專利名稱：一種用于中水回用的硅藻精土深度處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水處理領(lǐng)域，涉及一種用于中水回用的硅藻精土深度處理方法。
背景技術(shù)：
污水深度處理是指生活污水或工業(yè)廢水經(jīng)一級、二級處理后，再經(jīng)過物化處理，使出水作為可利用的水資源回用于生產(chǎn)生活的深度處理的方法或過程。常用于去除水中的微量CODra和BOD5有機(jī)污染物質(zhì)，SS、氮及磷等。目前深度處理的方法有絮凝沉淀法、砂濾法、活性炭法、臭氧氧化法、膜分離法、離子交換法、電解處理、濕式氧化法、蒸發(fā)濃縮法等物理 化學(xué)方法與生物脫氮、脫磷法等。傳統(tǒng)絮凝沉淀工藝投加傳統(tǒng)混凝劑，傳統(tǒng)無機(jī)混凝劑中，小分子鋁鹽使用量大，提高深度處理效率。使用鋁鹽后產(chǎn)生大量的Al (OH)3污泥沉淀，處理后水中鋁殘留量高，處理低溫低濁污水時(shí)效果較差；小分子鐵鹽腐蝕性強(qiáng)，穩(wěn)定性差，殘留于水中的鐵會(huì)使處理后的水著色等；無機(jī)高分子混凝劑投藥量相對小、產(chǎn)生的污泥量大同時(shí)存在絮凝效果不穩(wěn)定性問題。目前使用較多的是無機(jī)-有機(jī)復(fù)合混凝劑，此類絮凝劑投加藥劑種類多，尤其在低溫、低濁條件下，各種藥劑投加量及投加點(diǎn)都不同，增加了操作難度。雖然我國水質(zhì)型缺水越來越嚴(yán)重，污水經(jīng)過深度處理以達(dá)到中水回用的路線也已經(jīng)勢在必行，但因?yàn)樯疃忍幚矸椒ㄙM(fèi)用昂貴，管理較復(fù)雜，處理每噸水的費(fèi)用約為一級處理費(fèi)用的4 5倍以上，一直無法得到普遍性推廣。硅藻土經(jīng)過提純，在保持其多孔完整性、比表面積大、表面帶負(fù)電位等特性的同時(shí)，根據(jù)需要進(jìn)行改性成為硅藻精土，強(qiáng)化了其在污水處理中的功效。目前硅藻精土在污水處理中的應(yīng)用大多數(shù)被運(yùn)用于一級、二級處理中。作為一級處理而言，主要利用硅藻精土強(qiáng)大的吸附作用去除大部分污染物；而對于二級處理而言，利用硅藻精土吸附、絮凝、沉淀三大作用為一體的特點(diǎn)，可有效去除水中的C0Dra、SS、TP。但無論是一級或是二級處理，出水都無法到達(dá)回用水標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種用于中水回用處理技術(shù)的硅藻精土深度處理方法，通過深度處理使出水達(dá)到BG/T18920《城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，可用于廁所便器沖洗、綠化、洗車、掃除等生活雜用水，也適用于有同樣水質(zhì)要求的其他用途的水(循環(huán)冷卻水等)。一種用于中水回用的硅藻精土深度處理方法，經(jīng)過一級處理和二級處理后的污水流經(jīng)依次由快速混合區(qū)、沉淀區(qū)組成的深度處理系統(tǒng)進(jìn)行深度處理，處理過程中沉淀區(qū)的污泥部分回流至快速混合區(qū)，部分脫水外運(yùn)；其中硅藻精土投加到所述的快速混合區(qū)的快速混合池中，使池內(nèi)SS含量保持在40mg/L 80mg/L，池內(nèi)設(shè)置攪拌裝置進(jìn)行攪拌處理；當(dāng)硅藻精土與污水充分混合后在進(jìn)入沉淀池的過程中，隨著水流推行流速變慢，硅藻精土與水中微量污染物進(jìn)一步反應(yīng)；最后進(jìn)入沉淀區(qū)的沉淀池，進(jìn)行泥水分離，上清液出水，工藝流程圖見圖I。所述硅藻精土為硅 藻殼體含量達(dá)到85%以上(即> 85% )的硅藻土或者生物絮凝劑改性的硅藻土。所述的生物絮凝劑改性的硅藻土通過如下步驟制備得到(I)分別將產(chǎn)絮凝的微生物菌株發(fā)酵培養(yǎng)至穩(wěn)定生長期，發(fā)酵液離心除去菌體，濃縮上清液，向上清液中加入相當(dāng)于上清液重量O. 05-0. 15%的CaCl2和2 3倍上清液體積的無水乙醇，靜置，12000g離心15min，棄上清，得沉淀物I備用；將沉淀物I用O. 5-3. 0%,PH5-6的氯化鈉溶液溶解，用O. 3-1倍氯化鈉溶液體積的12%十六烷基三甲基溴化銨溶液吸附，再經(jīng)離心分離得沉淀物2備用；將沉淀物2用5-15%的氯化鈉溶解攪拌6-18h，加入2. 5-3. 5倍NaCl體積的無水乙醇，攪拌均勻，靜置，離心得沉淀物3，把沉淀物3用無水乙醇或乙醚稀釋，然后將其真空干燥5-6h得生物絮凝劑產(chǎn)品；(2)硅藻土中添加占硅藻土質(zhì)量30% 50%由步驟(I)制得的生物絮凝劑產(chǎn)品，經(jīng)過均勻混合后，配制成硅藻土精土 ；其中，所述的產(chǎn)絮凝的微生物菌株選自保藏號為CGMCC No. 3514,CGMCC No. 3515、CGMCC No. 3516中的至少一種微生物菌株；所述娃藻土為娃藻殼體含量達(dá)到85%以上(即^ 85% )的娃藻土。所述的生物絮凝劑與硅藻土的質(zhì)量比為3 7。對于生活污水，污水通過一級、二級處理后，水中污染物質(zhì)已經(jīng)基本被去除，進(jìn)入深度處理系統(tǒng)最低要求為一級B標(biāo)；對于工業(yè)污水及其他污水，進(jìn)入深度處理系統(tǒng)的污水其特征污染物要被基本去除。在快速混合這個(gè)過程中應(yīng)使硅藻精土迅速地?cái)U(kuò)散到水體中的各區(qū)域，使所有膠體顆粒幾乎在同一瞬間脫穩(wěn)并凝聚，這是初級混凝過程。在系統(tǒng)初次運(yùn)行時(shí)，一次性向快速混合池內(nèi)投加硅藻精土，使快速混合池內(nèi)SS (懸浮固體)含量在40mg/L 80mg/L ;然后，將沉淀區(qū)的污泥按排泥流量的10% 20%(v/v)回流到快速反應(yīng)區(qū)。隨著將沉淀區(qū)剩余含硅藻精土的污泥部分回流至快速混合區(qū)，可以補(bǔ)充因剩余污泥排放造成的深度處理系統(tǒng)中硅藻精土量的部分損失。正常運(yùn)行后，快速反應(yīng)區(qū)使用泵前加藥的方式，利用水泵葉輪使硅藻精土與污水充分混合，再持續(xù)加入快速混合池內(nèi)，根據(jù)不同水質(zhì)加藥量在5mg/L 10mg/L(即每處理IL污水投加5mg IOmg娃藻精土)，使快速混合池內(nèi)SS(懸浮固體)含量始終保持40mg/L 80mg/L。絮凝效果的好壞取決于下面兩個(gè)因素一是混凝劑水解后產(chǎn)生的高分子絡(luò)合物形成吸附架橋的聯(lián)結(jié)能力，這是由混凝劑的性質(zhì)決定的；二是微小顆粒碰撞的幾率和如何控制它們進(jìn)行合理的有效碰撞，這是由設(shè)備的動(dòng)力學(xué)條件所決定的。隨著礬花的長大，水流速度應(yīng)不斷減少?？焖俜磻?yīng)池內(nèi)所述的攪拌優(yōu)選采用螺旋攪拌方式，攪拌速率為40 60r/
mirio污水在所述的快速混合區(qū)停留時(shí)間優(yōu)選O. 2 O. 4h，污水在所述的沉淀區(qū)的停留時(shí)間為O. 6 O. 8h。沉淀設(shè)備是水處理工藝中泥水分離的重要環(huán)節(jié)，其運(yùn)行狀況直接影響出水水質(zhì)。在沉淀區(qū)內(nèi)，優(yōu)選采用斜管沉淀，占地面積小且固液分離清，但采用其他沉淀工藝也可達(dá)到本發(fā)明目標(biāo)。沉淀區(qū)底部裝有沉泥槽，剩余污泥一部分跟二沉池污泥剩余污泥一起通過脫水機(jī)房后外運(yùn)處置，另一部分回流到快速混合區(qū)，回流濃度以快速混合池內(nèi)SS濃度為準(zhǔn)，通?；亓鞅葹槌恋韰^(qū)污泥排泥流量的10 20% (v/v)。本發(fā)明根據(jù)不同水質(zhì)，通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)硅藻精土濃度、投藥量、回流比控制系統(tǒng)，達(dá)到本發(fā)明的目的。
權(quán)利要求
1.一種用于中水回用的硅藻精土深度處理方法，其特征在于經(jīng)過一級處理和二級處理后的污水流經(jīng)依次由快速混合區(qū)和沉淀區(qū)組成的深度處理系統(tǒng)進(jìn)行深度處理，處理過程中沉淀區(qū)的污泥部分回流至快速混合區(qū)，部分脫水外運(yùn)；其中硅藻精土投加到快速混合區(qū)的快速混合池中，使池內(nèi)SS含量保持在40mg/L 80mg/L，快速混合池內(nèi)設(shè)置攪拌裝置進(jìn)行攪拌處理；當(dāng)硅藻精土與污水充分混合后在進(jìn)入沉淀池的過程中，隨著水流推行流速變慢，硅藻精土與水中微量污染物進(jìn)一步反應(yīng)；最后進(jìn)入沉淀區(qū)的沉淀池，進(jìn)行泥水分離，上清液出水。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅藻精土深度處理方法，其特征在于所述硅藻精土為硅藻殼體含量達(dá)到85%以上的娃藻土或者生物絮凝劑改性的娃藻土,所述的生物絮凝劑改性的娃藻土通過如下步驟制備得到 (1)分別將產(chǎn)絮凝的微生物菌株發(fā)酵培養(yǎng)至穩(wěn)定生長期，發(fā)酵液離心除去菌體，濃縮上清液，向上清液中加入相當(dāng)于上清液重量0. 05-0. 15%的CaCl2和2 3倍上清液體積的無水乙醇，靜置，12000g離心15min，棄上清，得沉淀物I備用；將沉淀物I用0. 5-3.0%,PH5-6的氯化鈉溶液溶解，用0. 3-1倍氯化鈉溶液體積的12%十六烷基三甲基溴化銨溶液吸附，再經(jīng)離心分離得沉淀物2備用；將沉淀物2用5-15%的氯化鈉溶解攪拌6-18h，加入2.5-3. 5倍NaCl體積的無水乙醇，攪拌均勻，靜置，離心得沉淀物3，把沉淀物3用無水乙醇或乙醚稀釋，然后將其真空干燥5-6h得生物絮凝劑； (2)硅藻土中添加占硅藻土質(zhì)量30% 50%由步驟(I)制得的生物絮凝劑，經(jīng)過均勻混合后，配制成硅藻土精土 ； 其中，所述的產(chǎn)絮凝的微生物菌株選自保藏號為CGMCC No. 3514、CGMCC No. 3515、CGMCC No. 3516中的一種或多種；所述娃藻土為娃藻殼體含量達(dá)到85%以上的娃藻土。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅藻精土深度處理方法，其特征在于，所述的生物絮凝劑與硅藻土的質(zhì)量比為3 7。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的硅藻精土深度處理方法，其特征在于在所述的深度處理系統(tǒng)初次運(yùn)行時(shí)，一次性向快速混合池內(nèi)投加硅藻精土，使池內(nèi)SS含量在40mg/L 80mg/L ;正常運(yùn)行后，快速混合池使用泵前加藥的方式，利用水泵葉輪使硅藻精土與污水充分混合，再進(jìn)入快速混合池內(nèi)，根據(jù)不同水質(zhì)，硅藻精土加藥量在5mg/L 10mg/L，使池內(nèi)SS含量保持在40mg/L 80mg/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅藻精土深度處理方法，其特征在于所述的攪拌采用螺旋攪拌方式，攪拌速率為40 60r/min。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅藻精土深度處理方法，其特征在于污水在所述的快速反應(yīng)池停留時(shí)間為0. 2 0. 4h，污水在所述的沉淀區(qū)的停留時(shí)間為0. 6 0. 8h。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅藻精土深度處理方法，其特征在于由沉淀池回流至快速反應(yīng)池的污泥的回流比為沉淀區(qū)污泥排泥流量的10 20%。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅藻精土深度處理方法，其特征在于沉淀區(qū)采用斜管沉淀。
9.硅藻精土在污水深度處理中的應(yīng)用。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的應(yīng)用，其特征在于所述硅藻精土為硅藻殼體含量達(dá)到85%以上的硅藻土或者生物絮凝劑改性的硅藻土，所述的生物絮凝劑改性的硅藻土通過如下步驟制備得到(1)分別將產(chǎn)絮凝的微生物菌株發(fā)酵培養(yǎng)至穩(wěn)定生長期，發(fā)酵液離心除去菌體，濃縮上清液，向上清液中加入相當(dāng)于上清液重量0. 05-0. 15%的CaCl2和2 3倍上清液體積的無水乙醇，靜置，12000g離心15min，棄上清，得沉淀物I備用；將沉淀物I用0. 5-3.0%,PH5-6的氯化鈉溶液溶解，用0. 3-1倍氯化鈉溶液體積的12%十六烷基三甲基溴化銨溶液吸附，再經(jīng)離心分離得沉淀物2備用；將沉淀物2用5-15%的氯化鈉溶解攪拌6-18h，加入 、2.5-3. 5倍NaCl體積的無水乙醇，攪拌均勻，靜置，離心得沉淀物3，把沉淀物3用無水乙醇或乙醚稀釋，然后將其真空干燥5-6h得生物絮凝劑產(chǎn)品； (2)硅藻土中添加占硅藻土質(zhì)量30% 50%由步驟(I)制得的生物絮凝劑產(chǎn)品，經(jīng)過均勻混合后，配制成娃藻土精土 ； 其中，所述的產(chǎn)絮凝的微生物菌株選自保藏號為CGMCC No. 3514、CGMCC No. 3515、CGMCC No. 3516中的一種或多種；所述娃藻土為娃藻殼體含量達(dá)到85%以上的娃藻土。
全文摘要
本發(fā)明屬于水處理領(lǐng)域，公開一種用于中水回用處理技術(shù)的硅藻精土深度處理方法。經(jīng)過一級處理和二級處理后的污水流經(jīng)依次由投加硅藻精土的快速混合區(qū)和沉淀區(qū)組成的深度處理系統(tǒng)進(jìn)行深度處理，處理過程中沉淀區(qū)的污泥部分回流至快速混合區(qū)，部分脫水外運(yùn)；其中通過控制硅藻精土的投加量使所述的快速混合區(qū)中SS濃度控制在40mg/L～80mg/L，設(shè)置攪拌裝置對污水及硅藻精土進(jìn)行攪拌處理；當(dāng)硅藻精土與污水充分混合后隨著水流推行流速變慢，硅藻精土與水中微量污染物在緩流段進(jìn)行進(jìn)一步反應(yīng)，最后進(jìn)入沉淀區(qū)，進(jìn)行泥水分離，上清液出水。本方法的運(yùn)用，可以使出水達(dá)到BG/T18920《城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》。
文檔編號C02F1/56GK102616909SQ201210085730
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者傅婉蓉, 吳效祥, 柏勇, 藺嘉梅, 郭嘉, 郭燕, 顧文柳 申請人:江蘇省嘉慶水務(wù)發(fā)展有限公司