[发明专利]一种基于臭氧水同步在线反冲消毒的污水再生系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于臭氧水同步在线反冲消毒的污水再生系统及方法，系统包括污水调节池、膜生物反应器、再生水箱和臭氧水水箱；污水调节池通过第四管道与膜生物反应器连通，膜生物反应器的出水端外接第一管道；第一管道的一端与膜生物反应器相连通，另一端分别与第二管道和第三管道的进水端连通；第二管道的出水端伸入再生水箱的底部并与再生水箱的内部相连通，第二管道上设有第一水泵和第一控制阀；第三管道的出水端与臭氧水水箱的内部相连通，第三管道上设有第二水泵和第二控制阀。本发明设计的污水再生系统，可在有效控制陶瓷膜污染的同时，省下再生水消毒单元，显著降低了污水再生处理的基建成本、运行费用和占地面积。

技术领域

本发明涉及污水处理与再生领域，尤其涉及一种基于臭氧水同步在线反冲消毒的污水再生系统及方法。

背景技术

随着我国城镇化和工业化进程的加快，水质污染和水资源短缺已经成为社会经济发展的限制性因素。污水再生利用是解决我国水资源危机的重要对策，也是满足国家最资源可持续利用重大需求的有力保障。膜分离技术具有高效性、安全性和稳定性，在污水再生领域倍受关注，但膜污染导致该技术运行能耗增加是限制其推广应用的技术瓶颈。

陶瓷膜具有良好的化学和机械稳定性，在污水和工业废水再生领域已被广泛应用。陶瓷膜可与高级氧化技术耦合，通过原位或在线膜清洗控制膜污染。臭氧是一种极强的氧化剂，将臭氧氧化与陶瓷膜分离技术耦合，可显著降低膜污染、提高膜通量。常规的臭氧清洗方法是通过臭氧气体在膜表面附近形成错流扰动对膜表面的污染物进行冲刷剥离，但是，在该过程中很大一部分臭氧气体被反应器中的污泥或污水消耗，大幅降低了臭氧气体的利用率，对膜孔内部的堵塞物通常难以取得良好的清洗效果。臭氧的强氧化性还会导致反应器中的污泥溶胞甚至死亡，加剧膜污染，严重影响污水再生系统的运行效能。

此外，消毒是污水再生回用必不可少的环节，也是保证再生水水质安全的关键措施。臭氧具有很强的杀菌灭毒作用，不仅能有效杀灭细菌病毒，对于抗药性很强的寄生虫也有很强的灭活作用，已被广泛应用于再生水消毒。但臭氧稳定性差，采用臭氧气体消毒，其投加量通常难以精准控制，通常需构建独立的再生水消毒单元，这无疑会增加污水再生系统的基建和运行费用。

针对膜分离技术在污水再生领域中存在的瓶颈问题，即如何维系MBR污水再生系统较高的膜通量、降低膜污染和运行成本，开发一种高效低成本的污水再生工艺，对于控制水体污染、缓解水资源短缺具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，并提供一种基于臭氧水同步在线反冲消毒的污水再生系统及方法，力求实现污水再生系统的高效性和稳定性，同时省去单独的再生水消毒单元，降低污水再生处理成本。

本发明所采用的具体技术方案如下：

一种基于臭氧水同步在线反冲消毒的污水再生系统，其包括污水调节池、膜生物反应器、再生水箱和臭氧水水箱；

污水调节池通过第四管道与膜生物反应器连通，用于向膜生物反应器内供水，膜生物反应器的出水端外接第一管道；第一管道的一端与膜生物反应器相连通，另一端分别与第二管道和第三管道的进水端连通，使得第一管道、第二管道和第三管道相互连通；第二管道的出水端伸入所述再生水箱的底部并与再生水箱的内部相连通，第二管道上设有第一水泵和第一控制阀；第三管道的出水端与臭氧水水箱的内部相连通，第三管道上设有第二水泵和第二控制阀。

作为优选，所述膜生物反应器内的膜组件为陶瓷膜组件。

作为优选，所述第一控制阀和第二控制阀均为单向阀；第一控制阀开启时能使流体通过第二管道进入再生水箱，第二控制阀开启时能使流体在第二水泵的作用下从臭氧水水箱抽入第三管道。

作为优选，所述第一管道上设有压力传感器和第二流量计，第四管道上设有第一流量计和进水泵。

本发明的另一目的在于提供一种基于上述任一所述污水再生系统的运行方法，其具体如下：