CN108314231A - 一种工业园区污水深度处理及回用的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种工业园区污水深度处理及回用的系统及方法。该系统包括：调节池、调节提升泵、电子束辐照系统、中间水池、中间提升泵、微孔陶瓷滤料滤池、电吸附原水池、电吸附提升泵、电吸附模块、回用水池和回用水泵；其中，调节池设有进水口和出水口，出水口经调节提升泵顺次与电子束辐照系统、中间水池、中间提升泵、微孔陶瓷滤料滤池、电吸附原水池、电吸附提升泵、电吸附模块、回用水池和回用水泵连接；回用水泵的出水口为回用出水口。通过电吸附模块处理，能去除污水中的盐分，避免盐分在污水系统中的循环积累，一方面保证回用水的水质，另一方面保证了整个工业园区污水处理系统的良性循环；且反洗水能够直接排放，没有二次污染问题。

Description

一种工业园区污水深度处理及回用的系统及方法

技术领域

本发明涉及一种工业园区污水深度处理及回用的系统及方法，属于污水处理领域。

背景技术

目前我国的经济取得了一定的发展，但环境问题尤为突出，但环境又是事关人类生存之大计，如何真正处理好各种污染，尤其是水污染问题是可持续发展道路必须重视的。近年来，各省各市的工业园区建设都具有一定规模，的确为当地的经济增长做了很大的贡献，但随之所产生的污水量也与日俱增，且污水成分变得更加复杂，成为污水处理行业的难题。

随着水环境污染日益加剧以及人们对环境保护认识的日益提高，特别是国家对污水排放标准的要求日趋严格，工业园区污水处理对传统污水处理技术提出了挑战，单单采用传统的活性污泥法工艺已经不能满足需求，必须辅助以深度处理工艺才能达到排放及回用的标准。但目前常用的深度处理工艺，各有利弊，例如芬顿技术，其加药量大，产泥量高，设备多，运行维护成本高；臭氧氧化技术，虽说不投加药剂，运行维护方便，但其氧化具有选择项，对于大分子有机物，往往不能达到预期效果；其他高级氧化技术工程应用受限等等原因，导致目前工业园区的污水深度处理问题日益突出。另外，工业园区是用水大户，水资源问题经常限制了园区的发展，同时也是企业日程费用开支的重要部分，因此工业园区的污水回用也是大势所趋，但对于园区污水不同于市政污水，园区污水中往往含盐量较高，不满足回用要求。对于规模较大园区污水厂，目前常用的双膜法可以去除污水中的盐分，保证回用要求，也避免了污水中的盐分循环积累问题，但该方法配套设备多，运行维护复杂，最主要是膜系统产生的浓水不能直接排放，必须经过处理，否则将产生二次污染，浓水如何处理一直是困扰双膜法的一个难题。

发明内容

基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种工业园区污水深度处理及回用的系统及方法，能耗低，操作维护简单，运行稳定，且处理效果好，保证了回用水的水质，避免了盐分在系统中的积累，同时又没有二次污染问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式还提供一种工业园区污水深度处理及回用的系统，包括：

调节池、调节提升泵、电子束辐照系统、中间水池、中间提升泵、微孔陶瓷滤料滤池、电吸附原水池、电吸附提升泵、电吸附模块、回用水池和回用水泵；其中，

所述调节池设有进水口和出水口，所述出水口经所述调节提升泵顺次与电子束辐照系统、中间水池、中间提升泵、微孔陶瓷滤料滤池、电吸附原水池、电吸附提升泵、电吸附模块、回用水池和回用水泵连接；

所述回用水泵的出水口为回用出水口。

本发明实施方式还提供一种工业园区污水深度处理及回用的方法，采用本发明所述的工业园区污水深度处理及回用的系统，包括以下步骤：

步骤1)来水进入所述系统的调节池进行调节处理；

步骤2)所述调节池的出水经调节提升泵提升后进入所述系统的电子束辐照系统进行电子辐照处理；

步骤3)所述电子束辐照系统的出水进入所述系统的中间水池；

步骤4)所述中间水池的出水经中间提升泵提升至所述系统的微孔陶瓷滤料滤池进行过滤处理；

步骤5)所述微孔陶瓷滤料滤池的出水进入所述系统的电吸附原水池；

步骤6)所述电吸附原水池的出水经电吸附提升泵提升进入所述系统的电吸附模块进行电吸附处理；

步骤7)所述电吸附模块的出水进入所述系统的回用水池，所述回用水池的出水经所述回用水泵外排回用。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的工业园区污水深度处理及回用的系统及方法，其有益效果为：

通过调节池、调节提升泵、电子束辐照系统、中间水池、中间提升泵、微孔陶瓷滤料滤池、电吸附原水池、电吸附提升泵、电吸附模块、回用水池和回用水泵的有机连接形成一种污水深度处理及回用系统。该系统不需要投加药剂，运行费用低；不产生物理污泥，投资成本低；配置设备数量少，便于整个系统的运行维护；通过电吸附模块处理，能去除污水中的盐分，避免盐分在污水系统中的循环积累，一方面保证回用水的水质，另一方面保证了整个工业园区污水处理系统的良性循环；

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的工业园区污水深度处理及回用的系统的构成示意图；

图中：1-调节池；2-调节提升泵；3-电子束辐照系统；4-中间水池；5-中间提升泵；6-微孔陶瓷滤料滤池；7-电吸附原水池；8-电吸附提升泵；9-电吸附模块；10-回用水池；11-回用水泵；A-进水口；B-回用出水口。

具体实施方式

下面结合本发明的具体内容，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

如图1所示，本发明实施例提供一种工业园区污水深度处理及回用的系统，是一种环境友好型的处理系统，包括：

调节池、调节提升泵、电子束辐照系统、中间水池、中间提升泵、微孔陶瓷滤料滤池、电吸附原水池、电吸附提升泵、电吸附模块、回用水池和回用水泵；其中，

所述调节池设有进水口和出水口，所述出水口经所述调节提升泵顺次与电子束辐照系统、中间水池、中间提升泵、微孔陶瓷滤料滤池、电吸附原水池、电吸附提升泵、电吸附模块、回用水池和回用水泵连接；

所述回用水泵的出水口为回用出水口。

上述系统中，电子束辐照系统包括：

辐照反应器一体化装置、屏蔽体、红外监控装置、通风系统和控制系统；其中，

所述辐照反应器一体化装置设在所述屏蔽体内；

所述红外监控装置设在所述屏蔽体内；

所述屏蔽体上设有通风系统系统；

所述控制系统设在所述屏蔽体外；

所述控制系统分别与辐照反应器一体化装置、通风系统和红外监控装置电气连接，能控制通风系统通风，以及根据红外监控装置的有人进入信号控制所述辐照反应器一体化装置启停。

上述系统中，辐照反应器一体化装置采用具有电子加速器辐射系统的辐照反应器，该辐照反应器一体化装置的电子束流能量范围为0.7～10MeV，优选的，该电子束流能量范围也可根据来水水质选择合适的能量范围；辐照剂量为1～100kGy，对于不同的水质也可选择不同的剂量；辐照时间为5～30s，对于不同的水质也可选择不同的辐照时间；处理能力为1000～6000吨/天；优选的，该辐照反应器一体化装置的具体处理能力也可根据工程规模确定；

所述屏蔽体为由C30混凝土结构所形成的封闭空间，所述通风系统能对所述屏蔽体内进行10～12次的换气，这种换气次数可以是在设定的周期内进行的，如每分钟，每小时或设定的其它时间周期等。

上述屏蔽体内设置的红外监控设施,一旦监测到有人误入，控制系统会控制整个系统自动断电，避免人被辐照。

上述系统中，所述调节池为地下混凝土结构，其水力停留时间为2～4h；

所述调节提升泵采用扬程为10～20m的潜污泵，设在所述调节池内；该调节提升泵流量需要和工业园区综合污水厂的规模相匹配；

所述中间水池为地下混凝土结构，其水力停留时间为0.5-1h；

所述中间提升泵采用扬程为10～20m的潜污泵，设在所述中间水池内；该潜污泵的流量需要和工业园区综合污水厂的规模相匹配。

上述系统中，微孔陶瓷滤料滤池为地上式多格混凝土结构，每格最大过滤面积为30m²；

该微孔陶瓷滤料滤池的滤料为均质微孔陶瓷滤料，滤料比重为1.1g/cm³，滤料的粒径为1～3mm；该微孔陶瓷滤料滤池的过滤速度为10～15m/h，其内滤料层厚度为1.5～2.0m，过滤精度为1μm；

所述微孔陶瓷滤料滤池设有气体反洗及水反洗系统，该反洗及水反洗系统的气体反洗强度为1～2L/(m²/s)，水反洗强度为2～3L/(m²/s)。

上述系统中，气体反洗及水反洗系统包括：由依次连接的空压机和空气储罐构成的气体反洗装置和反洗潜污泵；其中，

所述空压机的排气量为0.7～0.9m3/min，排气压力为0.8Mpa，空气储罐的容积为1m³，压力为0.8Mpa；

所述反洗潜污泵设在所述电吸附原水池内，该反洗潜污泵的扬程为10～15m，该反洗潜污泵的流量根据具体工程的每格面积以及反洗强度进行确定。

上述系统中，电吸附原水池为地下混凝土结构，其水力停留时间为1～2h；其内设置微孔陶瓷滤料滤池的气体反洗及水反洗系统的反洗潜污泵；

所述电吸附提升泵采用干式离心泵，其吸水管路与所述电吸附原水池连接；

所述电吸附模块的流量为10m³/h，通道宽度为1.5mm，该电吸附模块中的每对电极所加电压为0.8～1.3V的直流电；每台电吸附模块的标准流量10m3/h，通道宽度为1.5mm，外形尺寸为2300×645×2230mm，每台设备自重1.5吨，运行重量3吨；可以配重多台电吸附模块；

所述回用水池为混凝土地下结构，其容积根据园区企业用水要求进行确定；所述回用水泵采用干式离心泵；

所述回用水池与所述电吸附模块的反洗水泵的进水口相连，其反洗流量为每个电吸附模块10～15m³，该反洗水泵的扬程为25～30m。

本发明实施例还提供一种工业园区污水深度处理及回用的方法，采用上述的工业园区污水深度处理及回用的系统，包括以下步骤：

步骤1)来水进入所述系统的调节池进行调节处理；来水为工业园区综合污水厂的二沉池出水；

步骤2)所述调节池的出水经调节提升泵提升后进入所述系统的电子束辐照系统进行电子辐照处理；该辐照反应器一体化装置的电子束流能量范围为0.7～10MeV，优选的，该电子束流能量范围也可根据来水水质选择合适的能量范围；辐照剂量为1～100kGy，对于不同的水质也可选择不同的剂量；辐照时间为5～30s，对于不同的水质也可选择不同的辐照时间；处理能力为1000～6000吨/天；

步骤3)所述电子束辐照系统的出水进入所述系统的中间水池；

步骤4)所述中间水池的出水经中间提升泵提升至所述系统的微孔陶瓷滤料滤池进行过滤处理；

步骤5)所述微孔陶瓷滤料滤池的出水进入所述系统的电吸附原水池；

步骤6)所述电吸附原水池的出水经电吸附提升泵提升进入所述系统的电吸附模块进行电吸附处理；

步骤7)所述电吸附模块的出水进入所述系统的回用水池，所述回用水池的出水经所述回用水泵外排回用。

上述方法还包括：对所述微孔陶瓷滤料滤池进行气水联合反洗步骤；

所述步骤7中，所述电吸附模块的运行模式为通电工作30min，短接反洗20min，其中短接静置5min，反洗15min；所述电吸附模块的反洗水直接排放。

本发明采用电吸附模块，其反洗水能够直接排放，没有二次污染问题。由于电吸附模块在运行过程中，电极两端加了直流电，因此对水具有一定的电离能力，从而会产生一定量的羟基自由基，对污水中的有机物进行氧化去除，因此反洗水中的有机物含量基本和进水中一致，可以直接排放。

下面结合具体实施例对本发明的系统及方法做进一步说明。

本实施例采用如图1所示的工业园区污水深度处理及回用的系统，气处理污水的步骤如下：

(1)水量调节池；(2)电子束辐照处理；(3)微孔陶瓷滤料过滤；(4)电吸附处理；(5)回用至工业园区

步骤1)水量调节：工业园区综合污水厂的二沉池出水重力流流进调节池，调节池的停留时间为4h；

步骤2)电子束辐照处理：调节池的水经潜污泵提升后进入电子束辐照(EB)系统，该处理能力为5000吨/天，其中电子加速器能量为10MeV，水膜厚度为4mm，水膜宽度为1.2m；

步骤3)电子束辐照(EB)系统的出水进入中间水池，中间水池的停留时间为1h；

步骤4)微孔陶瓷滤料过滤：中间水池的水经20m扬程的潜污泵提升至微孔陶瓷滤料滤池；每格滤池的面积为30m²，过滤速度为15m/h，其滤料层厚度为2.0m，过滤精度为1μm；微孔陶瓷滤料滤池的气体反洗强度为2L/(m²/s)，水反洗强度为3L/(m²/s)；

步骤5)微孔陶瓷滤料滤池的出水进入电吸附原水池；

步骤6)电吸附处理：电吸附处理原水池的水经干式离心泵提升至电吸附模块进行除盐处理，每台模块的标准流量10m3/h，通道宽度为1.5mm，外形尺寸为2300×645×2230mm，每对电极所加的直流电压为1.0V。电吸附模块运行模式为通电工作30min，短接反洗20min，其中短接静置5min，反洗15min；

步骤7)回用至工业园区：电吸附处理系统出水进入回用水池，由回用水泵回用至工业园区。

通过设置电吸附模块进行电吸附处理，能去除污水中的盐分，避免盐分在污水系统中的循环积累，一方面保证回用水的水质，另一方面保证了整个工业园区污水处理系统的良性循环；本发明的电吸附模块，其反洗水能够直接排放，没有二次污染问题，是一种环境友好型的污水处理方法。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种工业园区污水深度处理及回用的系统，其特征在于，包括：

调节池、调节提升泵、电子束辐照系统、中间水池、中间提升泵、微孔陶瓷滤料滤池、电吸附原水池、电吸附提升泵、电吸附模块、回用水池和回用水泵；其中，

所述调节池设有进水口和出水口，所述出水口经所述调节提升泵顺次与电子束辐照系统、中间水池、中间提升泵、微孔陶瓷滤料滤池、电吸附原水池、电吸附提升泵、电吸附模块、回用水池和回用水泵连接；

所述回用水泵的出水口为回用出水口。

2.根据权利要求1所述的工业园区污水深度处理及回用的系统，其特征在于，所述电子束辐照系统包括：

辐照反应器一体化装置、屏蔽体、红外监控装置、通风系统和控制系统；其中，

所述辐照反应器一体化装置设在所述屏蔽体内；

所述红外监控装置设在所述屏蔽体内；

所述屏蔽体上设有通风系统系统；

所述控制系统设在所述屏蔽体外；

所述控制系统分别与辐照反应器一体化装置、通风系统和红外监控装置电气连接，能控制通风系统通风，以及根据红外监控装置的有人进入信号控制所述辐照反应器一体化装置启停。

3.根据权利要求2所述的工业园区污水深度处理及回用的系统，其特征在于，所述辐照反应器一体化装置采用具有电子加速器辐射系统的辐照反应器，该辐照反应器一体化装置的电子束流能量范围为0.7～10MeV，辐照剂量为1～100kGy，辐照时间为5～30s，处理能力为1000～6000吨/天；

所述屏蔽体为由C30混凝土结构所形成的封闭空间，所述通风系统能对所述屏蔽体内进行10～12次的换气。

4.根据权利要求2或3所述的工业园区污水深度处理及回用的系统，其特征在于，所述辐照反应器一体化装置包括：反应器本体、进水系统、电子加速器辐射系统和出水收集系统；

所述反应器本体的前端设置进水系统，该反应器本体的后端设置出水收集系统；

所述反应器本体内设置电子加速器辐射系统，所述电子加速器辐射系统处于所述进水系统与所述出水收集系统之间的水流通路上。

5.根据权利要求1至3任一项所述的工业园区污水深度处理及回用的系统，其特征在于，所述调节池为地下混凝土结构，其水力停留时间为2～4h；

所述调节提升泵采用扬程为10～20m的潜污泵，设在所述调节池内；

所述中间水池为地下混凝土结构，其水力停留时间为0.5-1h；

所述中间提升泵采用扬程为10～20m的潜污泵，设在所述中间水池内。

6.根据权利要求1至3任一项所述的工业园区污水深度处理及回用的系统，其特征在于，所述微孔陶瓷滤料滤池为地上式多格混凝土结构，每格最大过滤面积为30m²；

该微孔陶瓷滤料滤池的滤料为均质微孔陶瓷滤料，滤料比重为1.1g/cm³，滤料的粒径为1～3mm；该微孔陶瓷滤料滤池的过滤速度为10～15m/h，其内滤料层厚度为1.5～2.0m，过滤精度为1μm；

所述微孔陶瓷滤料滤池设有气体反洗及水反洗系统，该反洗及水反洗系统的气体反洗强度为1～2L/(m²/s)，水反洗强度为2～3L/(m²/s)。

7.根据权利要求6所述的工业园区污水深度处理及回用的系统，其特征在于，所述气体反洗及水反洗系统包括：由依次连接的空压机和空气储罐构成的气体反洗装置和反洗潜污泵；其中，

所述空压机的排气量为0.7～0.9m3/min，排气压力为0.8Mpa，空气储罐的容积为1m³，压力为0.8Mpa；

所述反洗潜污泵设在所述电吸附原水池内，该反洗潜污泵的扬程为10～15m。

8.根据权利要求1至3任一项所述的工业园区污水深度处理及回用的系统，其特征在于，所述电吸附原水池为地下混凝土结构，其水力停留时间为1～2h；其内设置微孔陶瓷滤料滤池的气体反洗及水反洗系统的反洗潜污泵；

所述电吸附提升泵采用干式离心泵，其吸水管路与所述电吸附原水池连接；

所述电吸附模块的流量为10m³/h，通道宽度为1.5mm，该电吸附模块中的每对电极所加电压为0.8～1.3V的直流电；

所述回用水池为混凝土地下结构；所述回用水泵采用干式离心泵；

所述回用水池与所述电吸附模块的反洗水泵的进水口相连，其反洗流量为每个电吸附模块10～15m³，该反洗水泵的扬程为25～30m。

9.一种工业园区污水深度处理及回用的方法，其特征在于，采用权利要求1至8任一项所述的工业园区污水深度处理及回用的系统，包括以下步骤：

步骤1)来水进入所述系统的调节池进行调节处理；

步骤2)所述调节池的出水经调节提升泵提升后进入所述系统的电子束辐照系统进行电子辐照处理；

步骤3)所述电子束辐照系统的出水进入所述系统的中间水池；

步骤4)所述中间水池的出水经中间提升泵提升至所述系统的微孔陶瓷滤料滤池进行过滤处理；

步骤5)所述微孔陶瓷滤料滤池的出水进入所述系统的电吸附原水池；

步骤6)所述电吸附原水池的出水经电吸附提升泵提升进入所述系统的电吸附模块进行电吸附处理；

步骤7)所述电吸附模块的出水进入所述系统的回用水池，所述回用水池的出水经所述回用水泵外排回用。

10.根据权利要求9所述的工业园区污水深度处理及回用的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述微孔陶瓷滤料滤池进行气水联合反洗步骤；

所述步骤7中，所述电吸附模块的运行模式为通电工作30min，短接反洗20min，其中短接静置5min，反洗15min；所述电吸附模块的反洗水直接排放。