[发明专利]高盐反渗透浓水的回用处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及环境工程中的污水处理技术领域，尤其涉及一种污水再生过程中产生的高盐反渗透浓水的处理与回用设备。

背景技术

作为一种高效节能、环境友好的膜分离技术，反渗透膜(RO)广泛应用于医药、食品、饮料、海水淡化等领域，在水处理领域则主要用于地表水与地下水的净化、纯化、海水与苫咸水的淡化以及污水厂二级出水的再生回用处理。由于反渗透技术是一种最为微细的物理分离过程，在制备再生水的过程中，会产生含有高浓度盐分、溶解性有机污染物(DOM)的浓水(RO concentrate)。因反渗透浓水产量占原水总量的1/3～1/5，因此大量高盐浓水作为弃水排入污水厂，不仅给污水处理厂的正常运行造成严重威胁，出水中含有的高浓度盐分还会使受纳水体的生态系统遭到破坏，最终导致水体周围环境生态功能退化。许多研究表明，高浓度盐分的存在对生物活性有明显的抑制作用，当水的含盐质量分数在3％以上时，其生物处理效率明显下降。高盐度与难降解特性的叠加，使得RO浓水用常规生化法处理，不能满足回用水质要求或排放标准。但是2000年《环境科学》第1期和2005年《工业水处理》第2期报道，只要系统经过一定时间的驯化期或给系统投加筛选得到的耐盐菌或嗜盐菌，生化法也可以处理高盐度废水。

现有技术主要针对高盐高浓度有机废水的处理，一般采用改良的活性污泥法工艺，有机物去除效率高。但是活性污泥法产生的剩余污泥量大，易出现污泥膨胀现象，对于有机物浓度比较低的高盐废水，净化效率低。

发明内容

本发明旨在提出一种高盐反渗透浓水净化与回用处理设备，经过光催化氧化反应器与生物活性炭反应器协同作用，使处理后的水达到回用标准，实现反渗透浓水的资源化。

本发明的技术方案是：高盐反渗透浓水的回用处理设备，包括依次连接的下列处理单元：调节池、蠕动泵、光催化氧化反应器、生物活性炭反应器、低电压炭吸附反应器和超滤装置，生物活性炭反应器底部连接有空压机，各处理单元之间分别通过管道相连接，调节池进水口处设置进水管。超滤装置通过管道连接出水储槽。

调节池用于调节进水水量，以保证装置的连续进水，平稳运行。高盐反渗透浓水先进入调节池进行水量的调节，以确保整套装置能够连续进水，稳定运行。调节池容积为10～20升。

蠕动泵用于将调节池出水打入光催化氧化反应器。调节池出水由蠕动泵打入光催化氧化反应器，进行光催化氧化反应。

光催化氧化反应器的作用是利用光解反应，将高盐反渗透浓水中的大分子有机物转化为小分子有机物，提高反渗透浓水的可生化性，并去除一部分有机污染物。光催化氧化反应器中使用的光源是紫外线灯。紫外线灯的功率为39W，紫外线光波长为254nm。

生物活性炭反应器的主要作用是利用活性炭的物理吸附和生物膜的生化降解的协同作用，进一步去除有机污染物。经光催化氧化后出水自流进入生物活性炭反应器进行生化反应处理。

生物活性炭反应器中的活性炭采用柱状颗粒活性炭。柱状颗粒活性炭所附生物膜主要由耐盐菌群构成，还夹杂有少量原生动物。这些耐盐微生物在高盐条件下可以将有机污染物进行氧化分解，具有较强的有机物去除作用。耐盐菌群主要由假单胞菌属、芽孢菌、真菌、丝状菌等构成致密的菌胶团，还夹杂有少量微型动物如纤毛虫、漫游虫等。其来源于城市污水处理厂的回流活性污泥，经过强化驯化培养，附着于活性炭颗粒上形成活性生物膜。挂膜所用的活性污泥来源于污水处理厂回流活性污泥。

生物活性炭反应器底部连接有空压机，空压机的作用是提供压缩空气，供给生物活性炭反应器生物膜生化反应所需的氧气。

低电压炭吸附反应器的作用是对出水进行脱盐处理，去除水中的溶解性固体。生物活性炭反应器出水再进入低电压炭吸附反应器进行脱盐处理，去除大部分溶解性固体。

超滤装置的作用是将出水通过超滤膜进行过滤净化处理。低电压炭吸附反应器出水进入超滤装置，经超滤膜过滤净化后出水储存在出水储槽中。出水达到再生水用作工业用水水源的水质标准，可以回用作工业冷却水补充水。

所述高盐反渗透浓水的指标如下：pH值为8～9，COD值为200～300mg/L，溶解性有机碳DOC值为40～50mg/L，总溶解性固体TDS值为2000～4000mg/L，色度值为120～200(Pt-Co)。

利用本发明所述的高盐反渗透浓水的回用处理设备处理高盐反渗透浓水的工艺步骤如下：