[發明專利]一種糞便污水的脫色方法及裝置

無效

• 申請號: 200710124877.1
• 申請日: 2007-12-11
• 公開（公告）號: CN101195501A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發明（設計）人: 張涉;馬輝文;黃卓;孟麗娜;汪春霞;李欣;陸曉春;楊先明;季偉;汪曉惠;許林華
• 申請（專利權）人: 深圳市龍澄高科技環保有限公司
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種污水的脫色方法及裝置，具體地說涉及一種去除糞便污水中尿膽素和糞膽素的方法及裝置，屬于城市有機污水處理的技術領域。

背景技術

當今世界各國解決缺水問題時，城市污水被選為可靠且可以重復利用的第二水源。城市污水的回用就是將城市居民生活及生產中使用過的水經過處理后再生利用的過程。多年來，城市污水回用一直是國內外污水處理領域研究的重點。中水的開發與回用技術近期在國外得到了迅速發展，尤其在美國、以色列、日本等國家得到了廣泛的應用。我國是一個缺水問題比較突出的國家，據統計，全國669個城市中，400個城市常年供水不足，其中110個城市嚴重缺水。因此，中水回用亦受到了各級政府及有關部門的重視并做了大量技術研究和實踐工作。

為推動城市污水的綜合利用，緩解我國水資源緊缺的現狀，國家建設部發布的《城市中水設施管理暫行辦法》規定，“凡水資源開發程度和水體自凈能力基本達到資源可以承受能力地區的城市，應當建設中水設施”。目前，許多城市都已經達到了水資源利用的飽和狀態，急需規劃建設符合國家要求的中水回用設施，以中水代替上水來進行廁所沖洗、綠地與樹木澆灌、道路清潔、車輛沖洗、基建施工、噴水池以及其他一些可以接受其水質標準的用水，促進節約用水，減輕城市用水負擔。

高濃度有機污染廢水特別是糞便污水一直是污水治理和中水回用中的技術難點問題，長期受到人們的關注。目前，國內進行糞便污水中水回用研究的公司有4～5家，這些公司的產品從處理效果上看，即使使用了中空纖維膜生物反應器的高效生化水處理技術，也存在著回用水帶色的問題。出水色度高已經成為糞便污水回用領域的瓶頸問題，能否找到一種簡便、高效、對系統的正常運行影響小的脫色方法，成為亟待解決的一個關鍵技術問題。

生理學研究表明，造成糞便和尿液顏色的主要物質為人體排泄的膽色素。膽色素是血紅素內鐵卟啉化合物的分解代謝產物，包括膽紅素、膽綠素、膽素原和膽素(bilin)等化合物。尿膽素和糞膽素是膽色素在腸道細菌的作用下的轉化產物，它們使糞便污水的顏色呈現出黃棕色。

傳統的脫色方法主要包括絮凝法、吸附法、過濾法、活性炭法、過氧化氫氧化法、紫外光催化氧化法、超聲波催化氧化法和臭氧氧化法。其中，絮凝法、吸附法和過濾法的處理效果較差，一般無法達到中水出水色度的要求；活性炭法是比較有效、安全的方法，但是用活性炭法對糞便污水進行脫色處理時，需要設置較大面積的活性炭層，從而會導致需要花費較大的成本費用。根據文獻(Screening?of?chemical?oxidation?processes?and?other?methods?fordecolorization?of?urine?for?its?re-use?as?toilet-flush?liquid?in?ecological?sanitation?systems)報道，過氧化氫氧化法、紫外光催化氧化法和超聲波催化氧化法對糞便污水中的尿膽素和糞膽素的脫色效果也不大，只有臭氧氧化法具有較好的脫色能力，但是該方法穩定性較差，在臭氧氧化脫色過程中，呈色物質大部分以氧化態形式存在于水中，經過一段時間后可能會恢復原色，所以單獨采用此法脫色并不理想，需要與過氧化氫聯合使用，才會獲得較好的脫色效果，該方法脫色過程比較復雜，費用偏高，僅適用于小水量污水處理，難于大面積推廣。

目前，針對如何除去膽色素的研究還很少。專利US?4593073中提到了一種結合有精氨酸和賴氨酸多肽合成樹脂可以吸附膽色素尤其是膽紅素。該樹脂可以有效吸附膽紅素，但是其造價昂貴，主要應用于醫療領域中。若將此種合成樹脂推廣應用于糞便污水脫色處理，不僅需要較高的成本，還需要定期對樹脂表面的吸附物質進行清理，消耗大量財力和物力，因此阻礙了這種合成樹脂在糞便污水脫色處理上的使用。專利“循環式水洗型廁所用循環水脫色裝置及方法”(公開號CN?1730400A)則是采用過濾脫色槽對循環水進行脫色處理，該過濾脫色槽由過濾部和脫色部兩部分組成，循環水首先進入過濾部，過濾除去其中的固體成分，然后進入其下方的脫色部，與排氣管中吹出的臭氧氣體接觸，對循環水中含有的顏色成分物質進行氧化分解，將其除去。即該專利主要是采用臭氧氧化法進行脫色處理，但是裝置復雜，成本偏高，也存在著難以應用推廣的缺點。