公布日：2022.05.24
申请日：2022.03.03
分类号：C02F9/04(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明涉及一种高效除磷的一体化城镇生活污水处理系统及方法，包括沉淀池、碱解罐、吸附罐、石灰乳供应装置、NaOH碱液罐、空压机；所述碱解罐内利用压缩空气混合石灰乳和污水上清液，以去除污水上清液中的有机磷，得到第一污水；所述吸附罐用于接收自碱解罐输出的第一污水，并通过内部的除磷树脂层吸附第一污水中的正磷、次磷、亚磷。本发明利用碱解方法和吸附方法结合使用，能够全面、高效去除污水中的有机磷、正磷、次磷、亚磷，另外利用NaOH溶液能够对参与吸附污水中磷元素的除磷树脂进行再生，减少对除磷树脂的更换次数，使得整个系统可间歇式运行，污水处理效率高。
权利要求书
1.一种高效除磷的一体化城镇生活污水处理系统，其特征在于：包括通过管道和泵体依次连接的沉淀池(1)、碱解罐(2)、吸附罐(3)，通过石灰乳输送管和泵体与碱解罐(2)和吸附罐(3)连接的石灰乳供应装置(4)，通过碱液管和泵体与吸附罐(3)连接的NaOH碱液罐(5)，以及通过风管与碱解罐(2)和吸附罐(3)连接的空压机(6)；所述碱解罐(2)用于接收自沉淀池(1)输出的污水上清液、自石灰乳供应装置(4)输出的石灰乳以及来自空压机(6)的压缩空气，并利用压缩空气混合石灰乳和污水上清液，以去除污水上清液中的有机磷，得到第一污水；所述吸附罐(3)用于接收自碱解罐(2)输出的第一污水，并通过内部的除磷树脂层(31)吸附第一污水中的正磷、次磷、亚磷；所述吸附罐(3)用于接收自石灰乳供应装置(4)输出的石灰乳、自NaOH碱液罐(5)输出的碱液以及来自空压机(6)的压缩空气，并利用压缩空气混合石灰乳和除磷树脂层(31)，以再生除磷树脂层(31)。
2.根据权利要求1所述的一种高效除磷的一体化城镇生活污水处理系统，其特征在于：所述碱解罐(2)和吸附罐(3)之间连接的管道上连接有旋风分离器(7)，所述旋风分离器(7)用于分离第一污水中的杂质和水体，所得水体输送至吸附罐(3)中。
3.根据权利要求1所述的一种高效除磷的一体化城镇生活污水处理系统，其特征在于：所述碱解罐(2)和吸附罐(3)内腔顶部均设置有石灰乳分散网板(8)，所述石灰乳分散网板(8)顶部边缘固定设置有伞架(9)，所述伞架(9)固定于底端延伸至石灰乳分散网板(8)上方的石灰乳输送管上。
4.根据权利要求3所述的一种高效除磷的一体化城镇生活污水处理系统，其特征在于：所述石灰乳分散网板(8)设置为喇叭状，且其喇叭口朝下设置，所述石灰乳由网板制成，且其边缘贴合碱解罐(2)、吸附罐(3)的罐体内侧壁。
5.根据权利要求3或4所述的一种高效除磷的一体化城镇生活污水处理系统，其特征在于：所述碱解罐(2)和吸附罐(3)内均设置有与空压机(6)连接的若干空气搅拌组件，所述碱解罐(2)、吸附罐(3)内腔顶部的空气搅拌组件设置于石灰乳分散网板(8)顶部或底部，所述吸附罐(3)内腔的除磷树脂层(31)顶部或底部均设置有空气搅拌组件。
6.根据权利要求5所述的一种高效除磷的一体化城镇生活污水处理系统，其特征在于：所述空气搅拌组件包括环管(10)和均匀设置于环管(10)内侧的喷头(11)，所述环管(10)内侧的喷头(11)倾斜设置且倾斜角度相同，所述喷头(11)的液体输送方向偏离环管(10)圆心。
7.一种高效除磷的一体化城镇生活污水处理方法，其特征在于：所述方法采用权利要求1-6任意一项所述的高效除磷的一体化城镇生活污水处理系统，所述方法包括以下处理步骤：S1、将城镇生活污水收集在沉淀池(1)中沉淀，得到污水上清液；S2、将所述污水上清液泵入碱解罐(2)中与自石灰乳供应装置(4)输入的石灰乳以及空压机(6)输入的压缩空气混合，去除污水上清液中的有机磷，得到第一污水；S3、将所述第一污水泵入吸附罐(3)中与除磷树脂层(31)接触，去除第一污水中的正磷、次磷、亚磷。
8.根据权利要求7所述的一种高效除磷的一体化城镇生活污水处理方法，其特征在于：所述碱解罐(2)中加入石灰乳时，调整罐内pH＝11。
9.根据权利要求7所述的一种高效除磷的一体化城镇生活污水处理方法，其特征在于：还包括除磷树脂层(31)再生方法：当除磷树脂层(31)吸附饱和后，停止步骤S1-S3，将NaOH碱液罐(5)泵入NaOH溶液至吸附罐(3)中使除磷树脂层(31)再生，除磷树脂层(31)再生所得除磷树脂洗脱液与自石灰乳供应装置(4)输入的石灰乳混合，使得除磷树脂洗脱液中的含磷元素以固体形式沉淀。10.根据权利要求9所述的一种高效除磷的一体化城镇生活污水处理方法，其特征在于：所述NaOH溶液浓度为4％-5％。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高效除磷的一体化城镇生活污水处理系统及方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种高效除磷的一体化城镇生活污水处理系统，包括通过管道和泵体依次连接的沉淀池、碱解罐、吸附罐，通过石灰乳输送管和泵体与碱解罐和吸附罐连接的石灰乳供应装置，通过碱液管和泵体与吸附罐连接的NaOH碱液罐，以及通过风管与碱解罐和吸附罐连接的空压机；
所述碱解罐用于接收自沉淀池输出的污水上清液、自石灰乳供应装置输出的石灰乳以及来自空压机的压缩空气，并利用压缩空气混合石灰乳和污水上清液，以去除污水上清液中的有机磷，得到第一污水；
所述吸附罐用于接收自碱解罐输出的第一污水，并通过内部的除磷树脂层吸附第一污水中的正磷、次磷、亚磷；
所述吸附罐用于接收自石灰乳供应装置输出的石灰乳、自NaOH碱液罐输出的碱液以及来自空压机的压缩空气，并利用压缩空气混合石灰乳和除磷树脂层，以再生除磷树脂层。
作为本发明的进一步优化方案，所述碱解罐和吸附罐之间连接的管道上连接有旋风分离器，所述旋风分离器用于分离第一污水中的杂质和水体，所得水体输送至吸附罐中。
作为本发明的进一步优化方案，所述碱解罐和吸附罐内腔顶部均设置有石灰乳分散网板，所述石灰乳分散网板顶部边缘固定设置有伞架，所述伞架固定于底端延伸至石灰乳分散网板上方的石灰乳输送管上。
作为本发明的进一步优化方案，所述石灰乳分散网板设置为喇叭状，且其喇叭口朝下设置，所述石灰乳由网板制成，且其边缘贴合碱解罐、吸附罐的罐体内侧壁。
作为本发明的进一步优化方案，所述碱解罐和吸附罐内均设置有与空压机连接的若干空气搅拌组件，所述碱解罐、吸附罐内腔顶部的空气搅拌组件设置于石灰乳分散网板顶部或底部，所述吸附罐内腔的除磷树脂层顶部或底部均设置有空气搅拌组件。
作为本发明的进一步优化方案，所述空气搅拌组件包括环管和均匀设置于环管内侧的喷头，所述环管内侧的喷头倾斜设置且倾斜角度相同，所述喷头的液体输送方向偏离环管圆心。
采用上述高效除磷的一体化城镇生活污水处理系统进行城镇生活污水处理的方法如下：
S1、将城镇生活污水收集在沉淀池中沉淀，得到污水上清液；
S2、将所述污水上清液泵入碱解罐中与自石灰乳供应装置输入的石灰乳以及空压机输入的压缩空气混合，去除污水上清液中的有机磷，得到第一污水；
S3、将所述第一污水泵入吸附罐中与除磷树脂层接触，去除第一污水中的正磷、次磷、亚磷。
作为本发明的进一步优化方案，所述碱解罐中加入石灰乳时，调整罐内pH＝11。
作为本发明的进一步优化方案，所述方法还包括除磷树脂层再生方法：当除磷树脂层吸附饱和后，停止步骤S1-S3，将NaOH碱液罐泵入NaOH溶液至吸附罐中使除磷树脂层再生，除磷树脂层再生所得除磷树脂洗脱液与自石灰乳供应装置输入的石灰乳混合，使得除磷树脂洗脱液中的含磷元素以固体形式沉淀。
作为本发明的进一步优化方案，所述NaOH溶液浓度为4％-5％。
本发明的有益效果在于：
1)本发明利用碱解方法和吸附方法结合使用，能够全面、高效去除污水中的有机磷、正磷、次磷、亚磷；
2)本发明利用NaOH溶液能够对参与吸附污水中磷元素的除磷树脂进行再生，减少对除磷树脂的更换次数，使得整个系统可间歇式运行，污水处理效率高；
3)本发明利用石灰乳不仅能够对污水进行碱解，还能够在除磷树脂再生后对其有害产物进行转化，减少了有害产物的产生，一举两得；
4)本发明利用倾斜的喷头设计，能够对污水进行均匀高速搅拌，促进污水处理效率，加快污水与石灰乳的碱解反应、除磷树脂层与碱液的再生反应以及除磷树脂洗脱液中有害物质的去除速度，一举多得。
（发明人：史会剑;萧大伟;刘善军;郑囡;时唯伟;刘凯;李曼）