申请日：2017.01.19
公开(公告)日：2017.05.17
IPC分类号：C02F9/14; C02F101/16; C02F101/30; C02F101/38
摘要
本发明公开了一种可持续高效污水处理系统，所述系统包括进水单元、曝气生物滤池单元、混凝反应单元和磁分离单元，所述进水单元用于储存经常规污水厂处理后的出水，供给本系统的给水源;所述曝气生物滤池单元用于脱氮和去除水中的溶解性微污染物;所述混凝反应单元用于药剂投加、磁种投加和混凝沉淀反应;所述磁分离单元用于除磷和去除水中溶解性微污染物。该处理系统一次性投资，且运行费用较低，对水中氮、磷和溶解性有机物具有良好的去除作用。
说明书
一种可持续高效污水处理系统
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种可持续高效污水处理系统。
背景技术
近年来，我国城镇污水处理行业发展很快，以北京市为例，北京市通过对城市中心区特大型污水处理厂、远郊卫星城大型污水处理厂、乡镇中小型污水处理厂和村庄级小型分散式污水处理站的全覆盖式污水收集和处理措施，北京市的污水处理率已接近100%，北京市城镇污水厂处理后出水的回用率已达到80%左右(2015年数据)。随着污水厂排放标准的不断提高，原有以厌氧和好氧生物处理为主的污水处理工艺已经不能满足污水处理需求，必须对污水处理厂增加后续深度处理环节。
现有技术中普遍应用于实际工程中的城镇污水处理厂深度处理方法主要有化学氧化法、膜法、曝气生物滤池法、生物转盘法、磁分离法、人工湿地法等。化学氧化法主要包括臭氧氧化、臭氧催化氧化、零价铁、氯氧化、芬顿试剂法、电化学、电絮凝等方法。化学氧化的优点是对污水中难降解有机物的去除效果较好，但存在运行费用高、易产生二次污染等难题。膜法主要有MBR法(膜生物反应器法)、超滤、纳滤和反渗透法等。膜法的优点是对污水中SS(悬浮固体)和TP(总磷)的去除效果较好，但其脱氮效果欠佳，并且一次性投资和运行费用较高。曝气生物滤池法的优点是脱氮效果较好，运行和维护费用低，但其除磷效果欠佳。生物转盘法近年来在分散式生活污水和城镇生活污水深度处理领域应用较广，具有一次性投资小、运行维护管理方便等优点，但其脱氮除磷整体效果均欠佳。磁分离法是近年来发展起来的一项污水深度处理新技术。磁分离法的优点是对污水中SS(悬浮固体)和TP(总磷)的去除效果较好，但其脱氮效果欠佳。人工湿地法的优点是运行和维护费用低，但其整体脱氮和除磷效果均欠佳。
由此可见，现有应用于污水深度处理领域内的深度处理方法中，有些一次性投资和运行费用较高;有些仅具有脱氮或除磷功能，整体处理效果欠佳。而实际上，在污水深度处理中，氮和磷是水体富营养化和水体黑臭的关键致因，必须同时最大限度地得以去除。同时，污水中一些溶解性微污染物，虽然含量很低，但对人体健康的危害很大，也必须从污水中得以去除，然而现有污水深度处理工艺仅能实现对污水中溶解性微污染物的部分去除。
发明内容
本发明的目的是提供一种可持续高效污水处理系统，该处理系统一次性投资，且运行费用较低，对水中氮、磷和溶解性有机物具有良好的去除作用。
一种可持续高效污水处理系统，所述系统包括进水单元、曝气生物滤池单元、混凝反应单元和磁分离单元，其中：
所述进水单元用于储存经常规污水厂处理后的出水，供给本系统的给水源;
所述曝气生物滤池单元用于脱氮和去除水中的溶解性微污染物，该曝气生物滤池单元进一步包括一级硝化池、二级反硝化池、硝化池反洗子单元和反硝化池反洗子单元，其中：
所述进水单元中贮存的污水厂处理后出水经提升泵提升后进入升流式一级硝化池;之后水自上而下进入降流式二级反硝化池，以完成脱氮过程;
所述硝化池反洗子单元和反硝化池反洗子单元均采用水反洗，反洗水导入所述进水单元后进行再处理，从而无污水外排;
所述混凝反应单元用于药剂投加、磁种投加和混凝沉淀反应，该混凝反应单元进一步包括混凝反应子单元、混凝剂投加子单元、絮凝剂投加子单元和磁种投加子单元，其中：
所述混凝反应子单元采用水力自然搅拌;
所述混凝剂投加子单元、絮凝剂投加子单元和磁种投加子单元均由设在支架上依次连接的加药罐、计量泵和加药管构成;
所述磁分离单元用于除磷和去除水中溶解性微污染物，该磁分离单元进一步包括磁分离子单元、磁回收子单元和污泥处理子单元，其中：
在所述二级反硝化池中处理后的水经提升泵打入所述混凝反应子单元，所述混凝剂投加子单元、絮凝剂投加子单元和磁种投加子单元依次投加混凝剂、絮凝剂和磁种，在混凝剂、絮凝剂和磁种的共同作用下，水中的溶解性胶体污染物被磁种包裹、附着;之后水经提升泵进入磁分离子单元，吸附有污染物的磁种滑落至磁分离子单元的底部并滑落至磁回收子单元;
在所述磁回收子单元中实现磁种与附着污染物污泥的分离;
分离后的污泥导入所述污泥处理子单元中进行污泥处置。
所述一级硝化池和二级反硝化池中的滤料自下而上分别采用卵石、沸石、陶粒和活性炭作为滤池填料。
所述一级硝化池为升流式，通过控制曝气量使溶解氧浓度控制在1.0-2.0mg/L;
所述二级反硝化池为降流式，通过控制曝气量使溶解氧浓度控制在0-0.5mg/L。
所投加的混凝剂为聚合氯化铝，投药浓度为10-50mg/L;
所投加的絮凝剂为非离子聚丙烯酰胺，投药浓度为1-5mg/L;
所投加的磁种为赋磁(Fe3O4)煤基颗粒活性炭，投加浓度为100-200mg/L，煤基颗粒活性炭粒径1-3mm。
所述磁分离子单元内设有磁筒，磁筒表面的磁感应强度约为4000Gs，磁筒转速20r/min。
在所述磁回收子单元回收的磁种能导入所述磁种投加子单元中继续循环使用。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，上述处理系统一次性投资，且运行费用较低，对水中氮、磷和溶解性有机物具有良好的去除作用。
