CN1274613C - 洗涤污水循环再利用的处理方法及微絮凝反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种洗涤污水循环再利用的处理方法及微絮凝反应器。将洗涤污水收集到调节水箱，利用调节水箱中安置的滤网将毛絮等杂物截留；混凝药剂通过微絮凝反应器反应一定时间后，在低压0.05-0.2MPa操作压力下通过超滤系统，滤出水收集后可直接循环利用于下一洗涤过程。微絮凝反应器为一蛇形管道，由一定长度的直管段通过90度弯头和大小头连接而成。超滤膜定时进行反冲洗，反冲洗废水接入反冲洗废水箱中，停留一段时间后自行固液分离，上清液重新打入调节水箱。该处理方法工艺流程简单，设备少，水的回收率高，污泥量少，能耗低，实现了污水、污泥的同步处理。适用于宾馆、铁路等用水量较大的洗衣房或洗涤车间，家庭洗涤也可借鉴。
Description
技术领域
本发明涉及一种洗涤污水循环再利用的处理方法及微絮凝反应器，特别涉及一种利用微絮凝—超滤组合工艺处理洗涤污水以获得可循环再利用水的方法以及用于微絮凝的微絮凝反应器。
背景技术
洗涤污水中主要污染物成分为阴离子表面活性剂LAS、油脂FOG和悬浮物TSS。目前，传统的洗涤污水处理方法是以污水中阴离子表面活性剂LAS为主要处理目标，采用混凝—气浮—过滤工艺，二级生物处理法，或微絮凝—过滤—超滤工艺，以达到国家排放和中水回用水质标准中对LAS的严格要求。
这些工艺流程复杂、设备多、占地大。其中，混凝—气浮—过滤工艺最佳投药量达150-200mg/L、污泥量大、气浮设备能耗高；二级生物处理工艺生物菌种培养驯化困难、启动耗时、生物污泥泥量大。
2000年12月《哈尔滨建筑大学学报》第33卷第6期发表的论文“洗浴废水超滤膜处理回用技术研究”介绍了微絮凝—过滤—超滤工艺，该工艺在微絮凝和超滤处理之间有一过滤过程，其微絮凝作用主要是为了加强纤维丝或砂过滤的效果，使进超滤膜的原水水质得以表观上的改善，但这种改善对于易对超滤膜产生吸附、膜孔堵塞的小分子污染物质的去除非常有限。该工艺超滤膜截留分子量为30,000Da，对阴离子表面活性剂LAS去除率较高，但是洗涤污水循环利用过程中，LAS作为洗涤剂主要活性成分有益于洗涤衣物，应予以保留。其次，过滤滤料需要定时气水反冲洗，增加了设备投资与维护费用。过滤滤料与超滤膜反冲洗废水中的杂质难于自然沉降，反冲洗废水直接排放造成二次污染，降低了水的回收率。超滤膜采用切向流式过滤，能耗较高。
传统的微絮凝反应器为一槽状容器，内部分成数格，每格需要不同转速搅拌桨的搅拌，以控制反应时间，设备多，能耗高。现有的静态混合器产品，其结构为高强度金属管内部分布螺旋桨片，所需加工精度高、维修困难、水头损失大、能耗高，成本高，只能起到混凝药剂与原水的混合作用，但无法灵活控制和调节反应时间。
发明内容
针对现有洗涤污水处理技术中存在的工艺流程复杂、设备多、能耗高、水的回收率低、污泥量大、污泥另需专门处理以及微絮凝反应器的问题与不足，本发明提供一种洗涤污水循环再利用的处理方法及微絮凝反应器。
超滤前直接设微絮凝预处理，由于膜孔比滤料孔隙小2-3个数量级，较低的投药量和反应时间下形成的微絮体就能够被膜表面有效截留，一方面大幅度提高水中悬浮物、油脂、细菌等微生物的去除率，另一方面有效缓解了膜污染程度，避免了膜孔堵塞问题。洗涤污水循环利用，去除的首要目标污染物为油脂和悬浮物，降低了混凝药剂的投加量，减少了污泥产量，污泥通过超滤过滤压力的挤压和膜的截留作用，污泥比阻和含水率大大降低，易于自然沉降分离，上清液回收，提高水的回收率并避免了二次污染。超滤膜截留分子量50,000Da以上，游离洗涤剂活性成分LAS易被保留，有益于下一洗涤过程。另外，超滤膜采用死端式过滤，无切向流量，降低了能耗。用于微絮凝的反应器由轻质塑料管材将一定长度的直管段通过90度弯头、大小头连接而成，成本低、能耗低、易于灵活控制和调节反应时间。
本发明一种洗涤污水循环再利用的处理方法的技术方案如下：
(1)微絮凝后直接超滤，中间不需要有砂过滤或纤维过滤，超滤膜出水直接循环再利用于洗涤衣物；
(2)微絮凝通过微絮凝反应器进行，反应时间5s-1min，通过改变微絮凝反应器管段的长度、管径和连接根数对反应时间进行调节；
(3)微絮凝混凝药剂为聚合氯化铝，投加量40-80mg/L，混凝药剂为硫酸铝，投加量60-100mg/L；
(4)超滤膜截留分子量为50,000Da以上，在0.05-0.2MPa操作压力下采用死端式过滤，水中的微絮体和细菌等微生物被膜表面截留，水中的游离性阴离子表面活性剂透过膜孔保留在水中，用于再次洗涤衣物；
(5)对超滤膜进行定时反冲洗，每隔5min-30min反冲洗一次，冲洗时间为30s-3min，反冲洗废水接入反冲洗废水箱中，停留一段时间后自然沉淀固液分离，污泥晾干外运，上清液重新打入调节水箱。
本发明一种用于微絮凝的反应器为一蛇形管道，一端接水泵出水口，另一端接超滤组件。使用蛇形管道有利于混凝药剂与水流的充分混合作用，易于调节反应时间，水头损失低，占地小，节省了搅拌桨等设备。
本发明的有益效果：能够有效地截留污水中的悬浮物、油脂、细菌等微生物，处理后的水可直接循环利用，无需消毒；处理水中保留了有利于洗涤效果的游离性洗涤剂活性成分LAS，减轻了对环境的污染。本发明产生污泥少，污泥含水率低，可实现污水、污泥的同步处理，水的回收率高达85％-92％，大大节约了水资源。本工艺流程简单，设备少，投资与运行费用低。
附图说明
图1为本发明洗涤污水循环再利用处理方法流程示意图；
图2为微絮凝反应器示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：处理水量为1m3/h：将洗衣机排放的洗涤污水收集到调节水箱，利用调节水箱中安置的滤网，对洗涤污水中的毛絮等杂物进行截留；在微絮凝反应器前的水泵吸水口中加入混凝药剂聚合氯化铝40mg/L后，进入微絮凝反应器反应25s，使水中细小悬浮物、有机物、油脂等形成微絮体；微絮凝后通过超滤膜过滤，超滤膜采用截留分子量为100,000Da的聚丙烯PP中空纤维膜，在膜压0.1MPa操作压力下，水中的微絮体和细菌等微生物被膜表面几乎完全截留，水中75％的游离性阴离子表面活性剂透过膜孔，过滤后的水接入高位循环利用水箱，循环利用水可从高位水箱中自流进洗衣机；对超滤膜系统每隔30min反冲洗2min，反冲洗废水接入反冲洗废水箱中，停留1h后自行固液分离，污泥晾干外运，上清液重新倒入调节水箱，水的回收利用率达到了90％。
本实施例处理方法中使用的微絮凝反应器，一端接水泵出水口，另一端接超滤组件，微絮凝反应器由四根材质为PVC，长为100cm，公称直径分别为15mm、32mm、50mm、65mm的直管段a，通过六个90度弯头b和三个大小头c螺纹连接而成。连接水泵出水口的直管段管径最小，按水流方向管径增加，以利于混凝药剂与水流的充分混合作用，达到一定的反应时间。直管段之间的连接采用90度弯头，增加了水流的紊流作用，大小头实现了异径管段的连接。
实施例2：处理水量为5m3/h：将洗衣机排放的洗涤污水收集到调节水箱，利用调节水箱中安置的滤网，对洗涤污水中的毛絮等杂物进行截留；在微絮凝反应器前的水泵吸水口中加入混凝药剂硫酸铝80mg/L后，进入微絮凝反应器反应15s，使水中细小悬浮物、有机物、油脂等形成微絮体；微絮凝后通过超滤膜过滤，超滤膜采用截留分子量为50,000Da的聚丙烯腈PAN中空纤维膜，在膜压0.15MPa操作压力下，水中的微絮体和细菌等微生物被膜表面几乎完全截留，水中70％的游离性阴离子表面活性剂透过膜孔，过滤后的水接入高位循环利用水箱，循环利用水可从高位水箱中自流进洗衣机；对超滤膜系统每隔5min反冲洗30s，反冲洗废水接入反冲洗废水箱中，停留45min后自行固液分离，污泥晾干外运，上清液重新倒入调节水箱，水的回收利用率达到了88％。
本实施例处理方法中使用的微絮凝反应器，一端接水泵出水口，另一端接超滤组件，微絮凝反应器由五根材质为ABS，长为150cm，公称直径分别为20mm、50mm、50mm、65mm、65mm的直管段a，通过八个90度弯头b和四个大小头c螺纹连接而成。连接水泵出水口的直管段管径最小，按水流方向管径增加，以利于混凝药剂与水流的充分混合作用，达到一定的反应时间。直管段之间的连接采用90度弯头，增加了水流的紊流作用，大小头实现了异径管段的连接。
Claims (5)
1.一种洗涤污水循环再利用的处理方法，由洗衣机排放的的洗涤污水收集到调节水箱，在水泵的作用下通过微絮凝、过滤、超滤工艺处理后回用，其特征在于：
(1)微絮凝后直接超滤，超滤膜出水直接循环再利用于洗涤衣物；
(2)微絮凝通过微絮凝反应器进行，反应时间5s-1min，通过改变微絮凝反应器管段的长度、直径和连接根数对反应时间进行调节；
(3)微絮凝混凝药剂投加量40-100mg/L；
(4)超滤膜在0.05-0.2MPa操作压力下采用死端式过滤，采用截留分子量大于等于50,000Da的超滤膜，水中的微絮体和细菌被膜表面截留，水中的游离性阴离子表面活性剂透过膜孔保留在水中，用于再次洗涤衣物；
(5)对超滤膜进行定时反冲洗，反冲洗废水接入反冲洗废水箱中，停留一段时间后自然沉淀固液分离，污泥晾干外运，上清液重新打入调节水箱。
2.根据权利要求1所述的洗涤污水循环再利用的处理方法，其特征在于微絮凝混凝药剂为聚合氯化铝时，投加量40-80mg/L；混凝药剂为硫酸铝时，投加量60-100mg/L。
3.根据权利要求1所述的洗涤污水循环再利用的处理方法，其特征在于对超滤膜进行反冲洗的时间为每隔5min-30min反冲洗一次，冲洗时间为30s-3min。
4.一种用于权利要求1所述的用于洗涤污水循环再利用处理方法的微絮凝反应器，其特征在于：微絮凝反应器为一蛇形管道，一端接水泵出水口，另一端接超滤组件。
5.根据权利要求4所述的用于洗涤污水循环再利用处理方法的微絮凝反应器，其特征在于由直管段、90度弯头、大小头连接而成。
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