公布日：2023.04.07
申請日：2022.12.21
分類(lèi)號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F3/34(2023.01)N;C02F1/50(2023.01)N
摘要
一種污水處理的雙膜塔系統，處理過(guò)程包括：污水前處理系統、過(guò)濾系統、沉淀池、消毒池、尾水排放，污水前處理系統通過(guò)投加高分子絮凝劑，使污水中的懸浮物及重金屬離子形成絮凝物直至完全沉降，過(guò)濾系統中涉及結構包括調節池、調節池提升泵、循環(huán)池、循環(huán)水泵、生物濾塔，經(jīng)由污水前處理后的污水流入調節池內，循環(huán)泵將污水提升至生物濾塔內，生物濾塔內部對污水進(jìn)行過(guò)濾，經(jīng)生物濾塔過(guò)濾后的污水流入到循環(huán)池的進(jìn)水口，完成污水的循環(huán)過(guò)濾。采用一體化陶瓷納米生物濾塔進(jìn)行污水的過(guò)濾，污水自頂部噴灑后，自由降落至底部，在降落過(guò)程中，污水與濾料接觸，微生物利用污水中的污染物質(zhì)進(jìn)行增殖生長(cháng)，實(shí)現對污水的凈化處理，污水處理效果明顯。
權利要求書(shū)
1.一種污水處理的雙膜塔系統，其特征在于，處理過(guò)程包括：污水前處理系統、過(guò)濾系統、沉淀池、消毒池、尾水排放。
2.根據權利要求1所述的一種污水處理的雙膜塔系統，其特征在于，所述污水前處理系統過(guò)程中按2mgL-50mgL的添加量將數均分子量為1/1貝150萬(wàn)-400萬(wàn)的高分子絮凝劑投加到污水中，使污水中的懸浮物及重金屬離子(鋅、鉛或鎘離子)形成絮凝物直至完全沉降。
3.根據權利要求2所述的一種污水處理的雙膜塔系統，其特征在于，所述高分子絮凝劑制備過(guò)程如下：在保護氣氛中；取1重量份的3-丙烯酰胺基苯硼酸和丙烯酰胺單體共混物；取50-200重量份的溶劑(由蒸餾水、甲醇、乙醇、N,N一二甲基甲酰胺或異丙醇中的任一種或兩種以上的組合物組成)；將所述共混物投加到所述溶劑中完全混合后形成等密度溶液；將所述等密度溶液加熱至50℃一80℃；將上述等密度溶液均分為8批次；在伴有攪拌的情況下分批次向所述等密度溶液中緩慢滴加等量引發(fā)劑，進(jìn)行聚合反應；反應6-24小時(shí)后，得反應產(chǎn)物；待所述反應產(chǎn)物自然冷卻至25℃后，將所述反應產(chǎn)物轉移入截留分子量為12000-14000的滲析袋中分離1-5天，滲析分離后得分離產(chǎn)物；將所述分離產(chǎn)物投加到冷凍干燥器內冷凍干燥4小時(shí)；收集冷凍干燥后分離產(chǎn)物；得到所述高分子絮凝劑。
4.根據權利要求3所述一種污水處理的雙膜塔系統，其特征在于，所述3-丙烯酰胺基苯硼酸與丙烯酰胺單體的摩爾比為1：4-1：20。
5.根據權利要求3所述一種污水處理的雙膜塔系統，其特征在于，所述引發(fā)劑包括過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀、過(guò)氧化叔丁酯、偶氮二異丁基脒鹽酸鹽、過(guò)氧化二苯甲酰之中的任一種或兩種以上的組合物，所述任一種或兩種以上的組合物形成的引發(fā)劑緩慢滴加到所述等密度溶液中，進(jìn)行聚合反應。
6.根據權利要求1所述的一種污水處理的雙膜塔系統，其特征在于，污水經(jīng)由所述污水前處理系統后，由管網(wǎng)收集后通過(guò)人工格柵流入到所述過(guò)濾系統內進(jìn)行過(guò)濾。
7.根據權利要求6所述的一種污水處理的雙膜塔系統，其特征在于，所述過(guò)濾系統主體為一體化陶瓷納米生物濾塔，所述一體化陶瓷納米生物濾塔包括生物濾塔，所述生物濾塔還涉及的其他結構包括調節池、調節池提升泵、循環(huán)池、循環(huán)水泵，經(jīng)由污水前處理后的污水流入所述調節池內，所述調節池內設置有所述調節池提升泵，將污水泵入所述循環(huán)池內，所述循環(huán)池內設置有所述循環(huán)水泵，將污水泵入所述生物濾塔頂部，通過(guò)布水器將污水均勻分布于整個(gè)所述生物濾塔表面，在所述生物濾塔內部對污水進(jìn)行過(guò)濾，經(jīng)所述生物濾塔過(guò)濾后的污水流入到所述循環(huán)池的進(jìn)水口，完成污水的循環(huán)過(guò)濾。
8.根據權利要求7所述的一種污水處理的雙膜塔系統，其特征在于，所述生物濾塔包括殼體、陶瓷納米載體、布水器、排水排泥孔洞，所述殼體涵蓋生物濾塔的四周以及頂部，所述陶瓷納米載體垂掛于所述生物濾塔頂部的掛桿上，并串聯(lián)排列，采用折疊式安裝，在所述陶瓷納米載體兩側構建呈一個(gè)水氣分流的空間，污水通過(guò)設備頂部設置的所述布水器后，通過(guò)所述陶瓷納米載體生長(cháng)的細菌形成的膜，完成過(guò)濾后隨重力流下，排水排泥孔洞設置在所述生物濾塔底部。
9.根據權利要求1所述的一種污水處理的雙膜塔系統，其特征在于，污水經(jīng)由所述過(guò)濾系統處理后自流入所述沉淀池內沉淀48小時(shí)。
10.根據權利要求9所述的一種污水處理的雙膜塔系統，其特征在于，經(jīng)所述沉淀池沉淀后的污水泥水分離，上層污水通過(guò)水泵泵送進(jìn)入到消毒池內部添加消毒劑進(jìn)行消毒，消毒完全后污水達到排放標準，進(jìn)行排放。
發(fā)明內容
本申請提供了一種污水處理的雙膜塔系統，采用一體化陶瓷納米生物濾塔進(jìn)行污水的過(guò)濾，污水自頂部噴灑后，自由降落至底部，在降落過(guò)程中，污水與濾料接觸，微生物利用污水中的有效成分進(jìn)行增殖生長(cháng)，實(shí)現對污水的凈化處理，污水處理效果明顯，同時(shí)，整個(gè)處理過(guò)程不使用曝氣機，僅有水泵耗電，耗電量低，能耗低。
本申請提供了一種污水處理的雙膜塔系統，處理過(guò)程包括：污水前處理系統、過(guò)濾系統、沉淀池、消毒池、尾水排放。
進(jìn)一步的，污水前處理系統過(guò)程中按2mgL-50mgL的添加量將數均分子量為1/1貝150萬(wàn)-400萬(wàn)的高分子絮凝劑投加到污水中，使污水中的懸浮物及重金屬離子(鋅、鉛或鎘離子)形成絮凝物直至完全沉降。
進(jìn)一步的，高分子絮凝劑制備過(guò)程如下：
在保護氣氛中；
取1重量份的3-丙烯酰胺基苯硼酸和丙烯酰胺單體共混物；
取50-200重量份的溶劑(溶劑包括蒸餾水、甲醇、乙醇、N,N一二甲基甲酰胺或異丙醇中的任一種或兩種以上的組合物，任一種或兩種以上的組合物形成的溶劑溶解共混物，形成等密度溶液)。
將共混物投加到溶劑中完全混合后形成等密度溶液；
將等密度溶液加熱至50℃一80℃；
將上述等密度溶液均分為8批次；
在伴有攪拌的情況下分批次向等密度溶液中緩慢滴加等量引發(fā)劑，進(jìn)行聚合反應；
反應6-24小時(shí)后，得反應產(chǎn)物；
待反應產(chǎn)物自然冷卻至25℃后，將反應產(chǎn)物轉移入截留分子量為12000-14000的滲析袋中分離1-5天，滲析分離后得分離產(chǎn)物；
將分離產(chǎn)物投加到冷凍干燥器內冷凍干燥4小時(shí)；
收集冷凍干燥后分離產(chǎn)物；
得到高分子絮凝劑。
進(jìn)一步的，3-丙烯酰胺基苯硼酸與丙烯酰胺單體的摩爾比為1：4-1：20。
進(jìn)一步的，引發(fā)劑包括過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀、過(guò)氧化叔丁酯、偶氮二異丁基脒鹽酸鹽、過(guò)氧化二苯甲酰之中的任一種或兩種以上的組合物，任一種或兩種以上的組合物形成的引發(fā)劑緩慢滴加到等密度溶液中，進(jìn)行聚合反應。
進(jìn)一步的，污水經(jīng)由污水前處理系統后，由管網(wǎng)收集后通過(guò)人工格柵流入到過(guò)濾系統內進(jìn)行過(guò)濾。
進(jìn)一步的，過(guò)濾系統主體為一體化陶瓷納米生物濾塔，一體化陶瓷納米生物濾塔包括生物濾塔，生物濾塔還涉及的其他結構包括調節池、調節池提升泵、循環(huán)池、循環(huán)水泵，經(jīng)由污水前處理后的污水流入調節池內，調節池內設置有調節池提升泵，將污水泵入循環(huán)池內，循環(huán)池內設置有循環(huán)水泵，將污水泵入生物濾塔頂部，通過(guò)布水器將污水均勻分布于整個(gè)生物濾塔表面，在生物濾塔內部對污水進(jìn)行過(guò)濾，經(jīng)生物濾塔過(guò)濾后的污水流入到循環(huán)池的進(jìn)水口，完成污水的循環(huán)過(guò)濾。
進(jìn)一步的，生物濾塔包括殼體、陶瓷納米載體、布水器、排水排泥孔洞，殼體涵蓋生物濾塔的四周以及頂部，陶瓷納米載體垂掛于生物濾塔頂部的掛桿上，并串聯(lián)排列，采用折疊式安裝，在陶瓷納米載體兩側構建呈一個(gè)水氣分流的空間，污水通過(guò)設備頂部設置的布水器后，通過(guò)陶瓷納米載體生長(cháng)的細菌形成的膜，完成過(guò)濾后隨重力流下，排水排泥孔洞設置在生物濾塔底部。
進(jìn)一步的，污水經(jīng)由過(guò)濾系統處理后自流入沉淀池內沉淀48小時(shí)。
進(jìn)一步的，經(jīng)沉淀池沉淀后的污水泥水分離，上層污水通過(guò)水泵泵送進(jìn)入到消毒池內部添加消毒劑進(jìn)行消毒，消毒完全后污水達到排放標準，進(jìn)行排放。
由以上技術(shù)方案可知，本申請提供了一種污水處理的雙膜塔系統，由管網(wǎng)收集的污水經(jīng)過(guò)人工格柵后流入調節池，進(jìn)行水量調節，水質(zhì)均衡，調節池內設置調節池提升泵，將污水泵入循環(huán)池，循環(huán)池內設置循環(huán)水泵，將污水泵入生物濾塔頂部，通過(guò)布水器將污水均勻分布于整個(gè)濾塔表面，濾塔內部裝填有大量的陶瓷納米載體填料，在污水流經(jīng)時(shí)，由于陶瓷納米載體為微生物提供了理想生長(cháng)環(huán)境，各種厭氧、兼氧、好氧微生物附著(zhù)、生長(cháng)于載體上，利用污水中污染物質(zhì)大量生長(cháng)繁殖，形成生物膜，隨著(zhù)陶瓷納米載體上微生物的不斷生長(cháng)，老舊的生物膜會(huì )隨著(zhù)重力剝落回至反應槽，高密度的污泥沉淀于底部，定時(shí)排出即可，整體系統效率高、安裝快速、操作簡(jiǎn)單方便，從而凈化水質(zhì)，流經(jīng)生物膜的污水被層層凈化后再流入循環(huán)池進(jìn)水點(diǎn)(即調節池提升泵進(jìn)入循環(huán)池位置處)，一方面稀釋了進(jìn)水，降低了負荷，另一方面，污水又被循環(huán)泵多次泵入濾塔進(jìn)行處理，通過(guò)大流量的循環(huán)，確保污水被濾塔上微生物多次處理，最終達到良好的處理效果，多次循環(huán)處理后的污水自流至沉淀系統，泥水分離后流入消毒水池，水體經(jīng)消毒后達標排放。
在污水處理過(guò)程中的碳排放主要來(lái)自于兩個(gè)方面：直接排放和間接排放。直接排放主要是污水中的有機物分解過(guò)程釋放的甲烷、一氧化亞氮等氣體。間接排放主要是污水處理過(guò)程中外部化石能源供電和藥劑投加產(chǎn)生的碳排放。一體化生物濾塔處理運行過(guò)程中不需要藥劑投加，并且設備耗電量極低，相比同類(lèi)型生物處理系統有更低碳的運行成本。
本處理系統采用光伏+設備集成式解決方案，光伏背板采用雙面氟碳結構、集成時(shí)下最先進(jìn)的杜邦Tedlar、中來(lái)FFC氟碳技術(shù)，雙面組件運用先進(jìn)的N型TOPCon技術(shù)，無(wú)LID、LeTID風(fēng)險，高可靠性，高效率，低溫度系數，發(fā)電壽命長(cháng)。該集成設備系統光伏發(fā)電不僅可以解決客戶(hù)企業(yè)污水處理用電需求，同時(shí)余電可上網(wǎng)創(chuàng )收，真正做到節能、高效，資源化節碳減排。
綜上所述，本申請產(chǎn)生的有益效果如下：
1、由于一體化設備屬于高科技集成，無(wú)需專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員操作，維護成本低。
2、技術(shù)成熟，處理能力穩定性好，易接入自動(dòng)化控制系統，易操作，大大減輕后期系統運行維護難度及成本，處理性能穩定。
3、不使用曝氣機，僅有水泵耗電，耗電量低，能耗低。
4、設備為模塊化生產(chǎn)，可根據水量情況快速組合、靈活度高模塊化設計和可拆卸的特點(diǎn)使其在使用過(guò)程中具有極佳的靈活性，可隨時(shí)根據不同處理要求增減設備實(shí)現處理系統改造。
（發(fā)明人：薛麗娟;史曉慧）
