本實(shí)用新型屬于環(huán)保污水處理領(lǐng)域，特別涉及采用一種一種設(shè)有超濾膜、活性炭和微生物的污水再生回用系統(tǒng)，對(duì)污水實(shí)現(xiàn)提標(biāo)改造以及再生回用。
背景技術(shù)：
水是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略資源，隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，環(huán)境和資源問題日益突出，水資源匾乏，水環(huán)境污染，越來越引起全社會(huì)的關(guān)注。我國(guó)是一個(gè)水資源短缺的國(guó)家，居世界第6位，但因人口眾多人均水資源占有量為世界平均值的1/4，居世界第110位，被聯(lián)合國(guó)列為13個(gè)缺水國(guó)之一。其次，我國(guó)在水資源緊缺的同時(shí)，水資源利用方式粗放，用水效率不高，用水浪費(fèi)等問題仍然十分突出。再者，水資源受到嚴(yán)重污染，某些污水未經(jīng)處理或部分處理后排放江河湖海，造成水體污染。這些水環(huán)境的污染進(jìn)一步加劇水資源短缺，使本己嚴(yán)重的水資源供需失衡的矛盾顯得更加突出。面對(duì)以上水資源短缺的現(xiàn)狀，污水回用是緩解水資源危機(jī)，保護(hù)水環(huán)境的關(guān)鍵途徑之一。
美國(guó)是世界上開展污水回用最早的國(guó)家之一，20世紀(jì)60年代初開始大規(guī)模建設(shè)污水處理廠,隨后開始進(jìn)行污水回用。美國(guó)是世界上開展污水回用最早的國(guó)家之一，20世紀(jì)60年代初開始大規(guī)模建設(shè)污水處理廠,隨后開始進(jìn)行污水回用。到1980年美國(guó)己有357個(gè)城市實(shí)現(xiàn)污水回用。以色列是在污水回用方面最具特色的國(guó)家之一,它地處干旱和半干旱地區(qū),人均水資源占有量?jī)H為476m3 ，以色列再生水利用最突出的特點(diǎn)是把再生水作為國(guó)家水量平衡的重要組成部分,而且早在20世紀(jì)60年代,就把污水再生利用列為一項(xiàng)國(guó)家政策。截至1987年,己建造210個(gè)市政再生水利用工程, 目前100%的生活污水和72%的市政污水己實(shí)現(xiàn)再生利用,其中42%用于灌溉,30%回灌地下和排入河道,其余用于工業(yè)和城市綠化等。我國(guó)早在20世紀(jì)50年代嘗試采用污水灌溉農(nóng)田,80年代探索將城市污水深度處理后回用于生活和工業(yè)。80年代末,隨著我國(guó)大部分城市水危機(jī)的頻繁出現(xiàn),促進(jìn)了污水回用技術(shù)的研究和開發(fā)。如大連春柳污水處理廠將二級(jí)處理污水進(jìn)行深度處理后回用于煤氣廠代替新水,這是我國(guó)最早進(jìn)行的示范工程。
目前污水處理工藝只是在物化或生化處理階段達(dá)標(biāo)排放，既浪費(fèi)水資源也無(wú)法保證系統(tǒng)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，特別在局部環(huán)境污染嚴(yán)重的地區(qū)排污標(biāo)準(zhǔn)高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，造成傳統(tǒng)的工藝無(wú)法達(dá)不到排放的標(biāo)準(zhǔn)，在這種情況下需要對(duì)傳統(tǒng)的污水處理工藝進(jìn)行提標(biāo)改造。如今膜分離技術(shù)是近年來水處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，它具有工藝簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性較好、沒有相變、分離系數(shù)較大、節(jié)能、高效、無(wú)二次污染連續(xù)操作等特點(diǎn)。在膜分離級(jí)別中相對(duì)于納濾膜、反滲透膜等中高壓膜，超濾膜(ultra-filtration, UF)能有效的去除顆粒物及大分子物質(zhì), 能完全脫除中水的細(xì)菌和大腸桿菌,有效地去除水中的SS,并在一定程度上降低BOD5、CODcr、總氮、總磷等污染物濃度,獲得穩(wěn)定的再生水質(zhì), 從而減少后續(xù)消毒加氯量，減少消毒副產(chǎn)物的生成量。超濾膜技術(shù)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資費(fèi)用低、能耗小、工藝流程簡(jiǎn)單、易于操作管理等優(yōu)點(diǎn)，其中浸沒式超濾膜因具有產(chǎn)水量高、能耗低、便與其它處理工藝相結(jié)合等優(yōu)勢(shì)而受到越來越多的應(yīng)用。如公開專利號(hào)CN102001728A報(bào)道了一種浸沒式超濾膜水處理系統(tǒng)及方法，由劉永康等發(fā)明，該專利屬于飲用水處理凈化領(lǐng)域，在原水投加活性炭，經(jīng)過絮凝后，借助膜分離設(shè)備在一體化設(shè)備中實(shí)現(xiàn)澄清、膜過濾和活性炭吸附深度處理。該專利優(yōu)點(diǎn)采用活性炭與超濾膜過濾相結(jié)合，對(duì)飲用水起到進(jìn)一步凈化，缺少對(duì)粉末活性炭再生利用。如公開專利號(hào)CN102372376B報(bào)道一種反滲透濃水的處理方法，由龔小芝等發(fā)明，其特征是濃水經(jīng)過臭氧處理后，出水首先進(jìn)入多相催化氧化塔，再進(jìn)入活性炭吸附反應(yīng)池中，吸附出水再進(jìn)入浸沒式超濾池，最后出水再外排。該專利方法把活性炭吸附反應(yīng)池、浸沒式超濾池分開應(yīng)用，增大了占地面積，缺少對(duì)粉末活性炭再生的應(yīng)用。如專利公開號(hào)CN102701500A報(bào)道了一種印染廢水零排放回用方法，該工藝末端采用傳統(tǒng)的活性炭罐對(duì)浸沒超濾系統(tǒng)、電吸附反應(yīng)器、納米電氣石陶粒濾池出水進(jìn)行吸附，工藝處理流程較長(zhǎng)，缺少活性炭與浸沒超濾系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)。此外在其他專利公開號(hào)CN1827535A、CN101311132A、CN102167478A等專利不同程度提到活性炭濾池、超濾膜設(shè)備。此外，在活性炭吸附再生方面如專利公開號(hào)CN101073766A報(bào)道一種超聲波脫附活化活性炭再生技術(shù)、專利公開號(hào)CN102974138A報(bào)道超聲波在線再生活性炭過濾器及其活性炭再生方法、專利公開號(hào)CN101780402A也報(bào)道一種活性炭氈在線吸附再生裝置，專利內(nèi)容中均采用超聲波或加溫方式，活性炭再生能耗高、損壞大。上述專利或多或少存在這樣那樣的不足，比如沉清池與膜處理設(shè)施是分離狀態(tài)，占地面積大、所需設(shè)備多、投資高、工藝復(fù)雜、缺少活性炭的再生、缺少對(duì)超濾膜的性能要求，這些活性炭與超濾膜的組合多集中在飲用水、地表水方面的應(yīng)用。而在工業(yè)污水回用方面，采用超濾膜活性炭微生物組合一體化技術(shù)以及利用微生物實(shí)現(xiàn)活性炭再生利用的研究報(bào)道還較少。
因此，在目前水資源短缺的情況下，要實(shí)現(xiàn)污水資源化再生利用及提標(biāo)改造，開發(fā)出超濾膜活性炭微生物的組合技術(shù)以及利用微生物再生活性炭技術(shù)，就顯得尤為必須和重要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種設(shè)有超濾膜、活性炭和微生物的污水再生回用系統(tǒng)，其具有占地面積小、對(duì)污水再生利用率高的特點(diǎn)，從而達(dá)到節(jié)約水資源、節(jié)省占地面積、降低運(yùn)行成本、實(shí)現(xiàn)污水資源化再來利用、有效地解決工業(yè)污水達(dá)標(biāo)排放的難題，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的雙豐收。
為實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本實(shí)用新型采取如下的技術(shù)手段：
設(shè)有超濾膜、活性炭和微生物的污水再生回用系統(tǒng)，包括污水沉淀池、曝氣系統(tǒng)、抽吸系統(tǒng)、反沖洗系統(tǒng)和膜產(chǎn)水箱，所述的污水沉淀池分別與曝氣系統(tǒng)、抽吸系統(tǒng)和膜產(chǎn)水箱相連，所述的膜產(chǎn)水箱又與反沖洗系統(tǒng)形成一個(gè)循環(huán)，所述的污水沉淀池中添加有微生物和設(shè)有中空纖維超濾膜反應(yīng)器，所述的中空纖維超濾膜反應(yīng)器的超濾膜上粘附有活性炭。
作為優(yōu)選，所述的曝氣系統(tǒng)包括穿孔曝氣器、氣壓表、減壓閥門和曝氣風(fēng)機(jī)，穿孔曝氣器設(shè)置在污水沉淀池中。
作為優(yōu)選，所述的抽吸系統(tǒng)包括膜抽吸產(chǎn)水泵、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、壓力表和膜產(chǎn)水閥門。
作為優(yōu)選，所述的反沖洗系統(tǒng)包括膜反沖洗泵、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、壓力表和膜反洗閥門。
作為優(yōu)選，所述的污水沉淀池還設(shè)有排污管。
作為優(yōu)選，所述的中空纖維超濾膜反應(yīng)器中的中空纖維超濾膜為一種復(fù)合型中空纖維膜，所述的復(fù)合型中空纖維膜內(nèi)含多根加強(qiáng)纖維，在拉伸強(qiáng)度、使用年限方面比其它均質(zhì)中空纖維膜增加2-4倍。
作為優(yōu)選，所述的活性炭的投加量為沉淀池的1-20g/ L，比傳統(tǒng)的活性炭過濾器節(jié)省約二分之一的使用量。
作為優(yōu)選，所述的抽吸系統(tǒng)中運(yùn)行壓力-0.01~-0.05MPa，中空纖維膜產(chǎn)水流量在10-20 L/m2.h。
作為優(yōu)選，所述的曝氣系統(tǒng)中氣水比1:10~30。
作為優(yōu)選，所述的反沖洗系中反洗壓力＜0.05MPa，反洗流量在30~40 L/m2.h。
本實(shí)用新型利用污水處理工藝原有的沉淀池或新建一體機(jī)裝置，把超濾膜、活性炭、微生物三種原本各自分開應(yīng)用的技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，主要原理是：(1)投加粉末活性炭能有效吸附小分子量污染因子，防止膜污染、提高膜通量；(2)投加粉末活性炭后，盡管粉末活性炭黏附在膜表面，將形成濾餅層，但這層濾餅層能保護(hù)膜，避免膜污染，在反沖洗能迅速恢復(fù)膜通量；(3)根據(jù)水質(zhì)情況添加復(fù)合微生物，被吸附在粉末活性炭孔隙中的有機(jī)物質(zhì)，被微生物及其分泌的胞外酶進(jìn)行降解，使得孔隙恢復(fù)吸附能力再生，實(shí)現(xiàn)活性炭再生循環(huán)利用。
本發(fā)明的有益效果是：采用一種浸沒式超濾膜活性炭微生物組合技術(shù)以及利用微生物再生活性炭的方法，從而達(dá)到節(jié)約水資源、節(jié)省占地面積、降低運(yùn)行成本、實(shí)現(xiàn)污水資源化再來利用、有效地解決工業(yè)污水達(dá)標(biāo)排放的難題，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的雙豐收。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的設(shè)有超濾膜、活性炭和微生物的污水再生回用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例1
如圖1所示的一種設(shè)有超濾膜、活性炭和微生物的污水再生回用系統(tǒng)，包括污水沉淀池1、曝氣系統(tǒng)、抽吸系統(tǒng)、反沖洗系統(tǒng)和膜產(chǎn)水箱2，所述的污水沉淀池1分別與曝氣系統(tǒng)、抽吸系統(tǒng)和膜產(chǎn)水箱2相連，所述的膜產(chǎn)水箱2又與反沖洗系統(tǒng)形成一個(gè)循環(huán)，所述的污水沉淀池1中添加有微生物和設(shè)有中空纖維超濾膜反應(yīng)器3，所述的中空纖維超濾膜反應(yīng)器的超濾膜上粘附有活性炭。
所述的曝氣系統(tǒng)包括穿孔曝氣器41、氣壓表42、減壓閥門43和曝氣風(fēng)機(jī)44，穿孔曝氣器41設(shè)置在污水沉淀池1中；所述的抽吸系統(tǒng)包括膜抽吸產(chǎn)水泵51、轉(zhuǎn)子流量計(jì)52、壓力表53和膜產(chǎn)水閥門54；所述的反沖洗系統(tǒng)包括膜反沖洗泵61、轉(zhuǎn)子流量計(jì)62、壓力表63和膜反洗閥門64；所述的污水沉淀池還設(shè)有排污管4。
所述的中空纖維超濾膜反應(yīng)器中的中空纖維超濾膜為一種復(fù)合型中空纖維膜，所述的復(fù)合型中空纖維膜內(nèi)含多根加強(qiáng)纖維，在拉伸強(qiáng)度、使用年限方面比其它均質(zhì)中空纖維膜增加2-4倍；所述的活性炭的投加量為沉淀池的1-20g/ L，比傳統(tǒng)的活性炭過濾器節(jié)省約二分之一的使用量；所述的抽吸系統(tǒng)中運(yùn)行壓力-0.01~-0.05MPa，中空纖維膜產(chǎn)水流量在10-20 L/m2.h；所述的曝氣系統(tǒng)中氣水比1:10-30；所述的反沖洗系中反洗壓力＜0.05MPa，反洗流量在30-40 L/m2.h。
以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。