[發明專利]污水同步混凝-吸附-膜濃縮資源化預處理裝置及其方法

有效

• 申請號: 201410322883.8
• 申請日: 2014-07-08
• 公開（公告）號: CN104118952A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 王凱軍;金正宇;宮徽;汪翠萍
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

技術領域

本發明屬于水處理技術領域，具體涉及一種城市污水同步混凝-吸附-膜濃縮資源化預處理裝置及其方法。

背景技術

目前城市污水多采用好氧活性污泥法處理工藝，由于該工藝具有能耗高、構筑物占地大、CO₂排放量大等缺陷，所以挖掘城市污水中的潛在資源成為污水處理領域發展的重要趨勢。厭氧技術可以將城市污水中的主要有機碳源轉化成甲烷，產出清潔二次能源，并將氮磷資源穩定富集在沼液沼渣中利于農業回用，是一種極有前景的污水處理技術。我國城市污水的特點是有機污染物濃度低，不利于厭氧技術優勢的發揮。因此，對城市污水中的有機碳源進行富集濃縮是一種有效的輔助厭氧技術實現城市污水資源回用的手段。

傳統的沉淀或離心濃縮效率較低，難以滿足龐大的城市污水處理需求。近年來，微濾或超濾膜技術以其分離速度快、固液分離率高和出水水質好等優點在污水處理領域得到了廣泛的應用，但利用微濾或超濾膜直接對城市污水進行濃縮會產生嚴重的膜污染問題，并無法截留溶解態有機物，因而污水碳源濃縮效率和水處理效率都受到較大影響。S.K.Lateef等人在文章Direct?membrane?filtration?of?municipal?wastewater?with?chemical?lyenhanced?backwash?for?recovery?of?organic?matter中公開的化學輔助反沖洗的污水膜濃縮技術，獲得了一定效果，但化學氧化劑的輔助反沖洗會消耗有機碳源，減少原污水中可用于回收的碳源比例，尚存在濃縮效率上的缺陷。

發明內容

本發明的目的是為了克服微濾或超濾膜直接濃縮城市污水存在的技術缺陷，提供一種城市污水同步混凝-吸附-膜濃縮資源化預處理裝置及其方法，基于微濾或超濾膜技術采用耦合工藝實現城市污水碳源有效濃縮預處理，從而利用厭氧技術實現城市污水資源與能源回收利用。為后續資源化利用提供有力保障。

為了達到上述目的，本發明提供的技術方案如下：

本發明提出的一種污水同步混凝-吸附-膜濃縮資源化預處理裝置，用于城市污水資源化處理，其特征在于：包括同步混凝-吸附混合單元、膜分離濃縮單元和氣體反沖控制單元，所述同步混凝-吸附混合單元包括進水細格柵、混凝劑投藥池、吸附劑投藥池及多個水泵；所述膜分離濃縮單元包括膜濃縮反應池，所述反應池內設有膜組件，反應池兩側底部分別設有污水進水管道及帶有閥門的濃縮液出水管道；所述氣體反沖控制單元包括空氣壓縮機、空氣調壓閥、控制器、進氣電磁閥，出水電磁閥和氣體反沖及清水出水泵；其中，進水細格柵1的入口與待處理的污水管相連，進水細格柵的出口與進水泵相連；混凝劑投藥池的下端口與混凝劑加藥泵相連，吸附劑投藥池的下端口與吸附劑加藥泵相連，三個水泵的出口均與膜濃縮反應池的進口管道相連；該膜濃縮反應池內的膜組件的一端經進氣電磁閥和空氣調壓閥與空氣壓縮機連接，膜組件的另一端經出水電磁閥與出水泵連接；控制器連接在進氣電磁閥和出水電磁閥之間，同時控制器與出水泵相連，氣體反沖及出水泵的運行和停止由控制器進行調控。

所述的混凝劑投藥池內置有不連續工作攪拌器，吸附劑投藥池內設置有連續工作攪拌器。

所述的膜組件由帶內襯的PVDF親水性中空纖維微濾膜和中空ABS固定件所構成，該中空纖維微濾膜兩端用環氧樹脂與中空ABS固定件接合，兩端的固定件分別與進氣電磁閥和出水電磁閥連接。

所述膜組件為由帶內襯的PVDF親水性中空纖維超濾膜和中空ABS固定件所構成，該中空纖維超濾膜兩端用環氧樹脂與中空ABS固定件接合，兩端的固定件分別與進氣電磁閥和出水電磁閥連接。

所述的控制器包含一個電控箱和兩個ZN-48型智能雙數顯時間繼電器，一個控制進氣電磁閥,以實現氣體反沖的運行和停止，一個控制出水電磁閥以輔助實現氣體反沖過程并實現出水泵的運行和停止，通過人為設定調節控制器中兩個時間繼電器的電路開閉時間間隔，以實現膜組件出水和氣體反沖的交替進行，達到間歇運行的要求。

本發明還提出一種采用權利要求1所述的裝置的污水同步混凝-吸附-膜濃縮資源化預處理方法，用于城市污水資源化處理，其特征在于：包括以下步驟：