專利名稱:一種污泥絕量化的污水處理系統設備及污水回用的方法
技術領域:
本發明申請涉及一種將污水處理和在污水處理中的必然產物一污泥在同一設備系統內進行處理的系統設備及其相應的方法,該方法能夠將污水處理后,達到回用水和景觀水的標準,并將在污水處理過程中所產生的污泥轉化為本處理系統中的水凈化吸附劑, 屬于污水處理設備技術領域。
背景技術:
近年來,隨著各地工業和人居用地面積的大量增加,隨之而來的是工業廢水和生活污水大幅度產生,促使污水處理設備和技術不斷改進及提升。目前污泥處理常用的工藝有多種,包括厭氧-缺氧-好氧工藝、吸附-生物降解工藝、折流式厭氧工藝、嵌置反硝化生物脫氧工藝、循環活性污泥工藝、間歇循環延時曝氣活性污泥工藝、膜生物反應器工藝和交替式生物處理池工藝等。但是,當前的污水處理設備和技術,沒有徹底解決和實現污水處理設備系統中同時消除污泥的產生和對污泥進行處置的問題,即使是污泥減量化后的剩余污泥最終還是要離開污水處理場地轉移到其他場所進行處理,在此過程中,也有可能造成污染擴散或二次污染。
發明內容
本發明申請即是針對目前污水處理設備和方法中存在的上述問題,提供一種對污泥進行絕量化的污水處理系統設備以及對污水進行再生利用的方法,能夠對污水處理過程中所產生的殘余物一污泥,在同一場所內實施徹底的無害化處置,并將處理后的產物應用于治理污水。本發明申請的污水處理系統設備是一種連貫性的循環生產裝備,并利用超聲波或灼熱氈固液分離的方法將污水實施初步的水與微生物分解,有效地節省了生產用地,為污水處理的后續工序提供了更好的處理條件,本發明申請所述的污水處理方法,污染物無需轉移處理,避免了污泥產生二次污染的可能,同時真正起了以污治污的作用。本發明申請的一個目的是提供一種污泥絕量化的污水處理系統設備,該目的是通過下述的技術方案來實現的所述的系統設備包括污水過濾裝置、固液分離裝置、臭氧發生器、氣水混合器、臭氧一水反應器、復合過濾裝置和紫外線水處理器,用于進行污水過濾的污水過濾裝置與固液分離裝置連接相通,污水中的大、細件雜物和污水在固液分離裝置內進行分離,污水經固液分離裝置中的霧水收集裝置收集后,進入氣水混合器,同時臭氧發生器所產生的臭氧也通過輸出氣體管道進入氣水混合器,在與輸入的污水充分混合后,再輸送至臭氧一水反應器,氣水混合器與霧水收集裝置和臭氧發生器的輸出氣體管道以及臭氧一水反應器分別相通,臭氧一水反應器與復合過濾裝置相通,經過臭氧一水反應器處理后的污水進入復合過濾裝置,該復合過濾裝置包括依次連接的逆向活性炭過濾塔及若干個過濾罐,所述的過濾罐中填充有顆粒吸附劑和雜化荷電吸附劑,經過復合過濾裝置處理后的水進入儲水池,再送至紫外線水處理器中進行處理,所述的污泥絕量化的污水處理系統設備還包括污泥處理系統設備,該設備將上述污水處理過程中所產生的污泥轉化為顆粒吸附劑和雜化荷電吸附齊IJ,并將其應用于所述的復合過濾裝置的過濾罐中。進一步的,所述的污泥處理系統設備包括對污泥進行固化或半固化的初級固化設備、進行熱絕氧反應固孔的熱解反應釜、進行酸化脫模的酸化設備、進行水蒸汽物理活化的熱水蒸汽床、進行高溫活化的高溫電阻爐和進行雜化荷電吸附劑成品的高溫爐。進一步的,所述的污水過濾裝置包括用于容納污水,并進行污水沉淀的污水初沉池和用于隔離污水中雜物的雜物欄隔固液分離閘。更進一步的,所述的雜物欄隔固液分離閘包括粗柵格和可自動翻滾除渣的細柵格。進一步的,所述的固液分離裝置包括超聲波污水處理裝置或灼熱氈污水處理裝置。更進一步的,所述的超聲波污水處理裝置包括垂直式超聲波污水處理裝置或水平臥式超聲波污水處理裝置。更進一步的,所述的垂直式超聲波污水處理裝置包括儲水罐以及與儲水罐連接的垂直式超聲波霧化裝置,垂直式超聲波霧化裝置內設有霧水收集裝置,所述的垂直式超聲波霧化裝置具有中空的罐體,罐體的頂部具有進水管和排氣管,多個噴射頭向下的超聲波霧化器安裝在罐體頂部內側,污水經進水管進入罐體,經超聲波霧化器霧化后經設置在罐體中部的霧水收集裝置收集,再經安裝在罐體底部的出水管輸送至氣水混合器與臭氧氣體混合ο更進一步的,所述的垂直式超聲波污水處理裝置中的霧水收集裝置為安裝在罐體中部的霧滴器,污水經霧滴器收集后落在罐體底部,再經安裝在罐體底部的出水管輸送至氣水混合器后與臭氧充分混合后再輸送至臭氧一水反應器。更進一步的,所述的水平臥式超聲波污水處理裝置包括裝置的殼體,多個超聲波臥式霧化頭設置在殼體內低于液面且接近液面的位置,在超聲波臥式霧化頭上方裝有自動除垢裝置,該裝置由一支以上的中空的旋轉刮臂組成,旋轉刮臂在對著霧化頭方向設有若干噴射口,同時旋轉刮臂與霧化頭接觸的部位處裝有除垢毛刷,旋轉刮臂由電機轉軸通過變速器或皮帶變速帶動,可以作360°的順逆時針旋轉,旋轉速度為1-50轉/分鐘,電機設在殼體外側,旋轉刮臂的轉軸為中空結構且與旋轉刮臂相通,轉軸的軸壁上開有熱蒸汽進氣口,熱蒸汽經過熱蒸汽進氣口進入電機轉軸內的導氣管,再通過旋轉刮臂的噴射口噴洗超聲波臥式霧化頭,在超聲波臥式霧化頭之間還設有多個漏水孔,所述的霧水收集裝置包括引風機和與引風機相連的霧水收集器,引風機與所述殼體的頂部相通,霧水收集器包括中空的罐體,罐體的上部開有霧氣進口,霧氣進口與霧滴器相連,罐體下方開有出水口,底部開有沉淀物排清口,罐體頂部開有排氣口,罐體側壁上還開有數個人孔。更進一步的,所述的灼熱氈污水處理裝置,包括具有內腔的機殼,進水管經泵前過濾器后經壓力泵進入機殼頂部,進水管上還開有放空管,機殼頂部設有多個與進水管相通的霧化噴射頭,在霧化噴射頭下方設有一個以上的上下錯位的灼熱氈,灼熱氈表面有多道流水淺溝,灼熱氈的發熱源為中頻導熱加熱器,灼熱氈內設有多個熱管,灼熱氈溫度控制在 90-200°C之間,灼熱毯下方機殼的底部設有微固物沉淀區及位于微固物沉淀區底部的排污口,排污口上方設有防污反沖檔板,在機殼內壁的灼熱氈下方設有用于支撐灼熱氈的耐高溫墊層,灼熱氈和耐高溫墊層之間為供流水流入機殼底部的水道,機殼的頂部開有自動吸排氣閥,機殼位于灼熱氈的上方開有供液體在氈熱過程中所產生的熱蒸汽進入的熱蒸汽收集口,熱蒸汽收集口連接將熱蒸汽轉化為液體的熱交換裝置,機殼下部開有供清水流出的出水口。進一步的,所述的臭氧一水反應器為套筒式結構,具有內外兩層空腔,內腔為氣水反應腔,外腔為氣水循環反應緩沖腔,內腔具有內殼體,外腔具有外殼體,內殼體的頂部安裝有用于給內腔減壓的自動排氣閥和用于監控液面高度的液面控制在線監控器,內腔在液面與內腔頂部之間的部份裝有若干個活性炭反應球,該反應球上部不透水,下部為網狀出水口,內裝有顆粒活性炭,所裝的顆粒活性炭體積占反應球內腔體積的15% -98%,臭氧和污水的混合物由內殼體頂端的進水口進入反應球進行反應,經反應球下部的網狀出水口流出,與內腔中的液體混合,內腔的底部開有循環水口進入外腔,外殼體上設有循環水泵連接外腔和進水口,將進入外腔內的污水重新泵入活性炭反應球中,如此進行循環;在外腔底部開有外殼排污管并與開于內腔底部的排污管相通,用于將殘留的污泥排出,內殼體上還開有供反應后的水排出外殼體的出水口,以及多個供維修用的人孔。該臭氧一水反應器采用臭氧/活性炭技術,反應球的網狀出水口設于反應球的中心點,循環臭氧水在球中心點噴出時,從顆粒活性炭的縫隙散出,從而起到加速臭氧轉化為羥基自由基的作用,達到提升臭氧對水中有機物更快的降解速率。進一步的,所述的臭氧一水反應器還包括連接在臭氧一水反應器頂端的臭氧毀滅器及氣體過濾器。進一步的,所述的污泥絕量化的污水處理系統設備還包括回流水收集罐,所述的回流水收集罐通過防水單向閥與氣水混合器連接,防水單向閥的作用是使回流的液體進入回流水收集罐內,防止回流的液體進入臭氧發生器中。進一步的,所述的逆向活性炭過濾塔的底部開有進水管,頂部開有出水管,在塔體內部設有活性炭過濾固定床,顆粒活性炭置于活性炭過濾固定床上,出水管上安裝有水泵。進一步的,所述的過濾罐包括殼體,過濾罐被內部的隔板分隔為上下兩個腔室,上腔室和下腔室內分別裝有多個立式過濾柱,每個過濾柱內載有自然分層的兩種以上的吸附齊U,包括由污泥制成的顆粒吸附劑和雜化荷電吸附劑,在過濾罐罐體的頂端設有進水口和加壓管,加壓管連接加壓泵,在罐體外側設有多個兩端分別開口于上腔室和下腔室的水管, 以實現過濾后的液體由上腔室流向下腔室,在上、下腔室的內側分別設有位于上方的密封托板和位于下方的下水孔板,每個立式過濾柱的兩端分別固定于密封托板和下水孔板,立式過濾柱側壁下方開有多個側出水口,底部開有下出水口,在下腔室的底部設有總出水口和雜物排出口,上腔室和下腔室的底部側壁上還設有排氣管道,過濾罐罐體的側壁還開有數個人孔,側壁外側設有數個承托支架。本發明申請的另一個目的是提供一種污泥絕量化的污水處理方法,該目的是通過下述的技術方案實現的所述的方法包括如下的步驟1、污水過濾污水通過污水過濾裝置后進入固液分離裝置;2、固液分離與初步的微生物與水的分解在固液分離裝置中進行固液分離及初步的微生物與水的分解;3、液體收集將經固液分離裝置處理后的污水經霧水收集裝置進行回收降溫后輸送到氣水混合器中;4、臭氧處理臭氧發生器與氣水混合器連接,將生成的臭氧輸送至而氣水混合器中與經過固液分離裝置處理后的污水進行混合,然后將氣水混合體輸送到臭氧一水反應器中進行反應;5、污泥處理上述步驟中,污水處理后的污泥經過污泥處理系統設備轉化為顆粒吸附劑和雜化荷電吸附劑,應用于復合過濾裝置中;6、復合過濾該復合過濾裝置包括相連的逆向活性炭過濾塔及若干組過濾罐,經過臭氧一水反應器處理后的水進入復合過濾裝置進行深處理;7、紫外線處理經過復合過濾裝置進行處理后的水進入儲水池,再送至紫外線水處理器,經紫外線水處理器腔內循環紫外線照射后出水。進一步的,所述步驟2中,固液分離的方法包括超聲波污水處理法或灼熱氈污水處理法。更進一步的,所述的超聲波污水處理法,包括采用垂直式超聲波污水處理法和水平臥式超聲波污水處理法。超聲波處理污水是利用超聲波除解污水中的化學污染物和難降解的有機污染物, 本發明申請所述的水平臥式超聲波污水處理法,利用超聲波霧化器的高頻振動源離水面淺的特點,在采用對污水進行霧化的同時,不影響污水中微顆粒的沉淀過程。更進一步的,所述步驟2中,所述的灼熱氈污水處理法包括污水經40-50孔目的泵前過濾器后,經過濾的水由壓力泵以2-3M/S的流速直接進入灼熱氈水處理裝置的機殼內,霧化噴射頭垂直向下噴霧,噴射頭的額定工作壓力為0. 3-0. 4MPA,灼熱氈水處理裝置的中下部位裝有上下錯位的灼熱氈(發熱板),灼熱氈表面有流水淺溝,灼熱氈的發熱源為中頻導熱加熱器,將熱管內的導熱油經熱泵送至灼熱氈,灼熱氈溫度控制在90-200°C,當污水噴灑在灼熱氈(發熱板)時,污水中的微生物在淺面瞬間接觸高溫板灼熱后基本立即死亡, 同時水中的微顆粒物當即與水分離,產生的熱水蒸汽向上霧升,經熱蒸汽收集口導入熱交換器后回復液態水,部份沒有形成熱水蒸汽的帶微顆粒物和微生物尸體的水,經過灼熱氈表面的流水淺溝流向該裝置的底部的微固物沉淀區及位于微固物沉淀區底部的排污口,污物經排污口排出,清液由微固物沉淀區上部的排水口排出。進一步的,所述的臭氧處理步驟中(步驟4),臭氧投放量為0. 4-20mg/L,接觸時間為 2-5min。進一步的,所述的復合過濾步驟中(步驟6),復合過濾裝置是由逆向活性炭過濾塔及若干組裝載有顆粒吸附劑及雜化荷電吸附劑組成的過濾罐組合而成,當水進入逆向活性炭過濾塔底部時,由下往上,穿過活性炭過濾層后進入所述的過濾罐,該過濾罐內裝有若干支立式過濾管,此過濾管下部載有雜化荷電吸附劑,上部份載有顆粒吸附劑,這兩種吸附劑均由處理污水過程中的殘余污泥制成。進一步的,所述的紫外線處理步驟中(步驟7),紫外線水處理裝置采用的紫外線輻射強度為^00-3000UW/cm2,波長為235_258歷,照射時間為1-4S,進行模式為連續進水經腔內循環紫外線照射后出水。
經過復合過濾裝置進行處理的水進入儲水池,再輸送進入紫外線水處理裝置,影響紫外線殺菌效果的主要因素是紫外線的波長、照射強度及時間,以及與水的深度、色度、 濃度和微生物的類型和數量等有重大關系,本技術中的污水在經過超聲波處理或灼熱氈處理再通過臭氧高級氧化處理及其精濾處理后的水已經達到無微生物生體或死體,色度不超過1度,為該項技術的最后工序的紫外線殺菌過程提高了絕對有利的條件。本發明申請的再一個目的是提供上述污泥處理步驟中,將污泥轉化為顆粒吸附劑和雜化荷電吸附劑的方法,所述的目的是通過下述的技術方案實現的所述的方法為將污泥經過脫水后得到含水率70% -60%的泥餅,送入所述的污泥處理系統設備中,該系統設備利用污泥中自然存在的微生物個體和復雜的菌體結構作為成孔劑(或稱為成孔模塊),將污泥制造成納米級微細孔道和孔穴的吸附劑,同時利用該吸附劑為基核加入帶極性的納米多孔材料為骨架外層,制造成多用途的雜化荷電吸附劑。進一步的,所述的將污泥制造成顆粒吸附劑和雜化荷電吸附劑的方法,包括如下的步驟1、脫水將污泥經過脫水后得到含水率70% -60%的泥餅;2、強制滅活利用污泥中自然存在的微生物個體和復雜的菌體結構作為成孔劑, 并將所述的微生物個體和復雜的菌體結構進行滅活;3、固化或半固化將滅活后的污泥輸送至初級固化設備中,與占污泥重量10%的氧化鈣混合,混合時間為20-30min,此時污泥溫度為50-70°C ;4、熱絕氧反應固孔經固化或半固化的污泥呈顆粒狀,由初級固化設備的卸料口卸出,進入熱解反應釜,釜內的溫度為70-90°C,進料速度為20-40kg/min,當污泥全部進入反應釜后,關閉進料口,使反應釜內呈絕氧運行狀態,釜內提溫速度控制在30°C /min,終溫為220°C,保持恒溫lh,污泥出釜后進入陳化庫自然陳化48h ;5、酸化脫模工序再將經過48h自然陳化的污泥投放于酸化設備中,采用20%的硫酸液對污泥靜態浸泡10-14h,對已焦化的微生物死體殘物實施脫除,除去金屬雜質離子, 并使氫離子替代固化料中的鈣離子,暴露顆粒的孔穴結構骨架;6、熱水漂洗經酸化處理后的污泥顆粒采用70_90°C的熱水漂洗并調整PH值為中性;7、水蒸汽物理活化將漂洗后的污泥顆粒進入熱水蒸汽床進行物理活化,熱水蒸汽流量為250mL/min,活化時間為1. 0-2. Oh ;8、高溫活化將已物理活化的污泥顆粒物輸入高溫電阻爐中,控制加熱速率為 200C /min,隔絕空氣的活化溫度為700_740°C,活化時間為1. 0-2. Oh ;9、微孔吸附劑成品在高溫活化過程中產生的尾氣采用雙塔式旋轉噴淋逆向清洗空氣清潔環保裝置處理,此時,微孔吸附劑已制備完成;10、雜化荷電吸附劑成品所得的微孔吸附劑成品顆粒加工為一定大小的顆粒后, 將其與酸性鋁溶膠和硅溶膠混合,混合比例為20 20 10,經混合的物料放入高溫爐中處理,處理溫度為650-700°C,恒溫lh,經高溫處理后的物料,出爐降溫后再經粉碎加工制成雜化荷電吸附劑成品。本發明申請所述的技術方案的有益效果如下所述1、通過本發明申請所述的污水處理設備系統,其占地面積小,污水處理后,可完全達到回用要求,由其是整套設備從污水處理到污泥處理集于一身,適應污水處理系統實現良性運行、清潔生產、具污水處理更顯環境效益起到資源化、無害化、無二次污染的作用;2、本發明申請提供了一種從污水進入初沉池開始直至污水處理合格回用的過程中,所產生的污泥在同一系統設備中制造吸附劑及其雜化荷電吸附劑,再應用于該系統中精濾材料,是一種達到有害廢棄物在同一設備系統中的再生循環利用,起到了以污治污的成效,并解決了污泥在外運輸處理過程中可能產生的二次污染的重大問題;3、本發明申請的設備系統及其污水處理的方法,系采用了在整個污染處理過程中實施分級殺菌,污泥減量、分級脫色、分級吸附精濾、分級對有機物化合物降解、復合精濾等手段,達到適用范圍廣,對生活污水、醫療污水、工業廢水等復雜的污水處理均能應用。
圖1是本發明申請所述污水處理系統設備的功能框圖;圖2是本發明申請所述污水處理系統設備的第一實施例示意圖;其中,1為初沉池、2為雜物欄隔固液分離閘、3為進水泵、4為污泥泵、5為灼熱氈、6 為儲水器、7為人孔、8為水池沉淀物、9為第一水泵、10為回流水收集罐、11為臭氧發生器、 12為防水單向閥、13為氣水混合器、14為臭氧一水反應器、15為臭氧毀滅器及氣體過濾器、 16為加壓泵、17為排污口、18為加壓控制閥、19為顆粒活性炭、20為活性炭過濾固定床、21 為逆向過濾塔、22為人孔、23為第二水泵、24為加壓表、25為過濾罐、26為加壓管、27為清水池、28為第三水泵、四為紫外線水處理器、30為出水口 ;圖3是圖2實施例中灼熱氈污水處理裝置的剖面結構示意圖;其中,1為進水管、2為泵前過濾器、3為放空管、4為耐高溫墊層、5為灼熱氈、6為熱蒸汽收集口、7為機殼、8為霧化噴射頭、9為自動吸排氣閥、10為人孔、11為出水口、12為熱管、13為防濁隔板、14為排污口 ;圖4是本發明申請所述污水處理系統設備的第二實施例示意圖;其中,1為初沉池、2為雜物欄隔固液分離閘、3為進水泵、4為污泥泵、5為儲水罐、 6為人孔、7為自動吸排氣閥、8為垂直式超聲波霧化器、9為霧滴器、10為第一水泵、11為回流水收集罐、12為臭氧發生器、13為防水單向閥、14為氣水混合器、15為臭氧一水反應器、 16為臭氧毀滅器及氣體過濾器、17為加壓泵、18為沉淀物清排口、19為加壓控制閥、20為顆粒活性炭、21為活性炭過濾固定床、22為逆向過濾塔、23為人孔、M為第二水泵、25為加壓表、26為過濾罐、27為加壓管、觀為清水池、29為第三水泵、30為紫外線水處理器、31為出水口 ;圖5是圖4實施例中垂直式超聲波霧化裝置的結構示意圖;其中,1為進水管、2為排氣管、3為人孔、4為罐體、5為超聲波霧化器、6為霧滴器、 7為出水管;圖6是本發明申請所述污水處理系統設備的第三實施例示意圖;其中,1為初沉池、2為雜物欄隔固液分離閘、3為進水泵、4為污泥泵、5為污水池、 6為水平臥式超聲波污水處理裝置、7為旋轉刮臂、8為自排吸氣閥、9為污水池沉淀物、10為引風機、11為自動排氣閥、12為霧水收集罐、13為回流水收集罐、14為臭氧發生器、15為防水單向閥、16為氣水混合器、17為臭氧一水反應器、18為臭氧毀滅器及氣體過濾器、19為加壓泵、20為沉淀物清排口、21為加壓控制閥、22為顆粒活性炭、23為活性炭過濾固定床、24 為逆向過濾塔、25為人孔J6為水泵、27為加壓表、觀為過濾罐、四為加壓管、30為清水池、 31為水泵、32為紫外線水處理器、33為出水口 ;圖7-1和7-2是圖6實施例中水平臥式超聲波污水處理裝置的外觀圖和仰視圖;其中,1為熱蒸汽進氣口、2為軸壁、3為導氣管、4為旋轉刮臂、5為噴射口、6為除垢毛刷、7為超聲波臥式霧化頭、8為污水、9為殼體、10為水池壁體、11為漏水孔;圖8是圖6實施例中霧水收集器的結構示意圖;其中,1為霧氣進口、2為霧滴器、3為排氣口、4為人孔、5為罐體、6為出水口、7為
沉淀物排清口;圖9是本發明申請臭氧一水反應器的結構示意圖;其中,1為進水口、2為自動排氣閥、3為外殼體、4為內殼體、5為出水口、6為循環水口、7為外殼排污管、8為排污管、9為活性炭反應球、10為人孔、11為循環泵、12為液面控制在線監控器、13為液面、14為循環水緩沖區;圖10-1和10-2是本發明申請復合過濾裝置中過濾罐的剖視圖和橫截面結構示意圖;其中,1為進水口、2為加壓管、3為立式過濾柱、4為密封托板、5為人孔、6為側出水口、7為下出水口、8為排氣管道、9為水管、10為殼體、11為顆粒吸附劑、12為雜化荷電吸附劑、13為下水孔板、14為隔板、15為總出水口、16為雜物排出口、17為承托支架;圖11是本發明申請所述將污泥制成微孔吸附劑和雜化荷電吸附劑的工序流程圖;其中,1為污泥、IA為污泥中的微生物活體及死體、2為人工強制滅活工序、3為固化或半固化工序、4為熱絕氧物理活化工序、5為酸化脫模工序、6為熱水漂洗工序、7為水蒸汽物理活化工序、8為高溫活化工序、9為微孔吸附劑成品工序、10為包裹鋁一硅網絡骨架工序、11為雜化荷電吸附劑成品工序;圖12和13是本發明申請所述污泥處理設備的工序流程圖;其中,Al為自動開啟門、A2為高氧水清潔裝置、A3為污泥車卸料室、A4為封閉式污泥前置處理室、A5為空氣凈化裝置、A6為控制室、A7為透明工作視板、A8為污泥推進裝置、A9為絕氧式熱化處理爐、AlO為熱化氣體環保處理裝置、All為水封式可燃氣體收集處理裝置、A12為密封門、A13第一輸送帶、A14為第二輸送帶、A15為污泥固化裝置、A16為高氧水產和裝置、A17為臭氧發生器、A18為人工滅活強制裝置、Bl為尾氣環保處理裝置、B2為剪切式混合裝置、B3為密封式輸送系統機組、B4為控制室、B5為強風機組、B6為陳化庫房、 B7為螺帶送料機、B8為絕氧熱化處理爐、B9為顆粒細化裝置、BlO為電控滑板閥、Bll為輸送帶、B12為強化槽、B13為排污槽、B14為熱水漂洗池、B15為高溫活化爐、B16為酸化池、 B17為熱水蒸汽床。
具體實施例方式下面以具體的實施例說明本發明申請所述的設備系統及其污水處理和污泥再生利用的方法,應當理解為實施例中所作說明以及過程是為了公眾更好的理解本發明的技術內容,而不是對本發明的技術內容的限制,在不違反本發明內容的精神實質,所做的改進都是在本發明申請所要求保護的范圍之內。如圖1所示,所述的污水處理系統設備包括污水過濾裝置、固液分離裝置、(固液分離裝置包括超聲波污水處理裝置或灼熱氈污水處理裝置)臭氧發生器、氣水混合器、臭氧一水反應器、復合過濾裝置和紫外線水處理器,用于進行污水過濾的污水過濾裝置與固液分離裝置連接相通,污水中的污泥和液體在固液分離裝置內進行分離,污水經固液分離裝置中的霧水收集裝置收集后,輸入氣水混合器,同時臭氧發生器所產生的臭氧也進入氣水混合器與輸入的污水進行充分的混合后,再輸送至臭氧一水反應器,氣水混合器與霧水收集裝置和臭氧發生器的輸出氣體管道以及臭氧一水反應器相通,經過臭氧一水反應器處理后的污水進入復合過濾裝置,該復合過濾裝置包括依次連接的逆向活性炭過濾塔及若干個過濾罐,所述的過濾罐中填充有吸附劑和雜化荷電吸附劑,經過復合過濾裝置處理后的水進入儲水池,再經水泵送至紫外線水處理器中進行處理,處理后得到回水。進ー步的,所述的污泥絕量化的污水處理系統設備還包括污泥處理系統設備,該設備將污水處理過程中所產生的污泥轉化為顆粒吸附劑和雜化荷電吸附劑,并將其應用于所述的復合過濾裝置的過濾罐中。本實施案例的污水來源于本發明申請人企業內的污水處理站,該處理站由生活污水處理系統和エ業廢水處理系統組成,日處理廢水量為1000噸。將該污水處理站的ニ種污水各取50T,進行混合后進入初沉池。實施例ー采用灼熱氈水處理裝置的污水處理系統設備及其處理方法、エ序流程如圖2,所述的方法及設備包括如下所述的內容1、將100噸的污水由初沉池1經雜物欄隔固液分離閘2初步過濾后以每小時4. 8 噸的輸送量由進水泵3輸入設備系統中的灼熱氈水處理裝置進行固液分離,污水經罐體頂部的噴射ロ噴射在罐體中部的灼熱氈5上,固液分離后,液體進入罐體下部的儲水器6中, 罐體上還開有若干供修理的人孔7,污水中的泥渣在罐體底部沉淀后,經污泥泵4泵出,供后續的エ序中利用,制作成吸附劑。灼熱氈水處理裝置的灼熱氈涂有防結垢的耐高溫涂層,其熱源使用以導熱油為導熱介質的可控硅中頻加熱方法,中頻電源電路采用六脈波整流方式,進線電壓為380V,中頻感應線圈的發熱量700,OOOKcal,一次注入的導熱油約2000Kg,當灼熱氈溫度提升至140°C 吋,用時3. 15小吋,灼熱氈的直徑為1.8M,當污水通過機械霧化噴出,噴頭額定工作壓カ為 0. 35mpa,供水強度10-14L/min,霧點落在灼熱氈時,污水在灼熱氈的熱作用下部份轉化為水蒸汽,部份轉化為熱水,經灼熱氈面的流水淺溝排到該裝置的底部并由出水ロ排出進入儲水池,上升的水蒸汽經冷凝裝置轉為液態進入儲水池,此時,水的硬度大為下降,此エ序對水中微生物實行初級高溫人工滅活,同時起到了硬化重金屬離子與水分離的作用。2、經上述處理后的水排入儲水器6進行自然降溫和沉淀后經第一水泵9通過氣水混合器13進入臭氧一水反應器14中(制造臭氧的來源為公知技木,在此不再列舉),臭氧反應器11生成的臭氧也經過氣水混合器13進入臭氧一水反應器14中,在氣水混合器 13上游還連接有回流水收集罐10,回流水收集罐10通過防水單向閥12連接于氣水混合器 13,氣水混合器13還連接有加壓泵16,臭氧一水反應器14的水中臭氧濃度為5g/T,經混合的含臭氧污水,由水泵輸送到臭氧一水反應器14中,經活性炭反應球的下部網狀出水ロ散出,并經另一循環水泵通過管道將水由反應器中下部的出水口重新輸入進水口,反應時間為aiiin,在此往復的循環反應中,使水中的臭氧于活性炭的作用下在水中引發鏈式反應,加速了臭氧轉化為羥基自由基,類似于03/H》2或03/UV的高級氧化過程,在反應器下部沉淀層的殘余物在反應器底部的排污口 17定期排出,臭氧一水反應器14的頂部還連接有臭氧毀滅器及氣體過濾器15,用于對多余排出的氣體進行滅活和過濾,防止對大氣的污染。3、經過高級氧化的污水經加壓控制閥18輸送至逆向過濾塔21后,由下至上,經過放置在活性炭過濾固定床20上的顆粒活性炭19處理后,經過第二水泵23進入復合過濾裝置中,該裝置由多組過濾罐25組成,過濾罐25內分別設有多個立式過濾柱,每支過濾柱直徑為200mm,長度為1M,過濾柱長度的一半,開有出水孔,過濾柱底部由若干層不同目數的濾網組成,工作壓力lmpa,每支過濾柱上部分裝載吸附劑,下部裝載雜化荷電吸附劑,二種吸附劑的接觸處不設隔層,為自然接觸;在每個過濾罐25的頂部通有加壓管沈,用于對過濾罐25增壓,以取得更好的過濾效果。4、通過復合過濾裝置后的污水已達到清徹無混濁、無異味,無重金屬離子存在的程度,經過濾后的水,基本將臭氧氣體及所產生的強氧化劑除去,水中臭氧濃度0. 008mg/L, 當過濾后的水流入清水池27后,經第三水泵觀輸入到紫外線殺菌裝置四中,紫外線殺菌對水的處理是一項公知技術,在這里不作闡述,經過紫外線殺菌后的水達到1級A排放標準,經出水口 30排出。下面,對本發明申請所述設備裝置中的灼熱氈水處理裝置、臭氧一水反應器和過濾罐的結構進行進一步的詳述如圖3所示,所述的灼熱氈水處理裝置包括具有內腔的機殼7,進水管1經泵前過濾器2后經壓力泵進入機殼7頂部,進水管1上還開有放空管3,避免管內的壓力過高,機殼 7頂部設有多個與進水管1相通的霧化噴射頭8,在霧化噴射頭8下方設有一個以上的上下錯位的灼熱氈5,灼熱氈5表面有多道流水淺溝,灼熱氈5的發熱源為中頻導熱加熱器,灼熱氈5內設有多個熱管12,灼熱氈5溫度控制在120-140°C之間,灼熱毯5下方機殼的底部設有微固物沉淀區及位于微固物沉淀區底部的排污口 14,排污口 14上方設有防污隔板13,在機殼內壁的灼熱氈5下方設有用于支撐灼熱氈5的耐高溫墊層4,灼熱氈5和耐高溫墊層4 之間為供污水流入機殼底部的水道,機殼的頂部開有自動吸排氣閥9,機殼7位于灼熱氈5 的上方開有供熱蒸汽進入的熱蒸汽收集口 6并連接將熱蒸汽轉化為液體的熱交換裝置,機殼下部開有供清水流出的出水口 11。如圖9,所述的臭氧一水反應器為套筒式結構,具有內外兩層空腔,內腔為氣水反應腔,外腔為氣水循環反應緩沖腔,內腔和外腔分別具有內殼體4和外殼體3,內殼體4的頂部安裝有用于給內腔減壓的自動排氣閥2和用于監控液面高度的液面控制在線監控器12, 內腔在液面13與內腔表部之間的部份裝有活性炭反應球9,該反應球上部不透水,下部為網狀出水口,內裝有顆粒活性炭,所裝的顆粒活性炭體積占反應球內腔體積的15% -98%, 臭氧和污水的混合物由內殼體頂端的進水口 1進入反應球進行反應,經反應球的下部的網狀出水口流出,與內腔水體混合,內腔的底部開有循環水口 6進入外腔,外殼體3上設有循環水泵11連接外腔和進水口 1,將進入外腔內的污水重新泵入活性炭反應球9中,如此進行循環;在外腔底部開有外殼排污管7并與開于內腔底部的排污管8相通,用于將殘留的污泥排出,內殼體4上還開有供反應后的水排出外殼體3的出水口 5,以及多個供維修用的人孔 10。
如圖10-1和10-2所示,所述的過濾罐包括殼體10,過濾罐內被隔板14分隔為上下兩個腔室,上腔室和下腔室內分別裝有多個立式過濾柱3,每個過濾柱3內載有自然分層的兩種以上的顆粒吸附劑,包括由污泥制成的顆粒吸附沙11和雜化荷電吸附劑12,在過濾罐罐體的頂端設有進水口 1和加壓管2,加壓管2連接加壓泵,在罐體外側設有多個兩端分別開ロ于上腔室和下腔室的水管9,以實現過濾后的液體由上腔室流向下腔室,在上下腔室的內側分別設有位于上方的密封托板4和位于下方的下水孔板13,每個立式過濾柱3的兩端分布固定于密封托板4和下水孔板13,立式過濾柱3側壁下部開有多個側出水ロ 6,底部開有下出水ロ 7,在下腔室的底部設有總出水ロ 15和雜物排出ロ 16,上腔室和下腔室的底部側壁上還設有排氣管道8,過濾罐罐體的側壁還開有數個人孔5,側壁外側設有數個承托支架17。實施例ニ采用垂直式超聲波污水處理裝置的污水處理系統設備及其處理方法、エ 序流程如圖4所示1、將各50噸的生活污水和エ業污水的混合污水,由初沉池1經雜物欄隔固液分離閘2初步過濾后,經進水泵3輸入設備系統中的儲水罐5內,污泥通過儲水罐5底部的污泥泵4排出,用于后續吸附劑的制作中;污水經儲水罐5后進入垂直式超聲波霧化裝置中進行固液分離,垂直式超聲波霧化裝置包括多個噴射頭向下的超聲波霧化器8,其下方設有霧滴器9,污水經霧滴器9收集后在罐體底部,再經第一水泵10輸送至臭氧一水反應器中,在所述垂直式超聲波霧化裝置罐體的頂部還設有自動排氣閥7。2、經上述處理后的水經第一水泵10通過氣水混合器14進入臭氧一水反應器15 中(制造臭氧的來源為公知技木,在此不再列挙),臭氧反應器12生成的臭氧也經過氣水混合器14進入臭氧一水反應器15中,在氣水混合器14上游還連接有回流水收集罐11,回流水收集罐11通過防水單向閥13連接于氣水混合器14,氣水混合器14還連接有加壓泵17, 臭氧一水反應器15的水中臭氧濃度為5g/T,經混合的含臭氧污水,由水泵輸送到臭氧一7K 反應器15中,經活性炭反應球的下部網狀出水ロ散出,并經另一循環水泵通過管道將水由反應器中下部的出水口重新輸入進水口,反應時間為aiiin,在此往復的循環反應中,使水中的臭氧于活性炭的作用下在水中引發鏈式反應,加速了臭氧轉化為羥基自由基,類似于O3/ H2O2或03/UV的高級氧化過程,在反應器下部沉淀層的殘余物在反應器底部的排污ロ 18定期排出,臭氧一水反應器15的頂部還連接有臭氧毀滅器及氣體過濾器16,用于對多余排出的氣體進行滅活和過濾,防止對大氣的污染。3、經過高級氧化的污水經加壓控制閥19輸送至逆向過濾塔22后,由下至上,經過放置在活性炭過濾固定床21上的顆粒活性炭20處理后,經過第二水泵M進入復合過濾裝置中,該裝置由多組過濾罐26組成,過濾罐沈內分別設有多個立式過濾柱,每支過濾柱直徑為200mm,長度為1M,過濾柱長度的一半,開有出水孔,過濾柱底部裝有了底不同目數的濾網,工作壓カlmpa,每支過濾柱上部分裝載吸附劑,下部裝載雜化荷電吸附劑,ニ種吸附劑的接觸處不設隔層,為自然接觸;在每個過濾罐沈的頂部通有加壓管27,用于對過濾罐 26增壓,以取得更好的過濾效果。4、通過復合過濾裝置后的污水已達到清徹無混濁、無異味,無重金屬離子存在的程度,經過濾后的水,基本將臭氧氣體及所產生的強氧化劑除去,水中臭氧濃度0. 008mg/L,當過濾后的水流入清水池觀后,經第三水泵四輸入到紫外線殺菌裝置30中,紫外線殺菌對水的處理是ー項公知技木,在這里不作闡述,經過紫外線殺菌后的水達到1級A排放標準,經出水口 31排出。如圖5所示,所述的垂直式超聲波污水處理裝置包括儲水罐5以及與儲水罐5連接的垂直式超聲波霧化裝置8,垂直式超聲波霧化裝置8內設有霧水收集裝置,所述的垂直式超聲波霧化裝置具有中空的罐體4,罐體4的頂部具有進水管1和排氣管2,多個噴射頭向下的超聲波霧化器5安裝在罐體頂部內側,污水經進水管進入罐體,經超聲波霧化器5霧化后經設置在罐體中部的霧滴器6收集,再經安裝在罐體底部的出水管7輸送至臭氧一7K 反應器,所述罐體4的側壁還開有數個人孔3。實施例三采用水平臥式超聲波污水處理裝置的污水處理系統設備及其處理方法、 エ序流程如圖6所示1、將100噸的生活污水和エ業污水的混合污水,由初沉池1經雜物欄隔固液分離閘2初步過濾后,經進水管3進入污水池5中,污水池5底部的污水池沉淀物9通過污泥泵 4排出,用于后續吸附劑的制作中;本實施例中,固液分離裝置為水平臥式超聲波污水處理裝置6,該裝置的上面設有用于清潔的旋轉刮臂6,所述的裝置位于污水池5的液面之上,且在頂部的殼體上設有自動吸氣閥8,經引風機10將霧化的污水吸入霧水收集器12中,該霧水收集器12的頂部設有自動排氣閥11。2、經上述處理后的水通過氣水混合器16進入臭氧一水反應器17中(制造臭氧的來源為公知技木,在此不再列舉),臭氧反應器14生成的臭氧也經過氣水混合器16進入臭氧一水反應器17中,在氣水混合器16上游還連接有回流水收集罐13,回流水收集罐13通過防水單向閥15連接于氣水混合器16,氣水混合器16還連接有加壓泵19,臭氧一水反應器17的水中臭氧濃度為5g/T,經混合的含臭氧污水,由水泵輸送到臭氧一水反應器17中, 經活性炭反應球的下部網狀出水ロ散出,并經另一循環水泵通過管道將水由反應器中下部的出水口重新輸入進水口,反應時間為aiiin,在此往復的循環反應中,使水中的臭氧于活性炭的作用下在水中引發鏈式反應,加速了臭氧轉化為羥基自由基,類似于O3M2O2或03/UV的高級氧化過程,在反應器下部沉淀層的殘余物在反應器底部的排污ロ 20定期排出,臭氧一水反應器17的頂部還連接有臭氧毀滅器及氣體過濾器18,用于對多余排出的氣體進行滅活和過濾,防止對大氣的污染。3、經過高級氧化的污水經加壓控制閥21輸送至逆向過濾塔M后,由下至上,經過放置在活性炭過濾固定床23上的顆粒活性炭22處理后,經過第二水泵沈進入復合過濾裝置中,該裝置由多組過濾罐觀組成,過濾罐觀內分別設有多個立式過濾柱,每支過濾柱直徑為200mm,長度為1M,過濾柱長度的一半,開有出水孔,過濾柱底部裝有了底不同目數的濾網,工作壓カlmpa,每支過濾柱上部分裝載吸附劑,下部裝載雜化荷電吸附劑,ニ種吸附劑的接觸處不設隔層,為自然接觸;在每個過濾罐觀的頂部通有加壓管四,用于對過濾罐 28增壓,以取得更好的過濾效果。4、通過復合過濾裝置后的污水已達到清徹無混濁、無異味,無重金屬離子存在的程度,經過濾后的水,基本將臭氧氣體及所產生的強氧化劑除去,水中臭氧濃度0. 008mg/L, 當過濾后的水流入清水池30后,經第三水泵31輸入到紫外線殺菌裝置32中,紫外線殺菌對水的處理是一項公知技術,在這里不作闡述,經過紫外線殺菌后的水達到1級A排放標準,經出水口 33排出。如圖7-1和7-2所示,所述的水平臥式超聲波污水處理裝置包括安裝在污水初沉池液面上的殼體9,殼體9位于水池壁體10內,多個超聲波臥式霧化頭7設置在殼體內接近污水8液面的位置,在超聲波臥式霧化頭7上方裝有自動除垢裝置,該裝置由一支以上的中空的旋轉刮臂4組成,旋轉刮臂4在對著霧化頭方向設有若干噴射口 5,同時旋轉刮臂4與超聲波臥式霧化頭7接觸的部位處裝有除垢毛刷6,旋轉刮臂4的動力源是由電機轉軸通過變速器或皮帶變速帶動,可以作360°的順逆時針旋轉,旋轉速度為1-50轉/分鐘,電機設在殼體外側的頂部,刮臂轉軸為中空結構且與旋轉刮臂相通,轉軸的軸壁2上開有熱蒸汽進氣口 1,熱蒸汽經過熱蒸汽進氣口 1進入轉軸內的導氣管3,再通過旋轉刮臂4的噴射口 5噴洗超聲波臥式霧化頭7,在超聲波臥式霧化頭7之間還設有多個漏水孔11。更進一步的,如圖8所示,與所述的水平臥式超聲波污水處理裝置還包括霧水收集裝置,所述的霧水收集裝置包括引風機和與引風機相連的霧水收集器,引風機與上述殼體頂部相通,霧水收集器包括中空的罐體5,罐體5的上部開有霧氣進口 1,霧氣進口 1與霧滴器2相連,罐體5下方開有出水口 6,底部開有沉淀物排清口 7,罐體頂部開有排氣口 3,罐體5側壁上還開有數個人孔4。實施例4將污泥轉化為納米級微細孔道和孔穴的吸附劑的設備和方法如圖11所示,所述的將污泥轉化為顆粒吸附劑和雜化荷電吸附劑的方法,包括如下的步驟1.脫水將污泥經過脫水后得到含水率70% -60%的泥餅;2.強制滅活利用污泥中自然存在的微生物個體和復雜的菌體結構作為成孔劑, 并將所述的微生物個體和復雜的菌體結構進行滅活;3.固化或半固化將滅活后的污泥輸送至初級固化設備中,與占污泥重量10%的氧化鈣混合,混合時間為20-30min,此時污泥溫度為50-70°C ;4.熱絕氧反應固孔經固化或半固化的污泥呈顆粒狀,由初級固化設備的卸料口卸出,進入熱解反應釜,釜內的溫度為70-90°C,進料速度為20-40kg/min,當污泥全部進入反應釜后,關閉進料口,使反應釜內呈絕氧運行狀態,釜內提溫速度控制在30°C /min,終溫為220°C,保持恒溫lh,污泥出釜后進入陳化庫自然陳化48h ;5.酸化脫模工序再將經過48h自然陳化的污泥投放于酸化設備中,采用20%的硫酸液對污泥靜態浸泡10-14h,對已焦化的微生物死體殘物實施脫除,除去金屬雜質離子, 并使氫離子替代固化料中的鈣離子,暴露顆粒的孔穴結構骨架;6.熱水漂洗經酸化處理后的污泥顆粒采用70-90°C的熱水漂洗并調整PH值為中性;7.水蒸汽物理活化將漂洗后的污泥顆粒進入熱水蒸汽床進行物理活化,熱水蒸汽流量為250mL/min,活化時間為1. 0-2. Oh ;8.高溫活化將已物理活化的污泥顆粒物輸入高溫電阻爐中,控制加熱速率為 200C /min,隔絕空氣的活化溫度為700_740°C,活化時間為1. 0-2. Oh ;9.微孔吸附劑成品在高溫活化過程中產生的尾氣采用雙塔式旋轉噴淋逆向清洗空氣清潔環保裝置處理,此時,微孔吸附劑已制備完成;
10.雜化荷電吸附劑成品所得的微孔吸附劑成品顆粒加工為一定大小的顆粒后,將其與酸性鋁溶膠和硅溶膠混合,混合比例為20 20 10,經混合的物料放入高溫爐中處理,處理溫度為650-700°C,恒溫lh,經高溫處理后的物料,出爐降溫后再經粉碎加工制成雜化荷電吸附劑成品。將污水處理中各エ序的殘余污泥收集共1. 3T脫水后由自動輸送工具送達污泥處理系統,該系統是利用存在于污泥中的死體微生物進行人工強制滅活和活體微生物作為成孔劑,并對活體微生物進行人工強制滅活,制備全死體微生物,通過對污泥進行急速固化后剪碎,在不間斷的條件下進入高溫絕氧轉爐,進行干化固孔,使微生物死體作為成孔工具, 創造出每克污泥數以億計的微孔穴和孔道,并利用化學氧化劑對微生物死體進行碳化后清除,再通過物理高溫活化手段,制造出高密集的納米級微孔穴和孔道的顆粒吸附劑,并利用該吸附劑為基核,外層加載硅、鋁網狀骨架介質制作成多功能雜化荷電吸附劑,該處理方法是污泥通行臭氧滅活裝置。結合圖12和圖13,使用本發明申請所述污泥處理系統設備進行污泥處理的過程如下污泥自上而下與臭氧逆向循環接觸,反應時間為20min,臭氧投放量為12g/L,將經過滅活的污泥由自動輸送裝備送入初級固化設備中,該裝備以臥式多層螺帶組成作往返剪切,并加占污泥重量10%的氧化鈣混合,混合時間為25min,此時污泥溫度約為60°C左右, 污泥成大小顆粒狀體,由卸料ロ放出,直接進入熱解反應釜,當污泥進入反應釜吋,釜內的溫度為80°C,進料速度為30kg/min,當污泥全部進入反應釜后,關閉進料ロ,使反應釜內呈絕氧運行狀態,釜內提溫速度控制在30°C /min,終溫為220°C,保持恒溫1H,污泥出釜后進入陳化庫自然陳化48h,再將經過48h自然陳化的污泥投放于酸化設備中,采用20%硫酸液對污泥靜態浸泡12h,作用于對已焦化的微生物死體殘物實施脫除,并作用于除去金屬雜質離子,作用于氫離子替代添加固化料的鈣離子,暴露顆粒的孔穴結構骨架,經酸化處理后的污泥顆粒采用80°C熱水漂洗并調整PH值后,進入熱水蒸汽床進行物理活化,熱水蒸汽流量為250mL/min,活化時間為1.證,將已物理活化的污泥顆粒物輸入高溫電阻爐中,控制加熱速率為20°C /min,隔絕空氣的活化溫度為720°C,活化時間為1. 5h,在該活化過程中產生的尾氣采用雙塔式旋轉噴淋逆向清洗空氣清潔環保裝置處理,此時,吸附劑已制完成,所得成品顆粒吸附劑的重量為1T,將所得的成品吸附劑再加工為一定大小的顆粒后,取其50% 重量制造多功能雜化荷電吸附劑,將顆粒吸附劑與酸性鋁溶膠和硅溶膠混合,混合比例為 20 20 10,經混合的物料放入高溫爐中處理,處理溫度為680°C,恒溫lh,經高溫處理后的物料,出爐降溫后再經粉碎加工制成成品,上述所制成的ニ種吸附劑均應用于本發明的復合過濾的裝置中作為過濾吸附劑。
權利要求
1.一種污泥絕量化的污水處理系統設備,其特征在于所述的系統設備包括污水過濾裝置、固液分離裝置、臭氧發生器、氣水混合器、臭氧一水反應器、復合過濾裝置和紫外線水處理器,用于進行污水過濾的污水過濾裝置與固液分離裝置連接相通,污水中的大、細件雜物和污水在固液分離裝置內進行分離,污水經固液分離裝置中的霧水收集裝置收集后,進入氣水混合器,同時臭氧發生器所產生的臭氧也通過輸出氣體管道進入氣水混合器,在與輸入的污水充分混合后,再輸送至臭氧一水反應器,氣水混合器與霧水收集裝置和臭氧發生器的輸出氣體管道以及臭氧一水反應器分別相通,臭氧一水反應器與復合過濾裝置相通,經過臭氧一水反應器處理后的污水進入復合過濾裝置,該復合過濾裝置包括依次連接的逆向活性炭過濾塔及若干個過濾罐,所述的過濾罐中填充有顆粒吸附劑和雜化荷電吸附齊U,經過復合過濾裝置處理后的水進入儲水池,再送至紫外線水處理器中進行處理,所述的污泥絕量化的污水處理系統設備還包括污泥處理系統設備,該設備將上述污水處理過程中所產生的污泥轉化為顆粒吸附劑和雜化荷電吸附劑,并將其應用于所述的復合過濾裝置的過濾罐中。
2.根據權利要求1所述的系統設備,其特征在于所述的污泥處理系統設備包括對污泥進行固化或半固化的初級固化設備、進行熱絕氧反應固孔的熱解反應釜、進行酸化脫模的酸化設備、進行水蒸汽物理活化的熱水蒸汽床、進行高溫活化的高溫電阻爐和進行雜化荷電吸附劑成品的高溫爐。
3.根據權利要求1所述的系統設備,其特征在于所述的固液分離裝置包括超聲波污水處理裝置或灼熱氈污水處理裝置。
4.根據權利要求3所述的系統設備,其特征在于所述的超聲波污水處理裝置包括垂直式超聲波污水處理裝置或水平臥式超聲波污水處理裝置。
5.根據權利要求4所述的系統設備,其特征在于所述的垂直式超聲波污水處理裝置包括儲水罐以及與儲水罐連接的垂直式超聲波霧化裝置,垂直式超聲波霧化裝置內設有霧水收集裝置,所述的垂直式超聲波霧化裝置具有中空的罐體,罐體的頂部具有進水管和排氣管,多個噴射頭向下的超聲波霧化器安裝在罐體頂部內側,污水經進水管進入罐體,經超聲波霧化器霧化后經設置在罐體中部的霧水收集裝置收集,再經安裝在罐體底部的出水管輸送至氣水混合器與臭氧氣體混合,所述的霧水收集裝置為安裝在罐體中部的霧滴器,污水經霧滴器收集后落在罐體底部,再經安裝在罐體底部的出水管輸送至氣水混合器后與臭氧充分混合后再輸送至臭氧一水反應器。
6.根據權利要求4所述的系統設備,其特征在于所述的水平臥式超聲波污水處理裝置包括裝置的殼體,多個超聲波臥式霧化頭設置在殼體內低于液面且接近液面的位置,在超聲波臥式霧化頭上方裝有自動除垢裝置,該裝置由一支以上的中空的旋轉刮臂組成,旋轉刮臂在對著霧化頭方向設有若干噴射口,同時旋轉刮臂與霧化頭接觸的部位處裝有除垢毛刷,旋轉刮臂由電機轉軸通過變速器或皮帶變速帶動,可以作360°的順逆時針旋轉,旋轉速度為1-50轉/分鐘,電機設在殼體外側,旋轉刮臂的轉軸為中空結構且與旋轉刮臂相通,轉軸的軸壁上開有熱蒸汽進氣口,熱蒸汽經過熱蒸汽進氣口進入電機轉軸內的導氣管, 再通過旋轉刮臂的噴射口噴洗超聲波臥式霧化頭,在超聲波臥式霧化頭之間還設有多個漏水孔,所述的霧水收集裝置包括引風機和與引風機相連的霧水收集器,引風機與所述殼體的頂部相通,霧水收集器包括中空的罐體,罐體的上部開有霧氣進口,霧氣進口與霧滴器相連,罐體下方開有出水口,底部開有沉淀物排清口,罐體頂部開有排氣口,罐體側壁上還開有數個人孔。
7.根據權利要求3所述的系統設備,其特征在于所述的灼熱氈污水處理裝置,包括具有內腔的機殼,進水管經泵前過濾器后經壓力泵進入機殼頂部,進水管上還開有放空管, 機殼頂部設有多個與進水管相通的霧化噴射頭,在霧化噴射頭下方設有一個以上的上下錯位的灼熱氈,灼熱氈表面有多道流水淺溝,灼熱氈的發熱源為中頻導熱加熱器,灼熱氈內設有多個熱管,灼熱氈溫度控制在90-200°C之間,灼熱毯下方機殼的底部設有微固物沉淀區及位于微固物沉淀區底部的排污口,排污口上方設有防污反沖檔板,在機殼內壁的灼熱氈下方設有用于支撐灼熱氈的耐高溫墊層,灼熱氈和耐高溫墊層之間為供流水流入機殼底部的水道,機殼的頂部開有自動吸排氣閥,機殼位于灼熱氈的上方開有供液體在氈熱過程中所產生的熱蒸汽進入的熱蒸汽收集口,熱蒸汽收集口連接將熱蒸汽轉化為液體的熱交換裝置,機殼下部開有供清水流出的出水口。
8.根據權利要求1所述的系統設備,其特征在于所述的臭氧一水反應器為套筒式結構,具有內外兩層空腔,內腔為氣水反應腔,外腔為氣水循環反應緩沖腔,內腔和外腔分別具有內殼體和外殼體,內殼體的頂部安裝有用于給內腔減壓的自動排氣閥和用于監控液面高度的液面控制在線監控器,內腔在液面與內腔表部之間的部份裝有活性炭反應球,該反應球上部不透水,下部為網狀出水口,內裝有顆粒活性炭,所裝的顆粒活性炭體積占反應球內腔體積的15% _98%,臭氧和污水的混合物由內殼體頂端的進水口進入反應球進行反應,經反應球的下部的網狀出水口流出,與內腔的水體混合,內腔的底部開有循環水口進入外腔,外殼體上設有循環水泵連接外腔和進水口,將進入外腔內的污水重新泵入活性炭反應球中,如此進行循環;在外腔底部開有外殼排污管并與開于內腔底部的排污管相通,用于將殘留的污泥排出,內殼體上還開有供反應后的水排出外殼體的出水口,以及多個供維修用的人孔。
9.根據權利要求1所述的系統設備,其特征在于所述的過濾罐包括殼體,過濾罐被內部的隔板分隔為上下兩個腔室,上腔室和下腔室內分別裝有多個立式過濾柱,每個過濾柱內載有自然分層的兩種以上的顆粒吸附劑,包括由污泥制成的顆粒吸附沙和雜化荷電吸附齊 ,在過濾罐罐體的頂端設有進水口和加壓管,加壓管道連接加壓泵,在罐體外側設有多個兩端分別開口于上腔室和下腔室的水管,以實現過濾后的液體由上腔室流向下腔室,在上下腔室的內側分別設有位于上方的密封托板和位于下方的下水孔板,每個立式過濾柱的兩端分布固定于密封托板和下水孔板,立式過濾柱側壁下部開有多個側出水口,底部開有下出水口,在下腔室的底部設有總出水口和雜物排出口,上腔室和下腔室的底部側壁上還設有排氣管道,過濾罐罐體的側壁還開有數個人孔,側壁外側設有數個承托支架。
10.一種利用權利要求1所述的系統設備進行污泥絕量化的污水處理方法,其特征在于,所述的方法包括如下的步驟1)污水過濾污水通過污水過濾裝置后進入固液分離裝置;2)固液分離與初步的微生物與水的分解在固液分離裝置中進行固液分離及初步的微生物與水的分解;3)液體收集將經固液分離裝置處理后的污水經霧水收集裝置進行回收降溫后輸送到氣水混合器中;4)臭氧處理臭氧發生器與氣水混合器連接,將生成的臭氧輸送至而氣水混合器中與經過固液分離裝置處理后的污水進行混合,然后將氣水混合體輸送到臭氧一水反應器中進行反應;5)污泥處理上述步驟中,污水處理后的污泥經過污泥處理系統設備轉化為吸附劑和雜化荷電吸附劑,應用于合過濾裝置中;6)復合過濾該復合過濾裝置包括相連的逆向活性炭過濾塔及若干組過濾罐,經過臭氧一水反應器處理后的水進入復合過濾裝置進行深處理;7)紫外線處理經過復合過濾裝置進行處理后的水進入儲水池,再送至紫外線水處理器,經紫外線水處理器腔內循環紫外線照射后出水。
全文摘要
本發明申請提供一種污泥絕量化的污水處理系統設備及污水回用的方法,所述的設備包括污水過濾裝置、固液分離裝置、臭氧發生器、氣水混合器、臭氧—水反應器、復合過濾裝置和紫外線水處理器,污水過濾裝置與固液分離裝置連接相通,污水中的污泥和污水在固液分離裝置內進行分離,污水經霧水收集裝置收集后,進入氣水混合器,同時臭氧發生器所產生的臭氧氣體也進入氣水混合器與輸入的污水混合后,再輸送至臭氧—水反應器,經過臭氧—水反應器處理后的污水進入復合過濾裝置,經過復合過濾裝置處理后的水進入儲水池,再經水泵送至紫外線水處理器中進行處理得到回用水,進一步的,所述的系統設備還包括將污泥轉化為吸附劑和雜化荷電吸附劑污泥處理系統設備。
文檔編號C02F1/78GK102531250SQ20121000502
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月6日 優先權日2012年1月6日
發明者李國聲, 李漢聲, 許文姬 申請人:華南再生資源(中山)有限公司