专利名称：高新污水处理技术及设备技术
技术领域：
本发明属于污水处理技术领域，具体地说，是涉及能将污水经处理后，出水直接达 到回用的水质标准的污水处理方法及污水处理设备。
背景技术：
在水的深度处理工艺中，如需达到较好的水质要求，一般采用超滤膜对水进行处 理。但是，超滤膜对进水水质有一定的要求，当处理水含悬浮物较高时，只能采用MBR超滤 膜进行处理，由于MBR超滤膜通量较低，因此，需要的超滤膜数量较多，一次性投资大。采用 浸没式超滤膜可采用较高的膜通量，减少超滤膜的使用量，降低膜的投资，但浸没式超滤膜 要求进水悬浮物不能很高，因此，必须采用预处理工艺，首先降低进水的悬浮物，然后再采 用浸没式超滤进行处理，此种工艺过程运行复杂、占地面积大。另外，在微污染水的处理过 程中，由于水中含有的有机污染物浓度低，无法采用生物处理去除，传统处理工艺又不能达 到去除有机污染物的目的。针对上述，现有采用高效物化水处理池对污水进行处理，如2007年8月8日公告 的、公告号为“C^931458Y”的中国实用新型专利公开的沉淀池，其由微涡流混合、絮凝反 应、污泥浓缩和斜管沉淀分离组成，虽然其能适合处理市政给水、污水、中水深度处理回用， 但是，其不能满足在污水的深度处理过程中要求处理水达到超滤出水的水质要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对传统污水处理处理过程需要分段实施，或者 需要采用MBR膜的缺点，提供一次性投资小、运行操作简单、运行费用低的、处理水达到超 滤出水的水质要求的污水处理方法。为了实现上述目的，本发明的污水处理方法，包括如下步骤SlOO 待处理水引入一混凝反应池，在混凝反应池内加入混凝剂并使其与待处理 水混合均勻，以形成混合待处理水；S200:将混合待处理水引入一絮凝反应池，在絮凝反应池内加入絮凝剂搅拌进行 絮凝反应，以形成絮体液；S300:将絮体液引入一沉淀池，在沉淀池内进行泥水分离以将絮体液分离成上清 液和污泥，将分离出来的上清液引入一膜装置截留后引出，将分离出来的污泥沉淀浓缩后 一部分排出、一部分回流至絮凝反应池参与絮凝反应。上述的污水处理方法，其中，所述待处理水在所述混凝反应池内的停留时间设置 为 120 180s。上述的污水处理方法，其中，所述待处理水在所述混凝反应池内的停留时间设置 为 140 160s。上述的污水处理方法，其中，所述混凝剂为液态聚合硫酸铁或PAC，其投加量为 10 25mg/L。
上述的污水处理方法，其中，所述絮凝剂为PAM，其投加量为0. 5 1. Omg/L。上述的污水处理方法，其中，所述混合待处理水在所述絮凝反应池内的停留时间 设置为10 30min。上述的污水处理方法，其中，所述混合待处理水在所述絮凝反应池内的停留时间 设置为12 15min。上述的污水处理方法，其中，所述回流至絮凝反应池参与絮凝反应的污泥量不小 于混合待处理水的进水流量的4%。上述的污水处理方法，其中，所述上清液引入至所述膜装置时的流速为30 50m/ h。本发明进一步提供实现上述方法的污水处理设备，该污水处理设备包括混凝反应池，其上设置有混凝剂投放装置，其内设置有搅拌器；絮凝反应池，其内设置有搅拌器，所述搅拌器下方设置有絮凝投加装置；以及沉淀池，所述沉淀池上部设有斜管分离装置、下部设有污泥浓缩区和污泥刮出收 集装置，所述污泥刮出收集装置下方设有通向沉淀池外的排泥管和污泥回流管，所述污泥 回流管与所述絮凝反应池相通，在所述沉淀池内于所述斜管分离装置的上方设置有膜装 置。上述的污水处理设备，其中，所述混凝反应池内也设置有搅拌器。上述的污水处理设备，其中，所述混凝反应池之前设置有进水稳流区、之后设置有 出水稳流区。上述的污水处理设备，其中，所述膜装置包括膜组架和超滤膜，所述超滤膜安装在 所述膜组架上，且所述超滤膜的膜通量> 50L/m2. h。本发明的有益功效在于，采用分开式混凝絮凝反应池，并将沉淀过程与膜处理过 程有机结合，使得污水处理一次性投资小、运行操作简单、运行费用低、且处理水能达到超 滤出水的水质要求。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为本发明的污水处理方法流程图；图2为本发明的污水处理设备结构图。其中，附图标记10-混凝反应池11-进水稳流区12-混凝反应池主体13-出水稳流区14-搅拌器15-混凝剂投放装置20-絮凝反应池21-絮凝进水稳流区22-进水渠
23-絮凝剂投放装置
24-搅拌器
25-絮凝反应池主体
26-过渡区
30-沉淀池
31-预沉区
32-斜管分离装置
33-膜装置
34-泥位计
35-污泥浓缩区
36-刮出收集装置
41、42-污泥循环泵
43-污泥排放泵
44-排泥管
45-污泥回流管
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解 本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。参阅图1本发明的污水处理方法流程图，如图所示，本发明的污水处理方法，包括 如下步骤SlOO 待处理水引入一混凝反应池，在混凝反应池内加入混凝剂并使其与待处理 水混合均勻，以形成混合待处理水；S200:将混合待处理水引入一絮凝反应池，在絮凝反应池内加入絮凝剂搅拌进行 絮凝反应，以形成絮体液；S300:将絮体液引入一沉淀池，在沉淀池内进行泥水分离以将絮体液分离成上清 液和污泥，将分离出来的上清液引入一膜装置截留后引出，将分离出来的污泥沉淀浓缩后 一部分排出、一部分回流至絮凝反应池参与絮凝反应。在上述步骤SlOO中，待处理水在混凝反应池内的停留时间设置为120 180s，优 选停留时间设置为140 160s。混凝剂可以为液态聚合硫酸铁或PAC，其投加量为10 25mg/L，进一步地，混凝剂还可以采用粉末活性炭、石灰药剂、粉末砂、细砂或生物处理剂， 混凝剂由专门投加装置将其加入到混凝反应池内，投加装置采用干粉计量、模块化配置、全 流程自动化控制和密闭运行，当采用细砂或生物处理剂时，细砂或生物处理剂粒径为80 IOOum,且细砂的投加量不超过:3mg/L，优先选择ang/L，生物处理剂的投加量不超过50mg/ 1，具体投加量可根据出水COD的要求确定。步骤S200中所述的絮凝反应，是对混合待处理水进行循环加速絮凝和多级絮凝 反应，以降低最佳絮凝反应时间，混合待处理水在絮凝反应池内的停留时间设置为10 30min，优选停留时间为12 15min。絮凝剂为PAM，其投加量为0. 5 1. Omg/L。在该步骤 中，利用搅拌器将混合待处理水提升循环，提升量不小于进水量的十分之一，以实现絮凝反应物的进一步密实增大，提高絮凝反应产物的沉降速度。在上述步骤S300中，回流至絮凝反应池的污泥量不小于混合待处理水的进水流 量的4%。并且，膜装置的膜通量彡50L/m2. h，上清液引入至所述膜装置时的流速为30 50m/h，优选流速为40m/h。参阅图2本发明的污水处理设备结构图，如图所示，本发明的污水处理设备包括 沿水流方向顺次设置的混凝反应池10、絮凝反应池20和沉淀池30。混凝反应池10包括进水稳流区11、混凝反应池主体12和出水稳流区13三个区 域，混凝反应池10上设置有混凝剂投放装置15，该混凝剂投放装置15用于向进水稳流区 11和混凝反应池主体12内投加混凝剂，混凝反应池主体12内设置有搅拌器14，该搅拌器 14用于加速混凝剂与待处理水的混合，以形成混合待处理水。此处搅拌器14可以采用轴 流式搅拌器、框式搅拌器或板式搅拌器，在采用轴流式搅拌器时，速度梯度G值应为200 240S-；当采用框式搅拌器或板式搅拌器时，速度梯度G值应为500 1000S—。絮凝反应池20包括进水稳流区21、进水渠22、絮凝反应池主体25及过渡区沈四 个区域，絮凝反应池主体25内设置有搅拌器对，搅拌器M下方设置有絮凝剂投加装置23， 絮凝反应池主体25的底壁设置有与外部相通的回流管。絮凝剂投加装置23用于向絮凝反 应池主体25内投加絮凝剂，搅拌器M用于充分混合絮凝剂、混合待处理水以及从污泥回流 管来的回流污泥。为了达到充分混合的目的，要求搅拌器M的搅拌速度不超过25rpm(每 分钟转数)的情况下，循环倍数不小于进液量的10倍，这样，混合待处理水、絮凝剂、回流污 泥在絮凝反应池主体25内充分接触，形成高密度，大体积絮体(经过絮凝反应后的混合待 处理水也叫絮体液)，然后，产生的絮体液经过过渡区沈后引入沉淀池30。沉淀池30包括预沉区31和污泥浓缩区35。沉淀池30上部设置预沉区31和斜管 分离装置32，下部设置污泥浓缩区35和污泥刮出收集装置36。在污泥刮出收集装置36下 方设有通向沉淀池外的排泥管和污泥回流管，污泥回流管与絮凝反应池20相通。污泥浓缩 区35上方还设置有泥位计34，该泥位计34用来探测污泥界面。特别的是，在沉淀池30内 于斜管分离装置32的上方设置有膜装置33，该膜装置包括膜组架和超滤膜，超滤膜安装在 膜组架上，且超滤膜的膜通量彡50L/m2 · h。沉淀池30的底壁位于污泥刮出收集装置36下方位置设有排泥管44和污泥回流 管45，一部分污泥通过污泥排放泵43的作用从排泥管44排出，一部分污泥通过污泥循环 泵41的作用从污泥回流管45回流至絮凝反应池参与絮凝反应，在污泥回流路径中，还可以 进一步投放药剂以加速絮凝。为了保障污泥循环，污泥回流管45还连接有另一污泥循环泵 42，该污泥循环泵42作为备用泵使用。作为本发明较佳的实施例，上述的斜管分离装置32采用孔径为50mm，高度为 IOOOmm的网状分离装置，且装置的表面光滑。超滤膜的材质为PVDF，安装在膜组架上，膜组 架可以取出进行化学清洗，膜组架采用316L材质，膜组架的高度不超过1000mm。并且，预沉 区31与网状分离区(此处的网状分离区指的是斜管分离装置32所在的区域)的分区比例 为 1 3 1 2。本发明的污水处理设备工作过程为待处理水进入混凝反应池10，混凝反应池10内投加混凝剂，形成混合待处理水； 混合待处理水进入絮凝反应池20，与回流污泥混合，投加絮凝剂，在搅拌器的作用下形成大的絮花形成絮体液，然后自流进入沉淀池30 ；在沉淀池30内一方面进行快速的泥水分离， 上清液通过斜管分离装置按上升流速为30-40m/h进行分离，另一方面预上清液通过超滤 膜的截留作用后排出，分离出来的污泥经污泥浓缩区35浓缩后，由刮出收集装置36排出。经过本发明污水处理设备处理后的水，其出水水质SS小于lmg/L，COD小于30mg/ L0本发明具有如下优点(1)在混凝池加入混凝剂，可使待处理水与混凝剂充分混合，中和絮体电核，有利 于絮凝状物的产生；(2)采用沉淀污泥外循环颗粒加速絮凝，可使待处理液更好地絮凝，以加快净化的 速度和程度；(3)采用斜管分离装置与膜反应装置结合，大大提高了膜通量，减少了膜投资；(4)采用多级分开式混凝、絮凝反应池，使沉淀污泥絮花大，底部污泥浓度高，减少 了污泥量。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟 悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变 形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种污水处理方法，其特征在于，包括如下步骤SlOO 待处理水引入一混凝反应池，在混凝反应池内加入混凝剂并使其与待处理水混 合均勻，以形成混合待处理水；S200:将混合待处理水引入一絮凝反应池，在絮凝反应池内加入絮凝剂搅拌进行絮凝 反应，以形成絮体液；S300:将絮体液引入一沉淀池，在沉淀池内进行泥水分离以将絮体液分离成上清液和 污泥，将分离出来的上清液引入一膜装置截留后引出，将分离出来的污泥沉淀浓缩后一部 分排出、一部分回流至絮凝反应池参与絮凝反应。
2.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于，所述待处理水在所述混凝反应 池内的停留时间设置为120 180s。
3.根据权利要求2所述的污水处理方法，其特征在于，所述待处理水在所述混凝反应 池内的停留时间设置为140 160s。
4.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于，所述混凝剂为液态聚合硫酸铁 或PAC，其投加量为10 25mg/L。
5.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于，所述絮凝剂为PAM，其投加量为 0. 5 1. Omg/L。
6.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于，所述混合待处理水在所述絮凝 反应池内的停留时间设置为10 30min。
7.根据权利要求6所述的污水处理方法，其特征在于，所述混合待处理水在所述絮凝 反应池内的停留时间设置为12 15min。
8.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于，所述回流至絮凝反应池参与絮 凝反应的污泥量不小于混合待处理水的进水流量的4%。
9.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于，所述上清液引入至所述膜装置 时的流速为30 50m/h。
10.一种污水处理设备，其特征在于，包括混凝反应池，其上设置有混凝剂投放装置，其内设置有搅拌器；絮凝反应池，其内设置有搅拌器，所述搅拌器下方设置有絮凝投加装置；以及沉淀池，所述沉淀池上部设有斜管分离装置、下部设有污泥浓缩区和污泥刮出收集装 置，所述污泥刮出收集装置下方设有通向沉淀池外的排泥管和污泥回流管，所述污泥回流 管与所述絮凝反应池相通，在所述沉淀池内于所述斜管分离装置的上方设置有膜装置。
11.根据权利要求10所述的污水处理设备，其特征在于，所述混凝反应池内也设置有 搅拌器。
12.根据权利要求10所述的污水处理设备，其特征在于，所述混凝反应池之前设置有 进水稳流区、之后设置有出水稳流区。
13.根据权利要求10所述的污水处理设备，其特征在于，所述膜装置包括膜组架和超 滤膜，所述超滤膜安装在所述膜组架上，且所述超滤膜的膜通量> 50L/m2. h。
全文摘要
本发明涉及污水处理方法及设备，污水处理方法包括待处理水引入一混凝反应池，在混凝反应池内加入混凝剂并使其与待处理水混合均匀，以形成混合待处理水；将混合待处理水引入一絮凝反应池，在絮凝反应池内加入絮凝剂搅拌进行絮凝反应，以形成絮体液；将絮体液引入一沉淀池，在沉淀池内进行泥水分离以将絮体液分离成上清液和污泥，将分离出来的上清液引入一膜装置截留后引出，将分离出来的污泥沉淀浓缩后一部分排出、一部分回流至絮凝反应池参与絮凝反应。本发明采用分开式混凝、絮凝反应池，并将沉淀过程与膜处理过程有机结合，使得污水处理一次性投资小、运行操作简单、运行费用低，处理水能达到超滤出水的水质要求。
文档编号C02F9/04GK102139972SQ201110038588
公开日2011年8月3日 申请日期2011年2月15日 优先权日2011年2月15日
发明者张旭兵, 罗海泉, 郑斌, 高涛 申请人:北京新源国能科技有限公司
