專利名稱：城市中水的處理及回用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及城市中水的處理及回用方法。
背景技術(shù)：
中水的水質(zhì)介于污水和自來水之間，是城市污水、廢水經(jīng)凈化處理后達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，能在一定范圍內(nèi)使用的非飲用水。其中，城市中水具有水量大、水質(zhì)穩(wěn)定、來源可靠、不需要長距離引水的特點(diǎn)，是一種可持續(xù)利用的再生水資源。做為用水大戶的工業(yè)企業(yè)，循環(huán)冷卻水和鍋爐用水的耗水量巨大，水資源普遍存在缺口。將城市“中水”處理后回用于循環(huán)冷卻水或鍋爐用水，能夠解決工業(yè)企業(yè)水資源不足的問題、提高水資源重復(fù)利用率并且減少污水的排放，具有巨大的社會(huì)效益和良好的經(jīng)濟(jì)效益，因此也得到極大的重視和廣泛的研究。ZL 03139046. 3提出了一種城市中水作為工業(yè)循環(huán)冷卻水的深度處理方法。CN 101318747A提出了一種電廠用城市中水深度處理方法。以上的處理方法主要目的是去除城市中水的濁度、懸浮物等雜質(zhì)，無法去除城市中水中的無機(jī)鹽，因此無法用作鍋爐用水。我國的許多地區(qū)，特別是沿海地區(qū)，城市中水的鹽含量較高，電導(dǎo)率普遍大于1200 μ S/cm，高于循化冷卻水的回用指標(biāo)，如采用上述的處理方法，這部分城市中水無法回用于循環(huán)冷卻水。反滲透是一種有效的脫鹽技術(shù)，但反滲透膜對(duì)進(jìn)水水質(zhì)的要求較高，通常要求廢水中的COD含量小于30mg/L以下，因此城市中水需進(jìn)行預(yù)處理后才能滿足反滲透膜的進(jìn)水要求。常規(guī)的反滲透進(jìn)水預(yù)處理工藝包括生化處理、殺菌和過濾等步驟，根據(jù)生化處理工藝的不同，如采用活性污泥法，還需要包括沉降步驟。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種城市中水的處理方法，城市中水經(jīng)該方法處理后，可以用作工業(yè)循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水或鍋爐用水補(bǔ)充水。一種城市中水的處理方法，包括將城市中水順序進(jìn)行化學(xué)氧化、沉降、曝氣生物濾池、殺菌、過濾和反滲透；化學(xué)氧化步驟中，氧化劑的加入量為2-200mg/L ；沉降步驟中，沉降時(shí)間> 8小時(shí)。一種城市中水處理后的回用方法，將過濾處理后的廢水和反滲透處理后的廢水混合，使混合水的電導(dǎo)率符合循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水的要求，然后用作循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水。本發(fā)明還提供了另一種城市中水處理后的回用方法，將反滲透處理后的廢水用作鍋爐用水補(bǔ)充水。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.常規(guī)生化技術(shù)的有機(jī)物去除率只有30%左右。本發(fā)明先采用化學(xué)氧化和沉降， 再采用生化技術(shù)對(duì)城市中水進(jìn)行處理，有機(jī)物去除率可達(dá)50%以上，效果顯著。本發(fā)明在化學(xué)氧化步驟后增加了沉降步驟，不但可以除去廢水中非溶解性的雜質(zhì)，穩(wěn)定后續(xù)步驟的供水水質(zhì)，而且可以避免化學(xué)氧化劑對(duì)后續(xù)生化作用的不利影響。2.城市中水經(jīng)本發(fā)明方法處理后，可以作為鍋爐用水補(bǔ)充水，擴(kuò)大了中水的使用范圍。對(duì)于鹽含量超過回用循環(huán)冷卻水指標(biāo)的城市中水，采用本發(fā)明的方法處理后，可回用于循化冷卻水系統(tǒng)。3.城市中水經(jīng)本發(fā)明處理后，作為循化冷卻水補(bǔ)充水可提高循化冷卻水系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)，節(jié)約水資源。4.本發(fā)明的方法成本較低。
具體實(shí)施例方式以下詳細(xì)闡述本發(fā)明。(1)從市政污水處理廠出來的城市中水首先進(jìn)行化學(xué)氧化處理，即向廢水中投加一定量的氧化劑以消除廢水中的色度、異味并可以消滅廢水中的細(xì)菌及降低廢水的C0D，同時(shí)可以改善廢水的可生化性。所用的氧化劑可以是次氯酸鹽、氯氣、二氧化氯、氯化異氰尿酸和氯化異氰尿酸鹽的一種或幾種，優(yōu)選次氯酸鈉。氧化劑的投加量為2-200mg/L，優(yōu)選為 5_50mg/Lo(2)對(duì)步驟(1)處理后的廢水進(jìn)行沉降處理，沉降時(shí)間彡8小時(shí)，優(yōu)選彡24小時(shí)； 從經(jīng)濟(jì)合理性考慮，沉降時(shí)間< 240小時(shí)，優(yōu)選< 120小時(shí)。所述的沉降時(shí)間是指廢水在沉降裝置中的停留時(shí)間，如采用連續(xù)方式操作時(shí)，所述的沉降時(shí)間是指體積空速的倒數(shù)。廢水進(jìn)行沉降處理后，可以除去其中的非溶解性雜質(zhì)。廢水在沉降裝置中停留足夠的時(shí)間可以避免氧化劑對(duì)后續(xù)生化過程產(chǎn)生的不利影響。(3)經(jīng)步驟( 處理后的廢水進(jìn)入到曝氣生物濾池進(jìn)行生化處理以去除廢水中的 COD、氨氮、懸浮物等雜質(zhì)。(4)經(jīng)步驟( 處理后的廢水投加消毒劑進(jìn)行殺菌、消毒處理。殺菌劑可以是次氯酸鹽、氯氣、二氧化氯、氯化異氰尿酸、氯化異氰尿酸鹽、臭氧、雙氧水、溴水、次溴酸鹽、季銨鹽和季磷鹽中的一種或幾種，優(yōu)選三氯異氰尿酸和/或二氯異氰尿酸鈉；殺菌劑的投加量可以是 2-200mg/L，優(yōu)選 5-50mg/L。(5)對(duì)步驟(4)處理后的廢水進(jìn)行過濾。過濾的方式優(yōu)選為二級(jí)過濾處理后。所述的二級(jí)過濾可以是現(xiàn)有技術(shù)中的各種過濾方式的組合，優(yōu)選砂濾+多介質(zhì)過濾。(6)步驟(5)過濾后的廢水進(jìn)入反滲透系統(tǒng)中進(jìn)行反滲透脫鹽處理。反滲透屬現(xiàn)有技術(shù)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可根據(jù)水質(zhì)情況，容易的選擇合適的設(shè)備和操作條件。優(yōu)選的情況下，經(jīng)步驟(5)過濾處理后的廢水，先進(jìn)入一個(gè)中間水池，然后再進(jìn)入反滲透系統(tǒng)中進(jìn)行反滲透脫鹽處理。中間水池的停留時(shí)間是0. 5-6小時(shí)，優(yōu)選1-4小時(shí)。所述的停留時(shí)間是指體積空速的倒數(shù)。設(shè)置中間水池的可以避免水質(zhì)水量的波動(dòng)對(duì)反滲透系統(tǒng)及循環(huán)水系統(tǒng)的沖擊。以下通過結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，實(shí)施例中的ppm為重量比。實(shí)施例1南方某市城市中水處理后回用煉油廠。城市中水水量為400m3/h，采用化學(xué)氧化-沉降-生化處理-消毒-過濾-反滲透處理工藝處理；化學(xué)氧化單元采用次氯酸鈉為氧化劑，投加量為IOppm;沉降單元中廢水在沉降罐的時(shí)間為60小時(shí)；生化單元采用BAF處理，水力停留時(shí)間為2小時(shí)；消毒單元采用氯化異氰尿酸做殺菌劑，投加濃度為IOppm;過濾采用砂濾和多介質(zhì)兩級(jí)過濾；廢水在中間水池的停留時(shí)間為3小時(shí)；采用二級(jí)反滲透處理； 處理前后廢水的水質(zhì)見表1。處理后過濾出水100m3/h和反滲透出水100m3/h混合后作為循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水，反滲透出水125m3/h作為鍋爐用水補(bǔ)充水，反滲透濃水75m3/h直接排放。對(duì)比例不采用本發(fā)明中的城市中水預(yù)處理流程，而采用常規(guī)的BAF-絮凝沉淀-過濾-消毒預(yù)處理流程處理上述城市中水，其中BAF單元的水力停留時(shí)間為3小時(shí)；絮凝沉淀單元中采用聚合氯化鋁為絮凝劑，投加量為20ppm，水力停留時(shí)間為1小時(shí)；過濾單元采用砂濾和多介質(zhì)兩級(jí)過濾；消毒單元采用氯化異氰尿酸做殺菌劑，投加濃度為lOppm。處理前后的水質(zhì)見表2。從表2的數(shù)據(jù)可以看出，采用上述常規(guī)城市中水處理工藝處理后的城市中水COD 大于30mg/L，不滿足進(jìn)反滲透系統(tǒng)的水質(zhì)要求，無法采用反滲透進(jìn)行脫鹽處理。實(shí)施例2北方某市城市中水處理后回用石化廠。城市中水水量為600m3/h，采用化學(xué)氧化-沉降-生化處理-消毒-過濾-反滲透處理工藝處理；化學(xué)氧化單元采用氯化異氰尿酸為氧化劑，投加量為IOppm ；沉降單元中廢水在沉降罐的時(shí)間為48小時(shí)；生化單元采用BAF 處理，水力停留時(shí)間為2小時(shí)；消毒單元采用氯氣做殺菌劑，投加濃度為5ppm ；過濾采用砂濾和多介質(zhì)兩級(jí)過濾；廢水在中間水池的停留時(shí)間為2小時(shí)；采用三級(jí)反滲透處理；處理前后廢水的水質(zhì)見表3。處理后過濾出水200m3/h作為循環(huán)水補(bǔ)充水，反滲透出水300m3/h作為鍋爐用水的補(bǔ)充水，反滲透濃水100m3/h直接排放。表 權(quán)利要求
1.一種城市中水的處理方法，包括將城市中水順序進(jìn)行化學(xué)氧化、沉降、曝氣生物濾池、殺菌、過濾和反滲透；化學(xué)氧化步驟中，氧化劑的加入量為2-200mg/L ；沉降步驟中，沉降時(shí)間> 8小時(shí)。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的氧化劑為次氯酸鹽、氯氣、二氧化氯、氯化異氰尿酸及氯化異氰尿酸鹽的一種或幾種。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，化學(xué)氧化步驟中，氧化劑的投加量為 5_50mg/Lo
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，沉降步驟中，沉降時(shí)間>24小時(shí)。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，殺菌步驟中，殺菌劑為次氯酸鹽、氯氣、二氧化氯、氯化異氰尿酸、氯化異氰尿酸鹽、臭氧、雙氧水、溴水、次溴酸鹽、季銨鹽和季磷鹽中的一種或幾種。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，殺菌步驟中，殺菌劑的投加量為2-200mg/L0
7.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，殺菌步驟中，殺菌劑的投加量為5-50mg/L0
8.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，過濾步驟中，采用砂濾和多介質(zhì)過濾的二級(jí)過濾方式。
9.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，過濾處理后的廢水，先進(jìn)入中間水池，然后再進(jìn)入反滲透系統(tǒng)中進(jìn)行反滲透脫鹽處理。
10.按照權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，中間水池的停留時(shí)間是0.5-6小時(shí)。
11.一種城市中水處理后的回用方法，將權(quán)利要求1中過濾處理后的廢水和反滲透處理后的廢水混合，使混合水的電導(dǎo)率符合循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水的要求，然后用作循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水。
12.—種城市中水處理后的回用方法，將權(quán)利要求1中反滲透處理后的廢水用作鍋爐用水補(bǔ)充水。
全文摘要
本發(fā)明涉及城市中水的處理及回用方法，包括將城市中水順序進(jìn)行化學(xué)氧化、沉降、曝氣生物濾池、殺菌、過濾和反滲透；化學(xué)氧化步驟中，氧化劑的加入量為2-200mg/L；沉降步驟中，沉降時(shí)間≥8小時(shí)。城市中水經(jīng)本發(fā)明方法處理后，可以用作鍋爐用水補(bǔ)充水；對(duì)于鹽含量超過回用循環(huán)水指標(biāo)的城市中水，采用本發(fā)明的方法處理后，可以用作循化冷卻水補(bǔ)充水。
文檔編號(hào)C02F9/14GK102452767SQ20101051921
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者李本高, 桑軍強(qiáng), 高峰 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院