申请日2020.10.27
公开（公告）日2021.07.09
IPC分类号C02F1/469
摘要
本实用新型涉及污水处理技术领域，具体公开了一种公厕污水零排放处理小型电渗析装置，配置有脱盐液水箱，至少包括电渗析膜堆、浓缩液水箱以及极液水箱，电渗析膜堆设置有循环进水口、循环出水口、浓缩液进水口、浓缩液出水口、极液进水口以及极液出水口，循环进水口与原水出水通道连通，所述循环出水口与所述回流进水通道连通；所述浓缩液水箱设置有与所述浓缩液进水口连通的浓缩液出液口和与所述浓缩液出水口连通的浓缩液进液口；所述极液水箱设置有与所述极液进水口连通的极液出液口以及与所述极液出水口连通的极液进液口。脱盐液水箱中经过脱盐处理后的中水可作为冲厕用水循环利用，浓缩液可进行晒干制盐，从而实现了公厕污水零排放处理。
权利要求书
1.一种公厕污水零排放处理小型电渗析装置，配置有脱盐液水箱，所述脱盐液水箱设置有原水进水通道、中水出水通道、原水出水通道以及回流进水通道，其特征在于，所述小型电渗析装置至少包括：
电渗析膜堆，所述电渗析膜堆设置有循环进水口、循环出水口、浓缩液进水口、浓缩液出水口、极液进水口以及极液出水口，所述循环进水口与所述原水出水通道连通，所述循环出水口与所述回流进水通道连通；
浓缩液水箱，所述浓缩液水箱设置有与所述浓缩液进水口连通的浓缩液出液口和与所述浓缩液出水口连通的浓缩液进液口；以及
极液水箱，所述极液水箱设置有与所述极液进水口连通的极液出液口以及与所述极液出水口连通的极液进液口。
2.按照权利要求1所述的小型电渗析装置，其特征在于，所述循环进水口与所述原水出水通道之间设置有精密过滤器。
3.按照权利要求1所述的小型电渗析装置，其特征在于，所述循环进水口与所述原水出水通道之间设置有脱盐液循环泵。
4.按照权利要求1所述的小型电渗析装置，其特征在于，所述浓缩液进水口与浓缩液出液口之间设置有浓缩液循环泵。
5.按照权利要求1所述的小型电渗析装置，其特征在于，所述极液进水口与极液出液口之间设置有极液循环泵。
6.按照权利要求1-5任一项所述的小型电渗析装置，其特征在于，所述浓缩液水箱还设置有浓缩液外排口，所述浓缩液外排口处设置有浓缩液外排泵。
7.按照权利要求6所述的小型电渗析装置，其特征在于，所述浓缩液水箱设置有低液位监测装置、高液位监测装置以及超高液位监测装置。
8.按照权利要求1-5或7任一项所述的小型电渗析装置，其特征在于，所述电渗析膜堆与脱盐液水箱之间的管道设置有流量监测装置。
9.按照权利要求1-5或7任一项所述的小型电渗析装置，其特征在于，还包括控制/电源柜。
说明书
公厕污水零排放处理小型电渗析装置
技术领域
本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种公厕污水零排放处理小型电渗析装置。
背景技术
近年来，随着国民经济的快速发展，越来越多的国人选择出门旅游。我国国内旅游、入境旅游、出境旅游市场规模均居世界前列，已经迈入旅游大国行列。厕所是旅游必不可少的基本设施，也是文明的重要窗口，是一个国家和地区文明程度的重要体现。
作为年接待游客超过37亿人次的旅游大国，厕所无论如何都不是一件小事。要真正让广大游客游得放心、游得舒心、游得开心，在旅游过程中发现美、享受美、传播美，首先就要解决厕所问题。要将旅游业培育成为让人民群众更加满意的现代服务业，要把我国真正建成世界旅游强国，就必须从厕所这类基础的事情抓起。
由于国内水资源的匮乏，并且水污染越来越严重，使得污水处理系统得到广泛应用。而对于处理不同的污水所使用的污水处理系统也不相同。所以需要根据各种污水的特点设计相应的污水处理系统。目前，现有的污水处理系统对于公厕污水的处理效果差，难以达到排放标准。
冲厕污水作为生活污水的主要组成部分已越来越受到人们的重视。传统的水冲式厕所几乎都是利用清洁水，每次用水6～10L，实际是用98％的水稀释了2％的粪便，换句话说，就是2％的粪便污染了98％的水。冲厕污水如未经妥善处理不仅恶臭难闻，而且招致蝇虫大量滋生，粪便达不到无害化，极易导致肠道传染病及寄生虫病的传播。
目前国内外常见公厕污水处理工艺主要有厌氧处理、好氧处理、化学法、高温高压处理法(湿式氧化法)。经过多年建设，我国旅游公共服务设施有很大改观，但与游客要求和国际旅游标准还有很大差距。旅游厕所问题还很突出。厕所废水的处理依然采用传统工艺，占地大，味道臭。
因此，只有突破传统冲水式厕所的局限性，开发循环水冲洗生态厕所，实现冲厕污水的源头治理和资源化，才能满足人们生活水平日益提高和经济发展的需求。想要实现此种零排放概念水资源的循环利用，就需要解决废水处理过程中无限循环富集的盐份无法去除的问题，富集的盐分不去除，会致使污水生化处理的效果越来越差，最终回用水依然难以达到标准。所以解决盐分在公厕污水处理中的富集，即去除生化处理出水中的盐分，是一个至关重要的问题。
目前含盐水脱盐的主要工艺除电渗析(ED)技术外还有有反渗透(RO)技术、牒管式反渗透技术(DTRO)、与正渗透(FO)等。
反渗透(RO)技术是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压，就可以使用大于渗透压的反渗透压力，即反渗透法，达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。而反渗透最大的问题在于后期的运行中容易出现各种无机物、有机物污堵和结垢的问题，过滤器和膜分离浓缩反洗和化学清洗频繁。需要加入大量的酸或阻垢剂等药品，药剂使用量大，后期人工运行维护繁琐，运行成本高，且最终浓缩倍率不高，回收率低。
牒管式反渗透技术(DTRO)是在传统反渗透技术基础上研发出的一种新的反渗透脱盐技术，虽然提高了传统反渗透的回收率。和传统的反渗透技术一样，容易出现各种无机物、有机物污堵和结垢的问题，经常反洗的繁琐操作，清洗非常困难，造成设备维护成本高。
正渗透(FO)技术是水从较高水化学势(或较低渗透压)侧区域通过选择透过性膜流向较低水化学势(或较高渗透压)—侧区域的过程。在具有选择透过性膜的两侧分别放置两种具有不同渗透压的溶液，一种为具有较低渗透压的原料液(Feed solution)，另一种为具有较高渗透压的驱动溶液(Draw solution)，正渗透正是应用了膜两侧溶液的渗透压差作为驱动力，才使得水能自发地从原料液一侧透过选择透过性膜到达驱动液—侧。正渗透是近些年开发出的一种新技术，尚未有成熟的应用案例，在正渗透技术中所必须的汲取液价格昂贵，后期的运维成本高，且正渗透技术复杂，对操作人员素质要求较高。正渗透作为一种新兴技术，尚不成熟，在正渗透过程中浓差极化现象严重，目前正渗透的通量较低，且正渗透膜的抗污染能力较弱。汲取液昂贵，后期的运维成本也较高。
现有的脱盐技术中反渗透(RO)与牒管式反渗透技术(DTRO)都拥有相似的缺点与问题，它们在后期运行中容易出现各种无机物、有机物污堵和结垢的问题，过滤器和膜分离浓缩反洗和化学清洗频繁，需要加入大量的酸或阻垢剂等药品，药剂使用量大。后期人工运行维护繁琐，运行成本高。且最终浓缩倍率不高，回收率低。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是如何解决公厕污水处理后零排放并循环利用。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：一种公厕污水零排放处理小型电渗析装置，配置有脱盐液水箱，所述脱盐液水箱设置有原水进水通道、中水出水通道、原水出水通道以及回流进水通道，所述小型电渗析装置至少包括：
电渗析膜堆，所述电渗析膜堆设置有循环进水口、循环出水口、浓缩液进水口、浓缩液出水口、极液进水口以及极液出水口，所述循环进水口与所述原水出水通道连通，所述循环出水口与所述回流进水通道连通；
浓缩液水箱，所述浓缩液水箱设置有与所述浓缩液进水口连通的浓缩液出液口和与所述浓缩液出水口连通的浓缩液进液口；以及
极液水箱，所述极液水箱设置有与所述极液进水口连通的极液出液口以及与所述极液出水口连通的极液进液口。
一种优选的实施例，所述循环进水口与所述原水出水通道之间设置有精密过滤器。
一种优选的实施例，所述循环进水口与所述原水出水通道之间设置有脱盐液循环泵。
一种优选的实施例，所述浓缩液进水口与浓缩液出液口之间设置有浓缩液循环泵。
一种优选的实施例，所述极液进水口与极液出液口之间设置有极液循环泵。
一种优选的实施例，所述浓缩液水箱还设置有浓缩液外排口，所述浓缩液外排口处设置有浓缩液外排泵。
一种优选的实施例，所述浓缩液水箱设置有低液位监测装置、高液位监测装置以及超高液位监测装置。
一种优选的实施例，所述电渗析膜堆与脱盐液水箱之间的管道设置有流量监测装置。
一种优选的实施例，还包括控制/电源柜。
本实施例的公厕污水零排放处理小型电渗析装置，用于对公厕污水经过生化过滤处理后的原水进行脱盐处理，其中，原水自脱盐液水箱进入电渗析膜堆，电渗析膜堆的脱盐液出水循环回至脱盐液水箱，形成脱盐液第一循环；浓缩液自浓缩液水箱进入电渗析膜堆，电渗析膜堆的浓缩液出水循环回至浓缩液水箱，形成浓缩液第二循环；极液自极液水箱进入电渗析膜堆，电渗析膜堆的极液出水循环回至极液水箱，经过上述三个循环过程的反复循环处理后，原水中的盐分得以去除。
本实施例中，脱盐液水箱中经过脱盐处理后的中水可作为冲厕用水循环利用，浓缩液可进行晒干制盐，从而实现了公厕污水零排放处理。
本实施例的公厕污水零排放处理小型电渗析装置，有益效果在于：
(1)采用小型的电渗析装置处理公厕污水生化过滤处理后的含盐污水，去除污水中富集的盐分，解决了循环利用过程中盐分富集造成的生化效果降低的问题。
(2)电渗析脱盐浓缩过程为电场驱动，其进水要求相对较低,预处理过程简单，在保证进水条件下，膜使用寿命可达5年以上，同时可进行拆解离线清洗，使用寿命长。
(3)电渗析脱盐跟一般脱盐技术相比，可以避免或减少向废水中加酸或阻垢剂等药品，降低了后期的运行维护成本，是一种新颖的环境友好型水处理技术。
(4)电渗析脱盐的整个系统自动控制，基本无需人工干预，人员操作更为简单方便。
（发明人：王大新;肖彬彬;施小林;温春兴）