CN210150897U - 一种中水回用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种中水回用装置，主要包括预处理单元、高级氧化单元、生化处理单元、双膜法深度处理单元及相应的管路和泵阀系统。预处理单元至少包括高效澄清池单元和砂滤单元，高效澄清池单元至少包括混凝单元、絮凝单元和沉淀澄清单元；高级氧化单元至少包括臭氧发生器、臭氧接触池和臭氧缓冲池；臭氧发生器至少包括制氧系统单元和臭氧发生室；双膜法深度处理单元至少包括超滤单元和反渗透单元，反渗透单元至少包括反渗透产水箱、微孔过滤器；生化处理单元至少包括曝气生物滤池和移动床生物膜反应器。

Description

一种中水回用装置

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，尤其涉及一种中水回用装置。

背景技术

中国是一个水资源短缺、水灾害频繁的国家，水资源不足和日益严重的水污染已成为制约其社会进步和经济发展的瓶颈，同时也大大促进了城市污水处理和达标污水利用工作的开展。

中水主要是指城市工业污水、生活污水或雨水经过处理后达到一定的水质标准、可在一定范围内重复使用的水，其水质介于上水与下水之间。

如公开号为CN206927725U的中国专利公开了一种中水回用装置，包括通过管道依次连接有污水池、一级沉降池、多介质过滤器、活性炭过滤器、超滤装置、二级沉降池、保安过滤器、一级反渗透装置、储水池和用水点；所述污水池和一级沉降池、一级沉降池和多介质过滤器、多介质过滤器和活性炭过滤器以及二级沉降池和保安过滤器之间皆设置有化学投药装置；所述一级反渗透装置和储水池之间设置有消菌杀毒装置；所述保安过滤器和一级反渗透装置之间的管道上设置有增压泵；所述用水点设置有与所述污水池连通的管道。

上述技术虽通过沉降、过滤等装置实现了中水回用，但是在解决原水色度较大，可生化性较差的问题上，没有设置有效的设备进行处理，导致重度污水处理不彻底，进一步导致人力成本、物力成本的浪费和增加。

实用新型内容

本实用新型提供一种中水回用装置。

一种中水回用装置，包括预处理单元、高级氧化单元、生化处理单元和双膜法深度处理单元，所述预处理单元至少包括高效澄清池单元和砂滤单元，所述高效澄清池单元至少包括混凝单元、絮凝单元和沉淀澄清单元；所述混凝单元、所述絮凝单元和所述沉淀澄清单元串联连接，所述砂滤单元和所述沉淀澄清单元连接；

所述高级氧化单元至少包括臭氧发生器、臭氧接触池和臭氧缓冲池；所述臭氧发生器至少包括制氧系统单元和臭氧发生室；所述制氧系统单元通过所述臭氧发生室与所述臭氧接触池连接，所述臭氧接触池与所述砂滤单元连接，所述臭氧缓冲池与所述臭氧接触池连接；

所述双膜法深度处理单元至少包括超滤单元和反渗透单元，所述反渗透单元至少包括反渗透产水箱和微孔过滤器，所述反渗透产水箱与所述微孔过滤器连接，所述超滤单元和所述微孔过滤器串联连接；

所述生化处理单元至少包括曝气生物滤池和移动床生物膜反应器，所述曝气生物滤池和所述移动床生物膜反应器并联于所述臭氧缓冲池和所述超滤单元之间。

根据一个优选的实施方式，所述高效澄清池单元设置有污泥循环系统。

根据一个优选的实施方式，所述臭氧发生器设置有闭路循环冷却水系统，所述闭路循环水冷却系统至少包括板式换热器、循环水泵和阀门，所述板式换热器通过所述阀门与所述循环水泵连接，所述循环水泵与所述臭氧发生室连接。

根据一个优选的实施方式，所述臭氧发生器设置有流量开关、温度变送器和当冷却水流量不足或温度超过设定阈值时进行报警的报警器。

根据一个优选的实施方式，所述臭氧接触池设置有微孔曝气盘。

根据一个优选的实施方式，所述微孔曝气盘至少包括托盘、弹性膜片和密封用环箍，所述密封用环箍为凹形，所述托盘和所述弹性膜片以卡合的形式设置在所述密封用环箍的凹形处，所述密封用环箍的两端用螺栓和螺母固定在所述臭氧接触池内部。所述臭氧发生室通过所述微孔曝气盘与所述臭氧接触池连接。

根据一个优选的实施方式，所述弹性膜片上设有若干通孔，所述通孔在所述弹性膜片上沿所述弹性膜片的中心呈螺旋形态均匀分布。

所述通孔在通有臭氧的情况下处于张开状态，以使得所述臭氧发生室与所述臭氧接触池导通；

所述通孔在未通有臭氧的情况下处于闭合状态，以使得所述臭氧发生室与所述臭氧接触池隔断。

根据一个优选的实施方式，所述高级氧化单元设置有尾气破坏器，所述尾气破坏器通过除雾器与所述臭氧接触池的尾气排放口连接。

根据一个优选的实施方式，所述超滤单元设置有反洗水泵。可以定期对超滤膜进行反洗、化学清洗和加强化学清洗。

根据一个优选的实施方式，所述反渗透单元设置有反洗水箱，所述反洗水箱与微孔过滤器连接。

本实用新型的有益技术效果如下所述。

本实用新型提供的一种中水回用装置，其运行可靠，处理能力强且效率高。①采用高效澄清池，通过物理化学反应降低硬度、COD、胶体及浊度等，提高高级氧化单元的效率和运行稳定性。②采用臭氧氧化工艺，在保证色度去除率的基础上，进一步降解COD和提高废水可生化性。③采用曝气生物滤池工艺和移动床生物膜反应器，进一步降解COD，保证双膜进水稳定④采用双膜法，即超滤+反渗透，可以稳定的脱除中水中的含盐量等。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述的一种中水回用装置的结构示意图；和

图2是本实用新型的一种中水回用装置中微孔曝气盘的其中一种优选实施方式的结构示意图。

附图标记列表

1：混凝单元 12：尾气破坏器

2：砂滤单元 13：板式换热器

3：臭氧接触池 14：阀门

4：臭氧发生室 15：反渗透产水箱

5：制氧系统单元 16：反洗水箱

6：曝气生物滤池 17：微孔曝气盘

7：移动床生物膜反应器 18：弹性膜片

8：超滤单元 19：托盘

9：微孔过滤器 20：密封用环箍

10：絮凝单元 21：循环水泵

11：沉淀澄清单元 22：臭氧缓冲池

具体实施方式

下面结合附图1和附图2对本实用新型一种软水处理装置的优选实施方式进行详细说明。图1和图2中，箭头仅表示水流或污泥的流向。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如附图1所示，实施例提供的一种中水回用装置，包括预处理单元、高级氧化单元、生化处理单元和双膜法深度处理单元，其中，预处理单元至少包括高效澄清池单元和砂滤单元2。高效澄清池单元至少包括混凝单元1、絮凝单元10和沉淀澄清单元11。混凝单元1、絮凝单元10和沉淀澄清单元11串联连接。砂滤单元2和沉淀澄清单元11连接。所述高级氧化单元至少包括臭氧发生器、臭氧接触池3和臭氧缓冲池22。所述臭氧发生器至少包括制氧系统单元5和臭氧发生室4。所述制氧系统单元5通过所述臭氧发生室4与所述臭氧接触池3连接。所述臭氧接触池3与所述砂滤单元2连接。所述臭氧缓冲池22与所述臭氧接触池3连接。双膜法深度处理单元至少包括超滤单元8和反渗透单元。反渗透单元至少包括反渗透产水箱15、微孔过滤器9，反渗透产水箱15与所述微孔过滤器9连接。超滤单元8和微孔过滤器9串联连接。生化处理单元至少包括曝气生物滤池6和移动床生物膜反应器7。曝气生物滤池6和移动床生物膜反应器7并联于臭氧缓冲池22和超滤单元8之间。

混凝单元1、絮凝单元10和沉淀澄清单元11的技术核心在于污泥回流和斜管沉淀应用，通过污泥回流提供了凝聚核心、增加了反应区悬浮物浓度、加强了絮凝效果同时回收了部分药剂。

制氧系统单元5采用氧气为原料制取臭氧，生产的是臭氧化氧气，且臭氧的浓度、产量和产率均可成倍提高，同时利用臭氧的氧化水中的铁、锰，除藻和嗅味，强化混凝和提高水中有机物的可生化性的功能，对高效澄清池出水进行处理。

曝气生物滤池6的基本原理是在一级强化的基础上，以颗粒状填料及其附着生长的生物膜为主要处理介质，充分发挥生物代谢作用、物理过滤作用、生物膜和填料的物理吸附作用以及反应器内食物链的分级捕食作用。实现污染物在同一单元反应器内的去除，曝气生物滤池6借鉴了生物接触氧化反应器和深层过滤的设计原理，省去了二次沉淀设备。反应器内存在着不同的好氧、缺氧区域。可同步实现硝化和反硝化，在去除有机物的同时达到脱氮的目的。

移动床生物膜反应器7是在传统的活性污泥法的曝气池中投加一定数量的提供微生物附着生长表面的浮动载体，使曝气生物滤池6中同时存在附着相和悬浮相，从而形成了一种复合生物处理过程。过程是将生物悬浮填料填装在生物膜反应器中，所采用的生物悬浮填料比重接近于水，轻微搅拌下易于随水自由运动，有效表面积大，适合微生物吸附生长，当曝气充氧时，空气泡的上升浮力推动填料和周围的水体流动起来，当气流穿过水流和填料的空隙时又被填料阻滞，并被分割成小气泡。在这样的过程中，填料被充分地搅拌并与水流混合，而空气流又被充分地分割成细小的气泡，增加了生物膜与氧气的接触和传氧效率，使污水在较短时间内达到净化的目的。这种复合生物处理系统既具有传统生物膜法耐冲击负荷、泥龄长、剩余污泥量少的特点，又具有活性污泥法的高效性和运转灵活的特点。

超滤单元8的作用原理为：在压力作用下，原料液中的溶剂和小的溶质粒子从高压料液侧透过膜的低压侧，因为尺寸大于膜孔径的大分子及微粒被膜阻挡，料液逐渐被浓缩；溶液中的大分子、胶体、蛋白质、微粒等则被超滤膜截留而作为浓缩液被回收。

上述技术方案为本实用新型的核心方案。

优选的，高效澄清池单元设置有污泥循环系统，能把污泥从污泥浓缩区提升到反应池进水管，与原水混合。

优选的，臭氧发生器设置有闭路循环冷却水系统，所述闭路循环水冷却系统至少包括板式换热器13、循环水泵21和阀门14，板式换热器13通过阀门14与循环水泵21连接，循环水泵21与臭氧发生室4连接。

优选的，臭氧发生器设置有流量开关、温度变送器和当冷却水流量不足或温度超过设定阈值时进行报警的报警器。

优选的，臭氧接触池3设置有微孔曝气盘17，可与臭氧接触池3内的水充分接触反应。

优选的，微孔曝气盘17至少包括托盘19、弹性膜片18和密封用环箍20，密封用环箍20为凹形，托盘19和弹性膜片18以卡合的形式设置在密封用环箍20的凹形处，密封用环箍20的两端用螺栓和螺母固定在臭氧接触池3内部。臭氧发生室4通过微孔曝气盘17与臭氧接触池3连接。

优选的，弹性膜片上设有若干通孔，通孔在弹性膜片上沿弹性膜片的中心呈螺旋形态均匀分布。

通孔在通有臭氧的情况下处于张开状态，以使得臭氧发生室与臭氧接触池导通；通孔在未通有臭氧的情况下处于闭合状态，以使得臭氧发生室与臭氧接触池隔断。

优选的，高级氧化单元设置有尾气破坏器12，尾气破坏器12通过除雾器与臭氧接触池3的尾气排放口连接。尾气破坏器12采用加热催化的方式将臭氧分解，分解后的气体臭氧浓度小于0.1ppm，可直接排放到大气中。

优选的，超滤单元8设置有反洗水泵，可以定期对超滤膜进行反洗、化学清洗和加强化学清洗。

优选的，反渗透单元设置有反洗水箱16，反洗水箱16与微孔过滤器9连接。水分子和极少量的小分子量有机物通过膜层，经收集管道集中后，通过产水管再注入反渗透产水箱15。反之不能通过膜层的物质就经另外一组收集管道集中后通往浓水排放管，排到反洗水箱16。

本实用新型的中水回用装置的水处理原理如下所述。

来自污水处理厂的水自流至高效澄清池单元，依次进入混凝单元1、絮凝单元10，依次加入石灰乳、聚铁、PAM，在回流污泥的作用下，充分混合反应，形成较大颗粒的矾花。之后进入沉淀澄清单元11，污泥在重力的作用下沉至沉淀澄清单元11底部，而随着水流升上来的细小的颗粒则利用斜管的浅池沉淀作用，截留在斜管壁上，且颗粒逐渐增大，然后沉淀到沉淀澄清单元11底部；清水则缓慢上升，溢流出高效澄清池单元，进入砂滤单元2，由均粒滤料滤掉水中残余的SS、浊度。原水自流进入砂滤单元2后，可去除高效澄清池单元无法除去的SS、浊度，保证进入臭氧接触池的浊度≤1NTU，特殊情况下≤3NTU；另一方面有效地防止原水的冲击，可以保证进入臭氧接触池3的原水SS、浊度符合水质要求，减少臭氧的消耗量，防止堵塞微孔曝气盘17。

经过砂滤单元2的滤后水输送至臭氧接触池3，臭氧接触池3安装有微孔曝气盘17，在臭氧接触池3中，待氧化的中水与臭氧逆向接触，臭氧形成60～70μm的气泡，充分与水混合，提高臭氧的利用率。原水经臭氧曝气，去除部分COD、色度，为后续的生化部分创造条件。

制氧系统单元5制出的氧气经粉尘过滤、减压稳压后进入臭氧发生室4。在臭氧发生室内部分氧气通过中频高压放电变成臭氧，产品气体经温度、压力、流量监测调节后由臭氧出气口产出，进入臭氧接触池3。

原水经臭氧接触池3后，会残留部分溶解的臭氧，如果直接进入生化部分，可能会微生物造成冲击。臭氧缓冲池22则是利用臭氧的半衰期只有20min的特点，消除处理后水臭氧残余量。原水经臭氧缓冲池22后进入曝气生物滤池6。

在曝气生物滤池6中，经过氧化后的中水从底部进入，同向接触，利用反应器内填料上生长的生物膜中微生物氧化分解作用、填料及生物膜的吸附截留作用和沿水流方向形成的食物链分级捕食作用以及生物膜内部微环境和厌氧段的反硝化作用分解水中的COD和氨氮，同时去除部分SS，出水达到进入双膜的要求。

处理后的中水进入超滤单元8，从膜丝内部进入，SS、浊度截留在膜丝内部，滤后水汇集在膜壳里，超滤单元8设置有反洗水泵，定期对超滤膜进行反洗、化学清洗和加强化学清洗。

经超滤处理的水浊度降至1NTU以下，SDI降至2以下，之后进入反渗透系统，反渗透分二段，按18：9排列，产水进入反渗透产水箱15，浓水进入反洗水箱16后最终排放。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种中水回用装置，其特征在于，包括预处理单元、高级氧化单元、生化处理单元和双膜法深度处理单元，

其中，所述预处理单元至少包括高效澄清池单元和砂滤单元(2)，所述高效澄清池单元至少包括混凝单元(1)、絮凝单元(10)和沉淀澄清单元(11)；所述混凝单元(1)、所述絮凝单元(10)和所述沉淀澄清单元(11)串联连接，所述砂滤单元(2)和所述沉淀澄清单元(11)连接，所述高效澄清池单元还设置有污泥循环系统；

所述沉淀澄清单元(11)设置为斜管形式，所述斜管形式的沉淀澄清单元(11)包括进泥口、污泥斗、排泥口，所述进泥口前端设有第一阀门，所述排泥口处设有疏通装置；

所述高级氧化单元至少包括臭氧发生器、臭氧接触池(3)和臭氧缓冲池(22)；所述臭氧发生器至少包括制氧系统单元(5)和臭氧发生室(4)；所述制氧系统单元(5)通过所述臭氧发生室(4)与所述臭氧接触池(3)连接，所述臭氧接触池(3)与所述砂滤单元(2)连接，所述臭氧缓冲池(22)与所述臭氧接触池(3)连接，所述臭氧接触池(3)设置有微孔曝气盘(17)，

所述微孔曝气盘(17)至少包括托盘(19)、弹性膜片(18)和密封用环箍(20)，所述密封用环箍(20)为凹形，所述托盘(19)和所述弹性膜片(18)以卡合的形式设置在所述密封用环箍(20)的凹形处，所述密封用环箍(20)的两端用螺栓和螺母固定在臭氧接触池(3)内部，所述臭氧发生室(4)通过所述微孔曝气盘(17)与所述臭氧接触池(3)连接，

所述弹性膜片(18)上设有若干通孔，所述通孔在所述弹性膜片(18)上沿所述弹性膜片(18)的中心呈螺旋形态均匀分布，所述通孔倾斜地设置在弹性膜片(18)上，

所述通孔在通有臭氧的情况下处于张开状态，以使得所述臭氧发生室(4)与所述臭氧接触池(3)导通，

所述通孔在未通有臭氧的情况下处于闭合状态，以使得所述臭氧发生室(4)与所述臭氧接触池(3)隔断；

所述双膜法深度处理单元至少包括超滤单元(8)和反渗透单元，所述反渗透单元至少包括反渗透产水箱(15)和微孔过滤器(9)，所述微孔过滤器(9)后端设有污水消毒装置；

所述反渗透产水箱(15)与所述微孔过滤器(9)连接，所述超滤单元(8)和所述微孔过滤器(9)串联连接，

所述反渗透单元设置有反洗水箱(16)，所述反洗水箱(16)与所述微孔过滤器(9)连接；

所述生化处理单元至少包括曝气生物滤池(6)和移动床生物膜反应器(7)，所述曝气生物滤池(6)和所述移动床生物膜反应器(7)并联于所述臭氧缓冲池(22)和所述超滤单元(8)之间，

所述曝气生物滤池(6)内设有浮动载体，所述浮动载体是生物悬浮填料，且所述生物悬浮涂料的比重接近于水。

2.如权利要求1所述的中水回用装置，其特征在于，所述臭氧发生器设置有闭路循环冷却水系统，所述闭路循环水冷却系统至少包括板式换热器(13)、循环水泵(21)和阀门(14)，所述板式换热器(13)通过所述阀门(14)与所述循环水泵(21)连接，所述循环水泵(21)与所述臭氧发生室(4)连接。

3.如权利要求2所述的中水回用装置，其特征在于，所述臭氧发生器设置有流量开关、温度变送器和当冷却水流量不足或温度超过设定阈值时进行报警的报警器。

4.如权利要求1所述的中水回用装置，其特征在于，所述高级氧化单元设置有尾气破坏器(12)，所述尾气破坏器(12)通过除雾器与所述臭氧接触池(3)的尾气排放口连接。

5.如权利要求1所述的中水回用装置，其特征在于，所述超滤单元(8)设置有反洗水泵。

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