[发明专利]城市污水的处理方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及城市污水处理技术领域，尤其是城市污水的处理方法和装置。

背景技术

我国是一个干旱缺水严重的国家，地表水、地下水资源日益缺乏，并且地表水体污染状况不断恶化，因此城市的污水深度处理及回用，已经作为解决城市缺水、提高水资源利用率和控制水体污染的一条重要途径。污水处理具有其它策略方法无可比拟的优势，为“新”的水源替代已有水源提供了可能，成为缓解水资源短缺现状的有力措施。

城市生活污水经污水处理厂二级处理后，出水即使达到污染物排放标准(GB18918-2002)一级B标准排放要求，但是该排放污水的COD、总氮、色度和粪大肠菌群分别高达60mg/L、20mg/L、30和104个/L，还是太高，大大阻碍了城市污水的资源化。采用较为经济有效的深度处理工艺，去除水中各类有机物，实现再生水的广泛安全回用，是城市污水深度处理过程中需要重点解决的问题。

污水处理的再生水工艺技术是随着再生水回用量的不断增加和回用途径的不断扩展而发展起来的，不同的再生水使用途径，就有不同的水质要求。随着城市水资源紧张趋势的不断加剧，对再生水的需求不断加大，再生水应用范围逐步扩大，用途逐步拓展，水质指标也从原来的单一指标发展为多项指标的严格要求。

目前，95％以上的城市生活污水都采用生物法处理，但生物法存在有机物降解极限，经过一系列处理后，会产生大量的溶解性微生物产物，其毒性可能比存在于污水中原有机物的毒性还要强。另外，二级出水中有机物种类繁多，如药品和护肤品(PPCP)及其代谢物、内分泌干扰物(EDC)和具有基因毒性的芳香胺类物质等，此外还富含多种阴离子污染物。因此还无法满足各种再生水使用环境的应用，如城市景观、灌溉、绿化、城市杂用、工艺用水等。

发明内容

本发明针对不足，提出一种城市污水的处理方法，有效地去除城市污水中多种污染物，使出水满足三类地下水水质标准要求，可用于城市景观、灌溉、绿化、城市杂用、工艺用水等。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种城市污水的处理方法，包括以下过程：从城市污水处理厂排出的二级出水，依次经过荷铁阴树脂柱、混凝沉淀器和臭氧反应器处理。

优选的，所述荷铁阴树脂的用量为5～15ml/L水，所述二级出水在荷铁阴树脂柱的停留时间为5～20min。

优选的，所述混凝沉淀器中混凝剂投加量为7～30mg/L水。

优选的，所述臭氧反应器中的臭氧产生量为2～10mg/L水，水在臭氧反应器中停留时间为10～30min。

与现有技术相比，本发明采用荷铁阴树脂、混凝沉淀与臭氧相结合的方法，以污水厂二级出水为源水，深度处理后使城市污水达到再生利用要求。城市污水经二级处理后，利用荷铁阴树脂交换作用，去除二级出水中溶解性有机物、硝酸盐和硫酸盐等无机盐；荷铁阴树脂出水进入混凝沉淀处理单元，去除水中残留的有机物、磷和浊度等；混凝沉淀出水经臭氧氧化，进一步去除水中大分子有机物，提高出水的可生化性。此工艺可非常经济有效地去除城市污水中多种污染物，使出水满足三类地下水水质标准要求，可用于城市景观、灌溉、绿化、城市杂用、工艺用水等。

荷铁阴树脂作为一种新型的离子交换材料，其粒径比常规离子交换树脂小，具有较大的比表面积，吸附速率和再生速率都较高；而且树脂结构中结合了磁性氧化铁成分，使树脂颗粒快速絮凝成大颗粒，通过重力沉降很快从悬浮液中分离。荷铁阴树脂减少了对颗粒内部扩散的影响，而颗粒内部扩散与树脂内部活性部位相关、速度较慢，导致荷铁阴树脂能够快速吸附DOC、消毒副产物、阴离子组分等污染物，低浓度的树脂即可达到较高的污染物去除率。

另外，荷铁阴树脂-混凝沉淀-臭氧氧化工艺联用，是一项比较经济有效的城市污水深度处理工艺系统，首先，荷铁阴树脂出水经混凝沉淀和臭氧氧化处理后，能进一步降低水中有机物、磷和浊度，杀灭水中细菌和病毒，提高出水的可生化性；其次，荷铁阴树脂作为混凝沉淀和臭氧消毒的前处理工艺，还可以减少絮凝剂和其他化学药剂(如絮凝过程中调节pH的酸)的使用量，大幅降低臭氧的投加量和消毒过程中溴化物的形成。