申请日20200708
公开(公告)日20201013
IPC分类号C02F9/06
摘要
本发明公开了一种经济型循环水排污水回用处理系统及方法，循环排污水来水管道与循环排污水水池的入口相连通，循环排污水水池的出口与臭氧氧化反应器的入口相连通，臭氧氧化反应器的出水口与脱气水池的入口相连通，脱气水池的出水口与生物活性炭过滤器的入口相连通，生物活性炭过滤器的出口与中间水池的入口相连通，中间水池的出口经保安过滤系统与电吸附模块的入口相连通，电吸附模块的出水口与产水池的入口相连通，该系统及方法能够低成本对电厂循环水排污水进行高效回收利用，实现电厂循环水排污水的零排放，并保证循环水系统的安全稳定运行，且不会对环境造成二次污染。
权利要求书
1.一种经济型循环水排污水回用处理系统，其特征在于，包括循环排污水来水管道(1)、循环排污水水池(2)、臭氧氧化反应器(4)、脱气水池(6)、生物活性炭过滤器(18)、中间水池(20)、电吸附模块(25)、产水池(28)及保安过滤系统;
循环排污水来水管道(1)与循环排污水水池(2)的入口相连通，循环排污水水池(2)的出口与臭氧氧化反应器(4)的入口相连通，臭氧氧化反应器(4)的出水口与脱气水池(6)的入口相连通，脱气水池(6)的出水口与生物活性炭过滤器(18)的入口相连通，生物活性炭过滤器(18)的出口与中间水池(20)的入口相连通，中间水池(20)的出口经保安过滤系统与电吸附模块(25)的入口相连通，电吸附模块(25)的出水口与产水池(28)的入口相连通。
2.根据权利要求1所述的经济型循环水排污水回用处理系统，其特征在于，还包括酸洗液回水管(43)、酸洗水池(38)、酸洗水泵(39)、酸洗进水主管(40)、酸洗液进水阀(41)、浓水出水阀(35)、冲洗排污水管(36)及脱硫工艺水箱(37);电吸附模块(25)的出水口经酸洗液回水管(43)与酸洗水池(38)的入口相连通，酸洗水池(38)的出口经酸洗水泵(39)、酸洗进水主管(40)及酸洗液进水阀(41)与电吸附模块(25)的入口相连通，电吸附模块(25)的出口经浓水出水阀(35)及冲洗排污水管(36)与脱硫工艺水箱(37)的入口相连通。
3.根据权利要求1所述的经济型循环水排污水回用处理系统，其特征在于，循环排污水水池(2)的出口经进水泵(3)与臭氧氧化反应器(4)相连通，臭氧氧化反应器(4)通过臭氧氧化出水管道(5)与脱气水池(6)相连通，脱气水池(6)的出气口连通有脱气水排气管道(16)。
4.根据权利要求1所述的经济型循环水排污水回用处理系统，其特征在于，还包括臭氧尾气破坏器(11)、臭氧发生器(7)及臭氧进气阀(9);臭氧发生器(7)的出口经臭氧进气阀(9)与臭氧氧化反应器(4)底部的臭氧入口相连通，臭氧发生器(7)与臭氧进气阀(9)之间的管道上连通有臭氧浓度检测仪(8)，臭氧氧化反应器(4)顶部的出气口与臭氧尾气破坏器(11)相连通，臭氧氧化反应器(4)顶部的出气口处设置有臭氧尾气监测仪(10)。
5.根据权利要求1所述的经济型循环水排污水回用处理系统，其特征在于，曝气风机(12)的出口经进气管母管(13)与吹脱进气管(14)的一端及反洗进气管(44)的一端相连通，吹脱进气管(14)的另一端与脱气水池(6)底部的曝气装置相连通过，反洗进气管(44)的另一端与生物活性炭过滤器(18)底部的反洗进气孔相连通。
6.根据权利要求1所述的经济型循环水排污水回用处理系统，其特征在于，吹脱进气管(14)上设置有吹脱进气阀(15)，反洗进气管(44)上设有反洗进气阀(45)。
7.根据权利要求1所述的经济型循环水排污水回用处理系统，其特征在于，脱气水池(6)的出水口经原水泵(17)与生物活性炭过滤器(18)的入口相连通，生物活性炭过滤器(18)的出口经过活性炭过滤器出水管道(19)与中间水池(20)相连通。
8.根据权利要求1所述的经济型循环水排污水回用处理系统，其特征在于，所述保安过滤系统包括产水泵(21)、#1保安过滤器(22)、产水进水管(23)、产水进水阀(24)、冲洗水泵(31)、#2保安过滤器(32)、冲洗水进水管(33)及冲洗水进水阀(34);
中间水池(20)的产水出口经产水泵(21)、#1保安过滤器(22)、产水进水管(23)及产水进水阀(24)与电吸附模块(25)的入口相连通，中间水池(20)的冲洗水出口经冲洗水泵(31)、#2保安过滤器(32)、冲洗水进水管(33)及冲洗水进水阀(34)与电吸附模块(25)的入口相连通。
9.根据权利要求1所述的经济型循环水排污水回用处理系统，其特征在于，电吸附模块(25)的出口经产水出水阀(26)及产水出水管(27)与产水池(28)的入口相连通，产水池(28)的出口经产水回用水泵(29)与循环水系统补水管道(30)相连通。
10.一种经济型循环水排污水回用处理方法，其特征在于，基于权利要求1-9任一项所述的经济型循环水排污水回用处理系统，包括以下步骤：
1)循环水排污水经循环排污水来水管道(1)排入循环排污水水池(2)中进行收集缓冲静置，然后经进水泵(3)进入臭氧氧化反应器(4)底部的臭氧接触氧化柱，臭氧接触氧化柱采用气、水同向上向流模式，臭氧发生器(7)制备的臭氧经臭氧氧化反应器(4)中支撑板上的钛板微孔布气板对废水进行曝气，然后从臭氧氧化反应器(4)的顶部排入臭氧尾气破坏器(11)中进行处理后无害排放;
2)臭氧发生器(7)输出的出水进入脱气水池(6)中，脱气水池(6)的底部设有圆盘曝气头，通过圆盘曝气头向水中吹入空气，以吹脱废水中残留的臭氧，同时降低臭氧出水的溶氧;
3)脱气水池(6)输出的水从生物活性炭过滤器(18)的底部进入到生物活性炭过滤器(18)中，并从生物活性炭过滤器(18)上部的清水区溢流出并进入到中间水池(20)中进行收集;
当产水时，启动产水泵(21)，打开产水进水阀(24)，关闭冲洗水进水阀(34)及酸洗液进水阀(41)，将中间水池(20)的水输入到#1保安过滤器(22)中过滤后通过产水进水阀(24)进入电吸附模块(25)中，在电吸附模块(25)中，待处理废水在正极与负极之间流动通过，最终脱盐处理后的水经过产水出水管(27)进入产水池(28)中;产水池(28)中的产水经产水回用水泵(29)补回循环水系统补水管道(30)中作为补水回用;
当排污时，打开冲洗水进水阀(34)，关闭产水进水阀(24)及酸洗液进水阀(41)，将电吸附模块(25)中正负电极短接，直流电场消失，启动冲洗水泵(31)，将中间水池(20)中的水送入#2保安过滤器(32)中过滤后通过冲洗水进水阀(34)进入电吸附模块(25)中，冲洗水在正极与负极之间流动通过，将通道中被解吸的粒子冲出，以产生浓水，浓水经浓水出水阀(35)通过冲洗排污水管(36)进入脱硫工艺水箱(37)中进行梯级利用;
当酸洗时，打开酸洗液进水阀(41)，关闭冲洗水进水阀(34)及产水进水阀(24)，启动酸洗水泵(39)，将酸洗水池(38)中的酸洗液通过酸洗液进水阀(41)进入电吸附模块(25)中对其水流道进行清洗，清洗后的废液通过酸洗液回水阀(42)经流酸洗液回水管(43)返回至酸洗水池(38)中进行重复利用。
说明书
一种经济型循环水排污水回用处理系统及方法
技术领域
本发明属于节能环保领域，涉及一种经济型循环水排污水回用处理系统及方法。
背景技术
国家《水污染防治行动计划》(简称“水十条”)提出，以改善水环境质量为核心，按照“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”原则，实现环境效益、经济效益与社会效益多赢。为满足国家对水污染治理和水资源保护的要求，高耗水企业必须大力推进节水回用，大幅度降低新鲜水耗和废水排放量，并逐步向废水“零”排放迈进。其中，电厂用水量占总工业用水量的20%左右，其循环冷却水系统需消耗60%至80%的水量。影响循环水排污水回用的主要污染物为无机盐，那么，要从根本上实现电厂废水的零排放，电厂的水处理工作重点应放在循环冷却水的回用处理，选择经济、可靠、高效的无机盐去除技术路线是实现节水减排的关键。
目前的循环水回用途径有两个，其中，一种是作为补充水用于输煤、除体和湿法脱硫系统;另一种是通过反渗透处理，对水进行进一步脱盐和浓缩，脱盐产生的淡水可以代替新鲜水返回到全厂用水链的上游，浓排水用于脱硫等下游用水系统，但这种用法比较复杂，成本较高，并且由于循环水中存在有机物、悬浮物、细菌、硅酸化合物以及在循环水处理过程中加入的各种化学品等对反渗透膜污染性较强，系统运行困难，很难实现循环水排污水的高效率回收利用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种经济型循环水排污水回用处理系统及方法，该系统及方法能够低成本对电厂循环水排污水进行高效回收利用，实现电厂循环水排污水的零排放，并保证循环水系统的安全稳定运行，且不会对环境造成二次污染。
为达到上述目的，本发明所述的经济型循环水排污水回用处理系统包括循环排污水来水管道、循环排污水水池、臭氧氧化反应器、脱气水池、生物活性炭过滤器、中间水池、电吸附模块、产水池及保安过滤系统;
循环排污水来水管道与循环排污水水池的入口相连通，循环排污水水池的出口与臭氧氧化反应器的入口相连通，臭氧氧化反应器的出水口与脱气水池的入口相连通，脱气水池的出水口与生物活性炭过滤器的入口相连通，生物活性炭过滤器的出口与中间水池的入口相连通，中间水池的出口经保安过滤系统与电吸附模块的入口相连通，电吸附模块的出水口与产水池的入口相连通。
还包括酸洗液回水管、酸洗水池、酸洗水泵、酸洗进水主管、酸洗液进水阀、浓水出水阀、冲洗排污水管及脱硫工艺水箱;电吸附模块的出水口经酸洗液回水管与酸洗水池的入口相连通，酸洗水池的出口经酸洗水泵、酸洗进水主管及酸洗液进水阀与电吸附模块的入口相连通，电吸附模块的出口经浓水出水阀及冲洗排污水管与脱硫工艺水箱的入口相连通。
循环排污水水池的出口经进水泵与臭氧氧化反应器相连通，臭氧氧化反应器通过臭氧氧化出水管道与脱气水池相连通，脱气水池的出气口连通有脱气水排气管道。
还包括臭氧尾气破坏器、臭氧发生器及臭氧进气阀;臭氧发生器的出口经臭氧进气阀与臭氧氧化反应器底部的臭氧入口相连通，臭氧发生器与臭氧进气阀之间的管道上连通有臭氧浓度检测仪，臭氧氧化反应器顶部的出气口与臭氧尾气破坏器相连通，臭氧氧化反应器顶部的出气口处设置有臭氧尾气监测仪。
曝气风机的出口经进气管母管与吹脱进气管的一端及反洗进气管的一端相连通，吹脱进气管的另一端与脱气水池底部的曝气装置相连通过，反洗进气管的另一端与生物活性炭过滤器底部的反洗进气孔相连通。
吹脱进气管上设置有吹脱进气阀，反洗进气管上设有反洗进气阀。
脱气水池的出水口经原水泵与生物活性炭过滤器的入口相连通，生物活性炭过滤器的出口经过活性炭过滤器出水管道与中间水池相连通。
所述保安过滤系统包括产水泵、#1保安过滤器、产水进水管、产水进水阀、冲洗水泵、#2保安过滤器、冲洗水进水管及冲洗水进水阀;
中间水池的产水出口经产水泵、#1保安过滤器、产水进水管及产水进水阀与电吸附模块的入口相连通，中间水池的冲洗水出口经冲洗水泵、#2保安过滤器、冲洗水进水管及冲洗水进水阀与电吸附模块的入口相连通。
电吸附模块的出口经产水出水阀及产水出水管与产水池的入口相连通，产水池的出口经产水回用水泵与循环水系统补水管道相连通。
本发明所述的经济型循环水排污水回用处理方法包括以下步骤：
1)循环水排污水经循环排污水来水管道排入循环排污水水池中进行收集缓冲静置，然后经进水泵进入臭氧氧化反应器底部的臭氧接触氧化柱，臭氧接触氧化柱采用气、水同向上向流模式，臭氧发生器制备的臭氧经臭氧氧化反应器中支撑板上的钛板微孔布气板对废水进行曝气，然后从臭氧氧化反应器的顶部排入臭氧尾气破坏器中进行处理后无害排放;
2)臭氧发生器输出的出水进入脱气水池中，脱气水池的底部设有圆盘曝气头，通过圆盘曝气头向水中吹入空气，以吹脱废水中残留的臭氧，同时降低臭氧出水的溶氧;
3)脱气水池输出的水从生物活性炭过滤器的底部进入到生物活性炭过滤器中，并从生物活性炭过滤器上部的清水区溢流出并进入到中间水池中进行收集;
当产水时，启动产水泵，打开产水进水阀，关闭冲洗水进水阀及酸洗液进水阀，将中间水池的水输入到#1保安过滤器中过滤后通过产水进水阀进入电吸附模块中，在电吸附模块中，待处理废水在正极与负极之间流动通过，最终脱盐处理后的水经过产水出水管进入产水池中;产水池中的产水经产水回用水泵补回循环水系统补水管道中作为补水回用;
当排污时，打开冲洗水进水阀，关闭产水进水阀及酸洗液进水阀，将电吸附模块中正负电极短接，直流电场消失，启动冲洗水泵，将中间水池中的水送入#2保安过滤器中过滤后通过冲洗水进水阀进入电吸附模块中，冲洗水在正极与负极之间流动通过，将通道中被解吸的粒子冲出，以产生浓水，浓水经浓水出水阀通过冲洗排污水管进入脱硫工艺水箱中进行梯级利用;
当酸洗时，打开酸洗液进水阀，关闭冲洗水进水阀及产水进水阀，启动酸洗水泵，将酸洗水池中的酸洗液通过酸洗液进水阀进入电吸附模块中对其水流道进行清洗，清洗后的废液通过酸洗液回水阀经流酸洗液回水管返回至酸洗水池中进行重复利用。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的经济型循环水排污水回用处理系统及方法在具体操作时，先将循环水排污水采用臭氧-生物活性炭工艺对循环水排污水进行有机物的去除，再通过电吸附模块进行脱盐和回用处理，具体的，先采取臭氧化后活性炭吸附，利用活性炭表面生长微生物的生物降解作用，完成对循环水排污水中有机污染物的有效去除，在此过程中，集臭氧氧化、杀菌消毒、活性炭物理吸附和微生物生物氧化作用为一体，充分发挥物化和生化作用，互相促进，实现去除有机污染物的多重效应，从而达到水质深度净化的目的，有效降解和去除水中的有机物、藻类及氨氮等。其中，在臭氧氧化阶段主要有三个作用：一方面直接降解有机物，减少进入活性炭池中的有机负荷;另一方面将大分子有机物降解为小分子有机物，改变水中有机物的分子量分布，提高水中有机物的可生化性，有利于强化后续活性炭工艺对于中小分子量有机物的吸附降解;最后一个作用是为后续活性炭工艺充氧，保证水中游足够的溶氧，有利于活性炭好氧微生物的生长;在活性炭吸附阶段，利用活性炭兼具吸附、触媒和化学反应活性的多重载体功能，使好氧生物群落可以分散在其表面，覆膜形成生物活性炭，以充分发挥生化与物化处理的协同作用，从而延长活性炭的工作周期，大大提高处理效率，改善出水水质。另外，利用臭氧-生物活性炭工艺作为电吸附模块的预处理，可有效降低后续电吸附模块内浓水中有机物的含量，确保浓水回用至脱硫工艺用水的安全性和可行性。另外，经臭氧-活性炭工艺处理后的循环水排污水通过保安过滤系统进入电吸附模块进行无机盐的脱除，相比传统的膜法及离子交换、EDI等除盐工艺，电吸附对于来水质的含盐量适应范围更广，在实际操作时，可根据产水回用要求进行脱盐率的设计，产水水质稳定，满足工业循环回用水指标，产水率均高于现有传统的脱盐工艺，浓水量很小，并且浓水测对有机物不产生浓缩，可以保证浓水作为脱硫工艺水时不影响脱硫系统的正常运行。（发明人卢剑;李亚娟;萧云志;蔺阳;许臻;姜琪;余耀宏;苏艳;胡大龙;杨阳）
