CN105130068A - 一种废水净化回收再利用系统及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种废水净化回收再利用系统及其应用方法，属于废水处理技术领域。该废水净化回收再利用系统包括物理净化装置、曝气槽、第一电解水装置、第二电解水装置、反渗透净化装置和净水收集罐；物理净化装置、曝气槽、电解水装置和反渗透净化装置依次通过管路连通，反渗透净化装置的淡水出口与所述净水收集罐连通，反渗透净化装置的浓缩水出口与第二电解水装置连通，所述第二电解水装置出水口与净水收集罐连通；物理净化装置的进水口与出水口之间设有至少两层精度由低到高的过滤层。通过曝气槽、电解水装置和反渗透净化装置的组合净化，使得废水净化更加彻底。
Description
技术领域
本发明涉及一种废水净化回收再利用系统及其应用方法，属于废水处理技术领域。
背景技术
随着人口的增长及人均收入的增加，人们对水资源的消耗量急剧地增长。然而，在人们对于水资源的需求日益增长的同时，纯净的水资源正在急剧较少，这是由于水的浪费和污染造成的。淡水是一种可以再生的资源，其再生性取决于地球的水循环。随着工业的发展，人口的增加，大量水体被污染；为抽取河水，许多国家在河流上游建造水坝，改变了水流情况，使水的循环、自净受到了严重的影响。
面对水资源的危机，废水的净化回收再利用是势在必行的。废水处理的目的就是对废水中的污染物以某种方法分离出来，或者将其分解转化为无害稳定物质，从而使污水得到净化。一般要达到防止毒物和病菌的传染；避免有异嗅和恶感的可见物，以满足不同用途的要求。目前的废水处理方法是利用物理、化学和生物的方法对废水进行处理，使废水净化，减少污染，以至达到废水回收、复用，充分利用水资源。但是目前的净化水装置仍然经常会出现净化不彻底，净化过程中被二次污染等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种净化更加彻底的废水净化回收再利用系统。
本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种废水净化回收再利用系统，包括物理净化装置、曝气槽、第一电解水装置、第二电解水装置、反渗透净化装置和净水收集罐；物理净化装置、曝气槽、电解水装置和反渗透净化装置依次通过管路连通，反渗透净化装置的淡水出口与净水收集罐连通，反渗透净化装置的浓缩水出口与第二电解水装置连通，第二电解水装置出水口与净水收集罐连通；物理净化装置的进水口与出水口之间设有至少两层精度由低到高的过滤层。
上述技术方案的改进是：物理净化装置的进水口处设有滤网，滤网与物理净化装置的出水口之间依次设有无纺布和颗粒状活性炭。本发明由于在曝气槽之前设置物理净化装置，通过精度由低到高的滤网、无纺布和颗粒状活性炭的三层过滤，滤除较为容易去除的毛发、纤维、泥沙、较小颗粒状杂质和有机污染物，使得废水进入曝气槽时已经除去一部分污染物，减小了曝气槽工作压力，提高了净化水效率，同时由于毛发、纤维、泥沙等影响曝气槽工作的污染物的去除，使得曝气槽的工作效率大大提高；
上述技术方案的改进是：还包括热水炉，热水炉通过盘管为曝气槽加热，曝气槽内设有曝气器。本发明由于利用热水炉通过盘管为曝气槽加热，使得曝气槽内温度相对较高，有利于氧化反应的进行，从而有效的提高了曝气槽的工作效率；
上述技术方案的改进是：第一电解水装置和第二电解水装置的壳体内分别设有至少一对的阴电极和阳电极，阳电极和阴电极分别连接电源的正负极；壳体内靠近进水口处设置一个阳电极，壳体内靠近出水口处设置一个阴电极，壳体内的进水口与出水口之间设有至少一级的过滤层，过滤层位于阴电极和阳电极之间。本发明由于第一电解水装置的壳体内的进水口与出水口之间设有至少一级的过滤层可以有效过滤曝气槽产生的杂质和漂浮物，而且过滤层相当于第一电解水装置中加入隔离膜，第一电解水装置内被分割成阴极区、阳极区的电化学反应池，过滤层组件在电化学反应中又起到一个隔离分区的作用；
上述技术方案的改进是：反渗透净化装置包括至少一个液缸、高压油缸和RO膜组，液缸内设有活塞，活塞固接有活塞杆，活塞杆的另一端与高压油缸输出端固接，活塞将液缸内部分为第一腔体和第二腔体；第一腔体开设有废水进口，废水进口通过进液单向阀与第一腔体连通；第一腔体通过排液单向阀与RO膜组连通。
上述技术方案的改进是：反渗透净化装置还包括缓冲罐，缓冲罐设置于RO膜组之前，用于缓冲即将进入RO膜组的高压废水。本发明由于在RO膜之前设置缓冲罐，可以防止高压的废水将RO膜损坏；
一种废水净化回收再利用系统的应用方法，包括以下步骤：
㈠物理净化：将废水通入物理净化装置，废水依次通过滤网、无纺布和颗粒状活性炭，滤网滤除水中的毛发、纤维等较大固体杂质，无纺布滤除泥沙等较小颗粒状杂质，颗粒状活性炭滤除有机污染物；
㈡加氯：通过向物理净化后的废水中加氯，对废水进行杀菌消毒；
㈢曝气：将加氯后的废水通入曝气槽，曝气器对废水进行曝气，同时热水炉通过盘管对曝气槽进行加热，保持曝气槽内温度在60-75℃之间，通过氧化反应去除废水中的有机污染物；
㈣电解：将曝气之后的废水通入第一电解水装置，利用电极反应，通过直接和间接的氧化还原、凝聚絮凝、吸附降解和协同转化等综合作用，对水中有机物、重金属、硝酸盐、胶体颗粒物、细菌、色度、嗅味等污染物进行去除；本发明由于将第一电解水装置将曝气之后的废水进行电解，通过直接和间接的氧化还原、凝聚絮凝、吸附降解和协同转化等综合作用，对水中有机物、重金属、硝酸盐、胶体颗粒物、细菌、色度、嗅味等污染物可以有效去除，并且通过电解，对之前加入水中的氯也可以进行有效去除；
㈤反渗透过滤：高压油缸通过活塞杆拉动活塞，使得第一腔体内形成负压，第一腔体通过进液单向阀自动抽取电解之后的废水进入第一腔体；本发明由于将电解后的水通过RO膜的反渗透，对水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒进行二次去除和集中，使得废水净化的更加彻底；
第一腔体充满后，高压油缸通过活塞杆推动活塞对液缸中的废水进行加压，加压后的高压废水通过排液单向阀进入缓冲罐进行缓冲；
缓冲后的高压废水通过管路进入RO膜组，RO膜对废水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质进行二次去除；
RO膜组的淡水出口通过管路与净水收集罐连通，RO膜组过滤后的淡水进入净水收集罐；
㈥二次电解：RO膜组的浓缩水出口通过管路与第二电解水装置连通，浓缩水进入第二电解水装置进行电解，二次去除浓缩水中集中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质，电解后的淡水通过管路进入净水收集罐。本发明反渗透净化装置的产生的浓缩水集中了未除去干净的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒，通过第二电解水装置对浓缩水进行二次电解，将未除去干净污染去除，不仅提高废水利用率，也保证了最终产生的净化水的质量。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明实施例废水净化回收再利用系统的结构示意图。
图2是本发明实施例废水净化回收再利用系统的反渗透净化装置的结构示意图。
图中标号示意如下：1-物理净化装置；2-曝气槽；2a-热水炉；3-第一电解水装置；4-反渗透净化装置；5-第二电解水装置；6-净水收集罐；7-第一高压油缸；8-第二高压油缸；9-第一活塞杆；10-第二活塞杆；11-第二腔体；12-第四腔体；13-第一活塞；14-第二活塞；15-第一腔体；16-第三腔体；17-第一进液单向阀；18-第二进液单向阀；19-第一液缸；20-第二液缸；21-第一排液单向阀；22-第二排液单向阀；23-缓冲罐；24-RO膜组。
具体实施方式
实施例
本实施例的废水净化回收再利用系统如图1、2所示，包括物理净化装置1、曝气槽2、热水炉2a、第一电解水装置3、第二电解水装置5、反渗透净化装置4和净水收集罐6；物理净化装置1、曝气槽2、第一电解水装置3和反渗透净化装置4依次通过管路连通。热水炉2a通过盘管为曝气槽2加热，曝气槽2内设有曝气器。反渗透净化装置4的淡水出口与净水收集罐6连通，反渗透净化装置4的浓缩水出口与第二电解水装置5连通，第二电解水装置5出水口与净水收集罐6连通；物理净化装置1的进水口处设有滤网，滤网与物理净化装置的出水口之间依次设有无纺布和颗粒状活性炭。
第一电解水装置3和第二电解水装置5的壳体内靠近出水口处设置一个阴电极，壳体内靠近进水口处设置一个阳电极，阳电极和阴电极分别连接电源的正负极。壳体内的进水口与出水口之间设有活性炭过滤层，过滤层位于阴电极和阳电极之间。
反渗透净化装置4包括第一液缸19、第二液缸20、第一高压油缸7、第二高压油缸8和RO膜组24，第一液缸19和第二液缸20内设分别设有第一活塞13和第二活塞14，第一活塞13和第二活塞14分别固接有第一活塞杆9和第二活塞杆10，第一活塞杆9和第二活塞杆10的另一端分别与第一高压油缸7和第二高压油缸8的输出端固接，第一活塞13将第一液缸19内部分为第一腔体15和第二腔体11；第二活塞14将第二液缸20内部分为第三腔体16和第四腔体12。第一腔体15和第三腔体16分别开设有废水进口，废水进口分别通过第一进液单向阀17和第二进液单向阀18与第一腔体15和第三腔体16连通；第一腔体15和第三腔体16分别通过第一排液单向阀21和第二排液单向阀22与缓冲罐23连通，冲罐23通过管路与RO膜组24连通。
一种废水净化回收再利用系统的应用方法，包括以下步骤：
㈠物理净化：将废水通入物理净化装置1，废水依次通过滤网、无纺布和颗粒状活性炭，滤网滤除水中的毛发、纤维等较大固体杂质，无纺布滤除泥沙等较小颗粒状杂质，颗粒状活性炭滤除有机污染物；
㈡加氯：通过向物理净化后的废水中加氯，对废水进行杀菌消毒；
㈢曝气：将加氯后的废水通入曝气槽2，曝气器对废水进行曝气，同时热水炉2a通过盘管对曝气槽2进行加热，保持曝气槽2内温度在60-75℃之间，通过氧化反应去除废水中的有机污染物；
㈣电解：将曝气之后的废水通入第一电解水装置3，利用电极反应，通过直接和间接的氧化还原、凝聚絮凝、吸附降解和协同转化等综合作用，对水中有机物、重金属、硝酸盐、胶体颗粒物、细菌、色度、嗅味等污染物进行去除；
㈤反渗透过滤：第一高压油缸7通过第一活塞杆9拉动第一活塞13，使得第一腔体15内形成负压，第一腔体15通过第一进液单向阀17自动抽取电解之后的废水进入第一腔体15；
同时，第二高压油缸8通过第二活塞杆10推动第二活塞14对第二液缸20中的废水进行加压，加压后的高压废水通过第二排液单向阀22进入缓冲罐进行缓冲，缓冲后的高压废水通过管路进入RO膜组，RO膜对废水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质进行二次去除；
完成动作后，第一液19缸和第二液缸20运行方式交换；
第一液19缸和第二液缸20采用差动式配合，保证向RO膜组24输出的高压废水稳定不中断；
RO膜组24的淡水出口通过管路与净水收集罐6连通，RO膜组24过滤后的淡水进入净水收集罐6；
㈥二次电解：RO膜组24的浓缩水出口通过管路与第二电解水装置5连通，浓缩水进入第二电解水装置5进行电解，二次去除浓缩水中集中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质，电解后的淡水通过管路进入净水收集罐6。
本发明不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种废水净化回收再利用系统，其特征在于：包括物理净化装置、曝气槽、第一电解水装置、第二电解水装置、反渗透净化装置和净水收集罐；所述物理净化装置、曝气槽、电解水装置和反渗透净化装置依次通过管路连通，所述反渗透净化装置的淡水出口与所述净水收集罐连通，所述反渗透净化装置的浓缩水出口与所述第二电解水装置连通，所述所述第二电解水装置出水口与所述净水收集罐连通；所述物理净化装置的进水口与出水口之间设有至少两层精度由低到高的过滤层。
2.根据权利要求1所述的废水净化回收再利用系统，其特征在于：所述物理净化装置的进水口处设有滤网，所述滤网与所述物理净化装置的出水口之间依次设有无纺布和颗粒状活性炭。
3.根据权利要求2所述的废水净化回收再利用系统，其特征在于：还包括热水炉，所述热水炉通过盘管为所述曝气槽加热，所述曝气槽内设有曝气器。
4.根据权利要求3所述的废水净化回收再利用系统，其特征在于：所述第一电解水装置和第二电解水装置的壳体内分别设有至少一对的阴电极和阳电极，所述阳电极和阴电极分别连接电源的正负极；所述壳体内靠近所述进水口处设置一个阳电极，所述壳体内靠近所述出水口处设置一个阴电极，所述壳体内的所述进水口与出水口之间设有至少一级的过滤层，所述过滤层位于所述阴电极和阳电极之间。
5.根据权利要求4所述的废水净化回收再利用系统，其特征在于：所述反渗透净化装置包括至少一个液缸、高压油缸和RO膜组，所述液缸内设有活塞，所述活塞固接有活塞杆，所述活塞杆的另一端与所述高压油缸输出端固接，所述活塞将液缸内部分为第一腔体和第二腔体；所述第一腔体开设有废水进口，所述废水进口通过进液单向阀与所述第一腔体连通；所述第一腔体通过排液单向阀与所述RO膜组连通。
6.根据权利要求5所述的废水净化回收再利用系统，其特征在于：所述反渗透净化装置还包括缓冲罐，所述缓冲罐设置于RO膜组之前，用于缓冲即将进入RO膜组的高压废水。
7.根据权利要求1-6中任一权利要求所述的废水净化回收再利用系统的应用方法，其特征在于：包括以下步骤：
㈠物理净化：将废水通入物理净化装置，废水依次通过滤网、无纺布和颗粒状活性炭，滤网滤除水中的毛发、纤维等较大固体杂质，无纺布滤除泥沙等较小颗粒状杂质，颗粒状活性炭滤除有机污染物；
㈡加氯：通过向物理净化后的废水中加氯，对废水进行杀菌消毒；
㈢曝气：将加氯后的废水通入曝气槽，曝气器对废水进行曝气，同时热水炉通过盘管对曝气槽进行加热，保持曝气槽内温度在60-75℃之间，通过氧化反应去除废水中的有机污染物；
㈣电解：将曝气之后的废水通入第一电解水装置，利用电极反应，通过直接和间接的氧化还原、凝聚絮凝、吸附降解和协同转化等综合作用，对水中有机物、重金属、硝酸盐、胶体颗粒物、细菌、色度、嗅味等污染物进行去除；
㈤反渗透过滤：高压油缸通过活塞杆拉动活塞，使得第一腔体内形成负压，第一腔体通过进液单向阀自动抽取电解之后的废水进入第一腔体；
第一腔体充满后，高压油缸通过活塞杆推动活塞对液缸中的废水进行加压，加压后的高压废水通过排液单向阀进入缓冲罐进行缓冲；
缓冲后的高压废水通过管路进入RO膜组，RO膜对废水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质进行二次去除；
RO膜组的淡水出口通过管路与所述净水收集罐连通，RO膜组过滤后的淡水进入净水收集罐；
㈥二次电解：RO膜组的浓缩水出口通过管路与所述第二电解水装置连通，浓缩水进入第二电解水装置进行电解，二次去除浓缩水中集中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质，电解后的淡水通过管路进入净水收集罐。
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