CN110104887A - 正渗透生活污水处理设备及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了正渗透生活污水处理设备及处理方法，包括通过管道依次连通的污水池、混凝池、正渗透污水处理组件和消毒池，所述污水池内设置有粗筛网和细筛网，所述粗筛网的污水进水侧还设置磁铁条，所述污水池和混凝池之间的管道上依次接入有进水泵和单向水阀，所述进水泵的进水龙头在污水池内细筛网的净水侧，所述单向水阀的出水口通过管道接到混凝池中；所述混凝池和正渗透装置之间的管道上接入有进水阀，所述进水阀的进水口通过管道接入混凝池的出水口，所述进水阀的出水口通过管道接入正渗透装置的入水口。本发明无压操作，能耗较低，提高污水处理质量和效果，膜污染轻，资源利用率高。

Description

正渗透生活污水处理设备及处理方法

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体涉及正渗透生活污水处理设备及处理方法。

背景技术

生活污水主要是人类生活中使用的各种厨房用水、洗涤用水和卫生间用水所产生的排放水，生活污水中还含有大量有机物，如纤维素、淀粉、糖类和脂肪蛋白质等；也常含有病原菌、病毒和寄生虫卵；还有无机盐类的氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐和钠、钾、钙、镁等，在厌氧细菌作用下，易生恶臭物质，直接排放会造成水体污染，威胁人类的健康和安全。目前大部分城市都设有污水处理点对这些生活污水进行处理后再排放至外界，以保护生态环境。

正渗透是一种自然现象，同样也是近年来发展起来的一种浓度驱动的新型膜分离技术，它是依靠选择性渗透膜两侧的渗透压差为驱动力自发实现水传递的膜分离过程，是目前世界膜分离领域研究的热点之一。正渗透在海水淡化、饮用水处理和废水处理中表现出很好的应用前景。现有的处理生活污水的过程工艺较多，能耗高，污水，膜污染严重，而严重的膜污染现象降低了污水的处理效果；由于生活污水含有大量的杂质，直接处理容易堵塞管道及设备，且污水处理过程中沉淀以及化学反应等细小杂质会沉淀下来，进而产生了大量的污泥，而污泥中含有大量的有机质和重金属等，直接排放污染农田环境。

发明内容

本发明的目的在于：提供了正渗透生活污水处理设备及处理方法，通过粗筛网、细筛网和磁铁条对生活污水初步过滤，防堵塞；正渗透污水处理过程中不需要额外的水力压力作为驱动力，而依靠渗透压差自发实现膜分离，无压操作，能耗较低，分离效果好，在混凝池和正渗透生物反应池内均通过曝气泵曝气，在混凝池内加入絮凝剂并搅拌，使污水中的悬浮杂质充分絮凝，为正渗透生物反应池内的污水反应提过氧气，曝气对正渗透平板膜组件形成较强的冲刷作用，有效的减缓了膜污染；而混凝池和正渗透生物反应池内的污泥通过排泥管排出后引入泥浆混合罐内，将污泥压缩后进行泥浆脱水处理和去除金属后，再把污泥外排用于农业或者沤肥，而污泥排出的污水通过污水泵回流到污水池内，减少了二次环境污染，提高了资源利用率。

本发明采用的技术方案如下：

本发明是正渗透生活污水处理设备，包括通过管道依次连通的污水池、混凝池、正渗透污水处理组件和消毒池，所述污水池内设置有粗筛网和细筛网，且粗筛网和细筛网倾斜设置在污水池内，所述粗筛网的污水进水侧还设置磁铁条，所述污水池和混凝池之间的管道上依次接入有进水泵和单向水阀，所述进水泵的进水龙头在污水池内细筛网的净水侧，所述单向水阀的出水口通过管道接到混凝池中；所述混凝池和正渗透装置之间的管道上接入有进水阀，所述进水阀的进水口通过管道接入混凝池的出水口，所述进水阀的出水口通过管道接入正渗透装置的入水口；所述正渗透装置包括正渗透生物反应池、正渗透平板膜组件和正渗透驱动液池，所述正渗透平板膜组件竖直设置在正渗透生物反应池与正渗透驱动液池之间；所述消毒池的进水口通过管道与正渗透驱动液池连通，并在其连通的管道上设置有驱动液蠕动泵，驱动液蠕动泵的出水口通过管道接入消毒池的入水口，所述消毒池上安装有紫外线装置，所述消毒池出水口的管道上还设置有排水阀；还包括曝气泵和曝气管，所述曝气管上接入有三通阀，所述三通阀的进气端与曝气泵连通，所述三通阀的两个出气端分别与混凝池和正渗透生物反应池连通。

进一步的，还包括第一气体流量计和第二气体流量计，所述第一气体流量计设置在三通阀其中一个输出端与混凝池之间的曝气管上，所述第二气体流量计设置在三通阀另一个输出端与正渗透生物反应池之间的曝气管上。

进一步的，所述的单向水阀的出水端的管道上设置有进水流量计。

进一步的，所述混凝池内还设置有加热器和污水搅拌器，所述加热器设置在混凝池的底部。

进一步的，所述混凝池底部和正渗透生物反应池底部均通过管道连通有泥浆混合罐，所述泥浆混合罐与混凝池之间以及泥浆混合罐与正渗透生物反应池之间的管道上均安装有排泥阀。

进一步的，所述泥浆混合罐的出水口还通过管道与污水池连通，并在其管道上接入有污水泵。

正渗透生活污水处理方法，包括上述正渗透生活污水处理设备，其具体步骤为：

S1，先把污水池内的生活污水加入除臭剂除臭，并经过粗筛网过滤出体积稍大的物质，而后经过细筛网过滤掉小的杂质，随后将经过两次过滤后的污水经进水泵和单向水阀引入混凝池中；

S2，在混凝池内加入絮凝剂并利用污水搅拌器搅拌絮凝，同时打开三通阀的阀门，曝气泵将空气经曝气管引入混凝池，混凝池内通入空气曝气1～3h，曝气完成后静置0.5～1h，将混凝池上部的污水经进水阀引入正渗透生物反应池中；

S3，正渗透生物反应池内的污水经正渗透平板膜组件处理后，在渗透压差的作用下净化到达正渗透驱动液池，正渗透驱动液池内的净水经驱动液蠕动泵引入消毒池中；

S4，将消毒池内的净水通过紫外线装置进行紫外线杀菌消毒操作后，打开排水阀，将消毒后的净水从出水口的管道直接排出即可；

S5，打开排泥阀，在把混凝池和正渗透生物反应池内的污泥通过管道排出至泥浆混合罐，将污泥压缩后进行泥浆脱水处理；

S6，泥浆混合罐内的污泥经过脱水后排出的污水通过污水泵回流到污水池内，脱水后的污泥去除金属后，再把污泥外排。

进一步的，所述步骤S4中，将消毒池内消毒后的净水进行加臭氧脱色，然后再加氯消毒排出，脱色后的处理水通入自来水厂。

综上所述，本发明通过正渗透生活污水处理设备实现污水过滤、除臭后，通过污水泵将污水抽吸进混凝池，通过在混凝池内添加絮凝剂并搅拌，将微小悬浮杂质絮凝沉淀，污水在有氧的环境中，同时曝气泵为混凝池内曝气，使混凝池中微生物对混凝池内污水的生物降解净化，实现水质净化和水质的改善；经过混凝池净化后的水通过进水阀进入正渗透生物反应池，同时曝气泵为正渗透生物反应池内曝气，曝气对正渗透平板膜组件形成较强的冲刷作用，有效的减缓了膜污染，通过正渗透生物反应池对污水去氮除磷后依靠渗透压差自发实现膜分离，不需要额外的水力压力作为驱动力，而依靠渗透压差自发实现膜分离，无压操作，能耗较低，分离效果好；将净化后的水经驱动液蠕动泵引入消毒池中，对水进行杀菌消毒，并加入臭氧脱色和加氯消毒排出即可；而混凝池和正渗透生物反应池内的污泥通过排泥管排出后引入泥浆混合罐内，将污泥压缩后进行泥浆脱水处理和去除金属后，再把污泥外排用于农业或者沤肥，而污泥排出的污水通过水泵回流到污水池内，减少了二次环境污染，提高了资源利用率。

由于采用了本技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明是正渗透生活污水处理设备及处理方法，污水池中粗筛网和细筛网对生活污水初步过滤，将生活污水中的固体杂质挡在粗筛网和细筛网污水进水侧，并且磁铁条吸附污水中的金属杂质，对固体杂质定期处理，防止杂质堵塞管道和进入水泵等设置，造成设备故障。

2.本发明是正渗透生活污水处理设备及处理方法，对污水进行不同的过滤和反应处理，并采用正渗透污水处理组件对污水进行净化，无压操作，能耗较低，提高污水处理质量和效果。

3.本发明是正渗透生活污水处理设备及处理方法，曝气泵为混凝池内曝气，使混凝池中微生物对混凝池内污水的生物降解净化，实现水质净化和水质的改善，同时曝气泵为正渗透生物反应池内曝气，对正渗透平板膜组件形成较强的冲刷作用，有效的减缓了膜污染，有效提高正渗透平板膜组件的净水效果。

4.本发明是正渗透生活污水处理设备及处理方法，混凝池和正渗透生物反应池内的污泥通过排泥管排出后引入泥浆混合罐内，将污泥压缩后进行泥浆脱水处理和去除金属后，再把污泥外排用于农业或者沤肥，而污泥排出的污水通过水泵回流到污水池内，减少了二次环境污染，提高了资源利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图，本说明书附图中的各个部件的比例关系不代表实际选材设计时的比例关系，其仅仅为结构或者位置的示意图，其中：

图1是本发明的结构示意图。

附图中标号说明：

1-污水池，101-粗筛网，102-细筛网，103-磁铁条，2-混凝池，3-正渗透污水处理组件，301-正渗透生物反应池，302-正渗透平板膜组件，303-正渗透驱动液池，4-消毒池，401-紫外线装置，5-进水泵，6-单向水阀，7-进水阀，8-驱动液蠕动泵，9-排水阀，10-曝气泵，1001-曝气管，11-三通阀，12-第一气体流量计，13-第二气体流量计，14-进水流量计，15-加热器，16-污水搅拌器，17-泥浆混合罐，18-排泥阀，19-污水泵。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合附图对本发明作详细说明。

实施例一

如图1所示，本发明是正渗透生活污水处理设备，包括通过管道依次连通的污水池1、混凝池2、正渗透污水处理组件3和消毒池4，所述污水池1内设置有粗筛网101和细筛网102，且粗筛网101和细筛网102倾斜设置在污水池1内，所述粗筛网101的污水进水侧还设置磁铁条103，所述污水池1和混凝池2之间的管道上依次接入有进水泵5和单向水阀6，所述进水泵5的进水龙头在污水池1内细筛网102的净水侧，所述单向水阀6的出水口通过管道接到混凝池2中；所述混凝池2和正渗透装置3之间的管道上接入有进水阀7，所述进水阀7的进水口通过管道接入混凝池2的出水口，所述进水阀7的出水口通过管道接入正渗透装置3的入水口；所述正渗透装置3包括正渗透生物反应池301、正渗透平板膜组件302和正渗透驱动液池303，所述正渗透平板膜组件302竖直设置在正渗透生物反应池301与正渗透驱动液池303之间；所述消毒池4的进水口通过管道与正渗透驱动液池303连通，并在其连通的管道上设置有驱动液蠕动泵8，驱动液蠕动泵8的出水口通过管道接入消毒池4的入水口，所述消毒池4上安装有紫外线装置401，所述消毒池4出水口的管道上还设置有排水阀9；还包括曝气泵10和曝气管1001，所述曝气管1001上接入有三通阀11，所述三通阀11的进气端与曝气泵10连通，所述三通阀11的两个出气端分别与混凝池2和正渗透生物反应池301连通。

在本实施例中，粗筛网102的孔径为5μm，细筛网102孔径为0.5μm，粗筛网101和细筛网102倾斜设置在污水池1内，将生活污水中的固体杂质挡在粗筛网101和细筛网102污水进水侧，可对固体杂质定期处理，在粗筛网101的污水进水侧设置磁铁条103，以吸附污水中的金属杂质。在本实施例中，正渗透平板膜组件302优选采用陶氏渗透陶瓷管；

实施例二

本实施例是对本发明做出进一步地实施说明。

如图1所示，本实施例在实施例一的基础上，本发明的一种优选方案中，还包括第一气体流量计12和第二气体流量计13，所述第一气体流量计12设置在三通阀11其中一个输出端与混凝池2之间的曝气管1001上，所述第二气体流量计13设置在三通阀11另一个输出端与正渗透生物反应池301之间的曝气管1001上。第一气体流量计12和第二气体流量计13可对混凝池2以及正渗透生物反应池301的曝气量进行测量，并通过三通阀控制是否对混凝池2以及正渗透生物反应池301进行曝气。

在本实施例的一种优选方案中，所述的单向水阀6出水端的管道上设置有进水流量计14。

实施例三

本实施例是对本发明做出进一步地实施说明。

如图1所示，本实施例在上述的基础上，本发明的一种优选方案中，所述混凝池2内还设置有加热器15和污水搅拌器16，所述加热器15设置在混凝池2的底部。在混凝池2内加入絮凝剂，加热器15和污水搅拌器16使混凝池2内的悬浮物充分絮凝，沉淀到混凝池2底部。优选的，絮凝剂为微生物絮凝剂。

在本发明的一种优选方案中，所述混凝池2底部和正渗透生物反应池301底部均通过管道连通有泥浆混合罐17，所述泥浆混合罐17与混凝池2之间以及泥浆混合罐17与正渗透生物反应池301之间的管道上均安装有排泥阀18。

在本发明的一种优选方案中，所述泥浆混合罐17的出水口还通过管道与污水池1连通，并在其管道上接入有污水泵19。污泥通过泥浆混合罐17脱水干燥后，污水可通过污水泵回到污水池在进行污水处理。

实施例四

本实施例是对本发明做出进一步地实施说明。

本实施例在上述的基础上，正渗透生活污水处理方法，包括上述正渗透生活污水处理设备，其具体步骤为：

S1，先把污水池1内的生活污水加入除臭剂除臭，并经过粗筛网101过滤出体积稍大的物质，而后经过细筛网102过滤掉小的杂质，随后将经过两次过滤后的污水经进水泵5和单向水阀6引入混凝池2中；

S2，在混凝池2内加入絮凝剂并利用污水搅拌器16搅拌絮凝，同时打开三通阀11的阀门，曝气泵10将空气经曝气管1001引入混凝池2，混凝池2内通入空气曝气1h，曝气完成后静置0.5h，将混凝池2上部的污水经进水阀7引入正渗透生物反应池301中；

S3，正渗透生物反应池301内的污水经正渗透平板膜组件302处理后，在渗透压差的作用下净化到达正渗透驱动液池303，正渗透驱动液池303内的净水经驱动液蠕动泵8引入消毒池4中；

S4，将消毒池4内的净水通过紫外线装置401进行紫外线杀菌消毒操作后，打开排水阀9，将消毒后的净水从出水口的管道直接排出即可；

S5，打开排泥阀18，在把混凝池2和正渗透生物反应池301内的污泥通过管道排出至泥浆混合罐17，将污泥压缩后进行泥浆脱水处理；

S6，泥浆混合罐17内的污泥经过脱水后排出的污水通过污水泵19回流到污水池1内，脱水后的污泥去除金属后，再把污泥外排。

在本实施例的一种优选方案中，所述步骤S4中，将消毒池4内消毒后的净水进行加臭氧脱色，然后再加氯消毒排出，脱色后的处理水通入自来水厂。

实施例五

本实施例是对本发明做出进一步地实施说明。

本实施例在上述的基础上，本实施例与实施例四的不同之处在于，在步骤S2中，混凝池2内通入空气曝气1.5h，曝气完成后静置0.75h，载将混凝池2上部的污水经进水阀7引入正渗透生物反应池301中；

实施例六

本实施例是对本发明做出进一步地实施说明。

本实施例在上述的基础上，本实施例与实施例四的不同之处在于，在步骤S2中，混凝池2内通入空气曝气3h，曝气完成后静置1h，载将混凝池2上部的污水经进水阀7引入正渗透生物反应池301中；

综上所述，本发明通过正渗透生活污水处理设备实现污水过滤、除臭后，通过污水泵将污水抽吸进混凝池，通过在混凝池内添加絮凝剂并搅拌，将微小悬浮杂质絮凝沉淀，污水在有氧的环境中，同时曝气泵为混凝池内曝气，使混凝池中微生物对混凝池内污水的生物降解净化，实现水质净化和水质的改善；经过混凝池净化后的水通过进水阀进入正渗透生物反应池，同时曝气泵为正渗透生物反应池内曝气，曝气对正渗透平板膜组件形成较强的冲刷作用，有效的减缓了膜污染，通过正渗透生物反应池对污水去氮除磷后依靠渗透压差自发实现膜分离，不需要额外的水力压力作为驱动力，而依靠渗透压差自发实现膜分离，无压操作，能耗较低，分离效果好；将净化后的水经驱动液蠕动泵引入消毒池中，对水进行杀菌消毒，并加入臭氧脱色和加氯消毒排出即可；而混凝池和正渗透生物反应池内的污泥通过排泥管排出后引入泥浆混合罐内，将污泥压缩后进行泥浆脱水处理和去除金属后，再把污泥外排用于农业或者沤肥，而污泥排出的污水通过水泵回流到污水池内，减少了二次环境污染，提高了资源利用率。

以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (8)

1.正渗透生活污水处理设备，包括通过管道依次连通的污水池(1)、混凝池(2)、正渗透污水处理组件(3)和消毒池(4)，其特征在于：所述污水池(1)内设置有粗筛网(101)和细筛网(102)，且粗筛网(101)和细筛网(102)倾斜设置在污水池(1)内，所述粗筛网(101)的污水进水侧还设置磁铁条(103)，所述污水池(1)和混凝池(2)之间的管道上依次接入有进水泵(5)和单向水阀(6)，所述进水泵(5)的进水龙头在污水池(1)内细筛网(102)的净水侧，所述单向水阀(6)的出水口通过管道接到混凝池(2)中；所述混凝池(2)和正渗透装置(3)之间的管道上接入有进水阀(7)，所述进水阀(7)的进水口通过管道接入混凝池(2)的出水口，所述进水阀(7)的出水口通过管道接入正渗透装置(3)的入水口；所述正渗透装置(3)包括正渗透生物反应池(301)、正渗透平板膜组件(302)和正渗透驱动液池(303)，所述正渗透平板膜组件(302)竖直设置在正渗透生物反应池(301)与正渗透驱动液池(303)之间；所述消毒池(4)的进水口通过管道与正渗透驱动液池(303)连通，并在其连通的管道上设置有驱动液蠕动泵(8)，驱动液蠕动泵(8)的出水口通过管道接入消毒池(4)的入水口，所述消毒池(4)上安装有紫外线装置(401)，所述消毒池(4)出水口的管道上还设置有排水阀(9)；还包括曝气泵(10)和曝气管(1001)，所述曝气管(1001)上接入有三通阀(11)，所述三通阀(11)的进气端与曝气泵(10)连通，所述三通阀(11)的两个出气端分别与混凝池(2)和正渗透生物反应池(301)连通。

2.根据权利要求1所述的正渗透生活污水处理设备，其特征在于：还包括第一气体流量计(12)和第二气体流量计(13)，所述第一气体流量计(12)设置在三通阀(11)其中一个输出端与混凝池(2)之间的曝气管(1001)上，所述第二气体流量计(13)设置在三通阀(11)另一个输出端与正渗透生物反应池(301)之间的曝气管(1001)上。

3.根据权利要求1所述的正渗透生活污水处理设备，其特征在于：所述的单向水阀(6)出水端的管道上设置有进水流量计(14)。

4.根据权利要求1所述的正渗透生活污水处理设备，其特征在于：所述混凝池(2)内还设置有加热器(15)和污水搅拌器(16)，所述加热器(15)设置在混凝池(2)的底部。

5.根据权利要求4所述的正渗透生活污水处理设备，其特征在于：所述混凝池(2)底部和正渗透生物反应池(301)底部均通过管道连通有泥浆混合罐(17)，所述泥浆混合罐(17)与混凝池(2)之间以及泥浆混合罐(17)与正渗透生物反应池(301)之间的管道上均安装有排泥阀(18)。

6.根据权利要求5所述的正渗透生活污水处理设备，其特征在于：所述泥浆混合罐(17)的出水口还通过管道与污水池(1)连通，并在其管道上接入有污水泵(19)。

7.正渗透生活污水处理方法，包括如权利要求1-6任一权利要求所述的正渗透生活污水处理设备，其特征在于，还包括以下步骤：

S1，先把污水池(1)内的生活污水加入除臭剂除臭，并经过粗筛网(101)过滤出体积稍大的物质，而后经过细筛网(102)过滤掉小的杂质，随后将经过两次过滤后的污水经进水泵(5)和单向水阀(6)引入混凝池(2)中；

S2，在混凝池(2)内加入絮凝剂并利用污水搅拌器(16)搅拌絮凝，同时打开三通阀(11)的阀门，曝气泵(10)将空气经曝气管(1001)引入混凝池(2)，混凝池(2)内通入空气曝气1～3h，曝气完成后静置0.5～1h，将混凝池(2)上部的污水经进水阀(7)引入正渗透生物反应池(301)中；

S3，正渗透生物反应池(301)内的污水经正渗透平板膜组件(302)处理后，在渗透压差的作用下净化到达正渗透驱动液池(303)，正渗透驱动液池(303)内的净水经驱动液蠕动泵(8)引入消毒池(4)中；

S4，将消毒池(4)内的净水通过紫外线装置(401)进行紫外线杀菌消毒操作后，打开排水阀(9)，将消毒后的净水从出水口的管道直接排出即可；

S5，打开排泥阀(18)，在把混凝池(2)和正渗透生物反应池(301)内的污泥通过管道排出至泥浆混合罐(17)，将污泥压缩后进行泥浆脱水处理；

S6，泥浆混合罐(17)内的污泥经过脱水后排出的污水通过污水泵(19)回流到污水池(1)内，脱水后的污泥去除金属后，再把污泥外排。

8.根据权利要求7所述的正渗透生活污水处理方法，其特征在于：所述S4中，将消毒池(4)内消毒后的净水进行加臭氧脱色，然后再加氯消毒排出，脱色后的处理水通入自来水厂。