CN217025676U - 一种设置有超滤反渗透系统的污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种设置有超滤反渗透系统的污水处理系统，包括依序设置的初处理系统、生化处理系统和深度处理系统。本污水处理系统适合烟草企业进行生产污水处理与再利用；基于车间原有污水处理设备经创新改造后形成，整个改造过程遵循节约能源、节约用地、节约成本的原则，最大限度的对现有的设备进行恢复、利旧；初处理系统工艺可去除废水中大量烟丝和烟梗；生化处理系统工艺可进行COD、BOD、氨氮的降解，确保出水水质满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》；深度处理系统“袋式过滤器+超滤装置+反渗透装置”工艺出水满足《生活饮用水卫生标准》，工程中产生的少量浓水满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》。

Description

一种设置有超滤反渗透系统的污水处理系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，特别涉及一种设置有超滤反渗透系统的污水处理系统。

背景技术

我公司污水站自2009年9月竣工投入使用至今，已连续运行11年，公司现有废水处理系统原设计各个池体处理能力为2000t/d，目前实际运行处理能力：冬季大约水量为500t/d左右，夏季由于职工洗澡量大，高峰期处理水量约600t/d左右。

参照图1，现有污水处理系统工艺过程及运行情况：厂区生产废水+生活废水——格栅/集水井——调节池——水解、接触氧化池——涡凹气浮(暂时没有起到气浮机作用，当做沉淀池)——中间水池——多介质过滤器——清水池——用于绿化(少部分处理后水)；大部分处理后的水从涡凹气浮直接外排进市政管网。

污水站建站时受占地面积局限，设备间建地上1层、地下两层，设备间内除安装各类机械设备外，还建有涡凹气浮池、集水井、中间水池，各污水池挥发的有毒有害气体，增加了人员进出设备间中毒的风险。此外，污水处理站还存在以下问题：

1、污水处理工艺落后

污水处理工艺落后，无预处理设备，不能满足卷烟生产企业排污水特点。卷烟企业废水中含大量烟丝、烟末，污水站现有的格栅设备只能拦截大片的烟叶，其他含烟丝、烟末的废水通过格栅缝隙直接进入集水井，浸泡堆积在污水池，造成污水泛黄，COD、浊度指标二次增加，增加水解酸化池、接触氧化池的处理负担，此外，为人工后期打捞烟末增加受限空间作业危险性。

集水井受空间面积的局限性，人员每次人工清掏，只能在井口用铁锹和漏勺，无法彻底清掏干净。集水井设计容量小，仅17吨，且位于设备间负一层，池内烟末若不及时清掏，将缩减池内总容量，易发生污水外溢水淹设备间事故。

2、污水处理流程不合理

在污水处理中涡凹气浮池安置于水解酸化池、接触氧化池前，起到降低污水悬浮物的作用，保证低浊度的污水进入水解酸化池进行降解处理。而我公司涡凹气浮池却安置在污水处理站最末端，受空间限制，气浮池容积较小，废水中的胶体和微悬浮物不能沉降和分离，达不到曝气池和沉淀池的处理效果，目前充当沉淀池使用。

公司现有废水系统已经运行多年，无论处理能力和处理效果都已经不能满足发展需要，工艺过程及设备设施都需要维护完善及优化，以提高系统产水水质，实现水资源循环再利用，节能降耗、绿色生产。

实用新型内容

为克服上述不足，本申请提供一种设置有超滤反渗透系统的污水处理系统及方法，本申请基于现有污水站进行工艺过程及设备设施优化，可有效提高产水水质，实现水资源循环再利用、节能降耗、绿色生产。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种设置有超滤反渗透系统的污水处理系统，包括

初处理系统，包括依次设置的初滤装置、格栅井、集水井、调节池、涡凹气浮装置，所述格栅井内安装有回转式格栅除污装置，所述调节池内装填有填料，并安装有曝气装置I，所述涡凹气浮装置内装填有助凝剂和絮凝剂，并安装有曝气装置II和刮渣装置；

生化处理系统，包括依次设置的水解酸化池、接触氧化池、MBR池、中间水池和清水池，所述MBR池内设有膜生物反应装置、MBR产水泵和MBR反洗泵，所述中间水池内安装有精滤装置I，所述精滤装置I并联设置有至少两组，中间水池出水处安装有臭氧催化氧化装置，所述清水池出水满足《城市污水再生利用/城市杂用水水质》；

深度处理系统，包括依次设置的精滤装置II、超滤装置、超滤产水池、反渗透装置、反渗透产水池，所述超滤装置和反渗透装置浓水满足《城市污水再生利用/城市杂用水水质》，所述反渗透产水池出水满足《生活饮用水卫生标准》。

作为上述方案的改进，所述初滤装置为水力筛，其设置于车间生产废水汇集处且置于地下，主要对污水中的烟丝、烟梗进行截留，防止更多的悬浮物进入格栅井；所述车间生产废水下水口处设置有漏网，以在源头拦截大部分烟叶、烟梗和胶体，减少进入污水处理系统的悬浮物。

作为上述方案的改进，所述调节池内填料为高效填料，数量120m³，曝气装置I为盘式曝气器或管式曝气器，用于生产废水进行预曝气和预氧化处理。

作为上述方案的改进，所述调节池与涡凹气浮装置(高效溶气气浮)通过提升泵连通。

作为上述方案的改进，所述曝气装置II为盘式曝气器或管式曝气器。

作为上述方案的改进，所述接触氧化池内装填有填料，并安装有曝气装置III，其内填料为高效填料，数量480m³，曝气装置III为盘式曝气器或管式曝气器。

作为上述方案的改进，所述接触氧化池出水通过自流进入所述MBR池，所述MBR池与中间水池通过提升泵连通。

作为上述方案的改进，所述MBR池连接有污泥池，所述污泥池连接有污泥脱水机。

作为上述方案的改进，所述膜生物反应装置为帘式膜组器。

作为上述方案的改进，所述精滤装置I为活性炭过滤器。

作为上述方案的改进，所述臭氧催化氧化装置连接有臭氧发生器，用于避免生化出水水质波动。

作为上述方案的改进，所述中间水池出水通过提升泵连通至臭氧催化氧化装置(臭氧催化氧化塔)，用于进一步降解废水中残留COD。

作为上述方案的改进，所述精滤装置II为袋式过滤器。

本污水处理系统的污水处理工艺：

各生产车间的生产废水汇集后进入水力筛，去除废水中的大量烟丝和烟梗，去除水中非可溶性COD，减少后续水处理设备负荷；

水力筛出水进入格栅井，格栅井中的回转格栅除污机，对废水中的细小烟丝等悬浮物进一步截留；

出水通过自流进入集水井和调节池，调节池中的填料和曝气装置I对废水进行预曝气和预氧化处理，在该处理构筑物中降解部分可溶性COD、BOD等；

调节池出水经提升泵至涡凹气浮装置，助凝剂和絮凝剂的加入能够有效对废水中微小悬浮物进行凝聚，通过水中的曝气系统，将凝聚后的大颗粒悬浮物托起，在刮渣机的作用下刮除；

涡凹气浮装置出水进入整套生化处理系统，主要包括置于地下的水解酸化池、接触氧化池和MBR池，进行COD、BOD、氨氮的降解；

中间水池内设活性炭过滤器，对生化出水中残留的COD吸附、脱除；为防止出水水质波动，偶然发生出水水质不合格的情况，在活性炭过滤器后增设臭氧催化氧化装置，对废水中残留COD进一步降解，确保清水池出水水质满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB18920-2002)，符合城市绿化或冲厕用水标准；

清水池出水进入整套深度处理工艺设备：袋式过滤器+超滤装置+超滤产水池+反渗透装置+反渗透产水池，深度处理出水水质满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)可用于日常洗澡或生产用水；超滤和反渗透浓水满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB18920-2002)城市绿化用水。

本实用新型带来的有益效果有：

本污水处理系统适合烟草企业进行生产污水处理与再利用；

基于车间原有污水处理设备经创新改造后形成，整个改造过程遵循节约能源、节约用地、节约成本的原则，最大限度的对现有的设备进行恢复、利旧；

初处理系统工艺可去除废水中大量烟丝和烟梗，提高预处理能力，把悬浮物截留出来，不进入水解酸化池；

生化处理系统工艺可进行COD、BOD、氨氮的降解，生化出水经提升泵进入活性炭过滤器，对生化出水中残留的COD吸附、脱除；为防止出水水质波动，在活性炭过滤器后增设臭氧催化氧化装置，确保出水水质满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》，可以直接作为冲厕和绿化用水；

考虑深度回用以及最小碳排放的需要，增设了深度处理系统：“袋式过滤器+超滤装置+反渗透装置”工艺；使生化系统一部分产水再进行深度处理，通过该套工艺处理后出水满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)，可用于日常生产、洗漱、冲洗车间地面用水及工业用水；处理工程中产生的少量浓水满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB18920-2002)，可用于绿化或冲厕，实现水循环使用，减少新水使用量，废水不再外排。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明，

图1为现有污水处理系统工艺过程示意图；

图2为本污水处理系统的装置连接结构简示图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

参照图2，一种设置有超滤反渗透系统的污水处理系统，包括依序设置的初处理系统、生化处理系统和深度处理系统。

初处理系统包括依次设置的初滤装置、格栅井、集水井、调节池、涡凹气浮装置。初滤装置为水力筛，其设置于车间生产废水汇集处且置于地下，利用原水重力流进行可对污水中的烟丝、烟梗进行截留，防止更多的悬浮物进入格栅井；各车间生产废水下水口处可设置漏网，以在源头拦截大部分烟叶、烟梗和胶体，减少进入污水处理系统的悬浮物。

格栅井内安装有回转格栅除污机，对废水中的细小烟丝等悬浮物进一步截留；调节池内装填有填料，并安装有盘式曝气器，通过空压气管路连通空压机，对废水进行预曝气和预氧化处理，在该处理构筑物中降解部分可溶性COD、BOD等；调节池出水经提升泵进入涡凹气浮装置，涡凹气浮装置为高效溶气气浮，其内装填有助凝剂和絮凝剂，并安装有曝气装置II和刮渣装置，助凝剂和絮凝剂的加入能够有效对废水中微小悬浮物进行凝聚，通过水中的曝气装置II，对凝聚后的大颗粒悬浮物托起，在刮渣机的作用下有效刮除，曝气装置II为管式曝气器，通过空压气管路连通空压机。

气浮出水进入整套生化处理系统。

生化处理系统包括依次设置的水解酸化池、接触氧化池、MBR池、中间水池和清水池，主要在生化系统中进行COD、BOD、氨氮的降解。

水解酸化池、接触氧化池利旧使用前清淤、更换填料等。接触氧化池出水通过自流进入MBR池，MBR池由原“中间水池”利旧改造而成，清淤处理后，将帘式膜组器置于池体内，同时增设MBR产水泵和MBR反洗泵；MBR池与中间水池通过提升泵连通，其内沉降污泥经污泥池、污泥脱水机后排出。

中间水池、清水池和超滤产水池、反渗透产水池均由原“清水池”利旧，通过清淤、分隔而成。

中间水池内设有活性炭过滤器，且并联设置有两组使用，以满足800t/d的处理要求。中间水池出水连通至臭氧催化氧化塔，臭氧催化氧化塔连接臭氧发生器，进一步降解废水中残留COD，从而避免生化出水水质波动。清水池出水满足《城市污水再生利用/城市杂用水水质》，可用于城市绿化或冲厕用水。

深度处理系统包括依次设置的精滤装置II、超滤装置、超滤产水池、反渗透装置、反渗透产水池，精滤装置II为袋式过滤器。

超滤装置和反渗透装置浓水满足《城市污水再生利用/城市杂用水水质》可作为城市绿化用水，所述反渗透产水池出水满足《生活饮用水卫生标准》，可用于日常洗澡或生产用水。

下文将对本实施例中出现的核心部件进行特别介绍。

水力筛，采用孔眼材料截留液体中悬浮物，适用于从低浓度溶液中去除固体悬浮杂质。在本实施例中，能有效地降低水中悬浮物浓度，减轻后续工序的处理负荷，并起到保护水泵，管道和仪表的作用。本水力筛具有以下特点：

1、构造简单：包含筛网，筛网架，进水管，布水管等；

2、处理效率高：用于车间污水处理时，BOD去除效率约等于初次沉淀。

MBR池，其内设有MBR箱体、增强型帘式膜组器、膜架、MBR产水泵、MBR反洗泵、风机、曝气管路、产水管路等，通过PLC自动控制系统，MBR系统实现自动产水、定期反洗与持续曝气，实现系统自动运行；系统运行过程中，曝气系统一直处于开启状态；若曝气系统发生异常，系统紧急停止。

帘式膜材质为聚偏氟乙烯(PVDF)，其优点在于：

1、由于具有耐热性、化学稳定性、耐辐射性和良好的物理机械性能，聚偏氟乙烯膜可形成性能优异的分离膜；分离膜使污水中的大分子难降解成分在生物反应器内有足够的停留时间，大大提高了难降解有机物的降解效率；

2、孔隙率高、通量大，抗污染能力强，搭配曝气及反洗系统后，不易被污染物粘附，易清洗，适于烟厂污水处理；

3、采用内支撑层加衬生产工艺，膜丝断裂强度＞150N，膜寿命长达3～5年；

4、分离过程是在流体压力差的作用下，利用膜对被分离组分的尺寸选择性，将膜孔能截留的微粒及大分子溶质截留，而使膜孔不能截留的粒子或小分子溶质透过膜，分离过程不发生相变化，耗能低；

5、出水水质好，出水悬浮物含量和浊度低，可直接回用；

增强型帘式膜组器性能简介：

臭氧催化氧化塔，主要由与之连接的臭氧发生器、尾气破坏器、臭氧催化氧化填料组成，在本实施例中，主要用于水的消毒、去除水中酚、氰等污染物质，水的脱色、除去水中铁、锰等金属离子，除异味和臭味等。负载金属的活性炭催化剂是由微小结晶和非结晶部分混合组成的复合物，催化剂表面含有大量的酸性或碱性基团，臭氧/催化剂协同作用过程中，在催化剂的作用下使臭氧分解产生[·OH]从而引发链反应，此反应还会产生十分活泼的、具有强氧化能力的单原子氧[·O]，可快速氧化分解绝大多数有机化合物(包括一些高稳定性、难降解的有机物)。

本实施例的污水处理项目水量大、水质偏中性以及现场场地有限，采用臭氧催化氧化工艺具有以下优势：

1、对有机污染物氧化能力极强，除去有机物能力强；

2、催化剂的参与，氧化选择性大大降低；

3、有机物最终分解成CO2和H2O，无有毒有害中间产物，安全环保；

4、无需调节污水pH值；

5、臭氧发生器以电能和空气产生臭氧，无化学药剂，现场安全卫生；

6、氧化反应时间较短，一般控制在30min左右，反应器容积较小。

精滤装置II为袋式过滤器，主要包括过滤筒体、过滤筒盖、快开机构、不锈钢滤袋和加强网等部件组成；本实施例中，袋式过滤器的结构是由四套摇锤式环首螺栓将筒盖和过滤筒体密封锁紧，使过滤器更能承受极高的过滤压力和水锤式的压力冲击，要过滤的液体经过滤器的进口进入，流进过滤袋，经过滤袋的拦截后由出口流出；袋式过滤器的进出口设计一般采用侧进底出方式，方便清洗。

本实施例中，袋式过滤器的设计目的是防止臭氧催化氧化出水中携带的滤料粉末堵塞后面的超滤和反渗透设备，对后续处理设备起到保护作用。

超滤装置，主要包括超滤柱式膜组件、超滤膜架、超滤反洗泵、气洗系统及工艺系统所需的监测控制仪表(压力表、流量计)等。

本实施例中，超滤装置是系统中最主要的净化装置，其利用超滤膜的特性来除去水中绝大部分悬浮物、胶体、有机物及微生物，起到澄清过滤作用。经过预处理处理后合格的废水进入膜组件，水和极少量的小分子量有机物通过膜层，经收集管道集中后，通往产水管再注入产水池；反之不能通过的就经由另一组收集管道集中后通往浓水排放管注入排水沟。系统的进水、产水和浓水管道上都装有一系列的控制阀门，监控仪表及程控操作系统，以保证设备长期保质、保量的系统化运行。

反渗透装置，主要包括进口反渗透膜组件、反渗透膜架、加药系统、高压泵以及监测控制仪表(压力表、流量计)等，其设有高度选择透过性的反渗透膜，利用反渗透原理，使水中的无机盐去除率达到99％，同时可脱除水中的各种有机物、微粒，大大提高产品清洗合格率，且无污染，在深度处理过程中广泛采用。

实施例2

实施例1所述污水处理系统的污水处理工艺：

各生产车间的生产废水汇集后进入水力筛，去除废水中的大量烟丝和烟梗，去除水中非可溶性COD，减少后续水处理设备负荷；

水力筛出水进入格栅井，格栅井中的回转格栅除污机，对废水中的细小烟丝等悬浮物进一步截留；

出水通过自流进入集水井和调节池，调节池中的填料和曝气装置I对废水进行预曝气和预氧化处理，在该处理构筑物中降解部分可溶性COD、BOD等；

调节池出水经提升泵至涡凹气浮装置，通过加药系统(药箱、搅拌器、加药泵)加入助凝剂和絮凝剂，有效对废水中微小悬浮物进行凝聚，通过水中的管式曝气器，将凝聚后的大颗粒悬浮物托起，在刮渣机的作用下刮除；

涡凹气浮装置出水进入整套生化处理系统，主要包括置于地下的水解酸化池、接触氧化池和MBR池，进行COD、BOD、氨氮的降解；

中间水池内设活性炭过滤器，对生化出水中残留的COD吸附、脱除；为防止出水水质波动，偶然发生出水水质不合格的情况，在活性炭过滤器后增设臭氧催化氧化装置，对废水中残留COD进一步降解，确保清水池出水水质满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB18920-2002)，符合城市绿化或冲厕用水标准；

清水池出水进入整套深度处理工艺设备：袋式过滤器+超滤装置+超滤产水池+反渗透装置+反渗透产水池，深度处理出水水质满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)可用于日常洗澡或生产用水；超滤和反渗透浓水满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB18920-2002)城市绿化用水。

实施例3

实施例1的污水处理系统应用实施后水量平衡表及去除率估算表。

应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种设置有超滤反渗透系统的污水处理系统，其特征在于：包括

初处理系统，包括依次设置的初滤装置、格栅井、集水井、调节池、涡凹气浮装置，所述格栅井内安装有回转式格栅除污装置，所述调节池内装填有填料，并安装有曝气装置I，所述涡凹气浮装置内装填有助凝剂和絮凝剂，并安装有曝气装置II和刮渣装置；

生化处理系统，包括依次设置的水解酸化池、接触氧化池、MBR池、中间水池和清水池，所述MBR池内设有膜生物反应装置、MBR产水泵和MBR反洗泵，所述中间水池内安装有精滤装置I，所述精滤装置I并联设置有两组，中间水池出水处安装有臭氧催化氧化装置；

深度处理系统，包括依次设置的精滤装置II、超滤装置、超滤产水池、反渗透装置、反渗透产水池。

2.根据权利要求1所述的设置有超滤反渗透系统的污水处理系统，其特征在于：

所述初滤装置为水力筛，其设置于车间生产废水汇集处且置于地下。

3.根据权利要求1所述的设置有超滤反渗透系统的污水处理系统，其特征在于：

所述调节池内曝气装置I为盘式曝气器或管式曝气器，用于生产废水进行预曝气和预氧化处理。

4.根据权利要求1所述的设置有超滤反渗透系统的污水处理系统，其特征在于：

所述调节池与涡凹气浮装置通过提升泵连通。

5.根据权利要求1所述的设置有超滤反渗透系统的污水处理系统，其特征在于：

所述接触氧化池内装填有填料，并安装有曝气装置III，其内曝气装置III为盘式曝气器或管式曝气器。

6.根据权利要求1所述的设置有超滤反渗透系统的污水处理系统，其特征在于：

所述接触氧化池出水通过自流进入所述MBR池，所述MBR池与中间水池通过提升泵连通。

7.根据权利要求1所述的设置有超滤反渗透系统的污水处理系统，其特征在于：

所述精滤装置I为活性炭过滤器。

8.根据权利要求1所述的设置有超滤反渗透系统的污水处理系统，其特征在于：

所述中间水池出水通过提升泵连通至臭氧催化氧化装置，用于进一步降解废水中残留COD。

9.根据权利要求1所述的设置有超滤反渗透系统的污水处理系统，其特征在于：

所述精滤装置II为袋式过滤器。

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