[发明专利]倒库法污水冷冻净化系统及净化方法

说明书

本发明公开一种倒库法污水冷冻净化系统及净化方法，属于污水净化技术领域。该系统包括污水库、结冰净化库、晒盐调湿库、倒库泵组、返库泵组及灌溉泵组，由倒库泵组在冰冻期前将污水库的污水送入结冰净化库，利用冬季自然冷冻结冰纯化作用，将污水中的污染物和溶解盐留在冰下浓水中；然后在春季解冻期前由返库泵组将浓水一部分送回污水库，一部分送入晒盐库进行自然蒸发，调节空气湿度和结晶除盐。本发明利用西北寒旱地区的气候寒冷和土地资源丰富的自然条件，通过低成本的倒库操作，同步实现绿色净化和除盐，改善农业灌溉水质和减轻土地盐碱化，本发明用于海水冷冻淡化时，还能同时成倍提高晒盐海水浓度和盐产量。

技术领域：

本发明属于污水水质净化技术领域，具体涉及一种倒库法污水冷冻净化系统及净化方法。

背景技术：

在我国广大的西北寒旱地区，很多耕地只能依靠常规处理达标后的城镇生活污水和工业废水作为补充灌溉水源，并为此建有大量季节性调蓄污水库。这种达标污水中仍然含有较高污染物和盐，通过逐年灌溉累积作用，不仅污染耕地，降低农作物品质，影响食用人群的健康，而且导致土壤盐渍化加重，加快耕地土壤退化，产量降低。部分地区为了减轻土壤的盐渍化程度，采用大水漫灌方式。这种漫灌方式的缺陷在于水量浪费大、土壤及其中养分流失严重、灌溉尾水盐分提高。对于特别干旱的地区因无足够的水漫灌，只能眼睁睁看着土壤盐渍化逐年加重。

现有一系列污水深度处理和淡化技术日臻成熟，但这些技术的共性问题表现在：对于农业灌溉而言，处理量小、成本高、工艺设备复杂，无法广泛适用于农业生产。同样，随着工业化和人们生活水平的提高，沿海地区对低成本海水淡化技术的追求，一直困扰着业内技术人员，至今没有找到克服蒸发和发渗透技术高成本的技术障碍。

用冷冻法进行污水净化分离与咸水淡化的实验室研究较多，分离效果能达到80％以上，水在结晶净化机理已经明晰，为工程化应用奠定了可靠的基础。一些文献还介绍了多种具体冷冻方法，如“一种连续式冷冻法海水淡化方法及其特性分析”一文(刘冬雪，《能源工程》，2007年第四期)中，提出了“基于界面渐进原理的连续式冷冻法海水淡化方法”；此外，该文还介绍了很多学者开发的自然冷冻法和人工冷冻法的研究成果，其优点是单位空间的淡化负荷高、分离效率高，缺点在于机械装置较多、运行复杂、能量消耗大，故至今没有工程化应用。

发明内容：

本发明针对现有技术的不足，提供一种倒库法污水冷冻净化系统及净化方法。本发明利用西北寒旱地区的冬季寒冷、春夏缺水、地域广阔、人烟稀少的特殊环境条件，基于结冰净化同时达到了去污除盐的双重技术效果。

本发明所提供的倒库法污水冷冻净化系统包括污水储净系统、倒库泵组、结冰净化系统、返库泵组、晒盐调湿系统及灌溉泵组；所述污水储净系统经所述倒库泵组与所述结冰净化系统相连，所述结冰净化库系统经所述返库泵组与所述污水储净系统相连，所述返库泵的出口与所述晒盐调湿系统相连，所述结冰净化系统经所述灌溉泵组与耕地灌溉系统相连。

所述污水储净系统包括污水库1、污水渠2及挡泥墙5，所述污水排放水源经所述污水渠2与所述污水库1的进口相连，在所述污水库1的出库末端的倒库进水管6吸口处设吸水坑，所述吸水坑四周设置所述挡泥墙5。污水库1的进口通过污水渠2与污水排放水源相连，与出水口对峙，有利于发挥库区水体的自净作用；库底尽量整平，以方便进行泥水扰动和清淤机械作业，提高作业效果；出库末端的倒库进水管6吸口处局部挖深设吸水坑，吸水坑周边设挡泥墙5，污泥4沉降在挡泥墙5以外，以免污水库松软的淤泥被抽到结冰净化库11，向洁净冰融化水中释放污染物。