一種污水回用系統(tǒng)和污水處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種污水處理系統(tǒng)，具體涉及一種污水回用系統(tǒng)和污水處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 水資源的短缺和排污的環(huán)保壓力，制約著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。因此，各工業(yè)企 業(yè)、市政污水廠等紛紛嘗試開始進(jìn)行污水深度處理和中水回用，以實(shí)現(xiàn)污水資源化利用，更 好的保護(hù)環(huán)境，解決水問題。
[0003] 圖1所示為一種現(xiàn)有技術(shù)中的水資源利用的示意圖，自然水或者地下水輸送到自 來水公司，由自來水公司處理后向外輸送生活用水或者向外輸送工業(yè)用水，生活用水經(jīng)使 用后由市政污水處理站進(jìn)行處理，處理后的部分廢水作為中水進(jìn)行回用，另一部分檢測(cè)達(dá) 標(biāo)后直接排放到自然河道；工業(yè)用水經(jīng)使用后，廢水中的一部分作為中水進(jìn)行回收?？梢?目前的方案中僅是對(duì)部分廢水進(jìn)行了回收利用，而且回收利用的方式主要以中水回用的方 式，因此有待開發(fā)一種全面的中水回用系統(tǒng)，有利于解決目前水資源短缺和排污環(huán)保壓力 的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種全面回用污水和利用能源 的系統(tǒng)及其使用方法。
[0005] 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種污水回用系統(tǒng)，包括污水處理系統(tǒng)和中水回用系 統(tǒng)，其中污水處理系統(tǒng)包括一次水處理系統(tǒng)和二次水處理系統(tǒng)，一次水處理系統(tǒng)用于將生 活生產(chǎn)的污水處理成廢水和回用水，二次水處理系統(tǒng)將回用水處理成居民生活用水和中 水；中水回用系統(tǒng)用于將經(jīng)污水處理系統(tǒng)處理后的水根據(jù)水質(zhì)情況輸送給不同的使用場(chǎng) 合，中水回用系統(tǒng)包括工業(yè)企業(yè)用水系統(tǒng)和市政用水使用系統(tǒng)。
[0006] 進(jìn)一步地，該污水回用系統(tǒng)還包括熱能利用系統(tǒng)，用于對(duì)污水處理過程中水的溫 差進(jìn)行自然熱能的交換。優(yōu)選地，該自然熱能的交換包括從污水處理中提取的熱能應(yīng)用到 供暖系統(tǒng)，利用回用水與室溫的溫差對(duì)中央空調(diào)進(jìn)行能源供給和/或提升中水回用水的溫 度。
[0007] 更優(yōu)選地，該污水處理系統(tǒng)還包括三次水處理系統(tǒng)，用于對(duì)居民生活用水進(jìn)行處 理，以獲得直飲水。
[0008] 上述一次水處理系統(tǒng)和二次水處理系統(tǒng)均包括微濾膜水處理系統(tǒng)和RO膜水處理 系統(tǒng)，微濾膜水處理系統(tǒng)用于除濁、去除懸浮顆粒，RO膜水處理系統(tǒng)用于脫鹽。
[0009] 其中微濾膜水處理系統(tǒng)中的微濾膜采用MBR膜，采用MBR膜的微濾膜水處理系統(tǒng) 包括通過管道依次相連的沉淀池、調(diào)節(jié)池、兼氧池和MBR池，還包括控制系統(tǒng)。優(yōu)選地，沉淀 池、調(diào)節(jié)池、兼氧池和MBR池上安裝有水位器，管道上安裝有泵和閥，通過控制系統(tǒng)對(duì)泵和 閥進(jìn)行控制。
[0010] 上述一次水處理系統(tǒng)和二次水處理系統(tǒng)均包括超濾膜處理系統(tǒng)和RO膜處理系 統(tǒng)，其中，該超濾膜處理系統(tǒng)中的超濾膜采用中空纖維超濾膜。更優(yōu)選地，中空纖維超濾膜 的過濾粒徑為〇· Olum到0· 2um〇
[0011] 本發(fā)明還提供如下技術(shù)方案：一種使用上述污水回用系統(tǒng)進(jìn)行污水處理的方法， 該方法包括如下步驟：
[0012] 步驟一、一次水處理：生活生產(chǎn)的污水經(jīng)一次處理系統(tǒng)處理后分為廢水和回用水， 其中，廢水直接達(dá)標(biāo)排放；
[0013] 步驟二、二次水處理：二次處理系統(tǒng)對(duì)回用水進(jìn)行處理，處理后達(dá)到生活用水標(biāo)準(zhǔn) 的部分作為居民生活用水，未達(dá)到生活用水標(biāo)準(zhǔn)的部分作為中水；
[0014] 步驟三、中水和居民生活用水經(jīng)使用后又作為生活生產(chǎn)污水進(jìn)行上述步驟一和二 的處理。
[0015] 進(jìn)一步地，上述步驟一和步驟二在處理過程中產(chǎn)生的熱能經(jīng)提取后進(jìn)行回收利 用。
[0016] 上述步驟一和步驟二均采用膜法處理，該膜法處理包括：步驟Sl :除濁、去除懸浮 顆粒；以及步驟S2 :脫鹽；其中步驟Sl使用超濾膜或微濾膜將生活生產(chǎn)污水中殘余的懸浮 顆粒截留，使出水澄清，達(dá)到回用或者進(jìn)一步處理的要求；步驟S2使用反滲透（RO)膜或者 納濾（NF)膜，將澄清的出水進(jìn)行膜脫鹽，分為濃水和淡水兩股水，濃水直接達(dá)標(biāo)排放，淡水 進(jìn)行回用或者進(jìn)一步處理。
[0017] 上述方法中還包括三次水處理的步驟，用于將步驟二處理得到的居民生活用水進(jìn) 行處理以獲取直飲水。
[0018] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0019] (1)中水回用是緩解水資源短缺的有效途徑，是實(shí)現(xiàn)水資源可循環(huán)利用的主要環(huán) 節(jié)，還能帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效率。它與開發(fā)其它水資源相比，具有比遠(yuǎn)距離飲水便宜、比海水 淡化經(jīng)濟(jì)和易于取得社會(huì)效益等優(yōu)勢(shì)。并且水資源的循環(huán)使用，減少了污水排放，緩解水資 源短缺。
[0020] (2)中水回用的用途：1)可以用于農(nóng)田的灌溉、園林綠化、工業(yè)、大型建筑沖洗以 及游樂與環(huán)境還有消防、空調(diào)和水沖廁所等市政雜用。2)在本套系統(tǒng)中中水回用后經(jīng)過RO 反滲透以及消毒系統(tǒng)后可以達(dá)到國(guó)家的飲用水標(biāo)準(zhǔn)，緩解飲用水短缺的壓力。
[0021] (3)廢水再生利用還有助于改善生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)水生態(tài)良性循環(huán)。
[0022] (4)能源（包括水、熱能）的回收利用，貫徹了國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
[0023] (5)本發(fā)明采用膜法處理技術(shù)，產(chǎn)水水質(zhì)優(yōu)良，滿足更多、更高的用水需求。其中 經(jīng)MBR工藝后的出水水質(zhì)濁度極低，無須再進(jìn)行處理可直接進(jìn)入后續(xù)RO膜系統(tǒng)進(jìn)行脫鹽； 并且由于出水COD非常低（預(yù)計(jì)可達(dá)到40~6mg/L)，這樣后續(xù)RO膜系統(tǒng)的濃水通?？梢?直接排放，不需要考慮濃水再處理問題。RO膜對(duì)污水脫鹽處理的脫鹽率達(dá)95%以上，對(duì)化 學(xué)需氧量（COD)、生化需氧量（BOD)去除率在85%以上，水回收率為70%-85%，并且由于 出水含鹽量、硬度、濁度、C0D、SS等指標(biāo)極低，一般可直接回用或進(jìn)一步脫鹽作為純水、鍋爐 補(bǔ)給水等使用，而濃水達(dá)標(biāo)排放。
【附圖說明】
[0024] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的中水回用系統(tǒng)的示意圖。
[0025] 圖2為本發(fā)明的中水回用系統(tǒng)的示意圖。
[0026] 圖3為典型中水回用流程設(shè)計(jì)圖。
[0027] 圖4為MBR工藝的流程圖。
[0028] 圖5為MBR水處理系統(tǒng)的示意圖。
[0029] 圖6為純凈水反滲透設(shè)備的示意圖。
[0030] 圖中的線條的含義見下表：
[0031]

【具體實(shí)施方式】
[0032] 本發(fā)明從污水深度處理和中水回用以及能源利用的角度，提出了一種污水回用系 統(tǒng)和水資源處理模式，如圖2所示。該污水回用系統(tǒng)包括污水處理系統(tǒng)和中水回用系統(tǒng)，其 中污水處理系統(tǒng)包括一次水處理系統(tǒng)和二次水處理系統(tǒng)，一次水處理系統(tǒng)用于將生活生產(chǎn) 的污水處理成廢水和回用水，二次水處理系統(tǒng)將回用水處理成居民生活用水和中水。對(duì)于 居民生活用水，如果需要的話也可以進(jìn)行三次水處理，以獲得直飲水。中水回用系統(tǒng)用于將 經(jīng)污水處理系統(tǒng)處理后的水根據(jù)水質(zhì)情況輸送給不同的使用場(chǎng)合，中水回用系統(tǒng)包括工業(yè) 企業(yè)用水系統(tǒng)和市政用水使用系統(tǒng)。
[0033] 所述污水處理系統(tǒng)包括通過管道依次相連的沉淀池、調(diào)節(jié)池、兼氧池和 MBR(Membrane Biological Reactor，簡(jiǎn)稱MBR)池，還包括控制系統(tǒng)，其中沉淀池、調(diào)節(jié)池、 兼氧池和MBR池上安裝有水位器，管道上安裝有泵和閥，通過控制系統(tǒng)對(duì)泵和閥進(jìn)行控制。 所述中水回用系統(tǒng)包括生活用水箱和中水回用水箱，生活用水箱用于儲(chǔ)存居民生活用水， 中水回用水箱用于儲(chǔ)存中水。
[0034] 本發(fā)明還提出了上述污水回用系統(tǒng)的水資源處理模式，在該處理模式中，生活生 產(chǎn)的污水經(jīng)一次處理后分為廢水和回用水，其中，廢水直接達(dá)標(biāo)排放，回用水進(jìn)行二次處 理，二次處理后的回用水中達(dá)到生活用水標(biāo)準(zhǔn)的部分作為居民生活用水，未達(dá)到生活用水 標(biāo)準(zhǔn)的部分作為中水；如果需要的話，居民生活用水可以再次經(jīng)新生飲用水工程三次處理 后作為直飲水使用，中水、居民生活用水和直飲水經(jīng)使用后又作為生活生產(chǎn)污水進(jìn)行上述 處理。處理過程中產(chǎn)生的熱能經(jīng)提取后進(jìn)行回收利用，廢水排放所需的能源和回用水二次 處理所需的能源可以由太陽能發(fā)電工程提供。上述水資源處理模式不僅實(shí)現(xiàn)了污水資源化 利用，更好的保護(hù)了環(huán)境，解決了水資源短缺的問題，而且還有效回收和利用了污水處理過 程中的熱能，從而避免了資源浪費(fèi)。
[0035] 上述水資源處理模式可以對(duì)污水進(jìn)行深度處理，并實(shí)現(xiàn)中水回用。在污水深度處 理和中水回用