專利名稱：城市中水的處理及回用方法
技術領域：
本發明涉及城市中水的處理及回用方法。
背景技術：
中水的水質介于污水和自來水之間，是城市污水、廢水經凈化處理后達到國家標準，能在一定范圍內使用的非飲用水。其中，城市中水具有水量大、水質穩定、來源可靠、不需要長距離引水的特點，是一種可持續利用的再生水資源。做為用水大戶的工業企業，循環冷卻水和鍋爐用水的耗水量巨大，水資源普遍存在缺口。將城市“中水”處理后回用于循環冷卻水或鍋爐用水，能夠解決工業企業水資源不足的問題、提高水資源重復利用率并且減少污水的排放，具有巨大的社會效益和良好的經濟效益，因此也得到極大的重視和廣泛的研究。ZL 03139046. 3提出了一種城市中水作為工業循環冷卻水的深度處理方法。CN 101318747A提出了一種電廠用城市中水深度處理方法。以上的處理方法主要目的是去除城市中水的濁度、懸浮物等雜質，無法去除城市中水中的無機鹽，因此無法用作鍋爐用水。我國的許多地區，特別是沿海地區，城市中水的鹽含量較高，電導率普遍大于1200 μ S/cm，高于循化冷卻水的回用指標，如采用上述的處理方法，這部分城市中水無法回用于循環冷卻水。反滲透是一種有效的脫鹽技術，但反滲透膜對進水水質的要求較高，通常要求廢水中的COD含量小于30mg/L以下，因此城市中水需進行預處理后才能滿足反滲透膜的進水要求。常規的反滲透進水預處理工藝包括生化處理、殺菌和過濾等步驟，根據生化處理工藝的不同，如采用活性污泥法，還需要包括沉降步驟。
發明內容
針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種城市中水的處理方法，城市中水經該方法處理后，可以用作工業循環冷卻水補充水或鍋爐用水補充水。一種城市中水的處理方法，包括將城市中水順序進行化學氧化、沉降、曝氣生物濾池、殺菌、過濾和反滲透；化學氧化步驟中，氧化劑的加入量為2-200mg/L ；沉降步驟中，沉降時間> 8小時。一種城市中水處理后的回用方法，將過濾處理后的廢水和反滲透處理后的廢水混合，使混合水的電導率符合循環冷卻水補充水的要求，然后用作循環冷卻水補充水。本發明還提供了另一種城市中水處理后的回用方法，將反滲透處理后的廢水用作鍋爐用水補充水。與現有技術相比，本發明具有如下優點1.常規生化技術的有機物去除率只有30%左右。本發明先采用化學氧化和沉降， 再采用生化技術對城市中水進行處理，有機物去除率可達50%以上，效果顯著。本發明在化學氧化步驟后增加了沉降步驟，不但可以除去廢水中非溶解性的雜質，穩定后續步驟的供水水質，而且可以避免化學氧化劑對后續生化作用的不利影響。2.城市中水經本發明方法處理后，可以作為鍋爐用水補充水，擴大了中水的使用范圍。對于鹽含量超過回用循環冷卻水指標的城市中水，采用本發明的方法處理后，可回用于循化冷卻水系統。3.城市中水經本發明處理后，作為循化冷卻水補充水可提高循化冷卻水系統的濃縮倍數，節約水資源。4.本發明的方法成本較低。
具體實施例方式以下詳細闡述本發明。(1)從市政污水處理廠出來的城市中水首先進行化學氧化處理，即向廢水中投加一定量的氧化劑以消除廢水中的色度、異味并可以消滅廢水中的細菌及降低廢水的C0D，同時可以改善廢水的可生化性。所用的氧化劑可以是次氯酸鹽、氯氣、二氧化氯、氯化異氰尿酸和氯化異氰尿酸鹽的一種或幾種，優選次氯酸鈉。氧化劑的投加量為2-200mg/L，優選為 5_50mg/Lo(2)對步驟(1)處理后的廢水進行沉降處理，沉降時間彡8小時，優選彡24小時； 從經濟合理性考慮，沉降時間< 240小時，優選< 120小時。所述的沉降時間是指廢水在沉降裝置中的停留時間，如采用連續方式操作時，所述的沉降時間是指體積空速的倒數。廢水進行沉降處理后，可以除去其中的非溶解性雜質。廢水在沉降裝置中停留足夠的時間可以避免氧化劑對后續生化過程產生的不利影響。(3)經步驟( 處理后的廢水進入到曝氣生物濾池進行生化處理以去除廢水中的 COD、氨氮、懸浮物等雜質。(4)經步驟( 處理后的廢水投加消毒劑進行殺菌、消毒處理。殺菌劑可以是次氯酸鹽、氯氣、二氧化氯、氯化異氰尿酸、氯化異氰尿酸鹽、臭氧、雙氧水、溴水、次溴酸鹽、季銨鹽和季磷鹽中的一種或幾種，優選三氯異氰尿酸和/或二氯異氰尿酸鈉；殺菌劑的投加量可以是 2-200mg/L，優選 5-50mg/L。(5)對步驟(4)處理后的廢水進行過濾。過濾的方式優選為二級過濾處理后。所述的二級過濾可以是現有技術中的各種過濾方式的組合，優選砂濾+多介質過濾。(6)步驟(5)過濾后的廢水進入反滲透系統中進行反滲透脫鹽處理。反滲透屬現有技術，本領域普通技術人員可根據水質情況，容易的選擇合適的設備和操作條件。優選的情況下，經步驟(5)過濾處理后的廢水，先進入一個中間水池，然后再進入反滲透系統中進行反滲透脫鹽處理。中間水池的停留時間是0. 5-6小時，優選1-4小時。所述的停留時間是指體積空速的倒數。設置中間水池的可以避免水質水量的波動對反滲透系統及循環水系統的沖擊。以下通過結合實施例進一步說明本發明，實施例中的ppm為重量比。實施例1南方某市城市中水處理后回用煉油廠。城市中水水量為400m3/h，采用化學氧化-沉降-生化處理-消毒-過濾-反滲透處理工藝處理；化學氧化單元采用次氯酸鈉為氧化劑，投加量為IOppm;沉降單元中廢水在沉降罐的時間為60小時；生化單元采用BAF處理，水力停留時間為2小時；消毒單元采用氯化異氰尿酸做殺菌劑，投加濃度為IOppm;過濾采用砂濾和多介質兩級過濾；廢水在中間水池的停留時間為3小時；采用二級反滲透處理； 處理前后廢水的水質見表1。處理后過濾出水100m3/h和反滲透出水100m3/h混合后作為循環冷卻水補充水，反滲透出水125m3/h作為鍋爐用水補充水，反滲透濃水75m3/h直接排放。對比例不采用本發明中的城市中水預處理流程，而采用常規的BAF-絮凝沉淀-過濾-消毒預處理流程處理上述城市中水，其中BAF單元的水力停留時間為3小時；絮凝沉淀單元中采用聚合氯化鋁為絮凝劑，投加量為20ppm，水力停留時間為1小時；過濾單元采用砂濾和多介質兩級過濾；消毒單元采用氯化異氰尿酸做殺菌劑，投加濃度為lOppm。處理前后的水質見表2。從表2的數據可以看出，采用上述常規城市中水處理工藝處理后的城市中水COD 大于30mg/L，不滿足進反滲透系統的水質要求，無法采用反滲透進行脫鹽處理。實施例2北方某市城市中水處理后回用石化廠。城市中水水量為600m3/h，采用化學氧化-沉降-生化處理-消毒-過濾-反滲透處理工藝處理；化學氧化單元采用氯化異氰尿酸為氧化劑，投加量為IOppm ；沉降單元中廢水在沉降罐的時間為48小時；生化單元采用BAF 處理，水力停留時間為2小時；消毒單元采用氯氣做殺菌劑，投加濃度為5ppm ；過濾采用砂濾和多介質兩級過濾；廢水在中間水池的停留時間為2小時；采用三級反滲透處理；處理前后廢水的水質見表3。處理后過濾出水200m3/h作為循環水補充水，反滲透出水300m3/h作為鍋爐用水的補充水，反滲透濃水100m3/h直接排放。表 權利要求
1.一種城市中水的處理方法，包括將城市中水順序進行化學氧化、沉降、曝氣生物濾池、殺菌、過濾和反滲透；化學氧化步驟中，氧化劑的加入量為2-200mg/L ；沉降步驟中，沉降時間> 8小時。
2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的氧化劑為次氯酸鹽、氯氣、二氧化氯、氯化異氰尿酸及氯化異氰尿酸鹽的一種或幾種。
3.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，化學氧化步驟中，氧化劑的投加量為 5_50mg/Lo
4.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，沉降步驟中，沉降時間>24小時。
5.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，殺菌步驟中，殺菌劑為次氯酸鹽、氯氣、二氧化氯、氯化異氰尿酸、氯化異氰尿酸鹽、臭氧、雙氧水、溴水、次溴酸鹽、季銨鹽和季磷鹽中的一種或幾種。
6.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，殺菌步驟中，殺菌劑的投加量為2-200mg/L0
7.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，殺菌步驟中，殺菌劑的投加量為5-50mg/L0
8.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，過濾步驟中，采用砂濾和多介質過濾的二級過濾方式。
9.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，過濾處理后的廢水，先進入中間水池，然后再進入反滲透系統中進行反滲透脫鹽處理。
10.按照權利要求9所述的方法，其特征在于，中間水池的停留時間是0.5-6小時。
11.一種城市中水處理后的回用方法，將權利要求1中過濾處理后的廢水和反滲透處理后的廢水混合，使混合水的電導率符合循環冷卻水補充水的要求，然后用作循環冷卻水補充水。
12.—種城市中水處理后的回用方法，將權利要求1中反滲透處理后的廢水用作鍋爐用水補充水。
全文摘要
本發明涉及城市中水的處理及回用方法，包括將城市中水順序進行化學氧化、沉降、曝氣生物濾池、殺菌、過濾和反滲透；化學氧化步驟中，氧化劑的加入量為2-200mg/L；沉降步驟中，沉降時間≥8小時。城市中水經本發明方法處理后，可以用作鍋爐用水補充水；對于鹽含量超過回用循環水指標的城市中水，采用本發明的方法處理后，可以用作循化冷卻水補充水。
文檔編號C02F9/14GK102452767SQ20101051921
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月26日 優先權日2010年10月26日
發明者李本高, 桑軍強, 高峰 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院