一種污水處理的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，特別涉及一種生活污水處理的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和人口規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市水資源緊缺和水污染加劇的問題，日漸成為限制我國城鎮(zhèn)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。城市規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，導(dǎo)致城市用水需求激增，污水處理負(fù)荷持續(xù)增長，這對(duì)城市水資源保障和污水處理水平提出了新的要求。
[0003]近年來，污水作為污染物載體和處理對(duì)象，憑借其所蘊(yùn)含的豐富水資源和有機(jī)物，被研究者們認(rèn)為是一種可再生資源。污水資源化的開展，可以有效地增加城市再生水供給，緩解水資源壓力，同時(shí)從總量上減少了污水排放，保護(hù)了城市水生態(tài)環(huán)境。污水中蘊(yùn)含的有機(jī)物可以通過污水能源化手段實(shí)現(xiàn)能源或資源回收，生產(chǎn)沼氣和無機(jī)鹽等物質(zhì)。
[0004]傳統(tǒng)的好氧膜生物反應(yīng)器工藝實(shí)現(xiàn)了膜分離與好氧生物處理的有機(jī)結(jié)合。憑借其出水水質(zhì)好、占地小等優(yōu)點(diǎn)，該種類型的在城市污水處理等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而，這種類型的膜生物反應(yīng)器具有高能耗、膜污染等問題，導(dǎo)致工藝的運(yùn)行成本較高。
[0005]針對(duì)這一問題，需要研究出一種新型的污水處理的方法和裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述問題，本著節(jié)能減排、能源回收的原則，針對(duì)城市污水中的污染物，利用了厭氧生物反應(yīng)器、正滲透膜組件和電滲析工藝，研發(fā)了一種用于處理生活污水的厭氧生物反應(yīng)器、正滲透膜組件以及電滲析耦合的污水處理工藝，可以處理污水、回收能源，并達(dá)到驅(qū)動(dòng)液回收利用的目的。
[0007]因此，本發(fā)明提供了一種污水處理的方法，其包括如下步驟:
[0008]步驟A:對(duì)所述污水進(jìn)行厭氧生物處理，得到污水混合液；
[0009]步驟B:利用驅(qū)動(dòng)液通過正滲透作用使所述污水混合液中的水滲透到所述驅(qū)動(dòng)液中，得到汲取液，其中，所述汲取液為所述驅(qū)動(dòng)液與從污水混合液滲透到驅(qū)動(dòng)液中的水的混合液；
[0010]步驟C:通過電滲析將所述汲取液中的水分離出來。
[0011]其中驅(qū)動(dòng)液可以是高滲溶液，例如氯化鈉溶液、氯化鎂溶液、乙二胺四乙酸二鈉溶液和蔗糖溶液等。其中氯化鈉溶液的濃度可以為0.5-1.5mol/L的范圍，在該驅(qū)動(dòng)液濃度的條件下，厭氧生物反應(yīng)器和正滲透膜結(jié)合處理污水后的出水情況可以達(dá)到如下指標(biāo):C0D濃度<20mg/L，氨氮<5mg/L，總氮(TN) <5mg/L，總磷(TP)基本檢測不出，例如總磷<0.lmg/L。
[0012]在本發(fā)明中，將厭氧生物反應(yīng)器、正滲透膜與電滲析耦合，既利用厭氧生物反應(yīng)器和正滲透膜處理污水，又可利用電滲析將汲取液中的淡水分離出來，并且在將淡水分離出來后，由于汲取液得到了濃縮一一電滲濃縮液，并發(fā)明通過巧妙的設(shè)置將該電滲濃縮液回收進(jìn)一步用作驅(qū)動(dòng)液，從而達(dá)到了循環(huán)利用的目的。
[0013]將正滲透膜與厭氧生物反應(yīng)器相結(jié)合，既能保證對(duì)生活污水的處理效果，又能克服厭氧生物反應(yīng)器出水水質(zhì)不好的缺點(diǎn)，得到潔凈的出水，但厭氧生物反應(yīng)器對(duì)氮磷的去除能力仍然有限，正滲透膜可以將氮磷截留，理論上只有水分子可以透過正滲透膜。
[0014]汲取液被栗入電滲析裝置后，被分離為淡水和電滲析濃縮液，其中對(duì)淡水進(jìn)行收集，以便回收利用，電滲析濃縮液根據(jù)電導(dǎo)率反饋?zhàn)钥叵到y(tǒng)自動(dòng)被加入汲取液中，以保持驅(qū)動(dòng)液濃度基本不變。
[0015]在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述污水混合液中的水被滲透到驅(qū)動(dòng)液中之后得到的濃縮混合物，所述濃縮混合物被用于厭氧生物處理，所述濃縮混合物為所述污水混合液中的水被滲透出去之后的剩余物。其中，在一般情況下，污水混合液中的水僅部分地被滲透出去。
[0016]在一個(gè)具體實(shí)施例中，在所述步驟C中，所述汲取液中的水被分離出來之后得到電滲析濃縮液，所述電滲析濃縮液被回收用做所述驅(qū)動(dòng)液。其中，在一般情況下，汲取液中的水僅部分地被分咼出去。
[0017]在一個(gè)具體實(shí)施例中，污水，例如生活污水的⑶D濃度為520-560mg/L，氨氮為40-60mg/L，總氮、總磷濃度分別在45-60mg/L和5-10mg/L。實(shí)際操作中污水濃度可與之相當(dāng)。
[0018]本發(fā)明還提供了一種污水處理裝置，其包括:
[0019]厭氧生物反應(yīng)器，
[0020]與所述厭氧生物反應(yīng)器相連通的正滲透膜組件，
[0021 ]與正滲透膜組件相連通的汲取液儲(chǔ)存容器，以及
[0022]與汲取液儲(chǔ)存容器相連通的電滲析組件。
[0023]在本發(fā)明中，在進(jìn)行污水處理前，由于驅(qū)動(dòng)液可儲(chǔ)存于汲取液儲(chǔ)存容器中，但是在進(jìn)行污水處理時(shí)，儲(chǔ)存于汲取液儲(chǔ)存容器中的液體由于包含了從正滲透膜組件中滲透過來的淡水，因此，儲(chǔ)存于汲取液儲(chǔ)存容器中的液體也可以稱作汲取液。并且由于其被用于循環(huán)利用，所以更準(zhǔn)確地說，當(dāng)液體從汲取液儲(chǔ)存容器流向正滲透膜組件，以及從電滲析組件流向汲取液儲(chǔ)存容器，該液體可以稱作驅(qū)動(dòng)液，其中，從電滲析組件流向汲取液儲(chǔ)存容器的液體還可以形象地稱為電滲析濃縮液；當(dāng)液體從正滲透膜組件流向汲取液儲(chǔ)存容器，以及從汲取液儲(chǔ)存容器流向電滲析組件時(shí)，該液體可以稱作汲取液。
[0024]在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述正滲透膜組件包括第一腔室和第二腔室。
[0025]在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述厭氧生物反應(yīng)器的出口與所述正滲透膜組件的入口連接;所述正滲透膜組件的出口與所述厭氧生物反應(yīng)器的入口連接。也就是說，所述厭氧生物反應(yīng)器與所述正滲透膜組件構(gòu)造成使所述厭氧生物反應(yīng)器中的污水混合液流向所述正滲透膜組件，以及使所述正滲透膜組件中的污水混合液經(jīng)過正滲透作用剩余得到濃縮混合物流向所述厭氧生物反應(yīng)器。更加具體的說，所述厭氧生物反應(yīng)器的出口與所述正滲透膜組件的第一腔室的入口連接;所述正滲透膜組件的第一腔室的出口與所述厭氧生物反應(yīng)器的入口連接。在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述汲取液儲(chǔ)存容器的出口與所述電滲析組件的入口連接;所述電滲析組件的出口與所述汲取液儲(chǔ)存容器的入口連接。也就是說，所述汲取液儲(chǔ)存容器與所述電滲析組件構(gòu)造成使所述汲取液儲(chǔ)存容器中的驅(qū)動(dòng)液流向所述電滲析組件，以及使所述電滲析組件中的汲取液經(jīng)電滲析濃縮后的電滲析濃縮液流向所述汲取液儲(chǔ)存容器。
[0026]在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述汲取液儲(chǔ)存容器的第二出口與所述正滲透膜組件的第二入口連接;所述正滲透膜組件的第二出口與汲取液儲(chǔ)存容器的第二入口連接。也就是說，所述述汲取液儲(chǔ)存容器與所述正滲透膜組件構(gòu)造成使所述述汲取液儲(chǔ)存容器中的驅(qū)動(dòng)液流向所述正滲透膜組件，以及使所述正滲透膜組件中的汲取液流向所述汲取液儲(chǔ)存容器。更加具體的說，所述汲取液儲(chǔ)存容器的出口與所述正滲透膜組件的第二腔室的入口連接；所述正滲透膜組件的第二腔室的出口與所述汲取液儲(chǔ)存容器的入口連接。
[0027]在一個(gè)具體實(shí)施例中，在所述汲取液儲(chǔ)存容器和所述電滲析組件之間設(shè)置汲取液濃度傳感器和/或電滲析濃縮液濃度傳感器。更具體的說，在所述汲取液儲(chǔ)存容器的出口與所述電滲析組件的入口的連接處設(shè)置有汲取液濃度傳感器;在所述電滲析組件的出口與所述汲取液儲(chǔ)存容器的入口的連接處設(shè)置有電滲析濃縮液濃度傳感器。
[0028]其中汲取液濃度傳感器可是測定汲取液的濃度