[实用新型]一种污水处理及海水淡化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及水处理的技术领域，尤指一种污水处理及海水淡化装置。

背景技术

近年来，我国工业的飞速发展一方面促进了国民经济的快速增长，另一方面也给环境带来了前所未有的沉重负担。尤其是在水资源方面，我国目前形势严峻，城市用水量和废水排放量剧增，绝大多数城市水源供水量日益不足，各地水环境日趋恶化。传统的污水处理方法由于诸多因素，已经越来越不能适应目前形势下世界大多数国家对污水处理的要求。在这种背景下，各国专家学者都致力于新型污水处理方法的研究。随着我国对于膜生物反应器研究开发的逐步深入，该污水处理工艺在国内的应用逐渐广泛起来。

现有的好氧膜生物反应器主要是以微滤、超滤反渗透等工艺为主，但这些方法受渗透压力的影响，其富集浓缩倍数有限，且能耗也高。

另一方面，在发展海洋经济的过程中，海水淡化日益受到人们的关注。海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法。目前应用反渗透膜的反渗透法以其设备简单、易于维护和设备模块化的优点迅速占领市场，逐步取代蒸馏法成为应用最广泛的方法。为使反渗透装置正常运行，盐水侧压力必须高于渗透压，一般在4～7MPa范围内，运行成本主要是为由此产生的能耗费用。

为了降低反渗透海水淡化的能耗，有人开发了将海水淡化与污水处理耦合的技术，例如中国专利申请CN102276113A，该技术利用海水侧的盐差作用，由正渗透膜生物反应器对污水进行处理，同时对海水进行稀释，这样就可以通过较低压的反渗透膜对稀释后的海水进一步淡化处理，从而降低能耗。

然而，上述专利前案的正向渗透膜生物反应器为内置一体式结构，其膜组件置于反应器内部，污泥及各种微生物较易附着在膜表面或进入膜孔隙内部，使得透水率下降而造成膜污染，故一体式的膜污染现象更为明显。虽然可以通过曝气降低膜污染，但是受到曝气、污泥等诸多因素的影响，出水不易稳定，且对操作条件的要求更高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种在对污水进行深度处理的同时，可低压淡化海水的外置式正向渗透好氧膜生物反应器，其运行稳定且可减少膜污染。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是：

一种污水处理及海水淡化装置，包括正向渗透膜组件、好氧生物反应器以及反渗透膜组件；该正向渗透膜组件设置在该好氧生物反应器的外部，该正向渗透膜组件中安装有正向渗透膜将正向渗透膜组件分为两部分，其中一部分为海水侧，侧壁上开有海水进口及海水出口，另一部分为污水侧，侧壁上开有污水进口及污水出口；该海水进口通过管道与海水泵相连，该海水出口通过管道与所述反渗透膜组件相连；该污水进口通过管道与循环泵及所述好氧生物反应器相连，该污水出口通过回流管道与好氧生物反应器相连。

所述的正向渗透膜组件型式可以为卷式膜组件。

采用上述方案后，由于本实用新型将正向渗透膜组件外置在好氧生物反应器外部，膜组件不易受到生物反应器内活性污泥或各种微生物的附着，因此可以降低膜污染；而且无需曝气，结构更简单，成本更低；过滤过程由泵（循环泵及海水泵）提供较高的剪切流速，对膜可以起到冲刷作用，降低膜污染，因此出水通量更稳定，适合在海边的污水处理系统使用。

此外，本实用新型还具有如下优点：

1、污水处理效率高。由污水的好氧生物反应器与正向渗透膜构成了污水处理系统，该系统由于膜的分离截留作用，构成了膜生物反应器。与采用常规微滤或超滤膜构建的膜生物反应器类似，该反应器有膜生物反应器的同样优势。包括污泥浓度高，处理效率高，占地面积小，自动化程度高等优势。同时其通过FO（正渗透）的出水水质远高于超滤出水的水质，渗透进入海水侧。

2、设备投资低。好氧反应器的出水进入海水侧后，稀释了海水浓度，海水淡化所需压力降低，使得设备较常规7-10Mpa下的海水淡化设备加工工艺简化，设备在壁厚、抗腐蚀等方面的要求下降，总体造价低。

3、运行能耗低，运行成本低。正向渗透两侧的循环泵仅提供海水和污水的循环，无特别压力要求；低压状况下运行有效降低了运行成本。

4、海水淡化压力低。淡水由FO的污水侧不断进入海水侧，使得海水侧的海水浓度降低。适当的工艺参数可使得海水中盐浓度降低至1%左右，从而可以在2-3Mpa压力下完成海水淡化过程。

总之，该本实用新型一方面有效处理了近岸的污水，同时可以低压进行海水淡化，降低污水处理成本，具有明显优势。

附图说明