[发明专利]水力渗透中水处理工艺及设备

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种利用物理、化学的方法进行中水处理的工艺及设备，尤其是一种能缩短工艺流程、减少投资和占地、降低能耗和运行成本；增加出水率和出水效率、提高并稳定出水水质及管理简便的物理、化学中水处理工艺及设备。

背景技术

目前，公知的对生活杂排水进行物理、化学中水处理方法有两种。第一种是由格删、调节池、毛发集聚器、提升泵、加药装置、混合池、沉淀池(气浮)、过滤装置、活性碳吸附和消毒工艺流程组成。原水在流入调节池前经格删去除水中大块杂物，并在调节池内进行均化水质和流量调节。从调节池出来的污水由提升泵提升并加入絮凝剂到混合池，在混合池内，利用机械或曝气等措施使污水与絮凝剂充分混合、作用之后，进入沉淀池。在沉淀池内，污水中的杂质与絮凝剂形成的絮凝物凝聚、沉淀，其中大且比水重的絮凝物沉到池底从水中分离出去，比水轻的絮凝物及微絮凝随着水流进入过滤装置，在过滤介质的吸附和拦截作用下被去除。为扩大中水的使用范围，提高处理水质，增加水质稳定性，通常结合活性炭吸附、臭氧氧化等处理工艺，然后消毒灭菌进入清水池备用。；第二种方法是采用膜过滤取代第一种方法中混合、沉淀、过滤工艺。但是，第一种方法存在几方面的问题

1、工艺流程过长，投资和占地较大；

2、格栅只能拦截大块杂物，对不溶于水的其他杂物没有作用，使这些杂物在调节池内陈积、腐烂。为防止污水腐败变臭，在调节池内增设曝气装置进行预曝气，增加投资和能耗；

3、毛发集聚器设置在提升泵吸水管前的管道上，由于较快的水流流速及提升泵的抽吸作用，较短的毛发很难集聚下来，而较长的毛发大部分已被用户的地漏截留下来，所以在此设置毛发集聚器不合适，意义也不大；

4、在沉淀(气浮)池中，生活废水中的污染物与絮凝剂形成的絮凝物不易沉淀，悬浮在水中的絮凝物无论是沉淀还是气浮去除效果都不理想，实验测定去除率在60％左右，其余部分通过过滤装置的过滤介质进行拦截和吸附，致使过滤介质很快堵塞，需要经常冲洗，浪费电能和清水，影响出水率及出水效率，出水水质不稳定；

第二种方法较第一种方法，提高并稳定了出水水质；但膜容易堵塞且不容易清洗，操作复杂，并降低了出水率及出水效率；为延缓膜被堵塞的速度，连续不断的曝气，耗能增加。

以上问题的存在，制约了建筑中水回用的实施和推广。

发明内容

为了克服现有对生活杂排水物理、化学中水处理工艺中存在的工艺流程过长、投资和占地较大、运行管理复杂、耗能和运行费用高、出水率及出水效率低、出水水质不稳定等问题和不足，本发明提供一种小型、高效、节能的中水处理工艺及设备对生活杂排水进行物理、化学中水处理，即水力渗透分离中水处理工艺及设备，该工艺及设备不仅缩短了工艺流程，减少了投资和占地，降低了能耗和运行费用，而且增加了出水率和出水效率，同时提高并稳定了出水水质，该工艺采用全自动控制，管理简便。

根据原水水质及中水用途的不同，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

方案一：用水力渗透分离器取代现有中水处理工艺中的混凝、沉淀(气浮)、过滤，或者取代混凝、沉淀(气浮)、过滤及活性炭吸附，其作用是去除溶于水的污染物及部分悬浮物，使主体设备一体化，减少投资和占地，缩短工艺流程；水力渗透分离器内设置的渗透材料不会堵塞，不需经常清洗，克服了因沉淀(气浮)去除率低而导致过滤介质很快堵塞，需要经常冲洗而耗能、费水；水力渗透分离器的使用，使管理简化，提高并稳定了出水水质，增加了出水率及出水效率。

方案二：用固液分离器取代现有中水处理工艺中的格栅和毛发集聚器，并设置在原水出口处调节池的前段，其作用是去除不溶于水的杂物及部分悬浮物，避免不溶于水的杂物在调节池内沉积、腐烂，不须再增设曝气装置，减少耗能，同时毛发也被有效去除；用水力渗透分离器取代现有中水处理工艺中的混凝、沉淀(气浮)、过滤，或者取代混凝、沉淀(气浮)、过滤及活性炭吸附，其作用是去除溶于水的污染物及部分悬浮物。

方案三：用固液分离器取代现有中水处理工艺中的格栅和毛发集聚器，并设置在原水出口处调节池的前段，其作用是去除不溶于水的杂物及部分悬浮物；加药装置的加药点设置在提升泵前调节池后的管道上，在提升泵后水力渗透分离器前设置一个水力混合器，其作用是使加入的药剂与污水混合均匀，药剂与污染物充分作用，混合过程的动力是利用提升泵的液轮转动搅拌及在混合器中利用提生泵的剩余水头扰动，节省动力；用水力渗透分离器取代现有中水处理工艺中的混凝、沉淀(气浮)、过滤，或者取代混凝、沉淀(气浮)、过滤及活性炭吸附，其作用是去除溶于水的污染物及部分悬浮物。