一种再生水的深度处理系统及深度处理方法技术方案

本发明专利技术属于再生水回用深度处理技术领域，具体涉及一种再生水的深度处理系统及深度处理方法。深度处理系统包括若干并联连通的膜分离组件和与所述膜分离组件连通的氧化装置，所述氧化装置包括连通的电化学催化臭氧氧化组件和臭氧发生器。本发明专利技术提供的深度处理系统中氧化装置能产生更多的强氧化自由基类物质，可以更高效地降解微量有机物，提高再生水的品质，降低再生水回用存在的潜在风险。本发明专利技术提供的深度处理系统通过膜分离装置和氧化装置协同配合对再生水进行深度处理，能够高效去除再生水中的TOC(有机污染物)，降低了再生水回用过程对环境产生的不良影响以及再生水存在的潜在风险。

【技术实现步骤摘要】
一种再生水的深度处理系统及深度处理方法
本专利技术属于再生水回用深度处理
，具体涉及一种再生水的深度处理系统及深度处理方法。
技术介绍
我国的再生水回用技术起步较晚，但是发展较快。随着我国城市污水处理能力逐年增长，再生水的利用率也不断增加，再生水回用过程中的安全问题也引起了越来越多的关注。有研究表明，再生水灌溉后的土壤中铜和砷含量明显高于地下水灌溉土壤，再生水补给后的河道的抗生素等微量有机污染物显著高于其他河道，部分污染物已被证明具有内分泌干扰作用，这些潜在的风险制约了再生水的推广利用。目前，再生水深度处理技术主要包括活性炭吸附技术、膜分离技术、生物技术和高级氧化技术。其中，膜分离技术和高级氧化技术以其突出的处理能力得到了广泛的关注，成为再生水深度处理技术的研究热点。但是，由于材料易污染、能耗较高等问题，影响了技术的大规模应用。中国专利文献CN103588327A公开了一种多相催化臭氧氧化-纳滤组合装置净水消毒的方法，该方法包括原水首先经过催化臭氧反应器进行催化臭氧氧化反应，然后进入储水池，再通过离心泵进入纳滤膜组件，最后膜分离出水。该方法虽然能提高对毒害污染物的去除效果和纳滤膜产水量，但是由于臭氧氧化能力有限，有机污染物矿化不完全，处理后水的综合生物毒性仍然较高，存在潜在风险。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中再生水仍然含有一定量的污染物、存在潜在的应用风险等缺陷，从而提供了一种再生水的深度处理系统及深度处理方法。为此，本专利技术提供了以下技术方案。本专利技术提供了一种再生水的深度处理系统，包括，膜分离装置，包括若干并联连通的膜组件，用于分离再生水，得到浓水和膜出水；氧化装置，与所述膜分离装置连通，用于浓水的电化学催化臭氧氧化处理；所述氧化装置包括连通的电化学催化臭氧氧化组件和臭氧发生器。所述膜分离装置还包括流量控制阀，用于控制再生水的产水量。所述电化学催化臭氧氧化组件中的阳极电极为Pt、SnO2、RuO2-IrO2中的至少一种；所述电化学催化臭氧氧化组件中的阴极电极为Ti和/或石墨毡。所述电化学催化臭氧氧化组件中的阳极电极为SnO2。本专利技术还提供了一种再生水的深度处理方法，包括以下步骤，再生水经膜分离后得到浓水和膜出水；所述浓水经电化学催化臭氧氧化处理后，得到出水。所述电化学催化臭氧氧化处理浓水时，臭氧的浓度为2.08-20.85mg/L；所述电化学催化臭氧氧化处理浓水时，电流密度为4-30mA/cm2。进一步地，所述电化学催化臭氧氧化处理浓水时，臭氧的浓度为8-20.85mg/L；所述电化学催化臭氧氧化处理浓水时，电流密度为9-11mA/cm2。所述再生水经膜分离后的出水率为65-70％；所述浓水和膜出水的流量比为1：(1.0-3.0)。所述电化学催化臭氧氧化的时间为150-200min。所述再生水来自处理达标的城市生活污水。阴极电极为Ti+石墨毡时，在Ti外包覆厚度为2mm的石墨毡。浓水经电化学催化臭氧氧化处理得到的出水可以作为绿化用水、景观环境用水等。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供的再生水的深度处理系统，该系统包括若干并联连通的膜分离组件和与所述膜分离组件连通的氧化装置，所述氧化装置包括连通的电化学催化臭氧氧化组件和臭氧发生器。现有技术中，城市生活污水处理达标排放的再生水虽然能够达到当地的排放标准，但是由于再生水中还存在有毒害物质等污染物，再生水进行再次利用时，存在较大的潜在风险，本专利技术提供的深度处理系统中氧化装置能产生更多的强氧化自由基类物质，可以更高效地降解微量有机物，提高再生水的品质，降低再生水回用存在的潜在风险。本专利技术提供的深度处理系统通过膜分离装置和氧化装置协同配合对再生水进行深度处理，能够高效去除再生水中的TOC(有机污染物)，降低了再生水回用过程对环境产生的不良影响以及再生水存在的潜在风险。2.本专利技术提供的再生水的深度处理方法，该方法包括，再生水经膜分离后得到浓水和膜出水，浓水经电化学催化臭氧氧化处理后得到出水。其中，再生水经膜分离后得到的浓水显著提高了电导率，可以增强有机污染物的传质效果，降低后续电化学处理的能耗，电化学催化臭氧氧化的方法对浓水进行再次处理，可以产生更多的强氧化自由基类物质，更高效的降解微量有机物，降低再生水回用的潜在风险，在再生水达到排放标准的前提下进一步对其进行深度处理。3.本专利技术提供的再生水的深度处理方法，通过控制电流密度和臭氧浓度可以显著提高再生水的深度处理效果，通过电化学催化臭氧氧化处理发挥协同配合作用，可以降低再生水中污染物含量，其中，浓水TOC的去除率最高可达71％，对斜生栅藻的生长抑制率最低可为15％。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例1中膜分离装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例1中氧化装置的结构示意图；1-第一水泵；2-过滤器；3-第二水泵；4-第一压力表；5-第一流量控制阀；6-膜组件；7-第二压力表；8-第一取样口；9-第一流量计；10-第三出水口；11-第四出水口；12-第二流量控制阀；13-第三流量控制阀；14-第二取样口；15-电化学催化臭氧氧化组件；16-阳极电极；17-搅拌器转子；18-阴极电极；19-第二流量计；20-曝气头；21-第一进水口；22-第三取样口；23-臭氧进气口；24-臭氧发生器；25-磁力搅拌器；6-1-第一出水口；6-2-第二出水口。具体实施方式提供下述实施例是为了更好地进一步理解本专利技术，并不局限于所述最佳实施方式，不对本专利技术的内容和保护范围构成限制，任何人在本专利技术的启示下或是将本专利技术与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本专利技术相同或相近似的产品，均落在本专利技术的保护范围之内。实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。实施例1本实施例提供了一种再生水的深度处理系统，包括，膜分离装置Ⅰ，如图1所示，包括5个并联连通的膜组件6，还包括依次连通的第一水泵1、过滤器2和第二水泵3，过滤器2可以去除再生水中的大颗粒污染物，减少再生水中污染物含量，第二水泵3用于对再生水加压，使再生水进入膜组件6时的压力达到0.1-4.2MPa。再生水依次经第一水泵1、过滤器2和第二水泵3后分别进入各个膜组件6，经分离后得到膜出水和浓水，浓水经第一出水口6-1、第三出水口10排出后进入氧化装置Ⅱ，膜出水经第二出水口6-2、第四出水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种再生水的深度处理系统，其特征在于，包括，/n膜分离装置，包括若干并联连通的膜组件，用于分离再生水，得到浓水和膜出水；/n氧化装置，与所述膜分离装置连通，用于浓水的电化学催化臭氧氧化处理；所述氧化装置包括连通的电化学催化臭氧氧化组件和臭氧发生器。/n

【技术特征摘要】
1.一种再生水的深度处理系统，其特征在于，包括，
膜分离装置，包括若干并联连通的膜组件，用于分离再生水，得到浓水和膜出水；
氧化装置，与所述膜分离装置连通，用于浓水的电化学催化臭氧氧化处理；所述氧化装置包括连通的电化学催化臭氧氧化组件和臭氧发生器。


2.根据权利要求1所述的深度处理系统，其特征在于，所述膜分离装置还包括流量控制阀，用于控制再生水的产水量。


3.根据权利要求1或2所述的深度处理系统，其特征在于，所述电化学催化臭氧氧化组件中的阳极电极为Pt、SnO2、RuO2-IrO2中的至少一种；
所述电化学催化臭氧氧化组件中的阴极电极为Ti和/或石墨毡。


4.根据权利要求3所述的深度处理系统，其特征在于，所述电化学催化臭氧氧化组件中的阳极电极为SnO2。


5.一种再生水的深度处理方法，其特征在于，包括以下步骤，
再生水经膜分离后得到浓水和膜出水；
所述浓水经电化学催化臭氧氧化处...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兆欣，马宁，刘勇，王培京，郝仲勇，孟庆义，李其军，
申请(专利权)人：北京市水科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11