污水处理方法及系统

技术领域

本发明涉及水处理的技术领域，具体涉及一种污水处理方法及系统。

背景技术

目前，饮用水和污水项目通常采用“絮凝-沉淀-过滤”的方法，将溶解性污染物通过化学反应转化为难溶或不溶性沉淀物，进而从水中分离出去。

其中，絮体的重力沉降，是实现固液分离的基础，而絮体沉淀过程高度依赖絮团的尺寸和密度。因此，相关技术中，污水的处理很大程度上依赖价格高昂且不可重复使用的混凝剂及絮凝剂，成本较高。此外，受限于絮团的尺寸，相关技术中，往往通过设置沉淀池实现絮体的沉淀，而后在进行絮体的过滤。

然而，沉淀池作为水处理项目的标志性建筑物，土建工程量较大，不仅占据了较大建设空间，而且大大增加了建设成本。

因此，相关技术的污水处理方法存在成本较高，占地面积较大的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种污水处理方法及系统，以解决现有污水处理中沉淀池占地面积大、污水处理成本高的问题。

第一方面，本发明提供了一种污水处理方法，包括絮凝阶段和筛分阶段。具体的，絮凝阶段为在污水内加入硅纤维基质、混凝剂及絮凝剂，混凝剂、絮凝剂及污水中的污染物絮凝于硅纤维基质的外围，形成超尺寸絮体。具体的，筛分阶段为采用筛网对超尺寸絮体进行筛分拦截，水流向下一工序。

有益效果：在絮凝阶段中，通过在污水内加入硅纤维基质、混凝剂，硅纤维基质能够与混凝剂形成多核高分子絮凝剂，形成的多核高分子絮凝剂既具有无机高分子絮凝剂的电中和作用，又具有有机高分子絮凝剂卷扫网捕作用，可强化絮凝效果；同时在污水内再加入絮凝剂，加入的絮凝剂能够进一步起到吸附、卷带、架桥的作用，从而在硅纤维基质、混凝剂、絮凝剂的共同作用下，污水发生絮凝反应，生成超尺寸絮体。首先，本方案的硅纤维基质既能够与混凝剂形成的多核高分子絮凝剂，又能够与絮凝剂协同，进一步强化絮凝作用。在硅纤维基质的参与下，混凝剂和絮凝剂的用量大大减小，降低了污水处理成本。其次，经过本方案的絮凝阶段得到的超尺寸絮体的尺寸远大于传统絮凝产物的尺寸，因此能够实现通过筛网筛分拦截，而无需通过建设沉淀池来实现，大大降低了建设成本，节约了建设面积。

在一种可选的实施方式中，在絮凝阶段的步骤中，超尺寸絮体的尺寸大于5000μm。

有益效果：通常常规絮凝产物的尺寸仅为500±50μm左右，而本方案获得的超尺寸絮体的尺寸大于5000μm，其重量和尺寸均远超常规絮凝产物，便于在水中分离出来。此外，本方案获得超尺寸絮体能够通过5000μm的筛网实现筛分，材料易于获得，简单便捷。

在一种可选的实施方式中，硅纤维基质包括纤维本体和聚合硅，聚合硅聚合于纤维本体的端部。

有益效果：本方案中，通过氢键和作用，在纤维本体的端部枝接聚合硅，生成的硅纤维基质化学稳定性高，不易于失去活性，保证了与混凝剂、絮凝剂协同作用的可靠性。

在一种可选的实施方式中，纤维本体构造为团絮状，且纤维本体向外延伸有多个端部；聚合硅的数量为多个，多个聚合硅分别聚合于纤维本体的多个端部。

有益效果：本方案中，纤维本体构造为团絮状能够增加其外围聚合硅的数量，且多个聚合硅聚合于团絮状纤维本体的端部，使得形成的硅纤维基质具有多孔性，显著增大了比表面积，进而进一步增加了超尺寸絮状体的体积。

在一种可选的实施方式中，污水处理方法还包括硅纤维基质的制备阶段，制备阶段包括：将纤维本体分散至混合溶剂中，具体的，每克纤维本体分散至50毫升的混合溶剂内，混合溶剂为水和乙醇的混合物，水和乙醇的比例为1:4；加入试剂和催化剂，搅拌混合后，生成硅纤维基质的悬浮液，具体的，试剂是浓度为98％的四乙氧基硅烷，催化剂为磷钨酸，每克纤维本体加入的四乙氧基硅烷为25-35毫升；每克纤维本体加入的磷钨酸为50-80毫克；通过重力分离法分离出硅纤维基质；用去离子水清洗硅纤维基质后，进行干燥处理。

有益效果：采用本方案能够制得硅纤维基质，可靠性高，且获得的硅纤维基质纯度较高。

在一种可选的实施方式中，在将纤维本体分散至混合溶剂中的步骤之前，制备阶段还包括预处理步骤：用去离子水清洗纤维本体后，进行干燥处理；用浓度为70％的乙醇溶液洗涤纤维本体后，进行干燥处理。

有益效果：在该步骤中，能够有效去除纤维本体内的杂质，提高纤维本体的纯净度，避免在聚合时引入杂质，降低硅纤维基质的絮凝作用。

在一种可选的实施方式中，在絮凝阶段的步骤中，包括加料步骤：将污水引入絮凝室，并搅拌；在絮凝室内加入硅纤维基质，并搅拌；在絮凝室内加入混凝剂，并搅拌；在絮凝室内加入絮凝剂。具体的，在加料步骤中，搅拌的时间范围是2-5分钟，搅拌的速度范围是150-320转/分。

有益效果：本方案中，在污水内先加入硅纤维基质，再加入混凝剂，并伴随者搅拌，使得硅纤维基质与混凝剂快速混合，便于形成多核高分子絮凝剂。此时再加入絮凝剂，并伴随搅拌，在絮凝剂的架桥作用下，污水内的污染物絮凝在多核高分子絮凝剂的外围，最终形成超尺寸絮体。

在一种可选的实施方式中，在絮凝阶段的步骤中，还包括反应步骤：在絮凝室内进行搅拌，硅纤维基质、混凝剂、絮凝剂与污水中的污染物进行絮凝反应；其中，在反应步骤中，搅拌的时间范围是4-6分钟，搅拌的速度范围是150-200转/分。

有益效果：在加入硅纤维基质、混凝剂及絮凝剂后，以150-200转/分的搅拌速度在絮凝室内进行搅拌，便于使得污水内的污染物与药剂充分接触，并发生絮凝反应，以保证污水的处理效果，提升水质。

在一种可选的实施方式中，在絮凝阶段的步骤中，还包括药剂补充步骤：实时获取絮凝室内的浊度信息；根据浊度信息确定硅纤维基质、混凝剂、絮凝剂的药剂补充信息；根据药剂补充信息进行药剂补充。

有益效果：需要说明的是，污水处理通常为连续性作业，为了保证絮凝室内的絮凝反应能够连续的进行，需要在絮凝室内补充适量的硅纤维基质、或者混凝剂、或者絮凝剂。本方案中的药剂补充信息具体是指需要补充加入的硅纤维基质、或者混凝剂、或者絮凝剂的量。本方案通过实时监控絮凝室内的浊度信息，能够准确的了解絮凝室内的絮凝状态，精准的补充药剂，避免絮凝反应不充分，或者超尺寸絮体破损，进一步保证污水的处理效果。

在一种可选的实施方式中，在筛分阶段的步骤之后，污水处理方法还包括，收集阶段：收集被筛分拦截的超尺寸絮体；分离阶段：将超尺寸絮体内的硅纤维基质分离；回收阶段：将分离后的硅纤维基质回收再利用。

有益效果：本方案中，通过收集、分离和回收能够实现将形成的超尺寸絮体内的硅纤维基质回收再利用，不仅减少了药剂的投入量、降低了生产成本，而且能够减少污泥内药剂的含量、降低污泥的毒性、提高污泥的质量，满足污泥资源化利用的需求。

第二方面，本发明还提供了一种污水处理系统，应用于上述任一实施例的污水处理方法中，该污水处理系统包括絮凝机构和筛分机构。具体的，上述絮凝机构具有絮凝室，絮凝室开设有第一进水口和第一出水口，第一进水口及第一出水口与絮凝室的腔室相连通。进一步的，上述筛分机构包括筛网，筛网布置于絮凝室的腔室内，且与第一出水口相邻布置。

有益效果：本方案中，在絮凝机构的絮凝室内设置筛网，筛网能够对絮凝产生的超尺寸絮体进行筛分拦截，无需通过建设沉淀池来实现，大大降低了建设成本，节约了建设面积。

在一种可选的实施方式中，筛分机构还包括回转组件，筛网构造为环状结构，且张设于回转组件，回转组件适于驱动筛网绕自身周向转动。进一步的，筛分机构还包括冲洗组件，冲洗组件包括冲洗管和多个喷头，多个喷头连通于冲洗管。具体的，多个喷头间隔布置于筛网内侧，且朝向筛网布置。

有益效果：实际使用时，硅纤维基质及形成的超尺寸絮体随水流经过筛网，经筛分拦截后，附着于筛网的外表面。本方案中，在回转组件的驱动下，筛网绕自身周向转动，同时带动附着在筛网上的超尺寸絮体及硅纤维基质移动，避免筛网被堵塞，阻碍污水处理后的水流出絮凝室。进一步的，冲洗组件的多个喷头在筛网内部对筛网进行冲洗，进一步保证筛网的过滤效果。

在一种可选的实施方式中，筛分机构还包括收集斗，收集斗具有扩颈部和缩颈部，扩颈部设于筛网的底部，且相邻布置于筛网背离第一出水口的一侧；缩颈部与絮凝室的外部相连通。

有益效果：本方案中，筛网绕自身周向转动，并带动硅纤维基质及超尺寸絮体移动，以便于硅纤维基质及超尺寸絮体从筛网掉落，收集斗的扩颈部在筛网的底部接收掉落的硅纤维基质及超尺寸絮体，并由缩颈部传送至絮凝室外，结构简单，可靠性高。

在一种可选的实施方式中，污水处理系统还包括基质分离机构，具体的，基质分离机构包括分离室、位于分离室底部的污泥室以及布置于分离室与污泥室之间的第一筛板。其中，分离室内布置有多个摩擦球，缩颈部与分离室连通。

有益效果：收集斗收集到的硅纤维基质及超尺寸絮体通过缩颈部落入到基质分离机构内，分离室内的摩擦球能够摩擦超尺寸絮体，将超尺寸絮体表面的絮凝物剥离下来，获得硅纤维基质。被剥落的絮凝物及污泥由第一筛板落入污泥室内，实现与硅纤维基质的分离，便于硅纤维基质的回收利用，且能够降低污泥内的毒性。

在一种可选的实施方式中，基质分离机构还包括第二筛板，第二筛板设于分离室内，并将分离室划分为第一分离室和第二分离室。具体的，第二筛板的一端连接于第一筛板的顶部，另一端朝向缩颈部延伸；第二筛板适于在缩颈部径向的两端之间摆动，以使第一分离室与缩颈部连通，或者使第二分离室与缩颈部连通。

有益效果：本方案中，第二筛板将分离室分隔为第一分离室和第二分离室，第一分离室和第二分离室能够互为备用。当第二筛板摆动至缩颈部径向的其中一端时，第一分离室与缩颈部连通，超尺寸絮体在第一分离室内进行分离，同时水能够通过第二筛网进入第二分离室，并由第二分离室流出。当第二筛板摆动至缩颈部径向的另一端时，第二分离室与缩颈部连通，超尺寸絮体在第二分离室内进行分离，同时水能够通过第二筛网进入第一分离室，并由第一分离室流出。如此设置，能够更换水流通过第二筛板的方向，确保第二筛板孔隙的通透性，防止其堵塞。

在一种可选的实施方式中，基质分离机构还包括至少两块隔板，至少两块隔板衔接于缩颈部与第二筛板之间，且至少两块隔板分别布置于缩颈部径向的两侧。其中，第二筛板与其中一隔板衔接时，第一分离室与缩颈部连通；第二筛板与另一隔板衔接时，第二分离室与缩颈部连通。

有益效果：隔板的布置能够保证第二筛板的过滤效果，避免超尺寸絮体由缩颈部与第二筛板间的间隙流出。

在一种可选的实施方式中，分离室的侧壁设有多个回收孔，回收孔的尺寸大于硅纤维基质的尺寸，且小于超尺寸絮体的尺寸。

有益效果：如此设置，分离后的硅纤维基质能够通过回收孔进行回收，而超尺寸絮体则继续留在分离室内，便于实现硅纤维基质的回收再利用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为发明实施例的一种硅纤维基质的结构示意图；

图2为发明实施例的一种超尺寸絮体的结构示意图；

图3为本发明实施例的一种污水处理系统的结构示意图；

图4为本发明实施例的一种污水处理系统的局部结构示意图；

图5为本发明实施例的一种污水处理系统的另一局部结构示意图。

附图标记说明：

1、硅纤维基质；11、纤维本体；12、聚合硅；2、超尺寸絮体；21、污染物；3、混凝剂；4、絮凝剂；

5、絮凝机构；51、絮凝室；511、第一进水口；512、第一出水口；52、第一驱动件；53、第一搅拌器；54、浊度传感器；

6、筛分机构；61、筛网；62、回转组件；63、冲洗组件；631、冲洗管；632、喷头；64、收集斗；641、扩颈部；642、缩颈部；

7、基质分离机构；71、分离室；711、第一分离室；712、第二分离室；713、回收孔；714、第二出水口；72、摩擦球；73、污泥室；731、排泥口；74、第一筛板；75、第二筛板；76、第二驱动件；77、第二搅拌器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

绝大多数饮用水和污水项目采用“絮凝-沉淀-过滤”的方法，将溶解性污染物通过化学反应转化为难溶或不溶性沉淀物，进而从水中分离出去。絮体的重力沉降，是实现固液分离的基础。而絮体沉淀过程高度依赖絮团的尺寸和密度。故很大程度上依赖价格高昂且不可重复使用的混凝剂和絮凝剂。混凝剂和絮凝剂大量使用并流失到污泥中，其重量通常占污泥干重的30-50％。一方面金属基混凝剂和合成絮凝剂在污泥中的累积，增加了污泥的毒性，降低污泥的质量，对污泥资源化利用造成较大压力；另一方面，沉淀池几乎是水处理项目的标志性构筑物，占据了主要建设空间。

基于此，本发明提供一种污水处理方法及系统。

下面结合附图1-5对本发明的实施例进行说明。

根据本发明的实施例，一方面，参阅图1-图5，本发明提供了一种污水处理方法，包括絮凝阶段和筛分阶段。

具体的，絮凝阶段为在污水内加入硅纤维基质1、混凝剂3及絮凝剂4，混凝剂3、絮凝剂4及污水中的污染物21絮凝于硅纤维基质1的外围，形成超尺寸絮体2。

具体的，筛分阶段为采用筛网61对超尺寸絮体2进行筛分拦截，水流向下一工序。

该实施例中，在絮凝阶段，通过在污水内加入硅纤维基质1、混凝剂3，硅纤维基质1能够与混凝剂3形成多核高分子絮凝剂，形成的多核高分子絮凝剂既具有无机高分子絮凝剂的电中和作用，又具有有机高分子絮凝剂卷扫网捕作用，可强化絮凝效果；同时在污水内再加入絮凝剂4，加入的絮凝剂4能够进一步起到吸附、卷带、架桥的作用，从而在硅纤维基质1、混凝剂3、絮凝剂4的共同作用下，污水发生絮凝反应，生成超尺寸絮体2。

首先，本申请的硅纤维基质1既能够与混凝剂3形成的多核高分子絮凝剂，又能够与絮凝剂4协同，进一步强化絮凝作用。在硅纤维基质1的参与下，混凝剂3和絮凝剂4的用量大大减小，降低了污水处理成本。其次，经过本方案的絮凝阶段得到的超尺寸絮体2的尺寸远大于传统絮凝产物的尺寸，因此能够实现通过筛网61筛分拦截，而无需通过建设沉淀池来实现，大大降低了建设成本，节约了建设面积。

此外，该实施例中，在硅纤维基质1、混凝剂3、絮凝剂4的协同作用下，混凝剂3和絮凝剂4的投入量大大减少，还能够降低污泥内絮凝剂4和混凝剂3的含量，从而降低污泥的毒性。

具体可以实现的，在絮凝阶段的步骤中，超尺寸絮体2的尺寸大于5000μm。

通常，常规絮凝产物的尺寸仅为500±50μm左右，而该实施例中获得的超尺寸絮体2的尺寸大于5000μm，其重量和尺寸均远超常规絮凝产物，便于在水中分离出来。

此外，本方案获得超尺寸絮体2能够通过5000μm的筛网61实现筛分，材料易于获得，简单便捷。

具体的，本方案获得的超尺寸絮体2的尺寸能够达到6000±500μm，是常规絮凝产物的12倍以上。

在一些实施例中，参阅图1，硅纤维基质1包括纤维本体11和聚合硅12，聚合硅12聚合于纤维本体11的端部。

聚硅酸(活性硅酸)具有较高的分子量和较长的分子链，具有较强的吸附、卷扫、聚集和架桥作用，而且其成本低、聚合方法简单、来源广，常被用作混凝助剂；但是聚硅酸易生成硅酸凝胶而失去活性，性能稳定性较差，应用的可靠性较低。而本实施例中，通过氢键和作用，在纤维本体11的端部枝接聚合硅12，生成的硅纤维基质1化学稳定性高，不易于失去活性，保证了与混凝剂3、絮凝剂4协同作用的可靠性。

其中，纤维本体11可以采用多种天然纤维及合成纤维，来源广泛，易于获得且成本较低。示例性的，纤维本体11可以采用直径10-17μm的棉纤维；示例性的，可以采用直径为10-40μm的麻纤维；示例性的，还可以采用直径为5-50μm聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯等合成纤维。可以理解的是，本申请对纤维本体11的具体尺寸及材质不做限定，只要能够实现与聚合硅12聚合为硅纤维基质1的功能即可。

在一些实施例中，参阅图1，纤维本体11构造为团絮状，且纤维本体11向外延伸有多个端部；聚合硅12的数量为多个，多个聚合硅12分别聚合于纤维本体11的多个端部。

该实施例中，纤维本体11构造为团絮状能够增加其外围聚合硅12的数量，且多个聚合硅12聚合于团絮状纤维本体11的端部，使得形成的硅纤维基质1具有多孔性，显著增大了比表面积，进而进一步增加了超尺寸絮状体的体积。

具体的，形成的硅纤维基质1的表面积能够达到280㎡/g。进一步的，形成的硅纤维基质1的长度范围为280-2650μm；形成的硅纤维基质1中，硅的重量占比为5％-25％。

在一些实施例中，污水处理方法还包括硅纤维基质1的制备阶段，制备阶段包括：

将纤维本体11分散至混合溶剂中；具体的，每克纤维本体11分散至50毫升的混合溶剂内，混合溶剂为水和乙醇的混合物，水和乙醇的比例为1:4；

加入试剂和催化剂，搅拌混合后，生成硅纤维基质1的悬浮液；具体的，试剂是浓度为98％的四乙氧基硅烷，催化剂为磷钨酸，每克纤维本体11加入的四乙氧基硅烷为25-35毫升；每克纤维本体11加入的磷钨酸为50-80毫克；

通过重力分离法分离出硅纤维基质1；用去离子水清洗硅纤维基质1后，进行干燥处理。

该实施例中，制备硅纤维基质1的可靠性高，且获得的硅纤维基质1纯度较高。

本申请是利用磷钨酸—纤维素水解机理，来制备硅纤维基质1。该实施例中，纤维本体11即为纤维素，纤维素是一种多糖类生物高分子，是木材、植物细胞壁、纤维素纤维等植物材料的主要组成部分，来源广泛。磷钨酸具有较强的酸性，是一种有机合成催化剂，可促进纤维本体11的水解反应。水中的氢离子与纤维本体11中的羟基发生酸催化反应，同时，引入四乙氧基硅烷，利用四乙氧基硅烷可水解成硅酸，经缓和可控的缩聚反应，可得聚硅酸，进而在纤维本体11中引入聚合硅12，制得硅纤维基质1。

示例性的，该实施例中，获得的硅纤维基质1的悬浮液还可以通过筛网61筛分得到硅纤维基质1。

示例性的，纤维本体11可以采用碎片状结构，便于聚合反应的充分进行，且便于获得预期尺寸的硅纤维基质1。

具体的，以1g纤维本体11为例，制备硅纤维基质1，其操作步骤为：

将10毫升水和40毫升乙醇混合为混合溶剂，并将1g纤维本体11碎片分散到该混合溶剂中；

在混合溶剂中加入25-35毫升98％浓度的四乙氧基硅烷，并加入50-80毫克的磷钨酸，在室温下搅拌混合24小时，搅拌速度为120-200转每分，产生80-90wt％硅纤维基质1悬浮液；

将硅纤维基质1悬浮液置于去离子水中，在重力作用下，硅纤维基质1迅速沉淀在底部；

将硅纤维基质1用去离子水冲洗3次后，进行风干，风干时间为24小时。

在一些实施例中，在将纤维本体11分散至混合溶剂中的步骤之前，制备阶段还包括预处理步骤：

用去离子水清洗纤维本体11后，进行干燥处理；

用浓度为70％的乙醇溶液洗涤纤维本体11后，进行干燥处理。

在该步骤中，能够有效去除纤维本体11内的杂质，提高纤维本体11的纯净度，避免在聚合时引入杂质，降低硅纤维基质1的絮凝作用。

示例性的，预处理步骤中，用去离子水及乙醇洗涤纤维本体11后，将纤维本体11在30℃-40℃环境内干燥24小时。

在一些实施例中，在絮凝阶段还包括加料步骤，即：

将污水引入絮凝室51，并搅拌；

在絮凝室51内加入硅纤维基质1，并搅拌；

在絮凝室51内加入混凝剂3，并搅拌；

在絮凝室51内加入絮凝剂4。

具体的，在加料步骤中，搅拌的时间范围是2-5分钟，搅拌的速度范围是150-320转/分。

在污水内先加入硅纤维基质1，再加入混凝剂3，并伴随者搅拌，使得硅纤维基质1与混凝剂3快速混合，便于形成多核高分子絮凝剂。此时再加入絮凝剂4，并伴随搅拌，在絮凝剂4的架桥作用下，污水中的污染物21絮凝在多核高分子絮凝剂的外围，最终形成超尺寸絮体2。

示例性，混凝剂3的成分可以为聚合硫酸铝，絮凝剂4的成分可以为聚丙烯酰胺。可以理解的是，本申请中，混凝剂3和絮凝剂4还可以为其他成分，只要能够实现与硅纤维基质1协同作用，生产超尺寸絮体2的功能即可。

在一些实施例中，在絮凝阶段还包括反应步骤，即：

在絮凝室51内进行搅拌，硅纤维基质1、混凝剂3、絮凝剂4与污水中的污染物21进行絮凝反应。

其中，在反应步骤中，搅拌的时间范围是4-6分钟，搅拌的速度范围是150-200转/分。

在加入硅纤维基质1、混凝剂3及絮凝剂4后，以150-200转/分的搅拌速度在絮凝室51内进行搅拌，便于使得污水内的污染物21与药剂充分接触，并发生絮凝反应，以保证污水的处理效果，提升水质。

在一些实施例中，在絮凝阶段还包括药剂补充步骤，即：

实时获取絮凝室51内的浊度信息；

根据浊度信息确定硅纤维基质1、混凝剂3、絮凝剂4的药剂补充信息；

根据药剂补充信息进行药剂补充。

需要说明的是，污水处理通常为连续性作业，为了保证絮凝室51内的絮凝反应能够连续的进行，需要在絮凝室51内补充适量的硅纤维基质1、或者混凝剂3、或者絮凝剂4。

该实施例中的药剂补充信息具体是指需要补充加入的硅纤维基质1、或者混凝剂3、或者絮凝剂4的量。该实施例通过实时监控絮凝室51内的浊度信息，能够准确的了解絮凝室51内的絮凝状态，精准的补充药剂，避免絮凝反应不充分，或者超尺寸絮体2破损，进一步保证污水的处理效果。

示例性的，絮凝室51内可以设置有在线浊度传感器54，以便于实时监控絮凝室51内的浊度信息。

示例性的，絮凝室51内还可以设置有微尺度加药混凝监控装置(图中未示出)，在在线浊度监测的基础上，微尺度加药混凝监控装置能够基于图像识别技术，进行混凝室内的加药混凝矾花形貌原位成像分析。

具体的，微尺度加药混凝监控装置通过对生成的超尺寸絮体2进行图像识别、测量和分析，并与烧杯试验进行协同对比，以提升污水处理的出水水质为目的，优化加药控制参数，从而确定药剂补充信息。

此外，微尺度加药混凝监控装置还可以在对超尺寸絮体2进行原位动态成像分析的基础上，建立超尺寸絮体2矾花特征与处理成效的定量化模型，动态分析絮体形态在池中分布情况，进一步为药剂的投加提供依据，实现污水处理过程的精益化运行。

在一些实施例中，在筛分阶段的步骤之后，污水处理方法还包括：

收集阶段：收集被筛分拦截的超尺寸絮体2；

分离阶段：将超尺寸絮体2内的硅纤维基质1分离；

回收阶段：将分离后的硅纤维基质1回收再利用。

该实施例中，通过收集、分离和回收能够实现将形成的超尺寸絮体2内的硅纤维基质1回收再利用，不仅减少了药剂的投入量、降低了生产成本，而且能够减少污泥内药剂的含量、降低污泥的毒性、提高污泥的质量，满足污泥资源化利用的需求。

示例性的，可以通过漏斗收集被拦截在筛网61上的超尺寸絮体2，并将收集到的超尺寸絮体2传送至基质分离机构7内，进行硅纤维基质1的分离。

示例性的，基质分离机构7内可以设置多个摩擦球72，通过摩擦球72与超尺寸絮体2相互摩擦，将硅纤维基质1外围的絮凝物剥离。

示例性的，基质分离机构7上还可以设置有多个回收口，以便于回收剥离后的硅纤维基质1。

该实施例中，硅纤维基质1的回收率能够达到95％以上，且回收后的硅纤维基质1能够被重新投入至絮凝室51内，重复使用，降低成本。

根据本发明的实施例，另一方面，还提供了一种污水处理系统，应用于上述的污水处理方法中，具体的，该污水处理系统包括絮凝机构5和筛分机构6。

参阅图3，上述絮凝机构5具有絮凝室51，絮凝室51开设有第一进水口511和第一出水口512，第一进水口511及第一出水口512与絮凝室51的腔室相连通。

进一步的，上述筛分机构6包括筛网61，筛网61布置于絮凝室51的腔室内，且与第一出水口512相邻布置。

该实施例中，在絮凝机构5的絮凝室51内设置筛网61，筛网61能够对絮凝产生的超尺寸絮体2进行筛分拦截，无需通过建设沉淀池来实现，大大降低了建设成本，节约了建设面积。

需要说明的是，本申请提供的污水处理系统能够用于连续作业，其第一进水口511用于连续的注入未经处理的污水，第一出水口512用于经絮凝处理后的水排出，以进入下一工序。

示例性的，筛网61可以构造为片状结构，或者构造为闭合环状结构。示例性的，筛网61沿絮凝室51的高度方向延伸布置，或者沿絮凝室51的高度方向倾斜布置。

示例性的，筛网61布置于絮凝室51内靠近第一出水口512的一侧，且筛网61将絮凝室51间隔为第一部分和第二部分，其中第一进水口511位于第一部分，用于进行污水的絮凝反应，第一出水口512位于第二部分，过滤后的水经过筛网61进入第二部分，并由第一出水口512流出。

示例性的，絮凝室51还开设有投料口(图中未示出)，用于投放上述混凝剂3、絮凝剂4及硅纤维基质1。

示例性的，絮凝机构5还包括第一驱动件52和第一搅拌器53，第一驱动件52与第一搅拌器53驱动连接，第一搅拌器53具有扇叶结构，其扇叶结构伸入至絮凝室51内，第一驱动件52用于驱动扇叶结构转动，以在絮凝室51内进行搅拌。

示例性的，第一驱动件52可以是驱动电机、气缸或者液压缸等。

在一些实施例中，参阅图4，筛分机构6还包括回转组件62，筛网61构造为环状结构，且张设于回转组件62，回转组件62适于驱动筛网61绕自身周向转动。

进一步的，筛分机构6还包括冲洗组件63，冲洗组件63包括冲洗管631和多个喷头632，多个喷头632连通于冲洗管631。

具体的，多个喷头632间隔布置于筛网61内侧，且朝向筛网61布置。

实际使用时，硅纤维基质1及形成的超尺寸絮体2随水流经过筛网61，经筛分拦截后，附着于筛网61的外表面。在回转组件62的驱动下，筛网61绕自身周向转动，同时带动附着在筛网61上的超尺寸絮体2及硅纤维基质1移动，避免筛网61被堵塞，阻碍污水处理后的水流出絮凝室51。

进一步的，冲洗组件63的多个喷头632在筛网61内部对筛网61进行冲洗，进一步保证筛网61的过滤效果。

本申请对回转组件62的具体结构不做限定，只要能够实现筛网61绕自身周向转动的功能即可。示例性的，回转组件62可以包括驱动电机、主动轮和从动轮，筛网61张紧套设在主动轮与从动轮之间，驱动电机驱动主动轮转动，从而带动从动轮及筛网61转动。

示例性的，冲洗组件63可以利用流体介质流经冲洗管631，并由喷头632喷向筛网61，实现对筛网61的反向冲洗。该流体介质可以是压缩空气，或者水，或者气水混合物。如此设置，与颗粒过滤滤池的反冲洗相比，所需的水量节约55％-80％。

示例性的，多个喷头632布置于环状结构的筛网61内部，且沿筛网61的延伸方向，排布为两列。该两列喷头632分别对筛网61两侧的部分进行冲洗，以冲刷筛网61上的超尺寸絮体2，避免筛网61被堵塞。其中，每列均具有多个喷头632，多个喷头632均匀间隔布置。

示例性的，冲洗管631由絮凝室51外部延伸至筛网61的内侧，且布置于筛网61内侧的喷头632均与冲洗管631连通，以便于冲洗管631将冲洗用的流体介质通入各喷头632。

在一些实施例中，参阅图4，筛分机构6还包括收集斗64，收集斗64具有扩颈部641和缩颈部642，扩颈部641设于筛网61的底部，且相邻布置于筛网61背离第一出水口512的一侧；缩颈部642与絮凝室51的外部相连通。

该实施例中，筛网61绕自身周向转动，并带动硅纤维基质1及超尺寸絮体2移动，以便于硅纤维基质1及超尺寸絮体2从筛网61掉落，收集斗64的扩颈部641在筛网61的底部接收掉落的硅纤维基质1及超尺寸絮体2，并由缩颈部642传送至絮凝室51外，结构简单，可靠性高。

示例性的，收集斗64可以是漏斗。示例性的，扩颈部641抵靠于筛网61底部的一侧。

在一些实施例中，参阅图4和图5，污水处理系统还包括基质分离机构7，具体的，基质分离机构7包括分离室71、位于分离室71底部的污泥室73以及布置于分离室71与污泥室73之间的第一筛板74。其中，分离室71内布置有多个摩擦球72，缩颈部642与分离室71连通。

该实施例中，收集斗64收集到的硅纤维基质1及超尺寸絮体2通过缩颈部642落入到基质分离机构7内，分离室71内的摩擦球72能够摩擦超尺寸絮体2，将超尺寸絮体2表面的絮凝物剥离下来，获得硅纤维基质1。被剥落的絮凝物及污泥由第一筛板74落入污泥室73内，实现与硅纤维基质1的分离，便于硅纤维基质1的回收利用，且能够降低污泥内的毒性。

示例性的，分离室71内还设置有第二驱动件76及第二搅拌器77，第二驱动件76与第二搅拌器77驱动连接，第二搅拌器77具有扇叶结构，其扇叶结构伸入至分离室71内，第二驱动件76用于驱动扇叶结构转动，以在分离室71内进行搅拌，使得摩擦球72与超尺寸絮体2相互摩擦，提高剥离效率。

示例性的，第二驱动件76可以是驱动电机、气缸或者液压缸等。

示例性的，第一筛板74的纵向截面可以构造为三角形。

示例性的，污泥室73的底部还具有排泥口731，便于污泥的排出。

示例性的，污水处理系统还具有污泥脱水机构，用于对由排泥口731排出的污泥脱水，便于污泥的再利用。

在一些实施例中，参阅图4和图5，基质分离机构7还包括第二筛板75，第二筛板75设于分离室71内，并将分离室71划分为第一分离室711和第二分离室712。

具体的，第二筛板75的一端连接于第一筛板74的顶部，另一端朝向缩颈部642延伸；第二筛板75适于在缩颈部642径向的两端之间摆动，以使第一分离室711与缩颈部642连通(如图4所示)，或者使第二分离室712与缩颈部642连通(如图5所示)。

该实施例中，第二筛板75将分离室71分隔为第一分离室711和第二分离室712，第一分离室711和第二分离室712能够互为备用。当第二筛板75摆动至缩颈部642径向的其中一端时，第一分离室711与缩颈部642连通，超尺寸絮体2在第一分离室711内进行分离，同时水能够通过第二筛网61进入第二分离室712，并由第二分离室712流出。当第二筛板75摆动至缩颈部642径向的另一端时，第二分离室712与缩颈部642连通，超尺寸絮体2在第二分离室712内进行分离，同时水能够通过第二筛网61进入第一分离室711，并由第一分离室711流出。如此设置，能够更换水流通过第二筛板75的方向，确保第二筛板75孔隙的通透性，防止其堵塞。

示例性的，污水处理系统还包括控制单元，控制单元能够控制第二筛板75的摆动，定时改变第二筛板75的位置，切换缩颈部642与第一分离室711或者第二分离室712连通。

示例性的，第二筛板75可以构造为平板状结构。

示例性的，分离室71具有一落球口(图中未示出)，缩颈部642由该落球口与分离室71连通。示例性的，该落球口与第二筛板75均位于分离室71的中部。

示例性的，第二驱动件76和第二搅拌器77的设置数量均为两个，分别布置于第一分离室711和第二分离室712。示例性的，第一分离室711和第二分离室712内均布置有多个摩擦球72。

在一些实施例中，基质分离机构7还包括至少两块隔板(图中未示出)，至少两块隔板衔接于缩颈部642与第二筛板75之间，且至少两块隔板分别布置于缩颈部642径向的两侧。其中，第二筛板75与其中一隔板衔接时，第一分离室711与缩颈部642连通；第二筛板75与另一隔板衔接时，第二分离室712与缩颈部642连通。隔板的布置能够保证第二筛板75的过滤效果，避免超尺寸絮体2由缩颈部642与第二筛板75间的间隙流出。

示例性的，缩颈部642可以延伸至分离室71内，并与第二筛板75衔接，使得超尺寸絮体2无法由缩颈部642与第二筛板75的间隙流出，如此，则无需布置上述隔板。

在一些实施例中，参阅图4和图5，分离室71的侧壁设有多个回收孔713，回收孔713的尺寸大于硅纤维基质1的尺寸，且小于超尺寸絮体2的尺寸。如此设置，分离后的硅纤维基质1能够通过回收孔713进行回收，而超尺寸絮体2则继续留在分离室71内，便于实现硅纤维基质1的回收再利用。

示例性的，回收孔713的直径还小于摩擦球72的直径，以避免摩擦球72脱离分离室71。

示例性的，第一分离室711和第二分离室712的侧壁上均设置有多个回收孔713，多个回收孔713沿第一分离室711和第二分离室712的高度方向间隔布置。示例性的，第一分离室711和第二分离室712的侧壁上均设有三个回收孔713。

示例性的，第一分离室711和第二分离室712的侧壁上均设有第二出水口714，第二出水口714的设置高度高于回收孔713。

示例性的，污水处理系统还可以设置有浊度传感器54及微尺度加药混凝监控装置，其中，浊度传感器54设置在絮凝室51内，用于实时在线监控絮凝室51内的浊度信息。微尺度加药混凝监控装置用于在在线浊度监测的基础上，基于图像识别技术，进行混凝室内的加药混凝矾花形貌原位成像分析。具体的，微尺度加药混凝监控装置通过对生成的超尺寸絮体2进行图像识别、测量和分析，并与烧杯试验进行协同对比，以提升污水处理的出水水质为目的，优化加药控制参数，从而确定药剂补充信息。此外，微尺度加药混凝监控装置还可以在对超尺寸絮体2进行原位动态成像分析的基础上，建立超尺寸絮体2矾花特征与处理成效的定量化模型，动态分析絮体形态在池中分布情况，进一步为药剂的投加提供依据，实现污水处理过程的精益化运行。

本申请提供的污水处理方法及系统，能够省去沉淀池，降低了建设成本，节约建设面积，而且既可以有效去除传统污染物(如有机物、氮、磷)，又可以有效去除微塑料和纳米塑料等新兴污染物。与常规项目相比，本申请的污水处理方法及系统中，可以是混凝剂3(明矾)的投加量为30mg/L，絮凝剂4(聚丙烯酰胺)的投加量为0.30mg/L，pH 6.5±0.2。混凝剂3的投加量相较常规方法节约30％-50％，絮凝剂4的投加量节约35％-65％，因此降低了水处理运行成本。

以某供水项目为例，采用传统的絮凝-沉淀方法，絮凝室51内达到目标浊度1NTU大约需要175秒；而采用本申请提供的污水处理方法及系统，在污水内加入硅纤维基质1、混凝剂3及絮凝剂4，絮凝室51内达到目标浊度1NTU仅需7-8秒。

因此，本申请提供的污水处理方法及系统在碳减排及精益化运行方面具有广泛的应用前景。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。