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强化污染物去除的给水厂排泥水回用系统

阅读：1040发布：2020-05-27

专利汇可以提供强化污染物去除的给水厂排泥水回用系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明属于水处理技术领域，具体为一种强化污染物去除的给水厂排泥水回用系统。本发明系统包括高密池、活性炭池、超滤池和污泥脱水间；高密池前端投加混凝剂聚硫氯化铝和高分子聚凝剂阴离子聚丙烯酰胺以去除悬浮固体、有机物和部分重金属；通过活性炭池中的木质粉末活性炭吸附去除水中的有机物和重金属；超滤池中设置浸没式中空纤维超滤膜以截留水中的悬浮固体、有机物和致病微生物，保证出水生物安全性；高密池底部污泥可直接进污泥脱水间进行脱水，脱水滤液回流至排泥水调节池，泥饼外运。本发明系统简单、无污染性废水排放、出水水质好、可直接回用至水厂制水工艺清水池前端；对城市给水厂排泥水处理回用工艺的设计和开发具有重要指导意义。，下面是强化污染物去除的给水厂排泥水回用系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种强化污染物去除的给水厂排泥水回用系统，其特征在于，通过投加混凝剂和高分子絮凝剂增强悬浮固体和有机物的去除；通过活性炭池中的木质粉末活性炭强化对有机物和重金属的去除；通过超滤膜组件实现有机物、固体颗粒和致病微生物的去除，保证出水水质安全性：系统包括：
用于收集和调节给水厂沉淀池排泥水的排泥水调节池；
设置于排泥水调节池后的高密池，通过潜污泵将排泥水抽至高密池，并于潜污泵后管道中投加混凝剂和絮凝剂；
设置于高密池后的活性炭池，活性炭池中间设置有活性炭层；
设置于活性炭池后的超滤池，超滤池中间设置有浸没式中空超滤膜组件，浸没式中空超滤膜组件通过潜水轴流泵加压抽滤出水；
用于污泥脱水的污泥脱水间。
2.根据权利要求书1所述的强化污染物去除的给水厂排泥水回用系统，其特征在于，系统工作流程为：城市给水厂排泥水进入调节池，在调节池进行水量调节后由潜污泵抽入高密池，并于潜污泵后的管道中投加聚硫氯化铝和阴离子聚丙烯酰胺，固体颗粒、大分子有机物和部分重金属通过混凝沉淀被去除；随后高密池出水重力流至活性炭池，活性炭出水重力流至超滤池，依次发生吸附和过滤过程；超滤池通过潜水轴流泵进行膜出水；高密池底部污泥浓通过潜污泵直接泵入污泥脱水间进行脱水，脱水滤液回流至排泥水调节池1，泥饼外运。
3.根据权利要求书1所述的强化污染物去除的给水厂排泥水回用系统，其特征在于，投加的聚硫氯化铝浓度需控制在10-20mg/L，投加的阴离子PAM浓度需控制在0.5-1.5mg/L。
4. 根据权利要求1所述的强化污染物去除的给水厂排泥水回用系统，其特征在于活性炭池中的活性炭种类为木质粉末活性炭，且水力停留时间不小于100-120 min。

说明书全文

强化污染物去除的给水厂排泥水回用系统

技术领域

[0001] 本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种强化污染物去除的给水厂排泥水回用系统。技术背景

[0002] 给水厂在生产饮用水的同时也会产生大量的生产废水，即排泥水和反冲洗废水。排泥水与反冲洗水相比具有高浊度、高有机物、高重金属的特点，因此更加难以处理，且排泥水量占水厂制水工艺的0.5%-1%。国外对排泥水的处理在20世纪40年代就已经开展，而我国的排泥水处理工作起步较晚，在20世纪80年代以前，我国给水厂排泥水仍以直接排放为主。随着经济的发展，直接排放的排泥水对环境的污染问题越来越受到社会的关注。因此，
80年代后我国陆续开展排泥水处理工作，到目前为止我国大部分水厂已初步建立排泥水处理构筑物，但部分小城镇的给水厂排泥水仍为直接排放。已建立的排泥水处理工艺主要为浓缩后上清液排放，浓缩污泥经脱水后泥饼外运。但随着水资源的紧张，排泥水的处理排放已经不能满足当代环保和社会的需求，排泥水的回用也逐步受到人们的关注。

[0003] 排泥水中主要污染物为悬浮固体、胶体物质、有机物、重金属和微生物。由于其污染物含量高、种类多，因此对排泥水的回用应更加注重水质安全性。高分子混凝剂和絮凝剂联用可快速有效的去除水中的悬浮固体、胶体物质、大分子有机物，此外部分重金属还可被凝聚的繁花吸附而去除。活性炭由于其具有较大的比表面积，可以快速吸附水中的污染物，尤其对水中的有机物和重金属吸附效果最佳。目前原水的预处理和制水工艺的深度处理使用较多，在藻类爆发的夏季，多向原水中投加粉末活性炭以吸附去除水中的藻类和有机物；而在深度处理中则使用块状或颗粒活性炭作为炭滤池的填料，用以吸附污染物和培养微生物。超滤在水回用工艺中应用也较多，超滤可以去除水中剩余的固体颗粒、有机物和致病微生物等，且超滤出水浊度基本为零。因此，本发明基于混凝沉淀、吸附和过滤原理，采用混凝-吸附-超滤联合工艺对给水厂排泥水进行回用处理，其出水水质好，运行方便，便于检修，无污染。本发明十分符合我国给水厂生产废水处理中的节能环保、无污染、实现近零排放的要求。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种对悬浮固体、有机物、重金属和致病微生物去除能力强、占地面积小、运行成本低的用于强化污染物去除的给水厂排泥水回用系统。

[0005] 本发明设计的强化污染物去除的给水厂排泥水回用系统，是针对高浊度、高有机物和高重金属包括悬浮固体、有机物、重金属和致病微生物等的给水厂排泥水回用处理，包括通过投加混凝剂和高分子絮凝剂增强悬浮固体和有机物的去除；通过活性炭池中的木质粉末活性炭强化对有机物和重金属的去除；通过超滤膜组件实现有机物、固体颗粒和致病微生物的去除，保证出水水质安全性。

[0006] 本发明设计的强化污染物去除的给水厂排泥水回用系统，包括：用于收集和调节给水厂沉淀池排泥水的排泥水调节池1；
设置于排泥水调节池1后的高密度澄清池（简称高密池）3，通过潜污泵2将排泥水抽至高密池3，并于潜污泵2后管道中投加混凝剂和絮凝剂；
设置于高密池3后的活性炭池4，活性炭池4中间设置有活性炭层5；
设置于活性炭池4后的超滤池6，超滤池6中间设置有浸没式中空超滤膜组件7，浸没式中空超滤膜组件7通过潜水轴流泵8加压抽滤出水；
用于污泥脱水的污泥脱水间10。

[0007] 本发明设计的强化污染物去除的给水厂排泥水回用系统，其工作流程为：城市给水厂排泥水进入调节池1，在调节池1进行水量调节后由潜污泵2抽入高密池3，并于潜污泵2后的管道中投加聚硫氯化铝和阴离子聚丙烯酰胺，发生混凝沉淀过程。高密池3出水重力流至活性炭池4，活性炭池4出水重力流至超滤池6，依次发生吸附和过滤过程；超滤池6通过潜水轴流泵8进行膜出水。高密池3底部污泥浓通过潜污泵9直接进污泥脱水间10进行脱水，脱水滤液回流至调节池，泥饼外运。

[0008] 本发明中，聚硫氯化铝和阴离子聚丙烯酰胺投加浓度可控制在10-20 mg/L和0.5-1.5 mg/L为宜，优选投加浓度为12-18 mg/L和0.8-1.2 mg/L，最优投加浓度为15 mg/L和
1.0 mg/L；活性炭水力停留时间不应小于120 min，最优水力停留时间为180 min；试验表明，此时排泥水的浊度、有机物、重金属和致病微生物去除效果良好。

[0009] 本发明中，所述的高密池3中发生混凝沉淀过程，具体为排泥水经调节池水量调节后进入高密池，管道中投加的聚硫氯化铝和PAM经管道混合后，于高密池中发生混凝反应，通过压缩双电层、吸附架桥等作用去除悬浮固体、胶体物质、有机物和部分重金属。并经高密池上部斜管沉淀后，出水浊度基本维持在1 NTU以下。

[0010] 本发明中，所述的活性炭池中发生的吸附过程，具体为在活性炭池中的木质粉末活性炭具有多孔结构和较大的比表面积，水中的有机物和重金属被活性炭吸附而去除；由于水中同时存在有机物和重金属，部分有机物和重金属会发生络合反应，生成的络合物更易吸附到活性炭表面，可提高有机物和重金属的去除。

[0011] 本发明中，所述的浸没式中空纤维膜组件7主要起到过滤作用，经过活性炭池4吸附后的水重力流至超滤池6，有机物、致病微生物在此被有效拦截，保证出水生物安全性。

[0012] 本发明中，污泥脱水过程主要为高密池3底部污泥浓度高，可通过潜污泵9直接进污泥脱水间10进行脱水，脱水滤液回流至排泥水调节池1，泥饼外运。

[0013] 有益效果：本发明在高密池后设置活性炭池，通过木质粉末活性炭对有机物和重金属的吸附，强化有机物和重金属的联合去除，去除率均能达到80%以上。在活性炭池后设置超滤池，通过超滤膜组件实现有机物和致病微生物的去除，出水浊度基本为零，保证出水水质安全性。与传统给水厂排泥水处理工艺相比，本发明出水水质好，基本无污染物排放、可实现排泥水的回用具有广泛的环保、经济效益和应用前景。附图说明

[0014] 图1是本发明一种强化污染物去除的给水厂排泥水回用工艺流程图。

[0015] 图中：1为排泥水调节池，2为潜污泵，3为高密度澄清池，4为活性炭池，5为活性炭层，6为超滤池，7为超滤膜组件，8为潜水轴流泵，9为潜污泵，10为污泥脱水间。

具体实施方式

[0016] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的描述：如附图所示，本发明为一种强化污染物去除的给水厂排泥水回用系统，包括排泥水调节池1、潜污泵2、高密度澄清池3、活性炭池4、活性炭层5、超滤池6、超滤膜组件7、潜水轴流泵8、潜污泵9、污泥脱水间10。排泥水经调节池1调节水量后由潜污泵2泵入高密池3，并于潜污泵2后的管道中投加10-20 mg/L聚硫氯化铝和0.5-1.5 mg/L阴离子PAM，进行混凝沉淀；
高密池3出水重力流至活性炭池4，活性炭池4中设置有活性炭层5，在活性炭层5中发生活性炭对有机物和重金属的吸附，活性炭池4的水力停留时间不宜小于120 min；经过活性炭吸附的水后重力流至超滤池6，通过浸没式中空纤维超滤膜7截留悬浮颗粒、有机物和致病微生物，超滤池6通过潜水轴流泵8进行膜出水；高密池3底部污泥浓通过潜污泵9直接进污泥脱水间10进行脱水，脱水滤液回流至排泥水调节池1，泥饼外运。

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