CN104129887A - 一种基于膜生物反应器的中水回用系统 - Google Patents

一种基于膜生物反应器的中水回用系统 Download PDF

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本发明涉及中水回收再利用领域,特别是涉及一种基于膜生物反应器的新生纯净水回用一体化系统。所述系统包括隔油池,沉淀池,调节池,兼氧池,生物反应膜池,循环泵及中水回用箱;所述隔油池连接沉淀池,过滤废水中的油脂物及较大个体颗粒物后,处理水进入沉淀池;所述沉淀池与调节池相连接,沉淀处理水中的杂物并调节水位降解水中氨氮;并连接兼氧池,生物反应膜池;所述处理水流入兼氧池和生物反应膜池进行曝气减少水中化学需氧量COD,生物反应膜池进行过滤产水;所述兼氧池和生物反应膜池安装有循环水泵;所述生物反应膜池连接中水回用箱。本发明使用生物降解法,膜处理技术,产水水质优良,满足更多、更高的用水需求。

Description

—种基于膜生物反应器的中水回用系统
技术领域
[0001] 本发明涉及中水的回收再利用领域,特别是涉及一种基于膜生物反应器的中水回用系统。
背景技术
[0002] 水资源的短缺和排污的环保压力,制约着我国经济社会的发展。因此,各工业企业、市政污水厂等纷纷尝试开始进行污水深度处理和中水回用,以实现污水资源化利用,更好的保护环境,解决水问题。
[0003] 对于中水回用来说,首先考虑的基础依据是回用的使用场所。工业企业用水场合包括:循环冷却水、锅炉水、工艺用水、冲洗水等。市政用水主要包括:饮用水、绿化水、景观用水等。这些用水水质标准一般都包含两个主要的、综合性的指标:浊度/悬浮固体(ss)、含盐量(TDS)。
[0004] 使用膜法中水回用技术主要包括的过程分为两步:
[0005] I)除浊、去除悬浮颗粒:超滤膜、微滤膜,将污水处理残余的生物絮体、菌类等截留,使出水澄清,可达到回用或者进一步处理回用。用于除浊的膜技术包括:中空纤维超滤膜、膜生物反应器(MBR)等。
[0006] 2)脱盐:反渗透膜RO或者纳滤NF,将澄清的出水进行膜脱盐,分为两股浓水(排放)和淡水(回用)。
发明内容
[0007] 本发明的目的在于,提供一种基于膜生物反应器的中水回用系统。
[0008] 本发明的技术方案如下:
[0009] 一种基于膜生物反应器的中水回用系统,所述系统包括隔油池,沉淀池,调节池,兼氧池,生物反应膜池,循环泵及中水回用箱;
[0010] 所述隔油池连接沉淀池,过滤废水中的油脂物及较大个体颗粒物后,处理水进入沉淀池;
[0011] 所述沉淀池与调节池相连接,沉淀处理水中的杂物并调节水位降解水中氨氮;并连接兼氧池,生物反应膜池;
[0012] 所述处理水流入兼氧池和生物反应膜池进行曝气减少水中化学需氧量C0D,生物反应膜池进行过滤产水;所述兼氧池和生物反应膜池安装有循环水泵;
[0013] 所述生物反应膜池连接中水回用箱。
[0014] 进一步的,所述系统还包括一生物反应平板膜,所述生物反应平板膜安装于生物反应膜池中进行水离子过滤。
[0015]进一步的,所述系统还连接有纯净水处理设备,所述纯净水处理设备包括:
[0016] 石英砂过滤器,活性炭过滤器,精密过滤器,高压泵,反渗透膜及纯净水箱;
[0017] 所述中水回用箱中的水依次通过石英砂过滤器,活性炭过滤器,精密过滤器,石英砂过滤器和活性炭过滤器过滤和吸附中水的杂质以及水中的色素;精密过滤器隔离水中的较大的离子及重金属离子;
[0018] 高压泵进行加压使水通过反渗透膜孔隙后流入纯净水箱。
[0019] 进一步的,所述系统还包括一 PLC控制系统级控制箱,控制系统整个流程的实施。
[0020] 进一步的,所述中水回用箱连接至生活用水区,提供景观水池、卫生间、浇花杂用水点的用水。
[0021] 进一步的,所述系统还包括还包括一加药箱,与生物反应膜池相连接,对生物反应膜池流出的处理水加药消毒处理。
[0022] 本发明的有益效果在于:
[0023] 1、使用膜处理技术,产水水质优良,满足更多、更高的用水需求;
[0024] 2、膜技术涵盖多种功能,包括不同脱除效率的除浊、脱盐系统,应用选择较广;
[0025] 3、高盐分时,膜法成本优于树脂法;
[0026] 4、膜材料成本下降,技术稳定性提高,使膜法变得普遍。
附图说明
[0027] 图1本发明的基于膜生物反应器的中水回用系统结构图。
[0028] 图2是本发明纯净水处理设备结构图。
[0029] 其中,1-隔油池,2-沉淀池,3-调节池,4-兼氧池,5-生物反应膜池,6_循环泵,7-中水回用箱,8-生物反应平板膜,9-新生纯净水处理设备,10-生活用水区,11-加药箱,12-活性污坭池,13-增压泵,14-活性炭过滤器,15-树脂软化过滤器,16-精密过滤器,17- 一级高压泵,18- 一级反渗透膜,19-中间水箱,20- 二级高压泵,21-PH调节器,22- 二级反渗透膜,23-新生纯净水箱,24-清洗系统。箭头指示的是处理水的流动方向。
具体实施方式
[0030] 下面结合附图,对本发明的技术方案作进一步的说明。
[0031] 工艺流程选择:对一般生化二沉池出水的深度处理,最常用的处理步骤就是过滤,使二沉池出水的生物絮体和胶体物质可以截留在滤料上面,降低出水的SS和浊度。对废水的深度处理,经常采用砂滤和活性炭过滤。砂滤作为主要用于去除SS、胶体物质,而活性炭可过滤吸附有机物、重金属类、氧化性物质。对于出水SS时有波动,为保证过滤能稳定长期运行,可对进水增设混凝沉淀等措施,以延长过滤器的反冲周期。
[0032] 经过过滤出水的SS可降低为< 5mg/L,绝大多数的大粒径胶体颗粒也可去除,但是对小于0.1um以下的微粒依然部分存在,对RO膜的运行依然是一个污染。因此,有必要对RO膜前进行预过滤。中空纤维膜超滤的过滤粒径为0.01um到0.2um,原则上透过中空纤维膜超滤的出水浊度为0,同时截留水中的细菌,防止后级膜的细菌污染。且系统的回收率高,可以达到90%以上。因此中空纤维膜超滤对RO膜来讲,是一个良好的预处理。
[0033] 反渗透RO膜对于脱盐来说是一个理想选择。标准反渗透膜的NaCl截留率为99%以上,原则上透过膜的产水只有纯净的水。对多价离子、有机物等的截留则更为彻底。反渗透系统对污水脱盐处理的脱盐率一般达95%以上,对COD、BOD去除率在85%以上,水回收率为70%~85%,产水水质稳定可靠。出水含盐量、硬度、浊度、COD、SS等指标极低,一般可直接回用或进一步脱盐作为纯水、锅炉补给水等使用。
[0034] 反渗透膜由于一般采用卷式膜结构,为保证反渗透系统的正常高效稳定运行,污水进入反渗透膜前需要采用一定的预处理,去除废水中不溶的颗粒、胶体等,以满足反渗透进水SDI < 3的要求,并降低导致膜面结垢的离子浓度,微胶体等。
[0035] 膜生物反应器(Membrane B1logical Reactor简称MBR)工艺是通过改进现有的好氧处理系统,提高处理水质来实现预处理的。MBR工艺有以下几个优点:
[0036] (I)MBR针对传统活性污泥法的缺点,对污泥完全截留,提高了某些难讲解有机物的停留时间,可显著降低出水的COD ;
[0037] (2)通过膜截留,提高了好氧池内的污泥浓度,减少污泥的流失,可较好的耐冲击负荷;
[0038] (3)由于MBR出水水质浊度极低,无须再进行处理可直接进入后续RO膜系统进行脱盐;
[0039] (4)由于出水COD非常低(预计可达到40~6mg/L),这样后续RO膜系统的浓水通常可以直接排放,不需要考虑浓水再处理问题。
[0040] 对这些工艺技术选择、组合的主要依据是:(I)企业排放废水的水质情况;(2)处理规模;(3)回用对象也就是处理后达到的要求水质;(4)技术经济性的比较。
[0041] 各个单元处理工艺是相当于一定量的不同污染物而设置,各个单元处理工艺相互协助,共同完成了对污染物的去除,使废水净化达到回用的目的。当然,对于回用处理并不一定都需要那么长的流程,各个单元工艺可以灵活进行组合,只要可以完成各自的工艺要求,就可以选择合适的工艺。
[0042] 中水回用工程案例:
[0043] MBR系统工作过程:
[0044] 注:污水供水泵、风机、抽吸泵、MBR池循环泵(兼氧循环泵)、中水供水泵都可以分别单独手动启动(配开关)。抽吸泵加速和减速时间为10秒。MBR系统上有3个电子流量计要传给PLC显示。纯净水设备上有I个电子流量计要传给PLC显示。系统功率传给PLC显不O
[0045] 在对系统进行污泥驯化之前,需要对污水处理系统中的所有杂物清扫干净。系统所有动力设备都必须具备手动和自动模式控制模式。往各处理池内注入清水,在手动状态下开启动设备,确保各设备运转正常。排空调节池清水,往兼氧池中按照5kg/m3的比例投入经过筛分后的种泥,开启污泥循环泵,定期加入营养盐。繁殖后的污泥部分溢流入MBR池。待MBR池污泥浓度达到3kg/m3的时候,MBR系统即可以进入自动运行状态。
[0046] 1、简要步骤:
[0047] A、整套设备的正常运行
[0048] B、MBR池的正常运行
[0049] C、MBR的清洗过程
[0050] I1、具体步骤:
[0051] A第一步,调节池有水位感应器感应到水量20cm,启到进污水供水泵把水打到兼氧池中;到兼氧池低部。水位达到一定高度170cm后溢流入MBR池。MBR池水位感应器感应到,MBR池中水量在(启动系统水位时(L7m))启动:风机、MBR池循环泵(兼氧循环泵)60秒后,再加速启动抽吸泵进行产水;风机打开对MBR池进行曝气抽吸泵进行产水(系统正常工作)。中水箱水位感应器感应到水量在正常水位15cm以上,启动中水箱供水泵给卫生间冲厕水及杂用水点进行供水。(但当卫生间及杂用水点无需用水时通过压力传感器把大于2KG的压力传传给PLC,PLC给出指令:供水泵停止工作,PLC显示中水供水泵停止)采用自动泵控制,如果水量到达安全排水口水位39cm时,水会从安全排水口通过单向阀排Fs3出到景观水池中,单向阀Fs3防止景观水池水回流到污水箱里。(调节池的污水泵带液位器)。
[0052] B、当调节池水位到低水位时(0.1m)水位感应器把信号传给PLC (显示调节池低水位,污水供水泵停止);在MBR池水位到低水位时(1.6m)水位感应器把信号传给PLC,PLC给出指令:抽吸泵、风机、循环泵停止工作。系统此时有调节池污水泵,中水箱供水泵工作,随时给用水点进行供水。系统处在自动模式,兼氧池水位190cm时,污水泵停,其他的正常模式,
[0053] 当调节池水位到工作水位时(0.25m),系统启动启动:A。
[0054] 第二步:系统自动模式下运行中(Fdl、Fd2常开,Fd3、Fd4常闭),每产水8分钟,抽吸泵减速到O (停2分钟)。再加速到2000转运行8分钟。(每5个周期反洗一次)。其余时间仅曝气冲刷,不反洗。
[0055] 反洗程序:抽吸泵减速到O再加速到1000转运行I分钟。抽吸泵减速到O时Fdl关Fd3开,I秒后Fd2关Fd4开(流量控制在100L/H压力IMpa,如果超压“压力> IMpa”系统报警停止工作,提示反洗超压,“压力< IMpa”时系统再次启动)。对MBR膜进行反洗I分钟。抽吸泵减速到O-再加速到2000转(10秒)。抽吸泵减速到O时Fd4关Fd2开,Fdl开Fd3关工作8分钟。系统自动模式循环工作。(污水供水泵、风机、抽吸泵、MBR池循环泵(兼氧池循环泵)、中水供水泵都处于自动模式状态)
[0056] 注:当真空压力变送显示为-0.2时,PLC检测到压力变送器的信号时,系统进行对MBR膜清洗I分钟:启动反洗程序
[0057] 系统循环工作反洗1000次(约15天)后一次反洗时同时加药一次进行加药消毒反洗
[0058] 第三步:当中水箱里的水位在警戒水位5cm时水位感应器把信号传给PLC ;PLC给出指令:启动(但不开启)自来水管路中的电磁阀Fd5(单向阀起作用,自来水不会回流到中水箱里)。当用水点需要用水时水流传感器把信号转给PLC,且供水压力低IKG时,PLC给出指令:市政自来水管道上电磁阀Fd5打开,同时启动抽吸泵,给用水点进行供水。
[0059] 当中水箱里的水位在正常水位时水位15cm感应器把信号传给PLC ;PLC给出指令:关闭市政自来水管道上的电磁阀Fd5。中间水箱系统进行正常供水。(如果此时用水点不用水,压力达不到供水压力不启动中水供水泵“泵为自动泵”)。
[0060] 第四步:兼氧池、MBR池的安全排水口先排到调节池中,调节池中的中安全排水口排到安全排污水道。(正常情况下不会发生此种情况)
[0061] 第五步:当系统要冲洗MBR膜时,系统如果检测到纯净水箱里水位低于警戒线时(0.2m),系统停止工作,同时报警纯净水箱水量不足,请补水。等纯净水设备制水到水量大于(0.2m)时系统继续工作。
[0062]第六步:新生纯净水设备反渗透:启动、关闭
[0063]启动新生纯净水设备反渗透设备,打开进水电磁阀控制器Fd6启动、增压泵启动、完成工作后,启动控制器2工作完成后,开关量信号传给PLC起动Pl,当中间水箱水信在正常水位是时启动P2,同时启动HP调节器,当HP调节剂在低水位时二级系统及HP调节器停止工作,同时发出警报要求添加HP调节剂。中间水箱水位在低水位时P2停、HP调节器停。新生纯净水箱水满时P2停、HP调节器停。控制器1、控制器2清洗工作时Pl停,清洗工作完成后启动。缺水保护I缺水Pl停,水保护2缺水P2(缺水开关量)。电子流量计把流量传给PLC(4mA-20mA)。电导率仪把新生纯净水电导率传给PLC,对产水水质进行实时监测。当产水流量、产水水质电导超过最大设定值时系统进行回药清洗。启动清洗系统,清洗完成后系统进入正常工作。

Claims (6)

1.一种基于膜生物反应器的中水回用系统,所述系统包括隔油池,沉淀池,调节池,兼氧池,生物反应膜池,循环泵及中水回用箱; 所述隔油池连接沉淀池,过滤废水中的油脂物及较大个体颗粒物后,处理水进入沉淀池; 所述沉淀池与调节池相连接,沉淀处理水中的杂物并调节水位降解水中氨氮;并连接兼氧池,生物反应膜池; 所述处理水流入兼氧池和生物反应膜池进行曝气减少水中化学需氧量COD,生物反应膜池进行过滤产水;所述兼氧池和生物反应膜池安装有循环水泵; 所述生物反应膜池连接中水回用箱。
2.根据权利要求1所述一种中水回用系统,其特征在于:所述系统还包括一生物反应平板膜,所述生物反应平板膜安装于生物反应膜池中进行水离子过滤。
3.根据权利要求1所述一种中水回用系统,其特征在于,所述系统还连接有纯净水处理设备,所述纯净水处理设备包括: 石英砂过滤器,活性炭过滤器,精密过滤器,高压泵,反渗透膜及纯净水箱; 所述中水回用箱中的水依次通过石英砂过滤器,活性炭过滤器,精密过滤器,石英砂过滤器和活性炭过滤器过滤和吸附中水的杂质以及水中的色素;精密过滤器隔离水中的较大的离子及重金属离子; 高压泵进行加压使水通过反渗透膜孔隙后流入纯净水箱。
4.根据权利要求1所述一种中水回用系统,其特征在于:所述系统还包括一 PLC控制系统级控制箱,控制系统整个流程的实施。
5.根据权利要求1所述一种中水回用系统,其特征在于:所述中水回用箱连接至生活用水区,提供景观水池、卫生间、浇花杂用水点的用水。
6.根据权利要求1所述一种中水回用系统,其特征在于:所述系统还包括还包括一加药箱,与生物反应膜池相连接,对生物反应膜池流出的处理水加药消毒处理。
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