CN107055937A - 一种基于生化与电解技术的污水深度处理再生利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于生化与电解技术的市政污水的深度处理及再生利用方法,包括如下步骤:(1)厌氧处理;(2)缺氧与好氧处理;(3)二次沉淀;(4)纳米催化电解(NCE);(5)絮凝沉淀或混凝沉淀;(6)过滤。本发明首先将污水采用厌氧处理后,再缺氧与好氧交替处理和二次沉淀,再经过电解、絮凝沉淀或混凝沉淀与过滤的组合工艺使市政污水经过处理达到地表类四类或类三类水的水质标准。通过电解去除COD、BOD、色度、氨氮和总氮;通过絮凝沉淀或混凝沉淀去除COD、石油类、植物油,同时去除磷、部分有机物和总氮;通过过滤去除固体颗粒物质(SS),过滤出水达到地表类4类或类3类水水质标准。

Description

一种基于生化与电解技术的污水深度处理再生利用方法
技术领域
[0001] 本发明属于环境工程的水污染治理领域,更为具体地说是将市政污水深度处理使 之达到地表类4类或类3类水质从而满足再生利用的方法。
背景技术
[0002] 为了加强污水处理管理,控制水污染,2002年国家颁布了《城镇污水处理厂污染物 排放标准》(6818918-2002)。2006年,原国家环境保护总局对《城镇污水处理厂污染物排放 标准》(GB18918 — 2002)中一级A标准和一级B标准的执行对象进行调整,要求:城镇污水处 理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域时,执行一级标准 的A标准,排入《地表水环境质量标准;KGB3838 — 2002)中ΙΠ类功能水域(划定的饮用水水源 保护区和游泳区除外)、《海水水质标准》(GB3097 —1982)中海水二类功能水域时,执行一级 标准的B标准。
[0003] 当前的市政污水处理厂比较常用的A2/0及其改良工艺(如UCT工艺)、各种氧化沟 工艺、SBR类及其变型工艺(CAST工艺等)等,但不外乎活性污泥法工艺和生物膜法工艺两 种。目前活性污泥法占有绝对优势,仅有少数污水厂采用生物膜法工艺。采用这些工艺的出 水如不加深度处理多数只能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准KGB18918-2002)—级B 标准出水指标,其指标如表1: 表1基本控制项目最高允许排放浓度(日均值)
Figure CN107055937AD00041
' 为了改善水环境,2015年国务院下达了“关于印发水污染防治行动计划的通知(国发^ 〔2015〕17号)”。通知要求“现有城镇污水处理设施,要因地制宜进行改造,2020年底前达到 相应排放标准或再生利用要求。敏感区域(重点湖泊、重点水库、近岸海域汇水区域)城镇污 水处理设施应于2017年底前全面达到一级A排放标准。建成区水体水质达不到地表水IV类 标准的城市,新建城镇污水处理设施要执行一级A排放标准”。现有的多数市政污水处理厂 的污水处理工艺的出水只能达到一级B的标准,部分污水厂在A2/0及其改良工艺(如UCT工 艺)之后增加絮凝他称混凝)除磷和生物脱氮(多采用深床滤池过滤)或MBR工艺处理后可 以达到一级A标准的出水水质。如果需要更高的水质,还需进一步深度处理。
[0004] 如果采用uA2O+絮凝(混凝)沉淀除磷+生物脱氮(脱C0D、B0D) +过滤”的污水深度处 理工艺,通常情况万吨污水投资约2500〜2800万元,万吨污水占地约3100〜3400平方米。 BOT模式下,运行服务费约约为1.2〜1.8元/m3。
[0005] 如果采用uA2O+化学除磷+MBR”工艺,万吨污水处理工程的投资约3200〜3500万 元,万吨污水工程占地约2400〜2600平方米,处理每吨水的综合运行成本约为1.4〜2.0元/ m3〇
[0006] 这两种工艺,不仅投资大,运行费用高,而且经过处理后的排放水只能达到《城镇 污水处理厂污染物排放标准KGB18918-2002)—级A标准出水指标,要作为再生水使用,还 要进行深度处理才能满足再生水的水质标准,因此,急需一种经济实用的污水深度处理再 生利用方法。
发明内容
[0007] 本发明的目的在于提供一种经济实用的市政污水深度处理再生利用方法以生产 再生水。
[0008] 本发明采用如下技术方案: 它是将市政污水经过厌氧处理、缺氧处理和好氧处理后增加电解、絮凝沉淀(也称混凝 沉淀)和过滤步骤,即包括如下步骤: (1) 厌氧:污水经过粗格栅和细格栅除去固体杂质后,进入初沉池沉淀,出水进入厌氧 池在厌氧的作用下将有机酸分解成甲烷和二氧化碳,降低C0D; (2) 缺氧/好氧:厌氧池出水进入缺氧池和好氧池(又称A/0池)进行缺氧/好氧处理,通 过A/0处理工艺中的缺氧菌和好氧菌的氧化降解作用进一步除去C0D、氨氮和总氮,使污水 得到净化废水; (3) 沉淀:A/0生化处理的出水在二沉池内进行泥水分离,沉淀下来的污泥部分回流到 厌氧池(A池),剩余污泥由栗输送到污泥浓缩池; (4) 纳米催化电解(NCE):将经过步骤(1)至(3)处理后的出水栗入电解机中电解,电解 过程中,阳极产生Cl ·和0 ·,Cl ·和0 ·与有机物(C0D和B0D)氨氮等反应,生成C02、H20、 N2和MV,除去有机物,降低COD和BOD,氨氮;阴极产生“Η · ”和“0H · ”,产生的“Η · ”和 “0Η · ”与“MV”和有机物(C0D和B0D)氨氮等反应,生成C02、H20、N2; (5) 絮凝(混凝)沉淀:步骤(4)电解后污水进入絮凝(混凝)反应池,向絮凝(混凝)反应 池中加入1〜50g/ m3硫酸亚铁溶液和1〜5mg/ m3助凝剂进行絮凝(混凝)反应,Fe2+与电解 未反应完全的Cl ·、0 ·、0H ·或Cl2反应生成Fe3+,Fe3+与POZ反应生成磷酸铁沉淀除去污水 的磷,与(MT反应生成Fe (OH) 3沉淀进行絮凝(混凝)反应,通过吸附作用除去石油类、动植物 油等有机物,进入沉淀池进行沉淀分离,污泥进入污泥处理系统脱水成泥块,清液进入步骤 (6)过滤; (6) 过滤:步骤(5)絮凝沉淀后的污水(清液)进入过滤装置过滤,清液即为达到地表类4 类或类3类水质标准的再生水,泥浆进入污泥处理系统脱水成泥块。
[0009] (7)污泥处理 初沉池和步骤(3)二沉池的产生的沉淀(即污泥)和步骤(5)沉淀产生的沉淀(即污泥) 通过管道进入污泥浓缩池,再经过污泥脱水机的脱水作用使得污泥减容,脱水后含水量小 于或等于60%的干泥进行外运或堆肥处理,滤液则回流至步骤(1)前的粗格栅进水口; (8)气体处理 步骤(1)厌氧处理中产生的沼气经沼气脱硫及焚烧系统处理后的尾气进入尾气除臭系 统处理。
[0010] 对于进水污染物较高的污水,步骤(2)所述的缺氧/好氧之后还可以有一个二段AO 处理步骤,以进一步除去污水中的C0D、B0D、氨氮和总氮等。
[0011] 步骤(4)所述电解的电解工作电压为5〜500V,相邻两电极间的电压为1〜15V,电 流密度为5〜500mA/cm2,步骤(4)中污水在电解机中的停留时间为5s〜lOmin。
[0012] 步骤(4)电解机设有电源和电解槽,所述电解槽内的阴极为石墨、钛、铁、铝、锌、 铜、铅、镍、钼、铬、合金、有贵金属氧化物涂层的钛电极、纳米催化电极中的一种,阳极为有 贵金属氧化物涂层的纳米催化电极,电极为板状或网状,阴、阳交替的分布在电解槽内,相 邻电极板的距离为4〜I Omm。
[0013]所述纳米催化电极的表层涂覆有晶粒为10〜42nm的贵金属氧化物催化涂层,所述 纳米催化电极的基板为钛板、其它金属板或塑料板。
[0014] 步骤(4)所述电解是直接电解或间接电解的一种,最佳效果是直接电解。
[0015] 1、阳极 主要的电极反应是:2C1--2e —2 Cl · —ChT 3H20+2e^0 · +2H30+ 由于H3O+的生成,在阳极附近,碱性降低,酸性上升。
[0016] 2、阴极 阴极采用纯金属钛(或不锈钢板),在水的电解中,阴极在净化水中也起到重要的作用: 降低重金属离子和活性磷等的浓度,水质得到极大地改善,能达到超一类水的标准。
[0017] 在阴极上,主要的化学反应是:H20—H++0H 一 主要的电极反应是:2H++2e—2H ·—出丁 2H30++2e—2H · +2H20 — Η2Ϊ+2Η2Ο 由于H2的析出,在阴极附近,酸性降低,碱性上升。
[0018] 阴极的电极过程的其他效应: ①浓差极化 在通电的时候,阴极上有大量的电子,这时由于电场力的作用,水中的阳离子如h3〇+、 Na+、Ca2+、Mg2+、Pb2+、Cu2+……就会向阴极迀移,形成浓差极化。
[0019] ②多电层效应 在阴极表面阳离子的浓度就会显著上升,而形成双电层,在双电层外层就会有阴离子 存在(如HP042'HC03'Cr……电荷相反的阴离子,这一层的离子称为“反离子”),因而生成 “三电层”,如图1所示。
[0020] ③沉淀反应 由于酸碱效应,致使hp〇42\h++p〇43-的平衡向右移动。又由于双电层效应,在阴极附近 的[Ca2+]、[PO43-]显著增大,因此发生沉淀反应:
Figure CN107055937AD00071
同理,将有可能发生如下沉淀反应:
Figure CN107055937AD00072
生成的物质就沉积在阴极表面,从而形成阴极垢。
[0021] 电极反应产生的自由基活性很强,“0·、0Η·”能与其相近的有机物分子反应生 成水和二氧化碳;“0 · ”与“ΝΗ3”反应生成水和“Ν〇3_”; “C1 ·和H · ”与相近的“Ν〇3_”和“氨 氮)反应生成Ν2和Η2〇。
[0022] 由于在低电压、大电流的情况下,在电极表面喷射成电子雾,因此,电极反应不仅 发生在电极表面上,而是整个电解机的立体空间里。
[0023] 电解去C0D、氨氮、总氮和色度、臭味的原理: 电解过程中,电极反应生成Cl ·、0 ·、0Η ·、Η ·等自由基;未及时反应的则生成OCr。
[0024] (1)脱 COD、BOD 原理 R H (R表示有机物基团)+ 0--->C02T + H2O (2) 脱色(除臭味)原理 R -R' (R'表不有机物发色基团)+0 ·-->C〇2t + H2O (3) 脱氨氮原理(主反应1): NH3+ HOCl —-> NH2CI + H2O (—氯胺) NH2Cl + HOCl —-> NHCI2 + H2O (二氯胺) 2NH2C1 + HOCl一-> Ν2Ϊ+ 3HC1 + H2O (脱氮主反应一) (4) 脱硝态氮原理(主反应2):
Figure CN107055937AD00073
电解具有如下效应并实现以下目标: (1)、电击效应 在低电压,大电流作用下,电流直接击穿中水中微生物的细胞壁,导致微生物的死亡。
[0025] (2)、夺取电子作用 活的微生物都带有电荷,在低电压,大电流作用下,夺取中水中的微生物本身自带的电 子,使微生物失去电子而死亡。
[0026] (3)、自由基杀灭作用 电解能产生化学活性很强的自由基:如· C1、· H、· 0、· OH等,能有效杀灭病毒、细菌 及藻类的孢子起到消毒的目的。
[0027] 通过以上三个效应,确保出水的微生物指标合格。
[0028] (4)、氧化作用 电解时产生化学活性很强的自由基:如· Cl、· H、· 0、· OH等,能迅速地与污水中的有 机物,如有机物、有色物质、氨氮、总氮等起电催化反应从而达到降低其⑶D、B0D、总氮、氨 氮、动植油、石油类、阴离子表面活性剂浓度和色度的目的。
[0029] (5)、沉淀作用 电解过程中产生的OH可以与一些金属离子作用(如Fe3+)产生沉淀沉降下来,这些沉淀 小颗粒可起助凝剂的作用,促进溶液中的悬浮物质聚集沉降。另外电解过程中,电场可以迅 速破坏水体中的胶体结构,使水体脱稳,促使存在于废水中的固体悬浮物、水中杀灭的微生 物、细菌、藻类和浮游生物尸体、被溶解在水中的胶体长产生絮凝沉淀,极大限度降低投加 的絮凝剂的用量。
[0030] (6)、气浮作用 电解过程中阴极产生的· H未及时与硝态氮反应的,就生成氢气,形成大量的微气泡, 随着气体的上浮,会带出大量的固体悬浮物,达到固液分离的效果,形成气浮作用,进一步 降低废水中的COD、色度、浊度等污染指数。
[0031] (7)、协同作用 电解除了产生自由基外还能产生显著的协同效应,如酸碱效应、多电层效应、气浮效 应、诱导效应和吸附效应等因此能大大提高NCE的效率。
[0032] (8)、除臭作用 电解除了产生的自由基与污水中的发嗅物质作用,能消除嗅味外,电解过程的电磁振 荡能使发臭物质的化学键发生开环断链作用,从而消除臭味。因此,电解有难以让人致信的 消除臭味效果。
[0033] 通过以上作用确保出水的⑶D、B0D、总氮、氨氮、动植油、石油类、阴离子表面活性 剂浓度和色度指标合格。
[0034] 步骤(5)絮凝(混凝)沉淀所述絮凝剂还可以为铁盐、铝盐、聚铝、聚铁的一种或任 意两种以上组合;所述铁盐为硫酸铁、硫酸亚铁;所述铝盐为硫酸铝或氯化铝;所述聚铝为 聚合氯化铝、聚合硫酸铝或聚合硅酸铝;所述聚铁为聚合氯化铁、聚合硫酸铁或聚合硅酸 铁;用量为1〜50g/m3。
[0035] 步骤(5)絮凝(混凝)沉淀所述的最佳絮凝剂为硫酸亚铁,用量为1〜50g/m3。
[0036] 步骤(5)絮凝(混凝)沉淀所述助凝剂为PAM,用量为1〜3g/m3。
[0037] 步骤(5)絮凝(混凝)沉淀时如果污水的pH小于6时,还包括一个加入氢氧化钠或碳 酸钠调节污水的至PH7〜9的步骤。
[0038] 步骤(5)所述的絮凝(混凝)沉淀是在高效沉淀池进行絮凝(混凝)反应,进行固液 分呙。
[0039] 步骤(5)所述的絮凝(混凝)沉淀是在混凝反应池(罐)进行混凝反应,在沉淀池中 进行沉淀。
[0040] 步骤(5)絮凝(混凝)沉淀所述的除磷原理:
Figure CN107055937AD00081
此外,还会产生多电层效应: 同时,通过絮凝(混凝),可以消耗电解产生的多余的自由基。
[0041] 步骤(6)所述的过滤是在V型滤池或在砂滤池、多介质过滤池(罐)或滤布滤池过 滤的一种。
[0042] 市政污水经过本发明的污水深度处理再生利用技术处理后,其出水水质可以达到 表2的全部指标。
[0043] 表2再生水水质指标(单位:mg/L) 本发明和现有技术相比,具有如下优点:
Figure CN107055937AD00091
1、投资省 本发明的污水深度处理再生利用方法的万吨投资约2500〜3000万元,与uA2O+絮凝(混 凝)沉淀除磷+生物脱氮(脱C0D、B0D)+过滤”的污水深度处理工艺的投资相当,但节省用地, 与uA2O+絮凝(混凝)沉淀除磷+MBR”比较节省500〜1000万元。
[0044] 2、出水水质高 采用“A20+絮凝(混凝)沉淀除磷+生物脱氮(脱C0D、B0D) +过滤”的污水深度处理工艺或 “A20+絮凝(混凝)沉淀除磷+MBR”的污水深度处理工艺,其出水水质只能达到《城镇污水处 理厂污染物排放标准》(GB18918-2002) —级A标准出水指标,不能作为再生水直接利用,而 采用本发明的污水深度处理再生利用技术其出水水质不仅可以达到地表类4类水质,而且 可以达到地表类3类水质,水质高,可以作为再生水直接利用。
[0045] 3、占地少 采用“A20+絮凝(混凝)沉淀除磷+生物脱氮(脱C0D、B0D) +过滤”的污水深度处理工艺, 万吨污水处理工程占地约3100〜3400平方米;采用uA2O+絮凝(混凝)沉淀除磷+MBR”的污水 深度处理工艺,万吨污水处理工程占地2400〜2500平方米;采用本发明,万吨污水处理工程 占地2100〜2200平方米,比采用uA2O+絮凝(混凝)沉淀除磷+MBR”的污水深度处理工艺还节 省占地。
[0046] 4、运行费用低 在BOT投资模式下,采用uA2O+絮凝(混凝)沉淀除磷+生物脱氮(脱C0D、B0D) +过滤”的污 水深度处理工艺,吨污水处理费用为1.3〜1.6元;采用“A20+絮凝(混凝)沉淀除磷+MBR”的 污水深度处理工艺,吨污水处理费用为1.5〜1.9元;而采用本发明的污水深度处理再生利 用方法,吨污水处理费用为1.2〜1.5元,三种提标改造工艺的主要经济技术指标对比如表3 所示。
[0047] 表3、三种污水深度处理工艺的主要经济技术指标对比表
Figure CN107055937AD00101
附图说明
[0048]图1为阴极二电层不意图。
[0049] 图2为本发明生化与电解技术的污水深度处理再生利用工艺流程图一。
[0050] 图3为本发明生化与电解技术的污水深度处理再生利用工艺流程图二。
具体实施方式
[0051] 下面参照图说明本发明的具体实施方式。
[0052] 实施例一 参照图2,某污水处理厂的实施例,所述污水的进水水质指标如表4。
[0053] 表4、某污水处理厂的进水水质指标
Figure CN107055937AD00102
' 由于进水污染物深度较低,采用图2的生化与电解技术的污水深度处理再生利用工艺/ 步骤如下: (1) 厌氧:污水经过粗格栅和细格栅除去固体杂质后,进入初沉池沉淀,出水进入厌氧 池在厌氧的作用下将有机酸分解成甲烷和二氧化碳,降低COD; (2) 缺氧/好氧:厌氧池出水进入缺氧池和好氧池(又称A/Ο池)进行缺氧/好氧处理,通 过A/Ο处理工艺中的缺氧菌和好氧菌的氧化降解作用进一步除去COD、氨氮和总氮,使污水 得到净化废水; (3) 沉淀:A/Ο生化处理的出水在二沉池内进行泥水分离,沉淀下来的污泥部分回流到 厌氧池(A池),剩余污泥由栗输送到污泥浓缩池; (4) 纳米催化电解:将经过步骤(1)至(3)处理后的出水栗入纳米催化电解机中电解,电 解过程中,阳极产生Cl ·和0 ·,Cl ·和0 ·与有机物(COD和B0D)氨氮等反应,生成⑶2、 Η20、Ν2和MV,除去有机物,降低COD和BOD,氨氮;阴极产生“H · ”和“0H · ”,产生的“H · ” 和“0H · ”与“MV”和有机物(C0D和B0D)氨氮等反应,生成C02、H20、N2; (5) 絮凝(混凝)沉淀:步骤(4)电解后污水进入絮凝(混凝)反应池,向絮凝(混凝)反应 池中加入1〜50g/ m3硫酸亚铁溶液和1〜5mg/ m3助凝剂进行絮凝(混凝)反应,Fe2+与电解 未反应完全的Cl ·、0 ·、0H ·或Cl2反应生成Fe3+,Fe3+与P〇43_i应生成磷酸铁沉淀除去污水 的磷,与(MT反应生成Fe (OH) 3沉淀进行絮凝(混凝)反应,通过吸附作用除去石油类、动植物 油等有机物,进入沉淀池进行沉淀分离,污泥进入污泥处理系统脱水成泥块,清液进入步骤 (6)过滤; (6) 过滤:步骤(5)絮凝沉淀后的污水(清液)进入过滤装置过滤,清液即为达到地表类4 类或类3类水质标准的再生水,泥浆进入污泥处理系统脱水成泥块。
[0054] (7)污泥处理 初沉池和步骤(3)二沉池的产生的沉淀(即污泥)和步骤(5)沉淀产生的沉淀(即污泥) 通过管道进入污泥浓缩池,再经过污泥脱水机的脱水作用使得污泥减容,脱水后含水量小 于或等于60%的干泥进行外运或堆肥处理,滤液则回流至步骤(1)前的粗格栅进水口; (8)气体处理 步骤(1)厌氧处理中产生的沼气经沼气脱硫及焚烧系统处理后的尾气进入尾气除臭系 统处理。
[0055] 所述生化后二沉池出水进入电解机,电解时相邻两极板间的电压为1.5V,电流密 度为500mA/cm2,电解后按30mg/L加入硫酸亚铁溶液,在转速为60转的条件下混凝反应后, 按lmg/L加入助凝剂PAM在转速为20转的条件下进入高效沉淀池,经过沉池沉淀后再经过砂 滤过滤,出水水质如表4。 表5、排放水水质指标_
Figure CN107055937AD00111
Figure CN107055937AD00121
' 从表4可知,污水经过以上深度处理后的出水指标达到地表类4类指标,能耗为0.3度/_ 吨。
[0056] 实施例二 参照图3,某污水处理厂的实施例,所述污水的进水水质指标如表5。
[0057] 表6、某污水处理厂的进水水质_
Figure CN107055937AD00122
' 由于进水污染物深度较高,采用图3的生化与电解技术的污水深度处理再生利用工艺/ 步骤如下: (1) 厌氧:污水经过粗格栅和细格栅除去固体杂质后,进入初沉池沉淀,出水进入厌氧 池在厌氧的作用下将有机酸分解成甲烷和二氧化碳,降低C0D; (2) 缺氧/好氧:厌氧池出水进入缺氧池和好氧池(又称A/0池)进行缺氧/好氧处理,通 过A/0处理工艺中的缺氧菌和好氧菌的氧化降解作用进一步除去C0D、氨氮和总氮,使污水 得到净化废水; (3) 沉淀:A/0生化处理的出水在二沉池内进行泥水分离,沉淀下来的污泥部分回流到 厌氧池(A池),剩余污泥由栗输送到污泥浓缩池; (4) 电解:将经过步骤(1)至(3)处理后的出水栗入电解机中电解,电解过程中,阳极产 生Cl ·和0 ·,Cl ·和0 ·与有机物(C0D和B0D)氨氮等反应,生成C02、H20、N2和NO3'除去有 机物,降低COD和BOD,氨氮;阴极产生“H · ”和“0H · ”,产生的“H · ”和“0H · ”与“NO,”和有 机物(C0D和B0D)氨氮等反应,生成CO2、H2O、N2; (5) 絮凝(混凝)沉淀:步骤(4)电解后污水进入絮凝(混凝)反应池,向絮凝(混凝)反应 池中加入1〜50g/ m3硫酸亚铁溶液和1〜5mg/ m3助凝剂进行絮凝(混凝)反应,Fe2+与电解 未反应完全的Cl ·、0 ·、0H ·或Cl2反应生成Fe3+,Fe3+与P〇43_i应生成磷酸铁沉淀除去污水 的磷,与(MT反应生成Fe (OH) 3沉淀进行絮凝(混凝)反应,通过吸附作用除去石油类、动植物 油等有机物,进入沉淀池进行沉淀分离,污泥进入污泥处理系统脱水成泥块,清液进入步骤 (6)过滤; (6)过滤:步骤(5)絮凝沉淀后的污水(清液)进入过滤装置过滤,清液即为达到地表类4 类或类3类水质标准的再生水,泥浆进入污泥处理系统脱水成泥块。
[0058] (7)污泥处理 初沉池和步骤(3)二沉池的产生的沉淀(即污泥)和步骤(5)沉淀产生的沉淀(即污泥) 通过管道进入污泥浓缩池,再经过污泥脱水机的脱水作用使得污泥减容,脱水后含水量小 于或等于60%的干泥进行外运或堆肥处理,滤液则回流至步骤(1)前的粗格栅进水口; (8)气体处理 步骤(1)厌氧处理中产生的沼气经沼气脱硫及焚烧系统处理后的尾气进入尾气除臭系 统处理。
[0059] 步骤(2)所述的缺氧/好氧之后还有一个二段AO处理步骤,以进一步除去污水中的 C0D、B0D、氨氮和总氮等。
[0060] 所述生化后二沉池出水间接进入纳米催化电解机电解后,进入高效沉淀池,加5% 碳酸钠溶液调节PH至8-9 (由于pH为6-7),按15mg/L加入硫酸亚铁溶液进行混凝反应,并按 lmg/L加入助凝剂PAM,经过高效沉淀池沉淀处理后过滤,出水为再生水,其再生水的水质如 表7。
[0061] 表7、经过深度处理后排放水的水质指标
Figure CN107055937AD00131
从表7可知,污水经过以上深度处理后的出水指标达到地表类3类指标,能耗为0.45度/ 吨。
[0062]上述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的设计构思并不局限于此,凡利用此 构思对本发明进行非实质性的改动,均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (11)

1. 一种基于生化与电解技术的污水深度处理再生利用方法,其特征在于它是将污水经 过厌氧处理、缺氧处理和好氧处理后增加电解、絮凝沉淀或混凝沉淀和过滤步骤,即增加如 下步骤: (1) 厌氧:污水经过粗格栅和细格栅除去固体杂质后,进入初沉池沉淀,出水进入厌氧 池在厌氧的作用下将有机酸分解成甲烷和二氧化碳,降低COD; (2) 缺氧/好氧:厌氧池出水进入缺氧池和好氧池进行缺氧/好氧处理,通过A/Ο处理工 艺中的缺氧菌和好氧菌的氧化降解作用进一步除去C 0 D、氨氮和总氮,使污水得到净化废 水; (3) 沉淀:A/Ο生化处理的出水在二沉池内进行泥水分离,沉淀下来的污泥部分回流到 厌氧池,剩余污泥由栗输送到污泥浓缩池; (4) 电解:将经过步骤(1)至(3)处理后的出水栗入纳米催化电解机中电解,电解过程 中,阳极产生Cl ·和0 ·,Cl ·和0 ·与有机物氨氮等反应,生成C02、H20、N2和n〇3_,除去有机 物,降低C0D、B0D、氨氮;阴极产生“H · ”和“0H · ”,产生的“H · ”和“0H · ”与“NO,’和有机物 氨氮等反应,生成c〇2、h2〇、n2; (5) 絮凝沉淀:步骤(4)电解后污水进入絮凝反应池,向絮凝反应池中加入1〜50g/ m3硫 酸亚铁溶液和1〜5mg/ m3助凝剂进行絮凝反应,Fe2+与电解未反应完全的Cl ·、0 ·、0H ·或 C12反应生成Fe3+,Fe3+与PO/反应生成磷酸铁沉淀除去污水的磷,与OIT反应生成Fe (OH) 3沉 淀进行絮凝反应,通过吸附作用除去石油类、动植物油等有机物,进入沉淀池进行沉淀分 离,污泥进入污泥处理系统脱水成泥块,清液进入步骤(6)过滤; (6) 过滤:步骤(5)絮凝沉淀后的污水(清液)进入过滤装置过滤,清液即为达到地表类4 类或类3类水质标准的再生水,泥浆进入污泥处理系统脱水成泥块; (7) 污泥处理:初沉池和步骤(3)二沉池的产生的沉淀(即污泥)和步骤(5)沉淀产生的 沉淀(即污泥)通过管道进入污泥浓缩池,再经过污泥脱水机的脱水作用使得污泥减容,脱 水后含水量小于或等于60%的干泥进行外运或堆肥处理,滤液则回流至步骤(1)前的粗格栅 进水口; (8) 气体处理:步骤(1)厌氧处理中产生的沼气经沼气脱硫及焚烧系统处理后的尾气进 入尾气除臭系统处理。
2. 如权利要求1所述的一种基于生化与电解技术的污水深度处理再生利用方法,其特 征在于:步骤(2)所述的缺氧/好氧之后包括一个二段AO处理步骤,以进一步除去污水中的 C0D、B0D、氨氮和总氮等污染物。
3. 如权利要求1所述的一种基于生化与电解技术的污水深度处理再生利用方法,其特 征在于:所述纳米催化电解机的工作电压为5〜500V,两电极间的电压为1〜15V,电流密度 为5〜500mA/cm2,步骤(4)中污水在电解机中的停留时间为5s〜lOmin。
4. 如权利要求1所述的一种基于生化与电解技术的污水深度处理再生利用方法,其特 征在于:所述步骤(4)的纳米催化电解机设有电源和电解槽,所述电解槽内的阴极为石墨、 钛、铁、铝、锌、铜、铅、镍、钼、铬、合金、有贵金属氧化物涂层的钛电极、纳米催化电极中的一 种,阳极为有贵金属氧化物涂层的纳米催化电极,电极为板状或网状,阴、阳交替的分布在 电解槽内,相邻电极板的距离为4〜10mm。
5. 如权利要求4所述的一种基于生化与电解技术的污水深度处理再生利用方法,其特 征在于:所述纳米催化电极的表层涂覆有晶粒为10〜42nm的贵金属氧化物催化涂层,所述 纳米催化电极的基板为钛板、其它金属板或塑料板。
6. 如权利要求1所述的一种基于生化与电解技术的污水深度处理再生利用方法,其特 征在于:步骤(4)所述电解是直接电解或间接电解。
7. 如权利要求1所述的一种基于生化与电解技术的污水深度处理再生利用方法,其特 征在于:步骤(5)中所述絮凝剂为铁盐、铝盐、聚铝、聚铁的一种或任意两种以上组合;所述 铁盐为硫酸铁或硫酸亚铁;所述铝盐为硫酸铝或氯化铝;所述聚铝为聚合氯化铝、聚合硫酸 铝或聚合硅酸铝;所述聚铁为聚合氯化铁、聚合硫酸铁或聚合硅酸铁;用量为1〜50g/m3。
8. 如权利要求1所述的一种基于生化与电解技术的污水深度处理再生利用方法,其特 征在于:步骤(5)中所述助凝剂为PAM,用量为1〜3g/m3。
9. 如权利要求1所述的一种基于生化与电解技术的污水深度处理再生利用方法,其特 征在于:步骤(2)絮凝沉淀时如果污水的pH小于6,还包括一个加入氢氧化钠或碳酸钠调节 污水的pH至7〜9的步骤。
10. 如权利要求1所述的一种基于生化与电解技术的污水深度处理再生利用方法,其特 征在于:步骤(5)所述的絮凝沉淀是在高效沉淀池进行絮凝反应和固液分离,或其他反应池 和沉淀池中进行。
11. 如权利要求1所述的一种基于生化与电解技术的污水深度处理再生利用方法,其特 征在于:步骤(6)所述的过滤是在V型滤池、砂滤池、多介质过滤池或滤布滤池中的一种进 行。
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