动液可以是高渗溶液，例如氯化钠溶液、氯化镁溶液、乙二胺四乙酸二钠溶液和蔗糖溶液等。其中氯化钠溶液的浓度可以为0.5-1.5mol/L的范围，在该驱动液浓度的条件下，厌氧生物反应器和正渗透膜结合处理污水后的出水情况可以达到如下指标：COD浓度＜20mg/L，氨氮＜5mg/L，总氮(TN)＜5mg/L，总磷(TP)基本检测不出，例如总磷＜0.1mg/L。

在本发明中，将厌氧生物反应器、正渗透膜与电渗析耦合，既利用厌氧生物反应器和正渗透膜处理污水，又可利用电渗析将汲取液中的淡水分离出来，并且在将淡水分离出来后，由于汲取液得到了浓缩——电渗浓缩液，并发明通过巧妙的设置将该电渗浓缩液回收进一步用作驱动液，从而达到了循环利用的目的。

将正渗透膜与厌氧生物反应器相结合，既能保证对生活污水的处理效果，又能克服厌氧生物反应器出水水质不好的缺点，得到洁净的出水，但厌氧生物反应器对氮磷的去除能力仍然有限，正渗透膜可以将氮磷截留，理论上只有水分子可以透过正渗透膜。

汲取液被泵入电渗析装置后，被分离为淡水和电渗析浓缩液，其中对淡水进行收集，以便回收利用，电渗析浓缩液根据电导率反馈自控系统自动被加入汲取液中，以保持驱动液浓度基本不变。