一种污水深度处理至地表准IV类水质的工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种污水深度处理至地表准IV类水质的工艺，包括臭氧/陶瓷膜池、缓冲及反冲洗水池和生物活性炭滤池；臭氧/陶瓷膜池包括进水区和臭氧/陶瓷膜过滤区，臭氧/陶瓷膜过滤区内安装有多个臭氧/陶瓷膜组件，每个臭氧/陶瓷膜组件内安装有多个陶瓷膜，每个臭氧/陶瓷膜组件均通过臭氧发生器提供臭氧；本发明专利技术的工艺通过臭氧、陶瓷膜和生物活性炭的技术组合，形成一套适宜于工业园区污水处理厂提标改造的新工艺，可将出水高效、稳定地提标至地表准IV类水质标准。准IV类水质标准。准IV类水质标准。

【技术实现步骤摘要】
一种污水深度处理至地表准IV类水质的工艺


[0001]本专利技术属于污水处理
，涉及地表准IV类水质，具体涉及一种污水深度处理至地表准IV类水质的工艺。

技术介绍

[0002]为推动生态文明建设，国家先后颁布了《水污染防治行动计划》、《城镇污水处理提质增效三年行动方案(2019
‑
2021)》，致使全国部分地区污水处理厂面临着新一轮的提标改造工作。重点流域或环境敏感区的排放标准已超过《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918
‑
2002)一级A标准(简称“一级A”标准)，部分指标接近甚至等同于《地表水环境质量标准》(GB3838
‑
2002)中的IV类标准(简称“准IV类”标准)。一方面，从污水深度处理方面解决受纳水体的污染问题；另一方面，从清洁生产方面，出水水质改善后作为中水回用，实现水资源的循环再利用。
[0003]作为新型的治污技术，膜分离和臭氧氧化因其独特的除污潜能已被应用于污水深度处理中，然而，因多种原因致使其仍存在诸多不足，如：
[0004](A)膜污染问题虽然可通过各种清洗方式得以缓解，但因长期且频繁的压力冲击及化学侵蚀，影响了膜性能及其使用寿命，增加了膜运行成本，同时也限制了膜的规模化和商业化应用。
[0005](B)目前，污水处理领域相对广泛采用的微滤膜、纳滤膜、反渗透膜等大多为有机材质，膜的机械强度低、化学稳定性差和抗氧化能力弱，致使其与其他氧化技术嵌套存在障碍。
[0006](C)臭氧氧化有接触氧化和催化氧化两种方式。相比接触氧化，催化氧化因臭氧与催化剂接触促生强氧化性的羟基自由基(
·
OH)，提高氧化速率的同时降低了臭氧投量，然而增加了固相催化剂的投入。
[0007](D)正因(A)、(B)和(C)所述，现存臭氧氧化和膜分离技术以串级组合居多，工艺链冗长，也给在现有构筑物基础上污水处理厂的快速升级改造带来极大的麻烦。

技术实现思路

[0008]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于，提供了一种污水深度处理至地表准IV类水质的工艺，解决现有技术中的污水深度处理工艺的效率有待进一步提升的技术问题。
[0009]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：
[0010]一种污水深度处理至地表准IV类水质的工艺，该工艺采用污水深度处理至地表准IV类水质的装置；
[0011]所述的污水深度处理至地表准IV类水质的装置，包括臭氧/陶瓷膜池、缓冲及反冲洗水池和生物活性炭滤池；
[0012]所述的臭氧/陶瓷膜池包括进水区和臭氧/陶瓷膜过滤区，所述的进水区顶部封
闭，所述的臭氧/陶瓷膜过滤区顶部封闭，所述的进水区和臭氧/陶瓷膜过滤区之间通过第一隔板隔开；所述的进水区中间竖向安装有第一水堰，第一水堰外侧的进水区侧壁底部设置有带第一进水闸门的进水口，带第一进水闸门的进水口与进水管相连通；第一水堰内侧的第一隔板底部开设有连通进水区和臭氧/陶瓷膜过滤区的底部过水进孔；
[0013]所述的臭氧/陶瓷膜过滤区内安装有多个臭氧/陶瓷膜组件，每个臭氧/陶瓷膜组件内安装有多个陶瓷膜，每个臭氧/陶瓷膜组件均通过臭氧发生器提供臭氧；
[0014]所述的多个臭氧/陶瓷膜组件分组并联后分别通过第一阀门和抽吸泵与缓冲及反冲洗水池上部的进水口相连通；所述的缓冲及反冲洗水池底部的出水口通过第一水反冲洗泵和第二阀门与分组并联后的多个臭氧/陶瓷膜组件相连通进行水反冲洗；
[0015]所述的生物活性炭滤池包括炭过滤区和出水稳流区，所述的炭过滤区顶部封闭，所述的出水稳流区顶部封闭，所述的炭过滤区和出水稳流区之间通过第二隔板隔开；所述的炭过滤区内设置有生物活性炭滤料；所述的出水稳流区中间竖向安装有第二水堰，第二水堰内侧的第二隔板底部开设有连通炭过滤区和出水稳流区的底部过水出孔，底部过水出孔上设置有出水闸门；第二水堰外侧的出水稳流区侧壁底部设置有出水口，出水口与出水管相连通；
[0016]所述的缓冲及反冲洗水池上部的出水口与炭过滤区上部带有第二进水闸门的进水口相连通；所述的缓冲及反冲洗水池底部的出水口通过第二水反冲洗泵与炭过滤区的底部相连通进行水反冲洗；
[0017]所述的炭过滤区底部还连通有带有第三阀门的气反冲洗管进行气冲洗。
[0018]本专利技术还具有如下技术特征：
[0019]具体的，该工艺包括以下步骤：
[0020]步骤1，污水重力流入臭氧/陶瓷膜池，水中的污染物质在臭氧/陶瓷膜过滤区内、陶瓷膜表面及陶瓷膜膜孔内与臭氧及经陶瓷膜催化而产生的羟基自由基充分接触且反应；
[0021]步骤2，在抽吸泵的作用下，水分子及小分子污染物被抽吸至陶瓷膜集水孔道并被输送至缓冲及反冲洗水池；而截留在陶瓷膜外表面的大分子及颗粒状污染物在重力作用下沉降至臭氧/陶瓷膜池底部累积，定期经过排泥泵排至储泥池；
[0022]步骤3，缓冲及反冲洗水池液位到达设定高度后重力流入生物活性炭滤池，并在生物活性炭滤池中发生反应，出水；
[0023]步骤4，当臭氧/陶瓷膜池的抽吸泵工作设定时间后，臭氧/陶瓷膜池进入反冲洗状态，反冲洗水来自缓冲及反冲洗水池；当生物活性炭滤池工作设定时间后，生物活性炭滤池也进入反冲洗状态，生物活性炭滤池的反冲洗采用气水联冲的方式，反冲洗水来自缓冲及反冲洗水池，反冲洗气来自鼓风机房。
[0024]步骤1中，所述的陶瓷膜采用
ɑ
‑
Al2O3材质的平板膜，有效过滤面积为0.5m2/片，膜标称孔径为0.1um，可清除≥95％的0.1um标准粒子；
[0025]步骤1中，所述的臭氧与污染物接触反应时间为1～2h，臭氧投加量为5～25mg/L。
[0026]步骤3中，所述的生物活性炭滤池采用下向流形式，设计滤速为6
‑
10m/h，空床停留时间为20～50min；
[0027]步骤3中，所述的生物活性炭滤池中的生物活性炭滤料采用承托层和炭滤层双层滤料，其中承托层采用级配鹅卵石滤料，炭滤层采用果壳活性炭滤料。
[0028]还包括陶瓷膜清洗方法，所述的陶瓷膜清洗方法包括在线反洗、在线药洗和离线清洗。
[0029]还包括溶药桶，所述的溶药桶通过加药泵和第二阀门与分组并联后的多个臭氧/陶瓷膜组件相连通进行在线药洗。
[0030]还包括自动化控制方法，该方法：监测SS和COD两个指标，并分别设定相应的报警阈值；当进水SS≥SS
限
时，报警提示调整前端工艺；当进水COD≥COD
限
时，报警提示增大臭氧投加量，以降解COD并减缓膜堵塞。
[0031]所述的进水管上安装有SS在线检测仪和COD在线检测仪；所述的臭氧/陶瓷膜过滤区上安装有液位计和SS在线检测仪；所述的臭氧/陶瓷膜组件和第一阀门之间的管道上安装有压力计；所述的抽吸泵和缓冲及反冲洗水池之间的管道上安装有流量计；所述的缓冲及反冲洗水池上安装有液位计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污水深度处理至地表准IV类水质的工艺，其特征在于，该工艺采用污水深度处理至地表准IV类水质的装置；所述的污水深度处理至地表准IV类水质的装置，包括臭氧/陶瓷膜池(1)、缓冲及反冲洗水池(2)和生物活性炭滤池(3)；所述的臭氧/陶瓷膜池(1)包括进水区(101)和臭氧/陶瓷膜过滤区(102)，所述的进水区(101)顶部封闭，所述的臭氧/陶瓷膜过滤区(102)顶部封闭，所述的进水区(101)和臭氧/陶瓷膜过滤区(102)之间通过第一隔板(103)隔开；所述的进水区(101)中间竖向安装有第一水堰(104)，第一水堰(104)外侧的进水区(101)侧壁底部设置有带第一进水闸门(105)的进水口，带第一进水闸门(105)的进水口与进水管(106)相连通；第一水堰(104)内侧的第一隔板(103)底部开设有连通进水区(101)和臭氧/陶瓷膜过滤区(102)的底部过水进孔(107)；所述的臭氧/陶瓷膜过滤区(102)内安装有多个臭氧/陶瓷膜组件(108)，每个臭氧/陶瓷膜组件(108)内安装有多个陶瓷膜，每个臭氧/陶瓷膜组件(108)均通过臭氧发生器提供臭氧；所述的多个臭氧/陶瓷膜组件(108)分组并联后分别通过第一阀门(4)和抽吸泵(5)与缓冲及反冲洗水池(2)上部的进水口相连通；所述的缓冲及反冲洗水池(2)底部的出水口通过第一水反冲洗泵(6)和第二阀门(7)与分组并联后的多个臭氧/陶瓷膜组件(108)相连通进行水反冲洗；所述的生物活性炭滤池(3)包括炭过滤区(301)和出水稳流区(302)，所述的炭过滤区(301)顶部封闭，所述的出水稳流区(302)顶部封闭，所述的炭过滤区(301)和出水稳流区(302)之间通过第二隔板(303)隔开；所述的炭过滤区(301)内设置有生物活性炭滤料；所述的出水稳流区(302)中间竖向安装有第二水堰(304)，第二水堰(304)内侧的第二隔板(303)底部开设有连通炭过滤区(301)和出水稳流区(302)的底部过水出孔(305)，底部过水出孔(305)上设置有出水闸门(306)；第二水堰(303)外侧的出水稳流区(302)侧壁底部设置有出水口，出水口与出水管(307)相连通；所述的缓冲及反冲洗水池(2)上部的出水口与炭过滤区(301)上部带有第二进水闸门(308)的进水口相连通；所述的缓冲及反冲洗水池(2)底部的出水口通过第二水反冲洗泵(8)与炭过滤区(301)的底部相连通进行水反冲洗；所述的炭过滤区(301)底部还连通有带有第三阀门(9)的气反冲洗管(10)进行气冲洗。2.如权利要求1所述的污水深度处理至地表准IV类水质的工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：步骤1，污水重力流入臭氧/陶瓷膜池(1)，水中的污染物质在臭氧/陶瓷膜过滤区(102)内、陶瓷膜表面及陶瓷膜膜孔内与臭氧及经陶瓷膜催化而产生的羟基自由基充分接触且反应；步骤2，在抽吸泵(5)的作用下，水分子及小分子污染物被抽吸至陶瓷膜集水孔道并被输送至缓冲及反冲洗水池(2)；而截留在陶瓷膜外表面的大分子及颗粒状污染物在重力作用下沉降至臭氧/陶瓷...

【专利技术属性】
技术研发人员：周国标，李雪锋，汪君晖，宋爱红，魏建伟，
申请(专利权)人：西安陕鼓动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：