CN108423886A - 一种资源回收型城市污水处理装置及工艺 - Google Patents

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Abstract

一种资源回收型城市污水处理装置及工艺属于城市污水处理技术领域，装置包括格栅、集水池、提升泵、一级澄清池、二级澄清池、热解罐、水射器、循环泵及氨水池等，具体工艺为污水经格栅进行悬浮物预处理后流入集水池内并通过提升泵提升至一级澄清池内进行絮凝吸附反应，反应后溢流至二级澄清池；向二级澄清池内投加磷酸氢二钠和氯化镁药剂形成磷酸铵镁结晶沉淀并将磷酸铵镁泥浆输送至热解罐，向热解罐内加入氢氧化钠调节pH值为11，温度控制在85℃～95℃，循环泵使水射器产生负压吸收气态氨，磷酸钠镁泵将热解罐产生的磷酸钠镁溶液提升到二级澄清池重复使用。本发明可以回收资源，得到生物质燃料原料和氨；药剂循环使用减少药剂使用量。

Description

一种资源回收型城市污水处理装置及工艺
技术领域
本发明属于城市污水处理技术领域，具体而言，涉及一种资源回收型城市污水处理装置，及一种资源回收型城市污水处理工艺。
背景技术
目前，城市污水处理方法大多采用生物处理工艺。生物处理工艺具有占地大、投资大、系统庞大、管理复杂、运行费高、建设周期长、受气候影响大等缺点，其污泥最终处置是长期困扰人们的一个难题，单独使用生物处理工艺将污水处理到一级A的水质标准是困难的。
资源回收型城市污水处理工艺采用物化法，具有占地小、投资小、系统简单、运行费低、管理简单、建设周期短、受气候影响小等优点。
物化法可以将原水中的悬浮物、重铬酸盐指数CODcr、生化需氧量BOD5、氨氮、磷P等处理到一级A的水质标准，或优于一级A的水质标准的水平。
一般习惯认为生物法的运行费用低，但由于不断的将生化工艺复杂化，其运行费已经高于物化法工艺。
物化法工艺可以实现资源回收，资源回收通过两个途径实现，一是将污水中悬浮物、胶体和溶解状态的有机物转变为生物质燃料，二是将污水中的氨氮提取出来制成氨水。改进后的物化法弥补了生物法的不足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种将城市污水中的有机物作为燃料回收，将氨氮以氨水的形式回收，将磷酸铵镁热解后循环使用的城市污水处理装置及工艺。
本发明采用如下的技术方案：一种资源回收型城市污水处理装置，其特征在于：包括污水流入管道、格栅、集水池、提升泵、一级澄清池、二级澄清池、热解罐、水射器、循环泵、氨水池、磷酸钠镁泵、脱水机、磷酸铵镁泥浆输送管道、氨气输送管道、磷酸钠镁溶液输送管道及有机污泥输送管道，所述污水流入管道的进水端与城市排水管网连通，污水流入管道的出水端与集水池连接，并在污水流入管道与集水池之间设置有格栅；所述提升泵安装在集水池的底部用于提升污水至一级澄清池内；所述一级澄清池的侧壁上部开设有溢流口，一级澄清池的底部通过有机污泥输送管道与脱水机连接；所述二级澄清池的入水口通过输水管道与一级澄清池侧壁上的溢流口连通，二级澄清池的底部通过磷酸铵镁泥浆输送管道与热解罐连接；所述热解罐的底部通过磷酸钠镁溶液输送管道连接在一级澄清池与二级澄清池之间的输水管道上，并在磷酸钠镁溶液输送管道上设置有磷酸钠镁泵，热解罐的顶部通过氨气输送管道与水射器连接；所述水射器位于氨水池上方；所述氨水池内部装满自来水用于吸收氨气；所述循环泵的一端与位于氨水池的底部排水口连接，循环泵的另一端与水射器连接。
一种资源回收型城市污水处理工艺，其特征在于，该污水处理工艺采用所述的一种资源回收型城市污水处理装置进行处理，具体包括如下步骤：
a.来自城市排水管网的污水经格栅进行悬浮物预处理后流入集水池内，进行污水收集；
b.集水池内的污水经提升泵提升至一级澄清池内进行絮凝吸附反应，絮凝吸附反应后得到的污泥从一级澄清池底部经有机污泥输送管道输送至脱水机进行脱水处理，同时絮凝吸附反应后得到的污水经位于一级澄清池侧壁上的溢流口流至二级澄清池内；
c.向二级澄清池内投加磷酸氢二钠和氯化镁药剂，磷酸氢二钠和氯化镁药剂与污水中的氨氮进行反应形成磷酸铵镁结晶沉淀，反应条件是通过氢氧化钠调节污水的pH值为8.5～9.0，将含有磷酸铵镁结晶的磷酸铵镁泥浆通过与二级澄清池底部连接的磷酸铵镁泥浆输送管道输送至热解罐，同时去除氨氮后的污水从二级澄清池上部排出；
d.向热解罐内加入氢氧化钠调节pH值为11，热解罐的温度控制在85℃～95℃，磷酸铵镁泥浆中磷酸铵镁的铵离子以气态氨的形式从液体中转移到气相中,并生成磷酸钠镁；循环泵用于循环氨水池中的水，在水的循环过程中循环泵使水射器产生负压，吸收气态氨；氨水池装满自来水，用来吸收氨气，氨浓度达到25％时，成为成品氨水；磷酸钠镁泵将热解罐产生的磷酸钠镁溶液提升到二级澄清池重复使用。
步骤d中热解罐的温度控制在90℃。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：本发明提出了一种资源回收型城市污水处理装置及工艺，可以回收资源，得到生物质燃料原料和氨；药剂循环使用，减少药剂使用量。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明示意性实施例及其说明用于理解本发明，并不构成本发明的不当限定，在附图中：
图1为本发明一种资源回收型城市污水处理装置示意图。
图中：1-污水流入管道、2-格栅、3-集水池、4-提升泵、5-一级澄清池、6-二级澄清池、7-热解罐、8-水射器、9-循环泵、10-氨水池、11-磷酸钠镁泵、12-脱水机、13-磷酸铵镁泥浆输送管道、14-氨气输送管道、15-磷酸钠镁溶液输送管道、16-有机污泥输送管道。
具体实施方式
下面结合实施例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明保护主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
本发明提出了一种资源回收型城市污水处理装置，参照图1，包括污水流入管道1、格栅2、集水池3、提升泵4、一级澄清池5、二级澄清池6、热解罐7、水射器8、循环泵9、氨水池10、磷酸钠镁泵11、脱水机12、磷酸铵镁泥浆输送管道13、氨气输送管道14、磷酸钠镁溶液输送管道15及有机污泥输送管道16，所述污水流入管道1的进水端与城市排水管网连通，污水流入管道1的出水端与集水池3连接，并在污水流入管道1与集水池3之间设置有格栅2；所述提升泵4安装在集水池3的底部用于提升污水至一级澄清池5内；所述一级澄清池5的侧壁上部开设有溢流口，一级澄清池5的底部通过有机污泥输送管道16与脱水机12连接；所述二级澄清池6的入水口通过输水管道与一级澄清池5侧壁上的溢流口连通，二级澄清池6的底部通过磷酸铵镁泥浆输送管道13与热解罐7连接；所述热解罐7的底部通过磷酸钠镁溶液输送管道15连接在一级澄清池5与二级澄清池6之间的输水管道上，并在磷酸钠镁溶液输送管道15上设置有磷酸钠镁泵11，热解罐7的顶部通过氨气输送管道14与水射器8连接；所述水射器8位于氨水池10上方；所述氨水池10内部装满自来水用于吸收氨气；所述循环泵9的一端与位于氨水池10的底部排水口连接，循环泵9的另一端与水射器8连接。
一种资源回收型城市污水处理工艺，其特征在于，该污水处理工艺采用所述的一种资源回收型城市污水处理装置进行处理，具体包括如下步骤：
a.来自城市排水管网的污水经格栅2进行悬浮物预处理后流入集水池3内，进行污水收集；
b.集水池3内的污水经提升泵4提升至一级澄清池5内进行絮凝吸附反应，絮凝吸附反应后得到的污泥从一级澄清池5底部经有机污泥输送管道16输送至脱水机12进行脱水处理，同时絮凝吸附反应后得到的污水经位于一级澄清池5侧壁上的溢流口流至二级澄清池6内；
c.向二级澄清池6内投加磷酸氢二钠和氯化镁药剂，磷酸氢二钠和氯化镁药剂与污水中的氨氮进行反应形成磷酸铵镁结晶沉淀，反应条件是通过氢氧化钠调节污水的pH值为8.5～9.0，将含有磷酸铵镁结晶的磷酸铵镁泥浆通过与二级澄清池6底部连接的磷酸铵镁泥浆输送管道13输送至热解罐7，同时去除氨氮后的污水从二级澄清池6上部排出；
d.向热解罐7内加入氢氧化钠，调节pH值为11，热解罐7的温度控制在85℃～95℃，磷酸铵镁泥浆中磷酸铵镁的铵离子以气态氨的形式从液体中转移到气相中，并生成磷酸钠镁；循环泵9用于循环氨水池10中的水，在水的循环过程中循环泵9使水射器8产生负压，吸收气态氨；氨水池10装满自来水，用来吸收氨气，氨浓度达到25％时，成为成品氨水；磷酸钠镁泵11将热解罐7产生的磷酸钠镁溶液提升到二级澄清池6重复使用。
详细的资源回收型城市污水处理的工艺流程如下：来自城市排水管网的污水经格栅2拦截污水中的大尺度悬浮物；集水池3收集污水；提升泵4提升污水；一级澄清池5是絮凝吸附反应和固液分离单元，将污水中的悬浮物、胶体及溶解的有机物形成絮体与水分离，底部排泥，上部出水，在一级澄清池5反应过程中氨氮没有得到去除，出水中仍然含有氨氮；二级澄清池6通过投加磷酸氢二钠和氯化镁药剂与污水中氨氮进行反应形成磷酸铵镁结晶沉淀，磷酸铵镁结晶晶体尺度由小长大，反应条件是用氢氧化钠将pH调节到8.5～9.0，优选为8.8，以保证处理后污水的pH值符合排放标准，底部排磷酸铵镁泥浆，上部排放去除氨氮后的污水；热解罐7用氢氧化钠调节pH为11，温度控制85℃～95℃之间，优选的控制在90℃，在这种条件下，磷酸铵镁中的铵离子以气态氨的形式从液体中转移到气相中,并生成磷酸钠镁；水射器8产生负压，吸收气态氨；循环泵9是氨水池10中水的循环泵，使水射器8产生负压；氨水池10装满自来水，用来吸收氨，氨浓度达到25％时，成为成品氨水；磷酸钠镁泵11将热解罐7产生的磷酸钠镁溶液提升到二级澄清池6重复使用；脱水机12将絮凝吸附反应后得到的污泥脱水，降低污泥含水率；絮凝吸附反应后得到的污泥来自一级澄清池5底部的排放污泥，主要含有有机物；磷酸铵镁泥浆是二级澄清池6底部排出的泥浆；氨气是热解罐7顶部排出的气体；磷酸钠镁溶液是热解池7产生的产物，可替代磷酸氢二钠和氯化镁重复使用去除氨氮。

Claims (3)

1.一种资源回收型城市污水处理装置，其特征在于：包括污水流入管道(1)、格栅(2)、集水池(3)、提升泵(4)、一级澄清池(5)、二级澄清池(6)、热解罐(7)、水射器(8)、循环泵(9)、氨水池(10)、磷酸钠镁泵(11)、脱水机(12)、磷酸铵镁泥浆输送管道(13)、氨气输送管道(14)、磷酸钠镁溶液输送管道(15)及有机污泥输送管道(16)，所述污水流入管道(1)的进水端与城市排水管网连通，污水流入管道(1)的出水端与集水池(3)连接，并在污水流入管道(1)与集水池(3)之间设置有格栅(2)；所述提升泵(4)安装在集水池(3)的底部用于提升污水至一级澄清池(5)内；所述一级澄清池(5)的侧壁上部开设有溢流口，一级澄清池(5)的底部通过有机污泥输送管道(16)与脱水机(12)连接；所述二级澄清池(6)的入水口通过输水管道与一级澄清池(5)侧壁上的溢流口连通，二级澄清池(6)的底部通过磷酸铵镁泥浆输送管道(13)与热解罐(7)连接；所述热解罐(7)的底部通过磷酸钠镁溶液输送管道(15)连接在一级澄清池(5)与二级澄清池(6)之间的输水管道上，并在磷酸钠镁溶液输送管道(15)上设置有磷酸钠镁泵(11)，热解罐(7)的顶部通过氨气输送管道(14)与水射器(8)连接；所述水射器(8)位于氨水池(10)上方；所述氨水池(10)内部装满自来水用于吸收氨气；所述循环泵(9)的一端与位于氨水池(10)的底部排水口连接，循环泵(9)的另一端与水射器(8)连接。
2.一种资源回收型城市污水处理工艺，其特征在于，该污水处理工艺采用权利要求1所述的一种资源回收型城市污水处理装置进行处理，具体包括如下步骤：
a.来自城市排水管网的污水经格栅(2)进行悬浮物预处理后流入集水池(3)内，进行污水收集；
b.集水池(3)内的污水经提升泵(4)提升至一级澄清池(5)内进行絮凝吸附反应，絮凝吸附反应后得到的污泥从一级澄清池(5)底部经有机污泥输送管道(16)输送至脱水机(12)进行脱水处理，同时絮凝吸附反应后得到的污水经位于一级澄清池(5)侧壁上的溢流口流至二级澄清池(6)内；
c.向二级澄清池(6)内投加磷酸氢二钠和氯化镁药剂，磷酸氢二钠和氯化镁药剂与污水中的氨氮进行反应形成磷酸铵镁结晶沉淀，反应条件是通过氢氧化钠调节污水的pH值为8.5～9.0，将含有磷酸铵镁结晶的磷酸铵镁泥浆通过与二级澄清池(6)底部连接的磷酸铵镁泥浆输送管道(13)输送至热解罐(7)，同时去除氨氮后的污水从二级澄清池(6)上部排出；
d.向热解罐(7)内加入氢氧化钠调节pH值为11，热解罐(7)的温度控制在85℃～95℃，磷酸铵镁泥浆中磷酸铵镁的铵离子以气态氨的形式从液体中转移到气相中,并生成磷酸钠镁；循环泵(9)用于循环氨水池(10)中的水，在水的循环过程中循环泵(9)使水射器(8)产生负压，吸收气态氨；氨水池(10)装满自来水，用来吸收氨气，氨浓度达到25％时，成为成品氨水；磷酸钠镁泵(11)将热解罐(7)产生的磷酸钠镁溶液提升到二级澄清池(6)重复使用。
3.根据权利要求2所述的一种资源回收型城市污水处理工艺，其特征是：步骤d中热解罐(7)的温度控制在90℃。
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