CN104058498B - 一种水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水质处理领域，具体涉及一种水处理方法，尤其是一种针对含有多个水处理反应器的水处理系统的反冲洗方法，其特征在于，所述方法包含下列步骤：设置一反冲洗桶，用于对所述水处理反应器进行反冲洗；将各所述水处理反应器的出水端作为反冲洗进水口与所述反冲洗桶出水口连通；将所述水处理反应器的反冲洗出水口与所述反冲洗桶进水口连通；在所述反冲洗桶内部设置生化反应器。本发明的优点是：1、水处理系统负荷稳定，不造成波动。2、采用轮换的反冲洗方式，系统可实现不间断工作。3、能作为一体化废水处理方法。

Description

一种水处理方法

技术领域

本发明涉及水质处理领域，具体涉及一种水处理方法，尤其是一种针对含有多个水处理反应器的水处理系统的反冲洗方法。

背景技术

当今社会，由于城镇化进度的加快、工业污染、农村畜禽养殖污染、水产养殖残饵和粪便的污染、农业种植肥料的污染，使得水体生境退化，水质和底质污染严重，不仅直接影响了水产养殖业的发展，还对人类生活环境、农业等其他产业的发展带来了不良影响。由于水体污染的加重以及人们对于水体生境的越来越重视，水处理系统所需要的年处理量也就需要增大。

为了增大水处理系统的年处理量，目前一般的水处理系统中靠设置多个水处理反应器来满足对年处理量的要求，但长时间使用水处理反应器会造成其内部过滤层被污物堵塞而导致水处理反应器净化质量的降低。针对过滤层堵塞的情况，一般采用反冲洗的方法来消除，即设置一条与水处理器反应器的进、出水方向相反的冲洗水路来对过滤层进行反向冲洗，从而清除过滤层上的堵塞物，使过滤层恢复畅通以及其过滤净化能力。但针对反冲洗后的脏水，目前一般将其直接排放至水处理系统外或将其引至水处理系统的上一级进行处理，之后上一级系统再将脏水进行再处理这两种方式。其中，直接排放除了变成二次水污染还造成浪费，而将脏水引至上层系统会给整个水处理系统的负荷带来波动，给排放水质带来不稳定因素。此外，由于多个水处理反应器的工作时间接近，所以其过滤层发生堵塞的时间也相对接近，所以一般情况下，水处理厂往往将水处理反应器同时关闭，再同时对多个水处理反应器进行反冲洗，导致废水处理系统无法连续工作，严重时影响正常生产。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种水处理方法，通过将水处理系统中的多个水处理反应器分别与一具有水质自净化功能的反冲洗桶连通，以轮换的方式进行反冲洗，实现水处理系统的不间断工作。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种水处理方法，所述方法涉及具有至少两套含有过滤层的水处理反应器的水处理系统，其特征在于，所述方法包含下列步骤：设置一反冲洗桶，用于对所述水处理反应器进行反冲洗；将各所述水处理反应器的出水端作为反冲洗进水口与所述反冲洗桶出水口连通；将所述水处理反应器的反冲洗出水口与所述反冲洗桶进水口连通；在所述反冲洗桶内部设置生化反应器。

所述反冲洗的方法为轮换式，即一所述水处理反应器进行反冲洗时，其余的水处理反应器维持在工作运行状态；而当该水处理反应器反冲洗完毕后使其进入工作运行状态，同时将下一水处理反应器停止工作并进行反冲洗。

所述反冲洗桶内的所述生化反应器包括填料、过滤孔板和曝气管，将所述反冲洗桶通过所述过滤孔板相隔为相互连通的进水腔和出水腔，其中将所述填料设置于所述进水腔内，所述曝气管设置于所述进水腔底部靠近所述过滤孔板处，所述进水腔连接所述反冲洗桶进水口；所述出水腔连接所述反冲洗桶出水口。

所述过滤孔板上的过滤孔孔径不小于所述填料上承载的微生物的最大轮廓尺寸。

所述填料内置于一带孔球壳中，所述带孔球壳表面开有小孔，所述小孔的直径不小于所述填料上承载的微生物的最大轮廓尺寸。

位于所述带孔球壳内的所述填料外围包络有微孔封闭体，所述微孔封闭体表面开有微孔，所述微孔的直径不小于所述填料上承载的微生物的最大轮廓尺寸。

所述填料上承载的微生物为好氧微生物。

将含有微生物的菌液注入至所述水处理反应器内，所述菌液中的所述微生物通过过滤作用固定在所述水处理反应器内的所述过滤层上。

本发明的优点是：1、水处理系统负荷稳定，不造成波动。2、采用轮换的反冲洗方式，水处理系统可实现不间断工作。3、能作为一体化废水处理方法。4、可通过PLC等控制器实现自控，实现定时自动清洗，可操作性强。5、在水处理反应器投入使用前先加入含有微生物的菌液，可通过过滤作用将微生物固定到过滤层上，形成固定化生化床。6、反冲洗桶含有微生物，在对水处理反应器内的过滤层进行反冲洗的同时，可补充过滤层上的微生物或使微生物再生。7、同时运行了三种不同的水处理模式，即水处理反应器内过滤层的吸附过滤净化模式、兼氧生化反应净化模式以及在反冲洗桶内的好氧生化反应净化模式，大大提高了净化效率。

附图说明

图1是本发明中水处理系统的布置结构示意图；

图2是本发明中带孔球壳的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-2所示，图中标记1-29、P1、P2以及Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为：反应器外壳1、过滤层2、多孔内胆3、反冲洗进水阀4、反冲洗出水阀5、进水阀6、出水阀7、反冲洗进水阀8、反冲洗出水阀9、进水阀10、出水阀11、反冲洗进水阀12、反冲洗出水阀13、进水阀14、出水阀15、反冲洗泵16、生化反应器17、填料18、曝气管19、过滤孔板20、反冲洗桶21、进水口22、出水口23、进水腔24、出水腔25、带孔球壳26、小孔27、微孔封闭体28、微孔29、进水口P1、出水口P2、水处理反应器Ⅰ、水处理反应器Ⅱ、水处理反应器Ⅲ。

实施例：如图1所示，本实施例中的水处理系统内含有三个水处理反应器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，三个水处理反应器的进水口（水处理反应器Ⅰ的进水阀6、水处理反应器Ⅱ的进水阀10、水处理反应器Ⅲ的进水阀14）分别与进水口P1相连通，出水口（水处理反应器Ⅰ的出水阀7、水处理反应器Ⅱ的出水阀11、水处理反应器Ⅲ的出水阀15）与出水口P2相连通，使三个水处理反应器均能接收由进水口P1输入的污水并且在将其净化之后输出至出水口P2。

水处理反应器Ⅰ与水处理反应器Ⅱ、Ⅲ的内部结构相同，均如图中的水处理反应器Ⅰ的剖面图所示。水处理反应器Ⅰ由反应器外壳1、过滤层2、多孔内胆3构成，其中过滤层2和多孔内胆3内置于反应器外壳1中，过滤层2外套于多孔内胆3。水处理反应器Ⅰ的进水阀6设置于反应器外壳1的一侧，出水阀7设置于反应器外壳1的底部，构成由进水阀6进来自进水口P1的污水，然后污水依次经过滤层2、多孔内胆3（即由过滤层2外至多孔内胆3内）再从出水阀7输送至出水口P2的净化水路。同样的，水处理反应器Ⅱ、Ⅲ的工作原理也与水处理反应器Ⅰ的工作原理相同。

当长时间使用水处理反应器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ之后，各反应器内部的过滤层都会因为过滤的残余污物造成堵塞，从而使过滤层失去吸附过滤的作用。

针对上述水处理系统的情况，本实施例中的反冲洗方法包括以下步骤：

1、将水处理反应器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的出水端的管路上分别加设反冲洗进水阀（水处理反应器Ⅰ的反冲洗进水阀4、水处理反应器Ⅱ的反冲洗进水阀8、水处理反应器Ⅲ的反冲洗进水阀12），将反冲洗进水阀分别与反冲洗桶21的出水口23之间通过设置管路构成连通；在水处理反应器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上分别加设反冲洗出水阀（水处理反应器Ⅰ的反冲洗出水阀5、水处理反应器Ⅱ的反冲洗出水阀9、水处理反应器Ⅲ的反冲洗出水阀13），将反冲洗出水阀与反冲洗桶21的进水口22之间分别通过设置管路构成连通，以形成反冲洗桶21分别与水处理反应器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ之间的反冲洗水路。以水处理反应器Ⅰ为例，反冲洗水利用反冲洗泵16从桶体的出水口23抽出至水处理反应器Ⅰ的反冲洗进水阀4处实现进水，反冲洗水经过多孔内胆3后对过滤层2（由多孔内胆3内至过滤层2外，即与净化水路的方向相反）进行冲洗，之后再由反冲洗出水阀5排出至反应器外，完成对水处理反应器Ⅰ的冲洗。冲洗后的脏水再经由反冲洗桶21的进水口22回到其桶体内部。

2、在反冲洗桶21内部设置生化反应器17，使得反冲洗桶21本身具有自净功能。生化反应器17由填料18、曝气管19以及过滤孔板20构成，反冲洗桶21以进、出水口的设置位置被过滤孔板20分隔为左右并排且相互连通的进、出水腔，其中填料18设置于进水腔24内，曝气管1设置于进水腔24底部靠近过滤孔板20一侧，过滤孔板20的另一侧为出水腔25。当脏水从进水口进入反冲洗桶21内部时，先利用填料18上承载的微生物的好氧生化反应，然后经过过滤孔板20的吸附过滤，实现对脏水的净化。而被净化后的脏水又被反冲洗泵16抽出可再次作为水处理反应器的反冲洗水，即实现反冲洗水的循环利用。

3、采用轮换的方式对水处理反应器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ进行反冲洗，若首先反冲洗水处理反应器Ⅰ，则停止水处理反应器Ⅰ，同时使水处理反应器Ⅱ、Ⅲ依旧维持在运行状态；当水处理反应器Ⅰ反冲洗完成后使其开始运行，并同时关闭水处理反应器Ⅱ、Ⅲ中的任意一个，以水处理反应器Ⅱ为例，则使已经完成反冲洗的水处理反应器Ⅰ和还未反冲洗的水处理反应器Ⅲ维持运行，停止水处理反应器Ⅱ并对其进行清洗；依次类推，完成水处理反应器Ⅲ的反冲洗。在针对两个以上的水处理反应器的反冲洗作业时，均可按照上述的轮换方法依次进行，以实现水处理系统的不间断工作。

本实施例在具体实施时：针对水处理反应器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ内的过滤层只具备吸附过滤的作用，仅适合清除悬浮物而无法长时间清除污水中的COD及NH₃-N的特点，可选择一种添加含有微生物的菌液的方法来解决这一不足。

在水处理反应器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ投入使用之前，先将含有微生物的菌液通过进水口P1注入到各个水处理反应器内；菌液中的微生物通过过滤作用固定到过滤层上，使得单一吸附过滤作用的过滤层转变形成固定化生化床，既可以起到吸附过滤作用，同时又可通过生化反应持续去除污水中的COD及NH₃-N。

为了保证各个水处理反应器过滤层上的微生物数量以及活性，需要不断对其进行补充，而此时即可利用反冲洗桶21进行补充。在反冲洗桶21内的填料18上预置与水处理反应器过滤层所需的微生物菌种，使得反冲洗桶21在将反冲洗水注入各个水处理反应器时，微生物协同反冲洗水一起进入到各个生化反应器内并通过过滤作用固定在各水处理反应器内的过滤层上，实现在反冲洗的同时，又完成了过滤层上菌种的补充。而为了能使微生物能够通过过滤孔板20，所以需要将过滤孔板20上的过滤孔孔径设置为不小于微生物菌种的最大轮廓尺寸。

反冲洗桶21内填料18上的好氧微生物经由管路进入水处理反应器内时可凭借其自适应能力，转变为兼氧微生物，从而实现对生化反应器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ内过滤层上的微生物补充。

由于轮换的反冲洗方式，反冲洗桶21内的流量较大，所以填料18上的微生物流失非常不均匀，即当填料18上的微生物充足时，微生物会大量流至一水处理反应器中，而当反冲洗另一水处理反应器时，其内部过滤层可得到的微生物补充量相较前一水处理反应器而言，减少了很多。为了解决这一不足，如图2所示，可选择将填料18包络于一微孔封闭体28中，在微孔封闭体28表面开有微孔29，使该微孔29的直径不小于填料18上承载的微生物的最大轮廓尺寸，实现微生物的缓释作用，即使填料18上承载的微生物从微孔封闭体28中缓慢释放至反冲洗桶内。而为了增加缓释效果，可再将微孔封闭体23内置于一带孔球壳26之中，带孔球壳26的表面开设有小孔27，小孔27的孔径不小于填料18上承载的微生物的最大轮廓尺寸，从而使小孔27与微孔封闭体28上的微孔29相配合形成二级缓释作用。这样一来，利用微孔封闭体28的微孔29与带孔球壳26的小孔27配合形成的二级缓释作用，避免产生大量微生物同时通过释放到反冲洗桶内的情况，以解决不同水处理反应器间的微生物补充量不均匀的问题。

将本实施例应用于实际废水处理中并将其处理效果与采用不同工艺的生化反应器的处理效果进行对比，详见表1。

表1

将本实施例应用于废水的深度处理中并将其处理效果与采用不同工艺的生化反应器的处理效果进行对比，详见表2。

表2

采用如例3所述的本实施例中的一体化装置，COD去除率和氨氮去除率相对于例1、例2明显提高是由于本实施例中的一体化装置可同时运行三种不同的水处理模式，即水处理反应器内过滤层的吸附过滤净化模式、兼氧生化反应净化模式以及在反冲洗桶内的好氧生化反应净化模式，大大提高了净化效率。

Claims (6)

1.一种水处理方法，所述方法涉及具有至少两套含有过滤层的水处理反应器的水处理系统，其特征在于，所述方法包含下列步骤：设置一反冲洗桶，用于对所述水处理反应器进行反冲洗；将各所述水处理反应器的出水端作为反冲洗进水口与所述反冲洗桶出水口连通；将所述水处理反应器的反冲洗出水口与所述反冲洗桶进水口连通；在所述反冲洗桶内部设置生化反应器，所述反冲洗桶内的所述生化反应器包括填料、过滤孔板和曝气管，将所述反冲洗桶通过所述过滤孔板相隔为相互连通的进水腔和出水腔，其中将所述填料设置于所述进水腔内，所述曝气管设置于所述进水腔底部靠近所述过滤孔板处，所述进水腔连接所述反冲洗桶进水口；所述出水腔连接所述反冲洗桶出水口，所述过滤孔板上的过滤孔孔径不小于所述填料上承载的微生物的最大轮廓尺寸。

2.根据权利要求1所述的一种水处理方法，其特征在于：所述反冲洗的方法为轮换式，即一所述水处理反应器进行反冲洗时，其余的水处理反应器维持在工作运行状态；而当该水处理反应器反冲洗完毕后使其进入工作运行状态，同时将下一水处理反应器停止工作并进行反冲洗。

3.根据权利要求1所述的一种水处理方法，其特征在于：所述填料内置于一带孔球壳中，所述带孔球壳表面开有小孔，所述小孔的直径不小于所述填料上承载的微生物的最大轮廓尺寸。

4.根据权利要求3所述的一种水处理方法，其特征在于：位于所述带孔球壳内的所述填料外围包络有微孔封闭体，所述微孔封闭体表面开有微孔，所述微孔的直径不小于所述填料上承载的微生物的最大轮廓尺寸。

5.根据权利要求1、3或4所述的一种水处理方法，其特征在于：所述填料上承载的微生物为好氧微生物。

6.根据权利要求1所述的一种水处理方法，其特征在于：将含有微生物的菌液注入至所述水处理反应器内，所述菌液中的所述微生物通过过滤作用固定在所述水处理反应器内的所述过滤层上。