一种移动式光电互补污水深度净化系统及方法技术方案

本发明专利技术属于环保技术和环保设备领域，涉及一种污水处理系统及其处理方法，特别涉及一种移动式光电互补污水深度净化系统及其方法，包括能够吊装的集装箱、集成于集装箱内的污水深度净化系统以及设置于集装箱表面的光伏发电装置，所述污水深度净化系统包括混凝沉淀装置和离子催化电解脱氮装置。采用本发明专利技术提供的移动式光电互补污水深度净化系统对小水量污水或微小污染水体进行净化处理，不仅出水水质高，便于移动，建设安装时间短，而且能够节约能源，绿色环保，非常适用于小微污染水体处理和污水处理应急工程建设需要。

【技术实现步骤摘要】
一种移动式光电互补污水深度净化系统及方法
本专利技术属于环保技术和环保设备领域，涉及一种污水处理系统及方法，特别涉及一种移动式光电互补污水深度净化系统及方法。
技术介绍
污水是人们生活和生产过程中产生的污染水体。我国市政污水的主要污染物呈现南低北高的特点，通常理化指标为COD≤700mg/L(多数在200～500mg/L，其中，南方地区多数CODCr≤400mg/L)、BOD5≤350mg/L(多在100～300mg/L，南方地区BOD≤200mg/L)、SS≤400mg/L、氨氮≤35mg/L、总氮≤50mg/L、总磷≤8mg/L、pH7～9。目前，国内外的污水处理方法主要采用生化法，自1912年克拉克专利技术污水生化处理工艺以来，100多年来，污水处理工艺几乎没有重大改变，它包括一级处理、二级处理和深度处理。一级处理主要包括污水收集、粗格栅过滤、细格栅过滤到沉沙池和初沉池；二级处理的主要工艺有：活性污泥法、生物膜法和膜生物反应器(MBR)工艺三大类型。应用于生活污水处理厂的活性污泥处理工艺主要有三个系列：(1)氧化沟系列；(2)A/A/O系列；(3)序批式反应器(SBR)系列。应用于污水处理厂的生物膜法主要是曝气生物滤池工艺(BAF)和移动床生物膜(MBBR)工艺。膜生物反应器(MBR)是20世纪末发展起来的新型污水处理工艺。国内外应用的深度处理工艺主要为化学除磷和反硝化脱氮工艺。然而，现有的污水生化处理工艺存在如下突出问题：(1)低温运行不稳定：生化法处理工艺是当前国内外污水的主流处理工艺。但是无论是采用活性污泥处理工艺还是采用生物膜法工艺和膜生物反应器(MBR)工艺建设的污水处理厂，一些严寒地区或由于冬季气温低，当水温低于15℃时，硝化菌的活性受到强烈抑制，硝化效果差，出水氨氮多数大于15mg/L，有的甚至超过20mg/L。由于硝化效果不好，反硝化效果更是没有保证，出水总氮多数大于20mg/L。因此，北方的污水处理厂在冬季的出水别说达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的准Ⅳ类的水质，就是《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级B标准也难以保证。(2)占地大：采用活性污泥处理工艺、生物膜法工艺和膜生物反应器(MBR)工艺建设污水处理厂对污水进行处理时，污水停留时间多数长达17小时以上，构筑物多、万吨污水处理厂用地面积多为12～15亩，占用大量的土地资源。(3)出水水质不高：采用活性污泥处理工艺、生物膜法处理工艺和膜生物反应器(MBR)等工艺建设的污水处理厂对污水进行处理时，出水水质多数为《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准或《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的准Ⅳ类(主要是总氮只能达到5～10mg/L)，水质较差，多数不能满足水资源利用要求，同时，大量的氮排放，造成江河湖泊的水体氮超标，水体富营养化，导致蓝藻事件不断曝发。(4)调试周期长：生化法污水处理工艺在污水处理厂建成后，需要培养微生物，好氧微生物培养较快，厌氧微生物则需要2～3个月甚至更长的时间培养，因此，污水处理厂的调试期较长。(5)运行运管难度较大：由于微生物对污水的pH、盐度、营养等敏感，如果水质波动较大，管理反应不及时，会导致微生物大量死亡，导致整个生化系统奔溃，重新培养需要2～3月的时间。因此，运行运营难度较大。(6)扩容无地：由于近四十年的经济高速发展，现有污水处理厂大多处理城市中心。多数污水规划建设时，对社会经济发展预测不足，没有留有足够的扩建用地，导致当前需要扩容时，没有建设用地。(7)水体富营养化的主要根源：水体富营养化主要是水体中氮磷含量日积月累、不断积累，严重超标，造成这一结果的主要原因之一就是城镇污水处理厂的污水排放。目前，依据《城镇污水处理厂污染物排放标准》，采用活性污泥法建设的污水处理厂的出水氨氮多数大于1mg/L，总氮多数大于10mg/L，总磷多数大于0.4mg/L，出水中大量的氮、磷随之排入水体，氮磷含量日积月累、不断积累，造成水体富营养化，导致藻类大量增殖，水华反复爆发。(8)污泥脱水难度、味道臭：采用生化法处理时，污泥中含有大量的微生物菌团，微生物菌团中含有大量细胞间水，再通过高温蒸煮或理化调理后采用高压板框压滤，才能将污水脱水至含水60％以下。此外，由于污水中含有大量的有机物和厌氧菌，污泥在收集、脱水处理和转运过程中，有机物在厌氧菌的作用下会释放出难嗅的大量恶臭，影响污水处理厂的生产环境和污水处理厂四周的生活环境。(9)臭味扰民：采用生化法处理时，厌氧工序和缺氧工序会产生大量带有恶臭的气体，为了根除恶臭，需要投入较多资金，建设臭味收集处理装置。(10)需要投加碳源：一是当进水的COD浓度较低，碳氮比不协调时，二是需要采用反硝化脱总氮时，都需要投加碳源。(11)建设周期长：采用生化处理工艺建设污水处理厂时，有大量的厌氧池、缺氧池、好氧池和二沉池等大量构筑物需要采用传统的混凝土结构，这些构筑物的工程进度受地质条件和天气影响较大，难以精准控制，建设时间长。因此，提高污水处理厂的出水质量，降低城镇污水处理厂的氮、磷排放，解决污水处理厂的建设用地是目前市政污水处理的首要目标，也是重要难题。但是，尽管这些经典污水处理工艺应用了一百多年，但至今未见较大的改变，出水水质不能满足社会经济发展和《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的指标要求，所以，急需开发一种出水水质高(能满足水资源利用要求)、污水停留时间短、用地面积小、构筑物少、建设速度快、运行费用较低并大幅缩短施工时间的新型污水处理工艺。此外，由于国家对污水处理设施建设和消除黑臭水体抓得很紧，导致全国各地有大量小微的污染水体和应急污水处理工程急需移动运输方便，污水处理效好，出水水质高，建设、调试时间短的移动式一体化小型污水处理装备。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术采用生化处理技术对污水进行处理时存在的以上缺陷，而提供一种新的移动式光电互补污水深度净化系统及方法，该污水处理系统及方法将混凝沉淀和离子催化电解脱氮相结合，并采用光伏发电装置对用电器供电，不仅出水水质高，便于移动，建设安装时间短，而且能够节约能源，绿色环保，非常适用于小微污染水体处理和污水处理应急工程建设需要。具体地，本专利技术提供了一种移动式光电互补污水深度净化系统，包括能够吊装的集装箱、集成于集装箱内的污水深度净化系统以及设置于集装箱表面的光伏发电装置，所述污水深度净化系统包括混凝沉淀装置和离子催化电解脱氮装置；所述混凝沉淀装置包括pH调节池、混凝池、助凝池、沉淀池和中间水池，所述pH调节池的出水口与混凝池的进水口连接，所述混凝池的出水口与助凝池的进水口连接，所述助凝池的出水口与沉淀池的进水口连接，所述沉淀池的出水口与中间水池的进水口连接；所述离子催化电解脱氮装置包括电解机、脱气罐和离子催化剂投加装置，所述电解机的进水口与混凝沉淀装置的中间水池的出水口连接且两者的连接管路上安装有管道混合器，所述离子催化剂投加装置的出口与管道混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动式光电互补污水深度净化系统，其特征在于，所述移动式光电互补污水深度净化系统包括能够吊装的集装箱、集成于集装箱内的污水深度净化系统以及设置于集装箱表面的光伏发电装置，所述污水深度净化系统包括混凝沉淀装置和离子催化电解脱氮装置；所述混凝沉淀装置包括pH调节池、混凝池、助凝池、沉淀池和中间水池，所述pH调节池的出水口与混凝池的进水口连接，所述混凝池的出水口与助凝池的进水口连接，所述助凝池的出水口与沉淀池的进水口连接，所述沉淀池的出水口与中间水池的进水口连接；所述离子催化电解脱氮装置包括电解机、脱气罐和离子催化剂投加装置，所述电解机的进水口与混凝沉淀装置的中间水池的出水口连接且两者的连接管路上安装有管道混合器，所述离子催化剂投加装置的出口与管道混合器的进口连接，所述电解机的出水口与脱气罐的进水口连接，所述脱气罐的出水口一路与清水排水管连接而另一路经由循环泵与管道混合器的进口连接；所述光伏发电装置包括若干太阳能板、汇流箱、逆变器和光伏发电双向电表，所述汇流箱用于对太阳能板所产生电能进行汇流，所述汇流箱的输出端一路经由逆变器至少与污水深度净化系统的用电器连接以向用电器提供电源，另一路经由逆变器和光伏发电双向电表与电网连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种移动式光电互补污水深度净化系统，其特征在于，所述移动式光电互补污水深度净化系统包括能够吊装的集装箱、集成于集装箱内的污水深度净化系统以及设置于集装箱表面的光伏发电装置，所述污水深度净化系统包括混凝沉淀装置和离子催化电解脱氮装置；所述混凝沉淀装置包括pH调节池、混凝池、助凝池、沉淀池和中间水池，所述pH调节池的出水口与混凝池的进水口连接，所述混凝池的出水口与助凝池的进水口连接，所述助凝池的出水口与沉淀池的进水口连接，所述沉淀池的出水口与中间水池的进水口连接；所述离子催化电解脱氮装置包括电解机、脱气罐和离子催化剂投加装置，所述电解机的进水口与混凝沉淀装置的中间水池的出水口连接且两者的连接管路上安装有管道混合器，所述离子催化剂投加装置的出口与管道混合器的进口连接，所述电解机的出水口与脱气罐的进水口连接，所述脱气罐的出水口一路与清水排水管连接而另一路经由循环泵与管道混合器的进口连接；所述光伏发电装置包括若干太阳能板、汇流箱、逆变器和光伏发电双向电表，所述汇流箱用于对太阳能板所产生电能进行汇流，所述汇流箱的输出端一路经由逆变器至少与污水深度净化系统的用电器连接以向用电器提供电源，另一路经由逆变器和光伏发电双向电表与电网连接。


2.根据权利要求1所述的移动式光电互补污水深度净化系统，其特征在于，当光伏发电装置所产生的电量多于污水深度净化系统的使用电量时，则光伏发电装置的多余电量经由逆变器和光伏发电双向电表向电网供电；当光伏发电装置所产生的电量小于污水深度净化系统的使用电量时，则由电网经由光伏发电双向电表和逆变器向污水深度净化系统的用电器供电。


3.根据权利要求1所述的移动式光电互补污水深度净化系统，其特征在于，所述脱气罐的进水口与位于脱气罐底部的布水器连接，所述脱气罐的顶部还设置有刮渣器和气泡浮渣收集槽，所述刮渣器用于将脱气罐中液体表面的气泡刮入气泡收集槽中。


4.根据权利要求1所述的移动式光电互补污水深度净化系统，其特征在于，所述脱气罐的出水口设置于离脱气罐顶部300～1000mm处，所述脱气罐的出水口与清水排水管连接的管路上设置有曝气池。


5.根据权利要求1所述的移动式光电互补污水深度净化系统，其特征在于，所述离子催化电解脱氮装置还包括电极清洗装置，所述电极清洗装置包括酸洗溶液贮罐和酸洗溶液输送泵，所述酸洗溶液贮罐的出口与电解机的出水口连接且酸洗溶液输送泵设置在两者的连接管路上，所述酸洗溶液贮罐的进口与电解机的进水口连接。


6.根据权利要求1所述的移动式光电互补污水深度净化系统，其特征在于，所述集成于集装箱内的污水深度净化系统还包括污泥处理装置，所述污泥处理装置包括污泥浓缩池、理化调理池和脱水机，所述污泥浓缩池的进口分别与混凝沉淀装置中沉淀池底部的污泥出口以及离子催化电解脱氮装置中脱气罐底部的污泥出口连接，所述污泥浓缩池的污泥出口与理化调理池的进口连接，所述污泥浓缩池的污水出口与混凝沉淀装置中pH调节池的进水口连接，所述理化调理池的出口与脱水机的进口连接，所述脱水机的污水出口与混凝沉淀装置中pH调节池的进水口连接，所述脱水机的泥块出口与外界连接。


7.根据权利要求1所述的移动式光电互补污水深度净化系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂晓燕，
申请(专利权)人：皓禹厦门环保有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35