申请日2009.01.12
公开(公告)日2009.06.24
IPC分类号C02F9/14; C02F1/40; C05F17/00; C02F3/30; C02F1/52
摘要
废水一体化处理及综合利用的装置及其应用：废水先进入隔油池，然后进入调节池;经中和调整后的废水进入生化处理池，生化池中设有潜污泵和曝气装置;经生化处理后的废水进入沉淀池;沉淀后的废水进入内置填料的过滤池，对废水进行过滤处理;过滤池旁设置反冲洗装置或滤料再生装置;过滤装置出水进入深度处理池，获得达标的回用水;回用水进入回用水池，池中配备液位控制装置控制水位;沉淀池中的剩余污泥被提升至污泥干化堆肥池，利用温控加热装置对剩余污泥进行中、高温堆肥，该一体化装置外包有聚氨酯夹芯板的保温层。本发明为一套单元结构模块化、处理效率高、自控性强、适应性广、投资较小和便于移动运输的一体化设备。
权利要求书
1、废水一体化处理及综合利用的装置，其特征在于该装置包括以下结构：隔油池(1)， 调节池(2)，生化池(3)，沉淀池(4)，过滤池(5)，深度处理池(6)，污泥干化堆肥池(7)， 回用水池(8)，潜污泵(9)，风机(10)，曝气装置(11)，反冲洗装置(12)，温控加热装置 (13)，液位控制装置(14)，保温装置(15)。
2、如权利要求1所述废水一体化处理及综合利用的装置，所述生化处理池(3)的设计 采用A/O工艺、A2/O工艺、MBR工艺、SBR工艺的一种或多种联合。
3、如权利要求1所述废水一体化处理及综合利用的装置，所述过滤池(5)的填料为砂 石、活性炭、纤维球、蜂窝滤芯、微孔瓷砖瓷管其一或级配。
4、如权利要求1所述废水一体化处理及综合利用的装置，所述深度处理池(6)的设计 采用O3/UV、O3或O3+离子交换其一。
5、如权利要求1所述废水一体化处理及综合利用的装置，所述污泥干化堆肥池(8)采 用热电偶、蒸汽、加热盘管其一加热，并用温控加热装置(13)自动调节堆肥温度。
6、如权利要求1所述废水一体化处理及综合利用的装置，所述保温装置(15)采用聚氨 酯、聚苯乙烯泡沫、橡塑海绵、玻璃棉、硅酸铝、聚乙烯或岩棉其一。
7、如权利要求1所述废水一体化处理及综合利用的装置，其材质为碳钢、不锈钢、玻璃 钢、聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚缩醛、聚酰胺、聚苯醚或聚酯其一。
8、如权利要求1所述废水一体化处理及综合利用的装置的使用方法：废水先进入隔油池 (1)，然后进入调节池(2);经中和调整后的废水进入生化处理池(3)，生化池中设有潜污 泵(9)和曝气装置(11);经生化处理后的废水进入沉淀池(4);沉淀后的废水进入内置填 料的过滤池(5)，对废水进行过滤处理;过滤池旁设置反冲洗装置或滤料再生装置(12);过 滤装置出水进入深度处理池(6)，获得达标的回用水;回用水进入回用水池(7)，池中配备 液位控制装置(14)以自动调节控制水位;沉淀池(4)中的剩余污泥被提升至污泥干化堆肥 池(8)，利用温控加热装置(13)对剩余污泥进行中、高温堆肥，该一体化装置外包有聚氨 酯夹芯板的保温层(15)。
说明书
废水一体化处理及综合利用的装置及应用
技术领域
本发明属于化工以及环保技术领域，涉及废水处理及综合利用的技术与装置，具体是将 废水处理达标并进一步综合利用的工艺及一体化装置。
背景技术
废水普遍存在于工业生产与生活中，根据国家有关环境保护的法律法规，废水必须经过 处理达到国家规定的标准后才能排放。目前大部分废水都是通过市政管网接入城市污水处理 厂进行集中处理，然而由于许多特殊的原因，废水处理还存在以下问题：1.有些新建项目所 在区域的污水管网不完善，废水无法纳入综合污水厂进行处理;2.当今世界水资源非常匮乏， 许多企业迫于国家节能减排的政策，必须要发展循环经济，因此希望将废水处理后回用以节 约成本，创造经济效益。综上所述，有必要开发出一套结构紧凑，操作简便，处理效果好， 价格合理的一体化的污水处理设备以满足上述地区的需求。
污水处理一体化成套设备(CN 200310110555.3)阐述了一种污水处理一体化成套设备， 在移动式柜机内集装有污水泵、净水剂罐、反应器、絮凝剂罐、第一混合器、消毒剂罐、第 二混合器、第一过滤器、第二过滤器、螺旋脱水机和反冲泵。该发明装置是一套低成本的， 可以达到回用水水质标准的污水处理一体化成套设备。但是该设备的自动化控制系统不完善， 且没有考虑污泥的处置。
污水回用一体化设备(CN 101117254)阐述了一种膜技术应用于污水处理的新设备，适 用于环境工程中污水处理及回用领域。该发明提供的污水回用一体化设备主要由厌氧池、缺 氧池、膜生物反应池、反渗透系统、消毒系统、在线探测仪、PLC自动控制系统及各种泵阀 等组成。然而该设备没有考虑污泥的处置问题，且不能灵活地按实际需求进行设置。
一种可移动式污水处理与回用一体化设备(CN 200967772)介绍了一种将调节池、初沉 池、A2/O生物接触氧化池、二沉池、深度处理单元、消毒池、控制室、风机房集中为一体的 可移动式污水处理与回用一体化装置。在接触氧化池中进行鼓风曝气，使接触氧化法和活性 污泥法有效的结合起来。该设备也忽视了污泥的处置问题，且工艺单一、适用范围小。
尽管废水处理的工艺和设备很多，但是目前大多存在如下问题：①设备的一体化程度低， 可控性较低。②废水处理后没有综合利用，尤其是缺少了污泥的处置措施。
发明内容
本发明针对目前废水处理一体化设备存在的一些不足，提供一种废水处理及回用的工艺， 同时形成一套单元结构模块化、处理效率高、自控性强、适应性广、投资较小和便于移动运 输的一体化设备。
本发明提出的废水一体化处理及综合利用装置，所述废水一般来源于各行各业所产生的 生活污水，废水中的污染物浓度为：COD约100～3000mg/L、BOD5约60～2000mg/L、氨氮约 15～500mg/L、SS约100～650mg/L。
废水一体化处理及综合利用的装置包括以下结构：隔油池(1)，调节池(2)，生化池(3)， 沉淀池(4)，过滤池(5)，深度处理池(6)，污泥干化堆肥池(7)，回用水池(8)，潜污泵 (9)，风机(10)，曝气装置(11)，反冲洗装置(12)，温控加热装置(13)，液位控制装置 (14)，保温装置(15)。
所述废水一体化处理及综合利用的装置，其材质为碳钢、不锈钢、玻璃钢、聚丙烯、聚 氯乙烯、聚碳酸酯、聚缩醛、聚酰胺、聚苯醚或聚酯其一。
所述生化处理池(3)的设计采用A/O工艺、A2/O工艺、MBR工艺、SBR工艺的一种或 多种联合。
所述过滤池(5)的填料为砂石、活性炭、纤维球、蜂窝滤芯、微孔瓷砖瓷管其一或级配。
所述深度处理池(6)的设计采用O3/UV、O3或O3+离子交换其一。
所述污泥干化堆肥池(8)采用热电偶、蒸汽、加热盘管其一加热，并用温控加热装置(13) 自动调节堆肥温度。
所述保温层(15)采用聚氨酯、聚苯乙烯泡沫、橡塑海绵、玻璃棉、硅酸铝、聚乙烯或 岩棉其一。
废水一体化处理及综合利用的装置的使用方法为如下：
废水先进入隔油池(1)，然后进入调节池(2);经中和调整后的废水进入生化处理池(3)，生 化池中设有潜污泵(9)和曝气装置(11)，经生化处理后的废水流入沉淀池(4);沉淀的污水进入 装有填料的过滤池(5)，对废水进行过滤，过滤池旁设置的反冲洗装置(或滤料再生装置)(12)。 从过滤装置里面的出水进入深度处理装置(6)，获得达标的回用水;回用水流入回用水池(7)， 池中安装了液位控制装置(14)。沉淀池(4)中的剩余污泥被提升至污泥干化堆肥池(8)，利用温 控加热装置(13)对剩余污泥进行中、高温堆肥。该一体化装置外包有聚氨酯夹芯板的保温层 (15)。
本发明废水一体化处理及综合利用的方法，其废水处理及综合利用的工艺分为3个部分， 第一个部分为污水处理工艺，利用物化、生化法去除废水中油脂、COD、BOD、氨氮、SS 等;第二个部分为水回用工艺，将处理过的污水经过沉淀、过滤、深度处理，使出水达到回 用的标准;第三个部分为污泥处置工艺，将剩余污泥提升到干化堆肥池中，采用温控装置进 行中、高温堆肥，使剩余污泥资源化再利用，技术方案如下：
(1)物化处理工艺：废水先进入隔油池除去大部分的油脂，然后进入调节池，调整pH。
(2)生化处理工艺：经中和后的废水进入生化池，以去除绝大部分的氨氮、COD和BOD。
(3)沉淀工艺：经生化处理后的废水流入沉淀池，经过沉淀作用，去除大部分的SS。
(4)过滤工艺：经沉淀池处理的污水进入内置填料的过滤装置，对废水进行吸附、过滤， 去除水中的悬浮物和胶体。
(5)深度处理工艺：经过过滤装置处理的废水通过深度处理装置，进行脱色、杀菌消毒、 去除水中的溶解性无机盐等，使出水达到《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》(GB/T 18920-2002)。
(6)污泥处置工艺：剩余污泥从二沉池流入污泥干化堆肥池，渗滤液从池底流出并且回 流到调节池中进行再次处理，再利用温控加热装置对剩余污泥进行中、高温堆肥。
按照工艺路线，本发明可以叙述如下：
(1)工艺路线
废水一体化处理及综合利用的工艺分为3个部分，第一个部分为污水处理工艺，去除废 水中65～95%的COD、75～95%以上的BOD、65～90%的氨氮;第二个部分为水回用工艺，即 将处理过的废水经过沉淀、过滤、深度处理，去除65～98%的SS，出水达到回用水水质标准， 可用于绿化、冲厕、洗车等;第三个部分为污泥处置工艺，即将剩余污泥提升到污泥干化池 中，采用中、高温堆肥，使剩余污泥得以资源化再利用。
(2)污水处理工艺
①预处理工艺：废水进入隔油池中停留约0.5～3h，除去大部分浮油和悬浮物，并去除 65～95%的COD、75～95%的BOD、65～90%的氨氮;然后经过调节池，通过投加酸碱，调节 pH至6～8。
②生化处理工艺：经过生化处理，可去除65～95%的COD、75～95%的BOD、65～90%的 氨氮。
(3)水回用工艺
①沉淀工艺：经生化处理的废水在沉淀池中沉淀2～4h，可去除50～85%的SS。
②过滤工艺：沉淀后的废水经过滤池中滤料的吸附、截留等作用，去除70～90%的SS。
③深度处理工艺：过滤后的水经过深度处理，处理工艺包括O3/UV、O3和O3+离子交换 等，可去除浊色至0度，并杀死99%以上的病原微生物，使其达到《城市污水再生利用城市 杂用水水质标准》(GB/T 18920-2002)。
(4)污泥处置工艺
本工艺采用干化堆肥池处理剩余污泥。在干化堆肥池中，用温控加热装置将污泥温度控 制在35～60℃，堆肥时间为2～10天。
为实现本发明方案，本发明设计了废水一体化处理及综合利用装置，其包括如下结构： 1-隔油池，2-调节池，3-生化处理池，4-沉淀池，5-过滤池，6-深度处理池，7-回用水池，8- 干化堆肥池，9-潜污泵，10-风机，11-曝气装置，12-反冲洗装置(或滤料再生装置)，13-温控 加热装置，14-液位控制装置，15-保温层。
本发明废水一体化处理及综合利用的装置：
①处理单元：包括隔油池、调节池、生化处理池、沉淀池、过滤池、深度处理池、干化 堆肥池。
②配套装置：包括隔油装置、潜污泵、风机、曝气装置、液位控制装置、温控加热装置、 保温层。
本发明所述废水一体化处理及综合利用装置，其材质为碳钢、不锈钢、玻璃钢、聚丙烯、 聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚缩醛、聚酰胺、聚苯醚或聚酯等其一。
本发明所述废水一体化处理及综合利用装置，其生化处理池的处理工艺采用A/O工艺、 A2/O工艺、MBR工艺、SBR工艺等及其改良工艺的一种或多种联合使用。
本发明所述废水一体化处理及综合利用装置，其过滤系统的填料可为砂石、活性炭、纤 维球、蜂窝滤芯、微孔瓷砖瓷管等其一或级配使用。
本发明所述废水一体化处理及综合利用装置，其深度处理池的水处理工艺采用O3/UV、 O3或O3+离子交换等其一。
本发明所述废水一体化处理及综合利用装置，其加热装置采用热电偶、蒸汽、加热盘管 等其一，并用温控装置自动调节堆肥温度。
本发明所述废水一体化处理及综合利用装置，其保温层采用聚氨酯、聚苯乙烯泡沫、橡 塑海绵、玻璃棉、硅酸铝、聚乙烯或岩棉等其一。
本发明所述废水一体化处理及综合利用装置，可以放置在地面或半埋于地下。
本发明的技术特点如下：
一、自动控制
1、温控加热装置：在干化堆肥池中，采用温控加热装置来堆肥，内置的温度检测装置将 池内污泥的温度反馈给加热装置，并调节温度使污泥堆肥处于最适宜的范围。
2、液位控制系统：回用水池采用液位控制器自动调节水位，当水位低于设定水位时，泵 自动打开进水;水蓄满的同时打开阀门排水，防止水位过高而影响废水处理。
二、模块化功能单元
1、隔油池：增加了隔油装置，去除了部分油脂和悬浮物，减轻了一体化设备的负荷，防 止管道被堵塞，且油脂能够被回收再利用。
2、生化池：该池采用A/O工艺、A2/O工艺、MBR工艺、SBR工艺等及其改良工艺中的 一种多或多种联合使用，能够去除大部分COD、BOD、氨氮和SS等。
3、过滤池：过滤池内置的填料选用砂石、活性炭、纤维球、蜂窝滤芯、微孔瓷砖瓷管等 其一或以上级配使用。
4、深度处理池：深度处理包括利用O3/UV、O3、O3+离子交换树脂等方法，除去水的浊 色并消毒，使出水达到《城市再生利用杂用水水质标准》(GB/T 18920-2002)。
5、污泥干化堆肥池：采用热电偶、蒸汽、加热盘管等装置对剩余污泥进行中、高温堆肥， 同时利用温控装置保持池内温度，解决了一般设备忽视污泥处置的问题。
三、保温
整个一体化设备外部设有保温，保温层的夹芯板材料采用聚氨酯、聚苯乙烯泡沫、橡塑 海绵、玻璃棉、硅酸铝、聚乙烯或岩棉等其一。对生化处理池和污泥干化堆肥池等进行保温， 使其处于最佳的温度从而有利于整个处理的进行。
四、资源化利用
1、废水经过本一体化设备的水回用系统处理之后，达到了《城市污水再生利用城市杂用 水水质标准》(GB/T 18920-2002)，可以直接用于道路清扫、绿化、车辆冲洗等。
2、本一体化设备将污泥进行了中、高温堆肥，肥料可以供单位或者小区等用做花草树木 的施肥。
本发明一体化设备具有占地面积小、处理效果好、资源回收率高、操作简单和可控性强 的优点。相对于其他污水处理设备和城市污水处理厂，本发明所属一体化污水处理设备优点 具体见表1。
表1
本一体化污水处理设备 其它污水处理设备 城市污水处理厂 占地情况 结构紧凑，可半/全埋 处理单元分散 处理单元分散 处理效果 达到回用水标准 达到回用水标准 城市综合污水厂排放标准 资源化 水与污泥全部回收利用 水回用 不回用 操作性 全自动监控 半自动 半自动 可控性 可移动 可移动 不可移动
