一种能达到地表水ⅲ类水标准的深度处理系统及方法
技术领域
1.本发明涉及
污水处理领域，特别涉及一种能达到地表水ⅲ类水标准的深度处理系统及方法。
背景技术：
2.随着环境意识的不断提高，现有的水处理系统经过简单的物化处理系统和生化处理系统之后只能达到《污水综合排放标准》或《城镇污水处理厂污染物排放标准》或其它行业排放标准。但是不能达到达地表水iii类标准的排放要求。因此，需要增加深度处理系统来进一步处理以达到地表水iii类标准。
3.现有的深度处理系统主要有单一的膜处理系统或单一的芬顿催化氧化系统，
4.这样的系统存在的问题是，单一的膜处理系统虽然能将系统中的污染物去除，但是其不断的产生高盐浓水，目前高盐浓水的处理方法有两种，一种是将高盐浓水收集，并通过蒸馏结晶等处理方式处理，成本极高。另一种是回到处理系统中，但是这种方式使盐始终在系统中无法排出，最终造成工艺系统中盐份积累的问题。采用单纯的芬顿催化氧化系统总氮无法达到《地表水水质标准》iii类水质的要求。
技术实现要素：
5.针对现有技术问题，本发明的第一目的在于提供一种能达到地表水ⅲ类水标准的深度处理系统，第二目的在于提供能达到地表水ⅲ类水标准的深度处理方法，膜处理的浓水回到生化系统，其中盐类再通过高级氧化处理系统处理随水排出，同时能达到地表水ⅲ类水标准对总氮总磷的要求。
6.为实现以上第一目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种能达到地表水ⅲ类水标准的深度处理系统，包括中间水池，用于收集经过物化处理系统和生化处理系统处理后未达到地表水ⅲ类水标准的废水，其特征在于：所述深度处理单元包括膜处理系统和高级氧化处理系统，所述膜处理系统包括多介质过滤器、超滤系统、ro反渗透系统，所述高级氧化处理系统包括芬顿催化氧化系统、中和脱气沉淀池、反硝化深床滤池和曝气生物滤池，所述中间水池的出水管分成两个支路分别与多介质过滤器以及芬顿催化氧化系统相连，所述多介质过滤器的出水进入超滤系统，所述超滤系统的出水进入ro反渗透系统，所述芬顿催化氧化系统的出水进入中和脱气沉淀池，所述中和脱气沉淀池的出水口与反硝化深床滤池相连，所述反硝化深床滤池的出水口与曝气生物滤池相连，所述曝气生物滤池和ro反渗透系统的出水均进入混合池混合ro反渗透系统的浓水回到生化处理系统。
7.物化处理系统和生化处理系统为常规污废水处理工艺，物化处理法为主，包括：格栅拦截、沉砂、水质水量调节、隔油、初沉、中和、氧化还原、混凝沉淀或气浮等。生化处理法，包括活性污泥法、生物膜法和膜生物反应法等。对工业废水或生活污水进行物化处理和生化处理目的是去除废水或污水中的大部分浮油、ss、cod、氨氮、总氮和总磷等污染物，显著减轻深度处理阶段的负荷。
8.上述方案中：所述ro反渗透系统的浓水回到生化处理系统的综合调节池。浓水回到生化处理系统的综合调节池后，与工艺水一同进行生化处理以及后续的深度处理。
9.上述方案中：所述混合池的水经过消毒处理单元消毒后经计量排放渠达标排放。
10.上述方案中：所述ro反渗透处理系统可以为两级或多级反渗透。当废水水质较差，可采用两级或多级反渗透，以去除污染物。
11.本发明的第二目的是这样实现的：一种能达到地表水ⅲ类水标准的深度处理系统，其特征在于，按照如下步骤处理：
12.1)将经过物化处理系统和生化处理系统处理后未达到地表水ⅲ类水标准的废水收集到中间水池；
13.2)中间水池的水分成两股，分别进入深度处理单元的膜处理系统和高级氧化处理系统；在膜处理系统中，首先经过多介质过滤器去除ss等污染物，再进入超滤系统，经过超滤使工艺过程水达到ro反渗透进水水质要求，然后再泵入ro反渗透系统，截流污染物和盐类，ro反渗透系统的浓水回到生化处理系统，淡水进入混合池；在高级氧化处理系统中，废水首先经过芬顿催化氧化去除难降解的有机物，再进入中和脱气沉淀工序进行泥水分离，芬顿反应用的亚铁催化剂氧化生成三价铁后与工艺过程水中的磷酸盐反应沉淀去除总磷，再经过反硝化深床滤池，加入反硝化碳源，去除总氮，最后经过曝气生物滤池去除残留的反硝化碳源后进入混合池与ro反渗透系统来的淡水混合。
14.2)混合池中的水经过消毒处理后排放。
15.上述方案中：进入膜处理系统和高级氧化处理系统的废水的体积比为50％-90％：50％-10％。
16.上述方案中：当污染物浓度较大，废水水质较差时，高级氧化处理系统中的中和脱气沉淀池、反硝化深床滤池、曝气生物滤池中的至少一种可以为两级及以上。
17.上述方案中：经过物化处理系统和生化处理系统的废水能达到《污水综合排放标准》或《城镇污水处理厂污染物排放标准》或行业排放标准，但是不满足地表水ⅲ类水标准。
18.本发明将膜处理系统的浓水(含盐量高)直接返回到综合调节池中再次处理，再通过高级氧化处理系统将盐排出，最终与膜处理的淡水混合后能达到《地表水水质标准》iii类标准，解决了单一的超滤+ro膜处理工艺造成的处理系统中盐份积累的问题，与现有技术的将浓水进行蒸馏结晶处理相比，处理成本更低。也解决了单一的芬顿+反硝化滤池工艺中总氮无法达到《地表水水质标准》iii类水质的问题。
附图说明
19.图1为本发明实施例1的工艺流程图。
具体实施方式
20.下面将结合实施例和附图，对本发明做进一步的描述。
21.本专利所指的废水(污水)是指按国民经济行业分类(gb/t 4754—2017)分类所包括的农林牧渔业、
采矿业、制造业、医疗卫生业、环境卫生等行业产生的废水和污水，也包括城镇及乡村居民生活中产生的生活污水等。
22.《地表水水质标准》iii类水质限值如下表：
23.污染物名称cod
cr
bod5nh3-ntntp粪大肠菌群浓度(mg/l)204.01.01.00.21.0x104个/l
24.实施例1
25.农林牧渔业以处理畜禽养殖废水为例
26.如图1所示，能达到地表水ⅲ类水标准的深度处理系统由预处理单元、生化处理单元、深度处理单元和消毒处理单元组成。
27.预处理单元包括依次相连的格栅集砂集水池1、泡粪废水收集池2和固液分离机3。格栅集砂集水池1收集养殖废水，并除去较大的杂物，再通过固液分离机进行固液分离。
28.生化处理单元包括依次相连的初沉预水解池4、预调节池5、egsb反应器6、综合调节池7、一级ao反应池8、二级ao反应池9、二沉池10、混凝三沉池11和中间水池12。
29.深度处理单元包括膜处理系统和高级氧化处理系统。膜处理系统包括多介质过滤器13、超滤系统14、ro反渗透系统15，高级氧化处理系统包括芬顿催化氧化系统16、中和脱气沉淀池17、反硝化深床滤池18和曝气生物滤池19，中间水池12的出水管分成两个支路分别与多介质过滤器13以及芬顿催化氧化系统16相连，多介质过滤器13的出水进入超滤系统14，超滤系统14的出水进入ro反渗透系统15，ro反渗透系统15可以由两台或者两台以上反渗透装置组成的两级或多级反渗透。ro反渗透系统15的浓水回到综合调节池7。芬顿催化氧化系统16的出水进入中和脱气沉淀池17，中和脱气沉淀池17内加碱中和，中和脱气沉淀池17的出水口与反硝化深床滤池18相连，反硝化深床滤池18的出水口与曝气生物滤池19相连，曝气生物滤池18和ro反渗透系统18的出水均进入混合池20，从混合池20出来的水进入消毒处理单元。
30.消毒处理单元包括混合消毒池21，经过消毒处理的废水通过计量排放渠22排放。
31.一般畜禽养殖废水原水水质为下表
32.污染物名称codnh
3-ntntpss粪大肠菌群浓度(mg/l)35003004004020001.0x107个/l
33.养殖废水先进入预处理单元除渣，除渣后的废水进入初沉预水解池和预调节池调节水质水量，然后进入egsb反应器进行厌氧处理，去除cod、ss、bod及大部分总氮和氨氮，然后进入综合调节池调节水质水量，再经过缺氧好氧反硝化反应到中间水池，中间水池起到水量缓冲和分流的作用，水质能达到下表：
34.污染物名称codnh
3-ntntpss粪大肠菌群浓度(mg/l)1001.0201.0201.0x105个/l
35.一部分中间水池工艺过程水用泵提升进入膜处理系统(水量比例约占50％-90％)，另一部分中间水池工艺过程水提升进入高级氧化处理系统(水量比例约占10％-50％)。水量比例根据盐含量来进行调节。当浓水回到综合调节池，导致工艺过程水中盐含量较高时，在比例范围内，可以适当增加去高级氧化处理系统的水的比例，让盐排出去的量增加。
36.进入膜处理系统的工艺过程水经过多介质过滤工序处理，去除ss等污染物，再进入超滤(uf)工序处理，使工艺过程水达到ro反渗透处理系统进水水质要求后，再用高压泵加压进入ro反渗透处理系统，ro反渗透处理系统的作用是截流绝大部分污染物和盐类，其
出水分为淡水和浓液，淡水为纯净水进入混合池。浓液返流到综合调节池中再次处理。在工艺过程水质比较恶劣的情况下，可以用两级反渗透或多级反渗透串联运行来提高淡水水质。
37.进入高级氧化处理系统的工艺过程水经过芬顿催化氧化，去除难降解的有机物，再进入中和脱气和混凝沉淀工序进行泥水分离，同时芬顿反应用的亚铁催化剂氧化生成三价铁后与工艺过程水中的磷酸盐反应生成沉淀而去除了大部分总磷。工艺过程水再进入反硝化深床滤池，在加入反硝化碳源条件下，总氮污染物在深床滤池发生反硝化反应，从而去除大部分总氮污染物，再经过曝气生物滤池去除残留的反硝化碳源，经脱氮除碳处理的工艺过程水进入混合池，芬顿反应产生的含水污泥进入污泥脱水系统脱水后外运处置。
38.膜处理系统出水与高级氧化处理系统出水在混合池中混合均匀后，进入紫外消毒池，消毒后的工艺过程水达到《地表水水质标准》iii类水质后计量外排环境水体。
39.经过深度处理后出水水质即可达到下表：
40.污染物名称codnh
3-ntntp粪大肠菌群浓度(mg/l)《20《1.0《1.0《0.2《1.0x104个/l
41.接纳环境水体：排水直接进入环境水体(地表水环境质量iii水体)。
42.实施例2
43.制造业的以印染工业废水为例。
44.一般印染工业废水原水水质为下表
45.污染物名称codnh
3-ntntpss浓度(mg/l)350030806.0300
46.经过格栅
→
ph调整
→
调节池
→
混凝初沉
→
高效厌氧反应
→
水解酸化
→
ao生化反应
→
二次沉淀
→
混凝三沉处理后出水水质可达到下表：
47.污染物名称codnh
3-ntntpss浓度(mg/l)1501.0201.020
48.再经“多介质过滤
→
uf
→
ro”+“芬顿催化氧化
→
中和脱气沉淀
→
一级反硝化深床过滤
→
二级反硝化深床过滤
→
曝气生物过滤”处理并混合后，即与实施例1的深度处理系统相比，多了一级反硝化深床过滤。出水水质即可达到下表：
49.污染物名称codnh
3-ntntp浓度(mg/l)《20《1.0《1.0《0.2
50.实施例3：以工业园区综合污水为例。
51.一般工业园区综合污水原水水质为下表
52.污染物名称codnh
3-ntntpss浓度(mg/l)50050708.0300
53.经过“格栅
→
沉砂池
→
调节池
→
水解酸化池
→
a2o生化反应系统
→
二次沉淀
→
混凝三沉
→
过滤”处理后的出水水质可达到下表：
54.污染物名称codnh
3-ntntpss浓度(mg/l)801.0202.020
55.再经“多介质过滤
→
uf
→
ro”+“芬顿催化氧化
→
中和脱气沉淀
→
一级反硝化深床
过滤
→
二级反硝化深床过滤
→
曝气生物过滤”处理并混合消毒后，即与实施例1的深度处理系统相比，多了一级反硝化深床过滤。出水水质即可达到下表：
56.污染物名称codnh
3-ntntp粪大肠菌群浓度(mg/l)《20《1.0《1.0《0.2《1.0x104个/l
57.实施例4：以城镇生活污水为例。
58.一般城镇生活污水原水水质为下表
59.污染物名称codnh3-ntntpss粪大肠菌群浓度(mg/l)35040504.02001.0x106个/l
60.经过格栅
→
沉砂池
→
a2o生化反应系统
→
二次沉淀
→
混凝三沉
→
过滤处理后的出水水质可达到下表：
61.污染物名称codnh3-ntntpss粪大肠菌群浓度(mg/l)501.0150.5101.0x105个/l
62.再经过“多介质过滤
→
uf
→
ro”+“芬顿催化氧化
→
中和脱气沉淀
→
一级反硝化深床过滤
→
二级反硝化深床过滤
→
曝气生物过滤”处理并混合消毒后，即与实施例1的深度处理系统相比，多了一级反硝化深床过滤。出水水质即可达到下表：
63.污染物名称codnh
3-ntntp粪大肠菌群浓度(mg/l)《20《1.0《1.0《0.2《1.0x104个/l
64.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。技术特征：
1.一种能达到地表水ⅲ类水标准的深度处理系统，包括中间水池，用于收集经过物化处理系统和生化处理系统处理后未达到地表水ⅲ类水标准的废水，其特征在于：所述深度处理单元包括膜处理系统和高级氧化处理系统，所述膜处理系统包括多介质过滤器、超滤系统、ro反渗透系统，所述高级氧化处理系统包括芬顿催化氧化系统、中和脱气沉淀池、反硝化深床滤池和曝气生物滤池，所述中间水池的出水管分成两个支路分别与多介质过滤器以及芬顿催化氧化系统相连，所述多介质过滤器的出水进入超滤系统，所述超滤系统的出水进入ro反渗透系统，所述芬顿催化氧化系统的出水进入中和脱气沉淀池，所述中和脱气沉淀池的出水口与反硝化深床滤池相连，所述反硝化深床滤池的出水口与曝气生物滤池相连，所述曝气生物滤池和ro反渗透系统的出水均进入混合池混合ro反渗透系统的浓水回到生化处理系统。2.根据权利要求1所述能达到地表水ⅲ类水标准的深度处理系统，其特征在于：所述ro反渗透系统的浓水回到生化处理系统的综合调节池。3.根据权利要求1或2所述能达到地表水ⅲ类水标准的深度处理系统，其特征在于：所述混合池的水经过消毒处理单元消毒后经计量排放渠达标排放。4.根据权利要求1所述能达到地表水ⅲ类水标准的深度处理系统，其特征在于：所述ro反渗透处理系统可以为两级或多级反渗透。5.一种能达到地表水ⅲ类水标准的深度处理方法，其特征在于，按照如下步骤处理：1)将经过物化处理系统和生化处理系统处理后未达到地表水ⅲ类水标准的废水收集到中间水池；2)中间水池的水分成两股，分别进入深度处理单元的膜处理系统和高级氧化处理系统；在膜处理系统中，首先经过多介质过滤器去除ss等污染物，再进入超滤系统，经过超滤使工艺过程水达到ro反渗透进水水质要求，然后再泵入ro反渗透系统，截流污染物和盐类，ro反渗透系统的浓水回到生化处理系统，淡水进入混合池；在高级氧化处理系统中，废水首先经过芬顿催化氧化去除难降解的有机物，再进入中和脱气沉淀工序进行泥水分离，芬顿反应用的亚铁催化剂氧化生成三价铁后与工艺过程水中的磷酸盐反应沉淀去除总磷，再经过反硝化深床滤池，加入反硝化碳源，去除总氮，最后经过曝气生物滤池去除残留的反硝化碳源后进入混合池与ro反渗透系统来的淡水混合；2)混合池中的水经过消毒处理后排放。6.根据权利要求5所述能达到地表水ⅲ类水标准的深度处理方法其特征在于：进入膜处理系统和高级氧化处理系统的废水的体积比为50％-90％：50％-10％。7.根据权利要求5或6所述能达到地表水ⅲ类水标准的深度处理方法，其特征在于：所述ro膜处理系统可以为两级或多级膜处理器串联组成。8.根据权利要求7所述能达到地表水ⅲ类水标准的深度处理方法，其特征在于：高级氧化处理系统中的中和脱气沉淀池、反硝化深床滤池、曝气生物滤池中的至少一种可以为两级及以上。9.根据权利要求7所述能达到地表水ⅲ类水标准的深度处理方法，其特征在于：经过物化处理系统和生化处理系统的废水能达到《污水综合排放标准》或《城镇污水处理厂污染物排放标准》或行业排放标准，但是不满足地表水ⅲ类水标准。
技术总结
本发明公开一种能达到地表水Ⅲ类水标准的深度处理系统及方法，包括中间水池，用于收集经过物化处理系统和生化处理系统处理后未达到地表水Ⅲ类水标准的废水，深度处理单元包括膜处理系统和高级氧化处理系统，膜处理系统包括多介质过滤器、超滤系统、RO反渗透系统，高级氧化处理系统包括芬顿催化氧化系统、中和脱气沉淀池、反硝化深床滤池和曝气生物滤池，曝气生物滤池和RO反渗透系统的出水均进入混合池混合RO反渗透系统的浓水回到生化处理系统。池混合RO反渗透系统的浓水回到生化处理系统。池混合RO反渗透系统的浓水回到生化处理系统。
技术研发人员：况力 杨肃博 樊昌井 王静 王尧 蔡开建
受保护的技术使用者：重庆港力环保股份有限公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2022/3/18
声明：
“能达到地表水Ⅲ类水标准的深度处理系统及方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：重庆港力环保股份有限公司
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2024年08月01日 ~ 03日 
