CN111099790B - 一种污水处理方法以及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种污水处理方法以及系统,该方法包括:通过除磷控制系统对经过初步处理的中间水体进行采集,并进行总磷检测;若中间水体的总磷未超过设定阈值,通过除磷控制系统将中间水体送至第一深度处理系统进行第一深度处理,以得到第一出水;若中间水体的总磷超过设定阈值,除磷控制系统自动计算中间水体进行第二深度处理所需的加药量,通过除磷控制系统将中间水体送至第二深度处理系统,并利用加药量对中间水体进行第二深度处理,以得到第二出水。通过上述方式,本申请能够提高污水处理的效率,降低污水处理的成本。
Description
技术领域
本申请涉及污水处理技术领域,尤其涉及一种污水处理方法以及系统。
背景技术
随着城镇化的快速发展,城镇污水排放量及复杂程度逐年增加,在城市有机废水当中存在多种污染物,如病菌、病毒和寄生虫卵等,若不经过合适的处理则会对环境造成潜在危害,此外,污水中通常还会有含氨氮、磷物质的存在,主要会引起水体的富营养化,当这类污水排放至湖泊、水库等半封闭性水体当中后,其中的生态系统会遭到严重破坏,由于氮、磷等营养物的加入会导致藻类的大量衍生,出现淡水水华现象,藻类的生长同时也会显著影响水体自身水质,改变了水环境中的物理化学性能,通常使得水体中的溶解氧降低,好氧生物缺乏所需要的含氧量而淘汰、随之产生的是底泥当中的厌氧生物,在对死亡生物降解的同时产生副产物有毒有害气体,进一步的促进了水中其他生物的死亡,最终导致水体环境恶化,生态链失衡,同时还会降低水体的使用价值和观赏性。
因此,水资源污染的问题也会成为阻碍经济发展、降低人民生活质量水平的重要因素,随着水处理技术的发展及革新,当今对污水处理的要求及出水标准在逐渐提升,对污水的处理方式需要寻求新的模式来解决现有难题。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种污水处理方法以及系统,能够提高污水处理的效率,降低污水处理的成本。
为解决上述技术问题,本申请提供一种污水处理方法,该方法包括:通过除磷控制系统对经过初步处理的中间水体进行采集,并进行总磷检测;若中间水体的总磷未超过设定阈值,通过除磷控制系统将中间水体送至第一深度处理系统进行第一深度处理,以得到第一出水;若中间水体的总磷超过设定阈值,除磷控制系统自动计算中间水体进行第二深度处理所需的加药量,通过除磷控制系统将中间水体送至第二深度处理系统,并利用加药量对中间水体进行第二深度处理,以得到第二出水。
为了解决上述问题,本申请还提供了一种污水处理系统,该系统包括:除磷控制系统、第一深度处理系统以及第二深度处理系统;除磷控制系统用于对经过初步处理的中间水体进行采集,并进行总磷检测;除磷控制系统还用于在中间水体的总磷未超过设定阈值时,将中间水体送至第一深度处理系统进行第一深度处理,以得到第一出水;在中间水体的总磷超过设定阈值时,自动计算中间水体进行第二深度处理所需的加药量,并将中间水体送至第二深度处理系统,且利用加药量对中间水体进行第二深度处理,以得到第二出水。
本申请的有益效果是:区别于现有技术的情况,本申请的污水处理方法,由于通过除磷控制系统对经过初步处理的中间水体进行采集,并进行总磷检测,并根据中间水体的总磷是否超过设定阈值,若中间水体的总磷未超过设定阈值,通过除磷控制系统将中间水体送至第一深度处理系统进行第一深度处理;若中间水体的总磷超过设定阈值,除磷控制系统自动计算中间水体进行第二深度处理所需的加药量,通过除磷控制系统将中间水体送至第二深度处理系统,并利用加药量对中间水体进行第二深度处理,从而可根据中间水体的实时水质选择处理流程,并且自动计算药剂投加量,从而能够提高污水处理的效率,降低污水处理的成本。
附图说明
图1是本申请提供的污水处理方法一实施例的第一流程图;
图2是本申请提供的污水处理方法一实施例的第二流程图;
图3是本申请提供的污水处理方法一实施例中步骤S140的具体流程图;
图4是本申请提供的污水处理方法一实施例中步骤S160的具体流程图;
图5是本申请提供的污水处理系统一实施例的第一结构示意图;
图6是本申请提供的污水处理系统一实施例的第二结构示意图;
图7是本申请提供的污水处理系统一实施例的第二深度处理系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。此外,术语“包括”和“具有”以及他们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
现实中,对于新建小区或学校等类似地区,所具备的排水系统往往不在城市市政管网覆盖范围之内,需要独立建设污水处理设施,所需设施需要具备污水处理能力强、占地少、具有经济性的特征。而这些地区所产污水来源较为简单,水质水量变化系数较大,可生化性能好,因此需要能够根据水质水量灵活变通的污水处理方法及系统。
基于此,本申请提供一种污水处理方法及系统,主要针对于此类生活废水的处理,目的在于提高其处理效率且降低其处理成本。当然,除了用于生活废水的处理外,本申请提供的污水处理方法及系统也能够适应于其他含磷废水的处理,如工业含磷废水。
请参阅图1,图1是本申请提供的污水处理方法一实施例的第一流程图。
本实施例中,污水处理方法100包括以下步骤:
S120:通过除磷控制系统对经过初步处理的中间水体进行采集,并进行总磷检测。
除磷控制系统可对所采集的中间水体进行磷酸盐在线检测,得到检测结果后,并通过判断中间水体的总磷(TP)是否超过设定阈值,以根据中间水体的含磷量选择后续的处理流程。
S140:若中间水体的总磷未超过设定阈值,通过除磷控制系统将中间水体送至第一深度处理系统进行第一深度处理,以得到第一出水。
若中间水体的总磷未超过设定阈值即中间水体的含磷量相对较小,则通过除磷控制系统将中间水体送至第一深度处理系统进行第一深度处理,并得到符合条件的第一出水。
S160:若中间水体的总磷超过设定阈值,除磷控制系统自动计算中间水体进行第二深度处理所需的加药量,通过除磷控制系统将中间水体送至第二深度处理系统,并利用加药量对中间水体进行第二深度处理,以得到第二出水。
若中间水体的总磷超过设定阈值即中间水体的含磷量相对较大,则通过除磷控制系统将中间水体送至第二深度处理系统,并得到符合条件的第二出水。同时,除磷控制系统还能够自动计算中间水体进行第二深度处理所需的加药量,第二深度处理可包括多个处理步骤,利用自动计算的加药量对中间水体进行第二深度处理,即可依次进行第二深度处理中的多个处理步骤,并不必人工计算各步骤中所需的加药量,从而提高处理效率并可节约人力成本。
可选地,当有需要时,除磷控制系统也能够自动计算中间水体进行第一深度处理所需的加药量。
可以理解,第一深度处理系统适应于处理含磷量相对较小的中间水体,第一深度处理系统适应于处理含磷量相对较大的中间水体。
当中间水体的含磷量相对较小或较大时,可通过除磷控制系统将中间水体送至不同的深度处理系统进行处理,从而在保证出水质量的情况下,能够在中间水体的含磷量相对较小时,节约处理资源,从而降低处理成本,在中间水体的含磷量相对较大时,提高处理力度,从而提高处理效率。
本实施例的污水处理方法100,由于通过除磷控制系统对经过初步处理的中间水体进行采集,并进行总磷检测,并根据中间水体的总磷是否超过设定阈值,若中间水体的总磷未超过设定阈值,通过除磷控制系统将中间水体送至第一深度处理系统进行第一深度处理;若中间水体的总磷超过设定阈值,除磷控制系统自动计算中间水体进行第二深度处理所需的加药量,通过除磷控制系统将中间水体送至第二深度处理系统,并利用加药量对中间水体进行第二深度处理,从而可根据中间水体的实时水质选择处理流程,并且自动计算药剂投加量,从而能够提高污水处理的效率,降低污水处理的成本。
可选地,步骤S120:通过除磷控制系统对中间水体进行采集,并进行总磷检测,可包括:
每经过预设间隔时间,通过除磷控制系统对经过初步处理的中间水体进行采集并进行总磷的检测,预设间隔时间为1h~6h。
预设间隔时间可为1h、2h、3h、4h、5h或6h等。
预设间隔时间可根据污水的水量变化系数大小或水质变化系数大小等因素进行调整。
例如,预设间隔时间的初始值可设置为3h,当待处理的污水的水量变化系数较大(待处理的污水的水量随时间的变化波动较大)时,预设间隔时间可缩短,如为2h;当待处理的污水的水量变化系数较小(待处理的污水的水量随时间的变化波动较小)时,预设间隔时间可不变,仍为3h。
例如,当待处理的污水的水量变化系数较大时(所检测的总磷的变化较大或污水来源复杂),预设间隔时间可缩短,如为2h,当待处理的污水的水质变化系数较小(所检测的总磷的变化较小或污水来源单一)时,预设间隔时间可较长,仍为6h。
可选地,本实施例中,还可以根据第一出水和/或第一出水中的含磷量来调整设定阈值。
例如,设定阈值的初始值可设置为3mg/L,若第一出水的含磷量大于城镇污水处理厂一级A类排放标准(P>0.5mg/L),则将设定阈值的值调低,例如2.5mg/L;若处理能力有富余,即第一出水含磷量小于城镇污水处理厂一级A类排放标准(P<0.5mg/L),则将设定阈值的值调高,例如3.5mg/L。同理,也可以根据第二出水的含磷量对设定阈值的值进行调整。
通过调整设定阈值,能够提高本方法的处理效率,充分发挥处理能力,并适应污水水质的变化,保证出水质量。
请参阅图2,图2是本申请提供的污水处理方法一实施例的第二流程图。
本实施例中,污水处理方法100还可包括以下初步处理步骤:
S220:使待处理的污水经过调节处理,控制调节后的污水pH值为6~8,水温为15~25℃。
待处理的污水可进入调节池中进行调节。经过调节处理调节后的污水pH值可为6.2、6.5、6.8、7、7.4、7.6或8。调节后的污水的水温可为15℃、18℃、20℃、22℃、23℃、24℃或25℃。污水在调节池中的,停留时间可为6h~12h,具体可以是6h、7h、8h、9h、10h、11h或12h。
S240:对经过调节处理后的污水进行脱氮处理。
调节后的污水可送入缺氧池中进行脱氮处理。在脱氮处理中,主要其反硝化去除液态氮的作用,同时去除部分BOD(生化需氧量)。
S260:将脱氮处理后的污水送入生物转盘处理装置中进行生物处理,以得到中间水体。
生物转盘处理装置(也可称为生物转盘)是生物膜法处理污水技术的一种,处理原理是通过转盘盘片的转动使得附着在上面的微生物在污水和空气中相互交替,当盘片转入污水中时,附着在上面的微生物与水体中有机污染物发生作用,将其吸附,当暴露在空气中时吸收氧气并将吸附上来的有机物氧化分解。生物转盘处理方法具有超低能耗、单机高度集成、占地面积小等特点。
所得到的中间水体可以进入配水井,以便通过除磷控制系统对配水井中的中间水体进行采集,并进行总磷检测。
可选地,步骤S240:对经过调节处理后的污水进行脱氮处理,可包括:
控制处理环境中的溶解氧为0.2mg/L~0.5mg/L,厌氧处理时间为2h~5h。
可控制缺氧池中的溶解氧为0.2mg/L~0.5mg/L,溶解氧具体可为0.2mg/L、0.25mg/L、0.3mg/L、0.35mg/L、0.4mg/L、0.45mg/L或0.5mg/L。厌氧处理时间可为污水在缺氧池中的停留时间,厌氧处理时间具体可为2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h或5h。
可选地,步骤S260:将脱氮处理后的污水送入生物转盘处理装置中进行生物处理,可包括:
控制生物处理装置的转盘转速为3r/min~7r/min,处理过程中水力停留时间为2h~6h;
控制生物处理装置的转盘转速具体可为3r/min、4r/min、5r/min、6r/min或7r/min。处理过程中水力停留时间为具体可为2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h或6h。
请参阅图3,图3是本申请提供的污水处理方法一实施例中步骤S140的具体流程图。
本实施例中,步骤S140中:通过除磷控制系统将中间水体送至第一深度处理系统进行第一深度处理,以得到第一出水,可包括:
S142:使中间水体经过沉淀处理,以得到分离污水和污泥。
可将中间水体送至沉淀池进行沉淀处理,以得到分离污水和污泥。
沉淀处理可以是混凝沉淀处理,即通过向中间水体中投加一些药剂(通常为混凝剂及助凝剂),使中间水体中难以沉淀的颗粒能互相聚合而形成胶体,然后与中间水体中的杂质结合形成更大的絮凝体。絮凝体具有强大吸附力,不仅能吸附悬浮物,还能吸附部分细菌和溶解性物质。絮凝体通过吸附,体积增大而下沉。
可通过除磷控制系统自动计算沉淀处理中所需的加药量。
S144:使分离污水经过过滤以及消毒处理,以得到第一出水。
可使分离污水通过滤布过滤和紫外线消毒后,以得到第一出水。
其中,滤布材质可为纤维绒,100%腈纶纤维,底基布为100%聚酯纤维。滤布过滤的过程中单盘尺寸、盘数与滤速需以分离污水的处理流量而定。反冲洗周期可为0min~60min,例如0min、5min、10min、20min、30min、40min、50min或60min;反冲洗时间可为1min~6min,例如1min、2min、3min、4min、5min或6min;上述参数均以进水SS浓度(悬浮于水中的固体物质的含量)及滤布的使用历时而定。
S146:使污泥经过浓缩处理后得到浓缩污泥。
可将污泥送至污泥浓缩池中进行沉淀处理,含磷的浓缩污泥可外排消化后作肥料使用。
使污泥经过浓缩处理后得到浓缩污泥和上清液,上清液可回流至调节池中,用于污水的调节处理。
请参阅图4,图4是本申请提供的污水处理方法一实施例中步骤S160的具体流程图。
本实施例中,步骤S160中:通过所述除磷控制系统将所述中间水体送至第二深度处理系统,并利用所述加药量对所述中间水体进行第二深度处理,以得到第二出水,可包括:
S162:使中间水体依次经过超磁混凝和澄清处理,以得到混合物和第二出水,混合物包括絮体污泥和磁粉。
可将中间水体送至混合池中进行超磁混凝。可选地,超磁混凝可分为三个处理过程,并在三个处理过程中依次分别加入絮凝剂、磁粉以及混凝剂。相应地,混合池可包括第一混凝反应池、第二混凝反应池以及第三混凝反应池,中间水体依次流经三个混凝反应池并停留一定时间进行反应,第一混凝反应池中加入絮凝剂,第二混凝反应池中加入磁粉,第三混凝反应池加入混凝剂。
中间水体经过超磁混凝后可送至澄清池中进行澄清处理,以得到混合物和第二出水,由于超磁混凝处理中加入了絮凝剂和磁粉,所以混合物包括絮体污泥和磁粉。
S164:使部分混合物回流,并用于超磁混凝处理中。
由于混合物中还含有部分混凝剂,采用回流的方式可以降低混凝剂的浪费,提高处理效率,混合物的回流量(体积比)在可为50%~80%左右,例如50%、60%、70%或80%。余下的混合物可进行后续处理。
S166:对部分混合物进行机械分离处理,以得到回收磁粉和含磷污泥。
没有回流至超磁混凝处理中的混合物中的部分或全部,可对其进行机械分离处理,以得到回收磁粉和含磷污泥。
机械分离处理可以是使混合物依次通过高剪切机和磁分离器进行磁粉的分离回收。
含磷污泥可外排,经过消化处理后作肥料使用。
消化处理指废水处理中所产生的污泥的厌氧生物处理。即污泥中的有机物在无氧条件下,被细菌降解为以甲烷为主的污泥气和稳定的污泥(称消化污泥)。但也有采用需氧生物处理以降解和稳定污泥中的有机物的,称需氧消化,常用于处理剩余活性污泥,曝气时间随温度而异,如20℃时约需10天,10℃时约需15天,需氧消化的污泥不易浓缩。
S168:使回收磁粉回用至超磁混凝处理中。
将磁粉回收后,回用至超磁混凝处理中,可降低处理成本。
可选地,所述除磷控制系统自动计算所述中间水体进行第二深度处理所需的加药量,包括:
通过除磷控制系统自动计算超磁混凝处理中,絮凝剂、磁粉以及混凝剂的投加量;
其中,磁粉的投加量为总处理水量的0.01%~0.03%,超磁混凝处理时间为5min~10min。
磁粉的投加量可为总处理水量的0.01%、0.02%或0.03%,超磁混凝处理时间可为5min、6min、7min、8min、9min或10min。
可选地,磁粉可为四氧化三铁(Fe3O4),磁粉粒径为0.2mm~0.5mm,絮凝剂为聚丙烯酰胺(PAM),混凝剂为聚合氯化铝(PAC)。
以混凝剂为聚合氯化铝(PAC)为例,聚合氯化铝(PAC)的加药量的主要计算原理为:
Al3++PO3- 4→AlPO4 (1)
Al3++3OH-→Al(OH)3 (2)
1mol(31g)的磷(P)至少需要1mol(27g)铝(Al)参加反应,也就是说去除1g的P至少需要0.9g的Al。由于在实际反应中反应效率无法达到100%,并且氢氧根离子(OH-)会与金属离子发生竞争反应,生成对应的氢氧化物,所以实际的投加量需要超量投加。
投加系数x=mol Al/mol P,通常情况下x值需要通过试验来确定。最佳条件下x=1、非最佳条件下x>1。在本实验条件下x=1.5,即去除1Kg磷,需要投加1.5·(27/31)=1.3Kg的Al。最后根据PAC中含Al量折算出PAC的投加量。
可选地,第一出水和第二出水的水质均满足以下条件:COD(化学需氧量)为10mg/L~60mg/L,BOD5(生化需氧量)为5mg/L~20mg/L,氨氮(NH3-N)为0.5mg/L~7.5mg/L,总磷为0.1mg/L~1mg/L。
其中,COD可为10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L、50mg/L或60mg/L。BOD5可为5mg/L、8mg/L、10mg/L、12mg/L、15mg/L、18mg/L或20mg/L。氨氮可为0.5mg/L、0.55mg/L、0.6mg/L、0.65mg/L、0.7mg/L或7.5mg/L。总磷为可0.1mg/L、0.2mg/L、0.3mg/L、0.5mg/L、0.6mg/L、0.8mg/L、1mg/L。
第一出水和第二出水均为再生用水,以作为景观用水、灌溉用水和冲厕用水等。第一出水和第二出水也可排放至人工湿地。人工湿地是指人工构筑的排水槽,底部填充土壤或一定填料层,种植芦苇一类根系发达的水生植物,最终处理过的污水经过植物根系与土壤渗滤,得到进一步净化。
请参阅图5,图5是本申请提供的污水处理系统一实施例的第一结构示意图。
本实施例中,污水处理系统200包括:除磷控制系统210、第一深度处理系统220以及第二深度处理系统230。
除磷控制系统210用于对经过初步处理的中间水体进行采集,并进行总磷检测。
中间水体可储存于配水井270中,以待除磷控制系统210进行采集并分配后续的处理流程。
除磷控制系统210还用于在所述中间水体的总磷未超过设定阈值时,将所述中间水体送至第一深度处理系统220进行第一深度处理,以得到第一出水。除磷控制系统210还用于在所述中间水体的总磷超过设定阈值时,自动计算所述中间水体进行第二深度处理所需的加药量,并将所述中间水体送至第二深度处理系统230,且利用所述加药量对所述中间水体进行第二深度处理,以得到第二出水。
本实施例的污水处理系统200,由于包括除磷控制系统210、第一深度处理系统220以及第二深度处理系统230,且通过除磷控制系统210对经过初步处理的中间水体进行采集,并进行总磷检测,并根据中间水体的总磷是否超过设定阈值,若中间水体的总磷未超过设定阈值,通过除磷控制系统210将中间水体送至第一深度处理系统220进行第一深度处理;若中间水体的总磷超过设定阈值,除磷控制系统210自动计算所述中间水体进行第二深度处理所需的加药量,并将所述中间水体送至第二深度处理系统230,且利用所述加药量对所述中间水体进行第二深度处理,从而可根据中间水体的实时水质选择处理流程,并且自动计算药剂投加量,从而能够提高污水处理的效率,降低污水处理的成本。
请结合参阅图6和图7,图6是本申请提供的污水处理系统一实施例的第二结构示意图。图7是本申请提供的污水处理系统一实施例的第二深度处理系统的结构示意图。
可选地,所述污水处理系统200还可包括:调节池240、缺氧池250、生物转盘处理装置260(也可称为生物转盘)以及配水井270。
调节池240用于对待处理的污水进行调节处理。
缺氧池250用于对经过调节处理后的污水进行脱氮处理。
生物转盘处理装置260对经过脱氮处理后的污水进行生物处理,以得到所述中间水体。
配水井270用于收集所述中间水体,以待所述除磷控制系统210对所述中间水体进行采集,并进行总磷检测。
可选地,所述第一深度处理系统220可包括:沉淀池221、过滤设备222、消毒设备223以及污泥浓缩池224。
沉淀池221用于对所述中间水体进行沉淀处理,以得到分离污水和污泥。
过滤设备222用于对所述分离污水进行过滤处理。
过滤设备222可以是滤布,滤布材质可为纤维绒,100%腈纶纤维,底基布为100%聚酯纤维。
消毒设备223用于对经过过滤后的污水进行消毒处理,以得到第一出水。
消毒设备223可以是紫外线消毒设备。
污泥浓缩池224用于对所述污泥进行浓缩处理,以得到浓缩污泥。
可选地,污水处理系统200还可包括第三回流装置或回流管道(图未示),以将污泥浓缩池224中进行污泥浓缩后的上清液回流至调节池240中,用于对待处理的污水进行调节处理,以节约成本。
浓缩污泥可送至第一污泥处理设备225中进行消化处理后作为肥料使用。
可选地,所述第二深度处理系统230包括:混合池231、澄清池232、机械分离装置233、第一回流装置234以及第二回流装置235。
混合池231用于对所述中间水体进行超磁混凝处理。
可选地,请继续参阅图7,混合池231可包括第一混凝反应池2311、第二混凝反应池2312以及第三混凝反应池2313,中间水体依次流经三个混凝反应池并停留一定时间进行反应,第一混凝反应池2311中加入絮凝剂,第二混凝反应池2312中加入磁粉,第三混凝反应池2313加入混凝剂。
澄清池232用于对经过超磁混凝处理的污水进行澄清处理,以得到混合物和第二出水,所述混合物包括絮体污泥和磁粉。
机械分离装置233用于对部分所述混合物进行机械分离处理,以得到回收磁粉和含磷污泥。
机械分离装置233可包括相互连接的高剪切机2331和磁分离器2332。
含磷污泥可送至第二污泥处理设备236中进行消化处理后作肥料使用。
第一污泥处理设备225和第二污泥处理设备236可为同一设备。
第一回流装置234用于将部分所述混合物回流至所述混合池231中。
第二回流装置235用于将所述回收磁粉回流至所述混合池231中。
第二回流装置235可用于将所述回收磁粉回流至第二混凝反应池2312中。
本实施例中的生物转盘处理装置260(也可称为生物转盘)和混合池231可作为一体化集成移动装置,可用于应急处理,方便快捷,所产污泥可进一步进行消化处理作肥料使用。
有关污水处理系统200的具体使用方法和应用可参照上述污水处理方法100一实施例中的描述,本实施例在此不做赘述。
下面结合实验数据说明本申请中的污泥处理方法的处理效果。
对比例:
工程设计污水处理量为1000m3/d,包括如下的步骤:
(1)采用水泵将待处理的污水送入调节池240后调节pH值为8,水温控制在20℃,污水停留时间6h。
(2)将步骤(1)中的污水送入缺氧池250,控制环境中溶解氧为0.2mg/L;污水停留时间3h。
(3)步骤(2)中的污水进入生物转盘处理装置260,转盘转速控制在5r/min;水力停留时间3h。
(4)经步骤(3)处理后所得的中间水体进入配水井270后直接进入第一深度处理系统220。
(5)在第一深度处理系统220中:经过沉淀池221沉淀、滤布过滤、紫外线消毒后,所得到的污泥送至污泥浓缩池224处理后进行外运处理,所得到的出水输送至人工湿地。
在本对比例中,所述滤布材质为纤维绒,100%腈纶纤维,底基布为100%聚酯纤维,反冲洗周期为30min,反冲洗时间为2min。进出水水质如下表所示:
经过处理后的污水各项指标都得到了良好的净化效果,然而总磷量仍然高出1mg/L,无法达到城镇污水处理厂一级B类排放标准。可见,将经步骤(3)处理后所得的中间水体不加检测地直接进入第一深度处理系统220中进行处理,则可能出现出水的总磷量仍然高出1mg/L的情况,无法保证满足达到城镇污水处理厂一级B类排放标准。
例1:
利用上述实施例中的污水处理方法100进行污水处理,主要应用于新建小区或学校等类似区域,工程设计污水处理量1000m3/d,包括如下的步骤:
(1)采用水泵将待处理的污水送入调节池240后调节pH值为8,水温控制在20℃,污水停留时间6h。
(2)将步骤(1)中的污水送入缺氧池250,控制环境中溶解氧为0.2mg/L;污水停留时间3h。
(3)步骤(2)中的污水进入生物转盘处理装置260,转盘转速控制在5r/min;水力停留时间3h。
(4)经步骤(3)处理后所得的中间水体进入配水井270,通过除磷控制系统210对水体进行采集,采集间隔时间为3h。
(5)对步骤(4)中的采集水体进行TP的在线检测,配水井270中TP浓度3.38mg/L,通过除磷控制系统210选择进入第二深度处理系统230进行后续处理,对进入第二深度处理系统230的水体进行加药剂量自动计算。
(6)通过步骤(5)的采集水体进行在线检测与加药计算,水体进入第二深度处理系统230,最后出水至人工湿地。
在本例中,所述步骤(5)中TP初始阈值为3mg/L。首次出水进入系统后经过混合池231(超磁混凝)、澄清池232,絮体污泥与磁粉通过高剪切机2331和磁分离器2332进行分离回收,分离的磁粉回用至混合池231循环反应,含磷污泥外排消化后作肥料使用,最终出水至人工湿地。
混合池231(超磁混凝)分为三部分混合反应池,在处理过程中分别加入絮凝剂、磁粉和聚合物。通过除磷控制系统210计算得出絮凝剂与聚合物投加的药剂量分别为10mg·L-1与3mg·L-1,磁粉投加量为总处理水量的0.01%,处理时间为5min。磁粉为Fe3O4,磁粉粒径为0.3mm,絮凝剂为聚丙烯酰胺,聚合物为聚合氯化铝。进出水水质如下表所示:
经过处理后的污水各项指标都得到了良好的净化效果,可达到城镇污水处理厂一级A类排放标准。
例2
利用上述实施例中的污水处理方法100进行污水处理,主要应用于新建小区或学校等类似区域,工程设计污水处理量1000m3/d,包括如下的步骤:
与例1中的方法相比,本例的方法区别在于:步骤(1)中进水水质不同;步骤(5)中配水井270中TP浓度1.39mg/L,通过除磷控制系统210选择进入第一深度处理系统220进行后续处理。进出水水质如下表所示:
经过除磷控制系统210选择污水处理路径后,污水仅通过初步处理和第一深度处理系统后各项指标都得到了良好的净化效果,可达到城镇污水处理厂一级B类排放标准,从而提高了处理效率且节约了处理成本。
区别于现有技术的情况,本申请的污水处理方法,由于通过除磷控制系统对经过初步处理的中间水体进行采集,并进行总磷检测,并根据中间水体的总磷是否超过设定阈值,若中间水体的总磷未超过设定阈值,通过除磷控制系统将中间水体送至第一深度处理系统进行第一深度处理;若中间水体的总磷超过设定阈值,除磷控制系统自动计算中间水体进行第二深度处理所需的加药量,通过除磷控制系统将中间水体送至第二深度处理系统,并利用加药量对中间水体进行第二深度处理,从而可根据中间水体的实时水质选择处理流程,并且自动计算药剂投加量,从而能够提高污水处理的效率,降低污水处理的成本。
以上所述仅为本申请的实施方式,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (11)
1.一种污水处理方法,其特征在于,所述方法包括:
对待处理污水依次进行调节处理、脱氮处理和生物处理,以得到中间水体;
通过除磷控制系统对所述中间水体进行采集,并进行总磷检测;
若所述中间水体的总磷未超过设定阈值,通过所述除磷控制系统将所述中间水体送至第一深度处理系统进行第一深度处理,以得到第一出水和污泥;其中,所述第一深度处理包括:使所述中间水体经过沉淀处理,以得到分离污水和所述污泥;使所述分离污水经过过滤以及消毒处理,以得到所述第一出水;使所述污泥经过浓缩处理后得到浓缩污泥;
若所述中间水体的总磷超过所述设定阈值,所述除磷控制系统自动计算所述中间水体进行第二深度处理所需的加药量,通过所述除磷控制系统将所述中间水体送至第二深度处理系统,并利用所述加药量对所述中间水体进行第二深度处理,以得到第二出水和混合物,其中,所述第二深度处理包括:使所述中间水体依次经过超磁混凝和澄清处理,以得到所述混合物和所述第二出水,所述混合物包括絮体污泥和磁粉;使部分所述混合物回流,并用于超磁混凝处理中;对部分所述混合物进行机械分离处理,以得到回收磁粉和含磷污泥;使回收磁粉回用至所述超磁混凝处理中。
2.根据权利要求1所述的污水处理方法,其特征在于,所述通过除磷控制系统对所述中间水体进行采集,并进行总磷检测,包括:
每经过预设间隔时间,通过除磷控制系统对经过初步处理的中间水体进行采集,并进行总磷的检测,所述预设间隔时间为1h~6h。
3.根据权利要求2所述的污水处理方法,其特征在于,所述除磷控制系统自动计算所述中间水体进行第二深度处理所需的加药量,包括:
通过所述除磷控制系统自动计算超磁混凝处理中,絮凝剂、磁粉以及混凝剂的投加量;
其中,磁粉的投加量为总处理水量的0.01%~0.03%,超磁混凝处理时间为5min~10min。
4.根据权利要求3所述的污水处理方法,其特征在于,所述磁粉为四氧化三铁,磁粉粒径为0.2mm~0.5mm,絮凝剂为聚丙烯酰胺,混凝剂为聚合氯化铝。
5.根据权利要求1所述的污水处理方法,其特征在于,所述污水处理方法包括以下初步处理步骤:
使待处理的污水经过调节处理,控制调节后的污水pH值为6~8,水温为15~25℃;
对经过调节处理后的污水进行脱氮处理;
将脱氮处理后的污水送入生物转盘处理装置中进行生物处理,以得到所述中间水体。
6.根据权利要求5所述的污水处理方法,其特征在于,
所述对经过调节处理后的污水进行脱氮处理,包括:
控制处理环境中的溶解氧为0.2mg/L~0.5mg/L,厌氧处理时间为2h~5h;
所述将脱氮处理后的污水送入生物转盘处理装置中进行生物处理,包括:
控制生物处理装置的转盘转速为3r/min~7r/min,处理过程中水力停留时间为2h~6h。
7.根据权利要求1所述的污水处理方法,其特征在于,所述第一出水和所述第二出水的水质均满足以下条件:COD为10~60mg/L,BOD5为5mg/L~20mg/L,氨氮(NH3~N)为0.5mg/L~7.5mg/L,总磷为0.1mg/L~1mg/L。
8.一种污水处理系统,其特征在于,所述污水处理系统应用于权利要求1至7中任一项所述的污水处理方法,所述系统包括:除磷控制系统、第一深度处理系统以及第二深度处理系统;
所述除磷控制系统用于对经过初步处理的中间水体进行采集,并进行总磷检测;其中,对待处理污水依次进行调节处理、脱氮处理和生物处理,以得到中间水体;
所述除磷控制系统还用于在所述中间水体的总磷未超过设定阈值时,将所述中间水体送至第一深度处理系统进行第一深度处理,以得到第一出水和污泥;其中,响应于对所述污泥进行处理,以得到浓缩污泥;在所述中间水体的总磷超过设定阈值时,自动计算所述中间水体进行第二深度处理所需的加药量,并将所述中间水体送至第二深度处理系统,且利用所述加药量对所述中间水体进行第二深度处理,以得到第二出水和混合物,其中,响应于对所述混合物进行处理,以得到回收磁粉和含磷污泥。
9.根据权利要求8所述的污水处理系统,其特征在于,所述第一深度处理系统包括:
沉淀池,用于对所述中间水体进行沉淀处理,以得到分离污水和所述污泥;
过滤设备,用于对所述分离污水进行过滤处理;
消毒设备,用于对经过过滤后的污水进行消毒处理,以得到第一出水;
污泥浓缩池,用于对所述污泥进行浓缩处理,以得到浓缩污泥。
10.根据权利要求8所述的污水处理系统,其特征在于,所述第二深度处理系统包括:
混合池,用于对所述中间水体进行超磁混凝处理;
澄清池,用于对经过超磁混凝处理的污水进行澄清处理,以得到所述混合物和所述第二出水,所述混合物包括絮体污泥和磁粉;
机械分离装置,用于对部分所述混合物进行机械分离处理,以得到所述回收磁粉和所述含磷污泥;
第一回流装置,用于将部分所述混合物回流至所述混合池中;
第二回流装置,用于将所述回收磁粉回流至所述混合池中。
11.根据权利要求8所述的污水处理系统,其特征在于,所述污水处理系统还包括:
调节池,用于对待处理的污水进行调节处理;
缺氧池,用于对经过调节处理后的污水进行脱氮处理;
生物转盘处理装置,对经过脱氮处理后的污水进行生物处理,以得到所述中间水体;
配水井,用于收集所述中间水体,以待所述除磷控制系统对所述中间水体进行采集,并进行总磷检测。
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