城市污水综合处理及高效再利用系统的制作方法

1.本发明涉及一种城市污水综合处理及高效再利用系统，适用于污水处理工程领域。


背景技术：

2.随着社会生产力的发展，尤其是自从工业革命之后的这段时间里，人们生活和生产用水的不断增多，不仅造成了水资源利用的上升，也造成各种水资源浪费的严重。水资源危机已成为制约世界上各个国家经济和社会发展的关键所在，也成为国家政策、经济、技术上所面临的主要话题和复杂难题。
3.目前由于人口的不断增多，人们日益增长的供水需求与水资源短缺的矛盾日益凸显，而水资源短缺的问题愈发严重，原因有二：一是因为水资源有限，二是产生的污水越来越多，没有将处理的污水有效利用；反过来水资源的短缺问题以及污水处理问题严重影响着城市环境及其建设。
4.现在的污水处理系统，大多是处理后达到gb18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的国家一级a标准，处理后的水一般都是排放到天然河道中去，并未能直接利用起来。将废水或污水经二级处理和深度处理后回用于生产系统或生活杂用被称为污水回用，中水回用是污水资源化利用的主要途径之一，创新性的污水处理工艺对缓解我国水资源人均不足的局面有着关键性的作用。污水回用的范围很广，从工业上的重复利用水体的补给水和生活用水。污水回用既可以有效地节约和利用有限的和宝贵的淡水资源，又可以减少污水或废水的排放量，减轻水环境的污染，还可以缓解城市排水管道的超负荷现象，具有明显的社会效益、环境效益和经济效益。
5.当今水资源日益紧缺，对污水回用的需求越来越大。目前国内的污水处理工艺大多采用的工艺流程包括：粗、细格栅去除悬浮物，再进入曝气沉砂池处理后，采用传统的a2o池对污水进行脱氮除磷处理，再经由高效沉淀池和纤维滤布滤池过滤后，进行消毒处理后排放。虽然污水经上述传统水处理设施处理后，可以得到净化，但是即使达到城市污水排放标准(gb18918-2002)的最高要求，即一级标准a的排放标准，仍然可能达不到回用要求。


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种城市污水综合处理及高效再利用系统。
7.本发明所采用的技术方案是：一种城市污水综合处理及高效再利用系统，其特征在于，包括：
8.生活污水处理系统，具有沿污水流动方向依次设置的提升泵站、粗格栅、细格栅、曝气沉砂池、吸附-降解池、多级a/o池、mbr膜池和r/o反渗透膜池；深邃中的生活污水依次通过该生活污水处理系统的提升泵站、粗格栅、细格栅、曝气沉砂池、吸附-降解池、多级a/o池、mbr膜池和r/o反渗透膜池后经紫外光消毒处理流入饮用水水源地中；
9.工业废水处理系统，具有沿废水流动方向依次设置的提升泵站、粗格栅、细格栅、吸附-降解池、单组a/o池、mbr膜池和r/o反渗透膜池；深邃中的工业废水依次通过该工业废水处理系统的提升泵站、粗格栅、细格栅、吸附-降解池、单组a/o池、mbr膜池和r/o反渗透膜池处理后作为工业用水。
10.还包括：
11.污泥处理系统，用于收集处理所述生活污水处理系统和工业废水处理系统中吸附-降解池及a/o池中的沉淀污泥。
12.所述污泥处理系统具有重力浓缩池、污泥预处理池、厌氧消化池和机械脱水处理车间；
13.来自所述吸附-降解池的沉淀污泥依次通过重力浓缩池、厌氧消化池和机械脱水处理车间生成脱水污泥饼；
14.来自所述a/o池的沉淀污泥依次通过重力浓缩池、污泥预处理池、厌氧消化池和机械脱水处理车间生成脱水污泥饼。
15.还包括：
16.固废处理厂，具有焚烧炉，用于利用污泥处理系统中厌氧消化池产生的沼气焚烧机械脱水处理车间产生的脱水污泥饼。
17.所述mbr膜池出水分为两路，一路连接至所述r/o反渗透膜池，另一路经输水管连接至固废处理厂，供固废处理厂生产用水，输水管上设置一尾水排放口并能通过阀门控制尾水排放至就近河流或海洋。
18.所述的曝气沉砂池为一种长方形渠道，渠道内设置曝气管，曝气管安装于能带动该曝气管转动的转动轴上。
19.所述吸附-降解池包括沿水流方向依次设置的吸附池、降解池和斜板沉淀池，其中
20.吸附池，设置的水力停留时间为30min，污泥龄为0.3～0.5d，溶解氧浓度控制在0.2mg/l～0.7mg/l；
21.降解池，设置水力停留时间2～3h，污泥龄为15～20d，溶解氧浓度控制在 1～2mg/l；
22.斜板沉淀池，其上清液流至下一处理单位，底部污泥回流至所述吸附池和降解池；所述的斜板沉淀池中设有bod5浓度监测装置，斜板沉淀池的污泥回流比依据bod5浓度监测数值进行调整。
23.所述的a/o池具有缺氧区和好氧区，其中每个缺氧区内部设置若干导流隔板，等距错位布置：所述的好氧区底部设置曝气装置，好氧区中50％～100％的污泥经污泥泵回流至缺氧区中。
24.所述mbr膜池是一种由mbr膜架和mbr膜连接而成的过滤池，该mbr 膜池的膜为平板膜，膜通量在0.2～0.3m3/m2.d，设置多个膜组均装备升降装置，采用串联的方式加长过滤路径，其中一个设置为备用膜组；mbr膜池配有变频泵，根据产出污水量调整流速，控制mbr膜池的处理负荷。
25.所述r/o反渗透膜池包括r/o反渗透膜装置外壳、进水口高速加热器、进水侧高压泵，在进水管输送来水一侧通过高压泵加高压在压力差影响下反渗透的同时通过加热器保证水温，以提高r/o反渗透膜的清洁，提高通水量。
26.所述的污泥预处理池采用高温热水解处理，采用高温155-170℃，压力采用 0.6～1.6mpa，反应时间为15～90min，对污泥进行热水解和闪蒸处理。
27.所述的厌氧消化池采用机械搅拌。
28.所述固废处理厂日常排水设有隔油池，隔油池中的浮渣油垢可输入至所述厌氧消化池中进行处置。
29.本发明的有益效果是：
30.(1)本发明依据生活污水和工业废水两路不同的来水水源进行区分处理，一般生活污水中bod/tn＞5，可生化程度较高采取多级a/o池，充分分解有机物；工业废水的可生化较弱，采用单组a/o池，布局合理，充分发挥水处理构筑物的最大效能。
31.(2)本发明中污水经a/o池生化处理后，再经过膜生物反应器处理，最后再r/o反渗透膜处理，出水水质稳定且水质较高，甚至可达饮用水标准。
32.(3)本发明中产生的污泥通过浓缩、预处理、消化、脱水，最后依靠厌氧产生的沼气焚烧处理，充分发挥资源利用最大化处理的理念，污泥排放基本实现无害化处理，符合环保要求，符合可持续发展要求。
33.(4)根据吸附-降解池和a/o池产生的污泥含固量、含砂、渣等量不同，采取不同的处理技术路线，处理工艺与传统方法相比更加具有针对性，处理效果更佳。
附图说明
34.图1为实施例的结构框图；
35.图2为实施例中多级a/o池平面图；
36.图3为图2的b-b剖面图；
37.图4为图2的c-c剖面图；
38.图5为实施例中曝气沉砂池平面图；
39.图6为实施例中曝气沉砂池剖面图；
40.图7为实施例中mbr膜池的结构示意图；
41.图8为实施例中吸附-降解池的结构示意图；
42.图9为现有技术中常规污水处理工艺流程图；
43.图中：1、提升泵站；2、粗格栅；3、细格栅；4、曝气沉砂池；4-1、曝气管；4-2、集砂斗；4-3、三角形固定架；4-4、转动轴；5、吸附-降解池；5-1、吸附池；5-2、降解池；5-3、斜板沉淀池；6a、多级a/o池；6a-1、导流隔板； 6a-2、曝气装置；6b、单组a/o池；7、mbr膜池；7-1、mbr膜架；7-2、mbr 膜；7-3、变频泵；8、r/o反渗透膜池；9、重力浓缩池；10、污泥预处理池； 11、厌氧消化池；12、机械脱水处理车间；13、固废处理厂。
具体实施方式
44.本实施例为一种城市污水综合处理及高效再利用系统，主要由生活污水处理系统、工业废水处理系统、污泥处理系统以及固废处理厂等组成。
45.本例中生活污水处理系统包括沿污水流动方向依次设置的提升泵站、粗格栅、细格栅、曝气沉砂池、吸附-降解池、多级a/o池、mbr膜池和r/o反渗透膜池。
46.在深邃中的生活污水依次通过提升泵站、粗格栅和细格栅、曝气沉砂池、吸附-降
解池、多级a/o池、mbr膜池、r/o反渗透膜池和紫外光消毒处理后流入饮用水水源地中。
47.本实施例中工业废水处理系统包括沿废水流动方向依次设置的提升泵站、粗格栅、细格栅、吸附-降解池、单组a/o池、mbr膜池和r/o反渗透膜池。
48.在深邃中的工业废水依次通过提升泵站、粗格栅和细格栅、吸附-降解池、单组a/o池、mbr膜池和r/o反渗透膜池处理后最终作为工业制备超纯水等用途。
49.本实施例中污泥处理系统收集污泥并对污泥进行处理，具有重力浓缩池、污泥预处理池、厌氧消化池和机械脱水处理车间。
50.本例中污泥处理系统收集的污泥来自两路，一路污泥来自于生活污水处理系统和工业废水处理系统中吸附-降解池的沉淀污泥，该路污泥依次通过重力浓缩池、厌氧消化池和机械脱水处理车间，经机械脱水处理车间处理后产生脱水污泥饼；另一路污泥来自于生活污水处理系统种的多级a/o池和工业废水处理系统中单组a/o池的沉淀污泥，该路污泥依次通过重力浓缩池、污泥预处理池、厌氧消化池和机械脱水处理车间，经机械脱水处理车间处理后产生脱水污泥饼。
51.本实施例中固废处理厂主要包含焚烧炉，污泥处理系统中的厌氧消化池产生的沼气和机械脱水处理车间产生的污泥饼送入固废处理厂中处理，由固废处理厂内的焚烧炉利用污泥处理系统中厌氧消化池产生的沼气焚烧处理机械脱水处理车间产生的脱水污泥饼。
52.本实施例中mbr膜池出水分为两路：一路连接至r/o反渗透膜池，另一路经输水管直接连接至固废处理厂，供固废处理厂生产用水，输水管中间设置一尾水排放口，通过阀门控制排放至就近的河流或海洋。
53.本实施例中曝气沉砂池是一种长方形渠道，在池底安设曝气设备，曝气设备包括转动轴和放射状固定于转动轴上的曝气管，曝气管并通过三角架型固定架固定，曝气管出气口布置方式按照三脚架型底座从轴心向外等距辐射布置，需要提高曝气均匀度时可以启动转轴，出气口外部设一层滤罩，曝气沉砂池下部设集砂斗。
54.本实施例中的吸附-降解池沿水流方向依次包括吸附池、降解池和斜板沉淀池，其中的吸附池设置的水力停留时间为30min，污泥龄为0.3～0.5d，溶解氧浓度控制在0.2mg/l～0.7mg/l；降解池设置水力停留时间2～3h，污泥龄为15～20d，溶解氧浓度控制在1～2mg/l，池中设置溶解氧测量计并配合通过曝气装置控制溶解氧浓度；本实施例中斜板沉淀池的上清液流至下一处理单位，底部污泥可回流至吸附池和降解池，斜板沉淀池中设有bod5浓度监测装置，污泥回流比可依据bod5浓度监测数值进行调整。
55.表1、bod5浓度与污泥回流比关系
56.bod5浓度(mg/l)10～2020-3030-40≥50污泥回流比50％50％-100％100％-150％200％
57.本实施例中a/o池分为缺氧区和好氧区，a/o池整体均呈长方体形状，缺氧区和好氧区的池体整体相同，其中每个缺氧区内部设置若干导流隔板，等距错位布置，分别形成上下错位的连通通道；本实施例中好氧区底部设置曝气装置，好氧区中50％～100％的污泥经污泥泵回流至缺氧区中。
58.本实施例中mbr膜池是一种由mbr膜架和mbr膜连接而成的过滤池，mbr池的膜为平板膜，膜通量在0.2～0.3m3/m2.d，设置多个膜组均装备升降装置，采用串联的方式加长过滤路径，其中一个设置为备用膜组，并且配置一变频泵，根据产出污水量调整流速，控制mbr膜
池的处理负荷。
59.本实施例中的r/o反渗透膜池包括r/o反渗透膜装置外壳、进水口高速加热器、进水侧高压泵，在进水管输送来水一侧通过高压泵加高压在压力差影响下反渗透的同时通过保证加热器水温，提高r/o反渗透膜的清洁，更进一步提高通水量。
60.本实施例中污泥预处理池采用高温热水解处理，采用高温155～170℃，压力采用0.6～1.6mpa，反应时间为15～90min，对污泥进行热水解和闪蒸处理。
61.本实施例中厌氧消化池采用机械搅拌，产生的沼气收集输送至固废处理厂，以用于焚烧脱水污泥饼。
62.本实施例中的固废处理厂日常排水设置中设置隔油池，隔油池中的浮渣油垢可输入至厌氧消化池中进行处置。
63.为证明本实施例的效果，以下以现有技术中常规污水处理工艺流程与本实施例的工艺流程的污水处理效果进行对比。
64.表2、各项水质进水水质指标月均值
[0065][0066]
表3、常规污水处理工艺出水水质指标月均值
[0067][0068]
表4、本实施例处理工艺出水水质指标月均值
[0069]
[0070][0071]
由表3、4对比可知，本实施例的污水处理效果明显优于现有技术中常规污水处理工艺流程。
[0072]
上所述仅为本发明专利的具体实施例，但本发明专利的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本专利的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本专利的保护范围之中。