一种污水处理方法及系统与流程

1.本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种污水处理方法及系统。


背景技术：

2.在水处理工程中，尤其是市政污水的提标改造工程，为了满足排放要求，必须采用辅助化学除磷工艺，一般使用混凝沉淀原理，投加混凝剂和助凝剂，但在进行混凝沉淀后会产生大量污泥，对于这些污泥的处理，目前通常是将这些污泥进行干化焚烧或者卫生填埋，缺乏将污泥回收利用的方法。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种污水处理方法及系统，能够以污泥为制备原料制备污泥碳基催化剂，可以将污泥回收利用。
4.为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种污水处理方法，包括：
5.将污水导入初沉池内，利用粗格栅和细格栅初步过滤水中异物；
6.将初步过滤后的污水导入曝气池内利用活性污泥法去除污水中的有机物，随后污水流入二沉池内沉淀，部分污泥回流至曝气池内重复使用，多余污泥排出二沉池；
7.二沉池内污水沉淀后进入混凝池，混凝池中加入混凝剂和助凝剂后搅拌混合；
8.混凝池内污水沉淀后，污泥沉淀物排出混凝池，上清液进入深床滤池，对污水脱氮，并去除悬浮物后排出深床滤池；
9.将排出混凝池的污泥沉淀物进行干化处理，并研磨成污泥颗粒；
10.将所述污泥颗粒浸渍在成型制剂中，并加入去离子水，搅拌混合后制得混合浸渍物；
11.将所述混合浸渍物挤压成型，经干燥、碳化、活化后制得污泥碳基催化剂；
12.将所述污泥碳基催化剂作为过硫酸盐的催化剂，对排出深床滤池的污水进行过硫酸盐高级氧化处理，完成污水处理。
13.第二方面，本发明还提供一种污水处理系统，包括初沉池、曝气池、二沉池、混凝池、深床滤池、过硫酸盐高级氧化装置、干化装置、研磨装置、浸渍装置、挤条机、干燥装置、碳化装置和活化装置；所述初沉池、所述曝气池、所述二沉池、所述混凝池、所述深床滤池和所述过硫酸盐高级氧化装置依次连通；所述混凝池、所述干化装置、所述研磨装置、所述浸渍装置、所述挤条机、所述干燥装置、所述碳化装置和所述活化装置依次连接。
14.将污水导入所述初沉池内，所述初沉池内设有粗格栅和细格栅，能够先将污水中的异物过滤掉，初步过滤后的污水进入所述曝气池内，通过所述曝气池内的曝气装置将污水与活性污泥混合搅拌并曝气，使污水中的有机污染物分解，生物固体随后从污水中分离，随后污水流入所述二沉池沉淀，部分污泥回流到所述曝气池中，所述二沉池内污水沉淀后进入所述混凝池，往所述混凝池中加入混凝剂和助凝剂，所述混凝池内设有搅拌装置，能够将污水、混凝剂和助凝剂搅拌混合，去除污水中的磷，所述混凝池内污水沉淀后，上清液进
入所述深床滤池，对污水进行脱氮，并去除污水中的悬浮物，污水随后进入所述过硫酸盐高级氧化装置，污泥沉淀物则排出所述混凝池，作为制备污泥碳基催化剂的原料；通过所述干化装置将污泥沉淀物烘干，所述研磨装置将污泥沉淀物研磨成污泥颗粒，将污泥颗粒放入所述浸渍装置内与成型助剂和去离子水混合，得到混合浸渍物，通过所述挤条机将混合浸渍物挤压制成柱状颗粒，所述干燥装置对柱状颗粒进行干燥处理，所述碳化装置对柱状颗粒进行高温碳化，所述活化装置对柱状颗粒进行活化处理，从而制得污泥碳基催化剂，将污泥碳基催化剂投入所述过硫酸盐高级氧化装置中，作为过硫酸盐的催化剂，对污水进行过硫酸盐高级氧化处理，进而净化污水；能够以污泥为制备原料制备污泥碳基催化剂，用污泥碳基催化剂作为过硫酸盐的催化剂，实现了污泥的回收利用。
15.其中，所述研磨装置包括研磨箱、进料斗、粉碎机构和两个过滤机构；所述进料斗和所述研磨箱固定连接且连通，并位于所述研磨箱上方；所述粉碎机构和所述研磨箱固定连接，并位于所述研磨箱内部；所述过滤机构位于所述研磨箱两侧；所述过滤机构包括气缸、连接杆和滤网；所述气缸和所述研磨箱固定连接，并位于所述研磨箱侧边；所述连接杆和所述气缸固定连接，并位于所述气缸侧边；所述滤网和所述连接杆固定连接，且与所述研磨箱滑动连接，并位于所述研磨箱内部。
16.所述粉碎机构能够将污泥粉碎，体积较小的的污泥颗粒会穿过所述滤网掉落至所述研磨箱底部被收集；两个所述气缸能够经两个所述连接杆带动两个所述滤网移动，能够使两个所述滤网从所述研磨箱内部滑出，从而便于对所述滤网进行清洁。
17.其中，所述粉碎机构包括电机、转轴和多个粉碎刀片；所述电机和所述研磨箱固定连接，并位于所述研磨箱上方；所述转轴和所述电机输出端固定连接，并位于所述电机下方，且处于所述研磨箱内部；多个所述粉碎刀片分别与所述转轴固定连接，并分别位于所述转轴侧边。
18.所述电机能够带动所述转轴旋转，所述转轴带动多个所述粉碎刀片旋转，从而能够对污泥进行粉碎。
19.其中，所述滤网包括固定架和网栅；所述固定架和所述连接杆固定连接，且与所述研磨箱滑动连接，并位于所述连接杆远离所述气缸一侧；所述网栅和所述固定架可拆卸连接，并位于所述网栅上方。
20.固定架能够固定支撑所述网栅，所述网栅能够过滤污泥颗粒。
21.其中，所述固定架包括限位框和多个固定螺栓；所述限位框和所述连接杆固定连接，且与所述研磨箱滑动连接，并位于所述连接杆远离所述气缸一侧；多个所述固定螺栓分别与所述限位框螺纹连接，且分别与所述网栅螺纹连接，并分别位于所述限位框侧边。
22.利用所述固定螺栓能够将所述网栅与所述限位框固定，从而能够便于对所述网栅进行更换。
23.本发明的一种污水处理方法及系统，通过耦合铁盐混凝作用和过硫酸盐高级氧化技术，减少了污泥排放，以污泥为制备原料，制备出污泥碳基催化剂，用污泥碳基催化剂作为过硫酸盐的催化剂，将污水处理时产生的废物再次利用于污水处理中，实现了污泥的回收利用。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
25.图1是本发明的一种污水处理方法的流程图；
26.图2是本发明的一种污水处理系统的结构示意图；
27.图3是本发明的研磨装置的结构示意图；
28.图4是本发明的研磨装置的正视剖面图；
29.图5是本发明的滤网的结构示意图；
30.图6是本发明的固定架的结构示意图；
31.图7是本发明的支撑座的结构示意图。
[0032]1‑
初沉池、2
‑
曝气池、3
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二沉池、4
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混凝池、5
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过硫酸盐高级氧化装置、6
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干化装置、7
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研磨装置、8
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浸渍装置、9
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挤条机、10
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干燥装置、11
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碳化装置、12
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活化装置、13
‑
深床滤池、71
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研磨箱、72
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进料斗、73
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粉碎机构、74
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过滤机构、711
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箱体、712
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支撑座、713
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收集箱、731
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电机、732
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转轴、733
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粉碎刀片、741
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气缸、742
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连接杆、743
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滤网、7121
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支撑板、7122
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滚轮、7123
‑
液压杆、7124
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防滑块、7431
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固定架、7432
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网栅、74311
‑
限位框、74312
‑
固定螺栓。
具体实施方式
[0033]
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0034]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0035]
请参阅图1～图7，第一方面，本发明提供一种污水处理方法，包括：
[0036]
s101将污水导入初沉池内，利用粗格栅和细格栅初步过滤水中异物；
[0037]
将污水导入初沉池内，初沉池内设有粗格栅和细格栅，能够先将污水中的异物过滤掉。
[0038]
s102将初步过滤后的污水导入曝气池内利用活性污泥法去除污水中的有机物，随后污水流入二沉池内沉淀，部分污泥回流至曝气池内重复使用，多余污泥排出二沉池；
[0039]
初步过滤后的污水进入曝气池内，通过曝气池内的曝气装置将污水与活性污泥混合搅拌并曝气，使污水中的有机污染物分解，生物固体随后从污水中分离，随后污水流入二沉池沉淀，部分污泥回流到曝气池中内重复使用，多余污泥则排出二沉池。
[0040]
s103二沉池内污水沉淀后进入混凝池，混凝池中加入混凝剂和助凝剂后搅拌混合；
[0041]
二沉池内污水沉淀后进入混凝池，混凝池中加入混凝剂和助凝剂后搅拌混合，去除污水中的磷；混凝剂选用铁盐类混凝剂，混凝剂投加量在1～100mg/l之间，混凝剂种类包括但不限于硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铁、氢氧化铁等常用铁盐类水处理药剂；助凝剂选用聚丙烯酰胺(pam)。
[0042]
s104混凝池内污水沉淀后，污泥沉淀物排出混凝池，上清液进入深床滤池，对污水脱氮，并去除悬浮物后排出深床滤池；
[0043]
混凝池内污水沉淀后，上清液进入深床滤池，对污水进行脱氮，并去除污水中的悬浮物后排出深床滤池；混凝池内的污泥沉淀物排出混凝池，作为制备污泥碳基催化剂的原料。
[0044]
s105将排出混凝池的污泥沉淀物进行干化处理，并研磨成污泥颗粒；
[0045]
将排出混凝池的污泥沉淀物在90～120℃干燥12～48h，并通过研磨装置研磨，过筛后得到污泥颗粒。
[0046]
s106将所述污泥颗粒浸渍在成型制剂中，并加入去离子水，搅拌混合后制得混合浸渍物；
[0047]
将污泥颗粒浸渍在成型助剂中，加入去离子水至总水含量为15～50wt.％，搅拌混合后制得混合浸渍物；成型助剂采用聚阴离子纤维素(pac)或羟乙基纤维素(hec)中的一种或两种，使用量为0～3wt.％。
[0048]
s107将所述混合浸渍物挤压成型，经干燥、碳化、活化后制得污泥碳基催化剂；
[0049]
将混合浸渍物在挤条装置中挤压制成柱状颗粒，将柱状颗粒在105
‑
110℃的温度下干燥12
‑
24h，而后进行碳化处理，碳化温度为750
‑
850℃，氮气为反应气氛，碳化处理2
‑
8h，升温速率以5
‑
10℃/min为宜，再以水蒸气为活化剂，活化温度为800
‑
1000℃下活化处理，制得污泥碳基催化剂。
[0050]
s108将所述污泥碳基催化剂作为过硫酸盐的催化剂，对排出深床滤池的污水进行过硫酸盐高级氧化处理，完成污水处理；
[0051]
将污泥碳基催化剂作为过硫酸盐的催化剂，采用过硫酸盐高级氧化技术，对污水进行过硫酸盐高级氧化处理，对难降解有机物进行矿化，进一步降低出水化学需氧量(cod)，完成污水处理；过硫酸盐投加量根据实际水质调整。
[0052]
本发明的一种污水处理方法，耦合铁盐混凝作用和过硫酸盐高级氧化技术，减少了污泥排放，以污泥为制备原料，制备出污泥碳基催化剂，用污泥碳基催化剂作为过硫酸盐的催化剂，活性组分为铁元素，铁元素的来源为投加的混凝剂，负载材料来源为沉淀后的污泥沉淀物，扩展了催化剂制备材料的来源，将污水处理时产生的废物再次利用于污水处理中，降低了催化剂的制备成本，将混凝沉淀作用污泥产量高、污泥不易处理的难题和过硫酸盐高级氧化技术催化剂易流失、制备成本高的难题统筹解决。
[0053]
第二方面，本发明还提供一种污水处理系统，包括初沉池1、曝气池2、二沉池3、混凝池4、深床滤池13、过硫酸盐高级氧化装置5、干化装置6、研磨装置7、浸渍装置8、挤条机9、干燥装置10、碳化装置11和活化装置12；所述初沉池1、所述曝气池2、所述二沉池3、所述混凝池4、所述深床滤池13和所述过硫酸盐高级氧化装置5依次连通；所述混凝池4、所述干化装置6、所述研磨装置7、所述浸渍装置8、所述挤条机9、所述干燥装置10、所述碳化装置11和所述活化装置12依次连接。
[0054]
在本实施方式中，将污水导入所述初沉池1内，所述初沉池1内设有粗格栅和细格栅，能够先将污水中的异物过滤掉，初步过滤后的污水进入所述曝气池2内，通过所述曝气池2内的曝气装置将污水与活性污泥混合搅拌并曝气，使污水中的有机污染物分解，生物固体随后从污水中分离，随后污水流入所述二沉池3沉淀，部分污泥回流到所述曝气池2中，所述二沉池3内污水沉淀后进入所述混凝池4，往所述混凝池4中加入混凝剂和助凝剂，所述混凝池4内设有搅拌装置，能够将污水、混凝剂和助凝剂搅拌混合，去除污水中的磷，所述混凝池4内污水沉淀后，上清液进入所述深床滤池13，对污水进行脱氮，并去除污水中的悬浮物，污水随后进入所述过硫酸盐高级氧化装置5，污泥沉淀物则排出所述混凝池4，作为制备污泥碳基催化剂的原料；通过所述干化装置6将污泥沉淀物烘干，所述研磨装置7将污泥沉淀物研磨成污泥颗粒，将污泥颗粒放入所述浸渍装置8内与成型助剂和去离子水混合，得到混合浸渍物，通过所述挤条机9将混合浸渍物挤压制成柱状颗粒，所述干燥装置10对柱状颗粒进行干燥处理，所述碳化装置11对柱状颗粒进行高温碳化，所述活化装置12对柱状颗粒进行活化处理，从而制得污泥碳基催化剂，将污泥碳基催化剂投入所述过硫酸盐高级氧化装置5中，作为过硫酸盐的催化剂，对污水进行过硫酸盐高级氧化处理，进而净化污水；通过上述方式，能够以污泥为制备原料制备污泥碳基催化剂，用污泥碳基催化剂作为过硫酸盐的催化剂，实现了污泥的回收利用。
[0055]
进一步的，所述研磨装置7包括研磨箱71、进料斗72、粉碎机构73和两个过滤机构74；所述进料斗72和所述研磨箱71固定连接且连通，并位于所述研磨箱71上方；所述粉碎机构73和所述研磨箱71固定连接，并位于所述研磨箱71内部；所述过滤机构74位于所述研磨箱71两侧；所述过滤机构74包括气缸741、连接杆742和滤网743；所述气缸741和所述研磨箱71固定连接，并位于所述研磨箱71侧边；所述连接杆742和所述气缸741固定连接，并位于所述气缸741侧边；所述滤网743和所述连接杆742固定连接，且与所述研磨箱71滑动连接，并位于所述研磨箱71内部。
[0056]
在本实施方式中，污泥经所述进料斗72进入至所述研磨箱71内，并掉落至两个所述滤网743上，所述粉碎机构73能够将污泥粉碎，体积较小的的污泥颗粒会穿过所述滤网743掉落至所述研磨箱71底部被收集；两个所述气缸741能够经两个所述连接杆742带动两个所述滤网743移动，能够使两个所述滤网743从所述研磨箱71内部滑出，从而便于对所述滤网743进行清洁。
[0057]
进一步的，所述粉碎机构73包括电机731、转轴732和多个粉碎刀片733；所述电机731和所述研磨箱71固定连接，并位于所述研磨箱71上方；所述转轴732和所述电机731输出端固定连接，并位于所述电机731下方，且处于所述研磨箱71内部；多个所述粉碎刀片733分别与所述转轴732固定连接，并分别位于所述转轴732侧边。
[0058]
在本实施方式中，所述电机731能够带动所述转轴732旋转，所述转轴732带动多个所述粉碎刀片733旋转，从而能够对污泥进行粉碎。
[0059]
进一步的，所述滤网743包括固定架7431和网栅7432；所述固定架7431和所述连接杆742固定连接，且与所述研磨箱71滑动连接，并位于所述连接杆742远离所述气缸741一侧；所述网栅7432和所述固定架7431可拆卸连接，并位于所述网栅7432上方。
[0060]
在本实施方式中，固定架7431能够固定支撑所述网栅7432，所述网栅7432能够过滤污泥颗粒。
[0061]
进一步的，所述固定架7431包括限位框74311和多个固定螺栓74312；所述限位框74311和所述连接杆742固定连接，且与所述研磨箱71滑动连接，并位于所述连接杆742远离所述气缸741一侧；多个所述固定螺栓74312分别与所述限位框74311螺纹连接，且分别与所述网栅7432螺纹连接，并分别位于所述限位框74311侧边。
[0062]
在本实施方式中，所述限位框74311设有与所述网栅7432匹配的槽孔，能够对所述网栅7432进行限位支撑；所述限位框74311和所述网栅7432均设有与所述固定螺栓74312匹配的螺孔，利用所述固定螺栓74312能够将所述网栅7432与所述限位框74311固定，从而能够便于对所述网栅7432进行更换。
[0063]
进一步的，所述研磨箱71包括箱体711、两个支撑座712和收集箱713；所述箱体711和所述进料斗72固定连接且连通，并位于所述进料斗72下方；两个所述支撑座712分别与所述箱体711固定连接，并位于所述箱体711两侧；所述收集箱713分别与两个所述支撑座712滑动连接，并位于两个所述支撑座712之间。
[0064]
在本实施方式中，所述箱体711能够容纳污泥，粉碎后的污泥颗粒会掉落至所述收集箱713内，以便后续使用。
[0065]
进一步的，所述支撑座712包括支撑板7121和多个滚轮7122；所述支撑板7121和所述箱体711固定连接，并位于所述箱体711侧边；多个所述滚轮7122分别与所述支撑板7121转动连接，并分别位于所述支撑板7121侧边。
[0066]
在本实施方式中，所述支撑板7121能够对所述箱体711提供支撑，多个所述滚轮7122便于对所述支撑板7121和所述箱体711进行移动。
[0067]
进一步的，所述支撑座712还包括液压杆7123和防滑块7124；所述液压杆7123和所述支撑板7121固定连接，并位于所述支撑板7121侧边；所述防滑块7124和所述液压杆7123固定连接，并位于所述液压杆7123下方。
[0068]
在本实施方式中，所述液压杆7123能够推动所述防滑块7124下移，使所述防滑块7124与地面抵持，从而能够将所述支撑板7121和所述箱体711位置固定。
[0069]
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。