[发明专利]一种基于A‑O工艺的污水处理系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种基于A-O工艺的污水处理系统及方法。

背景技术

目前，我国农村和小城镇的污水无害化处理设施建设得过少，大部分小城镇的污水直接排入水体及相关流域，不仅污染了江河湖泊和地下水，而且对土壤和大气也都造成了不良影响，导致潜在的疾病传播，已成为一个急需解决的社会问题；同时，已建污水处理设施不够完善，运行经费缺乏，运行管理不利。小城镇污水对环境的污染仍在加剧，与我国经济蓬勃发展的大好形势极不相称；2012年全国城市污水的处理率为82％，县城为60％，而建制镇为20％，农村仅为7％；90％以上的小城镇的水体受到不同程度的污染，78％的城镇河段不宜做饮用水，50％的城镇地下水受到影响。农村和小城镇污水对环境造成的污染不容忽视。

目前，现有的污水处理方法包括：化学沉淀法、电解法、吸附法离子交换法等。

(1)化学沉淀法：在工业废水中投加某种化学物质，使其与废水中某些溶解性物质发生反应，生成难溶盐而沉淀下来，这种方法称为化学沉淀法。传统的化学沉淀法包括中和沉淀法、硫化物沉淀法和钡盐沉淀法等。

(2)电解法：应用电解的基本原理，使废水中重金属离子在阳极板和阴极板上分别发生氧化还原反应，使重金属富集，从而使废水中重金属得以去除，并可回收重金属。电解法处理重金属废水具有运行可靠、重金属去除率高，可回收利用等特点。但由于重金属浓度低时电耗大、投资成本高，电解法只适合处理高浓度重金属废水。

(3)吸附法：吸附法是利用吸附剂吸附废水中重金属的一种方法，传统的吸附剂有活性炭、沸石、粘土矿物等天然物质。活性炭的吸附能力强，对重金属去除率高，但价格昂贵，使用寿命短。近些年来发现矿物材料具有很强的吸附能力，其中天然沸石吸附能力最强，也是最早用于重金属废水处理的矿物材料。

(4)离子交换法：离子交换法处理重金属废水是利用离子交换树脂上的可交换离子与重金属离子发生交换反应，从而去除废水中重金属离子的方法，离子交换技术去除废水中的重金属，净化后出水中重金属离子浓度远低于化学沉淀法处理后出水中重金属离子的浓度，通过回收再生后的溶液，可以实现重金属的回收。离子交换树脂性能对重金属离子的去除效果有较大影响。

中国专利CN 104370411 A公布了一种工业废水重金属去除的方法，包括以下几个步骤：第一步、首先将含有重金属的工业废水通过污水管道排放入城市污水管网前，让其与粉碎的工业废弃物煤渣粒和/或粉煤灰原渣在吸附池中直接接触吸附；吸附后进行固液分离；第二步、生物淋滤处理：在生物淋滤池中接种嗜酸性硫杆菌菌株，在该池中完成污泥中重金属的生物淋滤侵出；第三步、板框压滤分离：用泵将生物淋滤处理后的污泥泵入板框压滤机进行压滤分离，得到脱除重金属的污泥和含重金属的污水；第四步、脱除重金属的污泥加碱中和到PH值为6-7，运至污泥堆肥厂堆肥；第五步、含重金属的污水进入废液回收池，加碱调节PH值至7左右，进入电絮凝气浮装置；按现有电絮凝气浮技术进行电絮凝和自浮处理，电絮凝自浮处理后的上清液达标排放；水中的污染物絮体上浮；浮渣泵入板框压滤机分离，其滤液返回排入废液回收池，污泥送到危险废物处置中心处理。

上述专利中使用煤粉对废水进行吸附，煤粉造成了环境的二次污染，且价格昂贵，使用寿命短，因此，有必要摆脱现有的处理技术思路，开辟出处理工业废水重金属的新途径，进而开发一种全新形式的污水处理技术。

发明内容

本发明公开了一种基于A-O工艺的污水处理系统及方法，是一种智能化、模块化、机械化的装置，本发明采用A-O工艺对污水进行处理具有高效节能、处理成本低、工艺简单、一次性投资低、运行费用低、易操作等优点，同时解决了化学沉淀法引起二次污染、化学沉降效率低、运行周期长、处理效率低等问题；膜具有较高的水回用率，膜分离装置简单且便于实现自动化，膜分离过程能耗低、无变相，可在常温下进行，能有效去除水中的离子、分子、有机胶体、细菌等，是一种高效、低能耗、无污染的水处理技术。

本发明是这样实现的，一种基于A-O工艺的污水处理系统，包括栅格处理区、预反应区、生化反应区、膜处理区和紫外消毒区，所述栅格处理区、预反应区、生化反应区和反渗透处理区之间通过隔板隔开，并通过废水管道依次连接，栅格处理区一端连接进水口，膜处理区一端连接出水口；

所述预反应区为对经过栅格处理区处理过的污水进行预曝气和水质、水量调节，预反应区反应时控制溶解氧的质量浓度为0.3-0.8mg/L，优选0.5-0.6mg/L；