一种麦草秸秆还田浸泡废水处理装置

1.本实用新型属于农田面源水污染技术领域，更具体地说，涉及一种麦草秸秆还田浸泡废水处理装置。


背景技术：

2.目前，各地方政府落实生态文明建设要求，农业农田夏季麦草不允许就地焚烧，经过麦收割机切碎后麦草直接就地回田，作为肥料二次利用。麦草在河水浸泡过程中，麦草腐烂，会释放大量有机质及部分重金属，经过调研发现，其中锰重金属超标严重。夏季正好是江苏等地雨季，雨水较多，雨水冲刷后，会将这些含有大量有机质的，同时含有大量锰重金属的废水冲入河流，会导致河流中锰金属超过《地表水环境质量标准》（gb3838-2002）中表2中集中式生活饮用水地表水源地补充项目标准限值中锰的标准（0.1mg/l）。
3.中国实用新型cn201720974150.1公开的一种农业面源污染农田废水处理的集成式设备，该专利设备包括依次连通的格栅井、水解调节池单元、厌氧消化床单元、缺氧固定填料床单元、好氧生物浮动床单元、沉淀单元、和复氧回灌水池。该专利首先除去农业污水中较大的悬浮物，随后依次采用不同的处理单元中的辫带式填料、mbbr填料、悬挂组合式填料和ifas悬浮填料降解污水中的有机物，并除去污水中的氮和磷。最后，对水进行沉淀和复氧，即可获得纯净的水。该设备具有较强的除磷、脱氮和降解有机物的能力，能够显著提高对农业面源污水的处理质量。该专利主要针对的农业面源氮磷超标，而对麦草秸秆还田水的处理无处理效果。
4.中国实用新型cn201510546566.9，公开的一种农田废水的处理方法，该专利该方法包括以下步骤：(1)将收集至调蓄池内的农田废水排入种植有常绿漂浮植物的植物强化沉淀塘；(2)经过植物强化沉淀塘处理之后的农田废水进入上升流的多级渗滤系统；(3)经过多级渗滤系统处理之后的农田废水进入生物稳定塘；(4)经过生物稳定塘处理之后的农田废水进入多级表层流湿地。将含有高硝态氮污染物的农田废水的处理采用以厌氧反硝化为主、生态湿地过滤以及植物吸收为辅的处理工艺。该专利主要针对的是农田废水总氮超标的问题，但是针对麦草秸秆还田废水重金属锰超标的问题并未得到解决。
5.因此，针对农业麦草秸秆还田过程中，麦草秸秆在河水浸泡过程中，麦草腐烂释放大量有机质及锰重金属，导致河流中锰金属超标的问题，目前亟需设计一种能够有效处理麦草秸秆还田浸泡水除锰水处理装置及系统，有效控制农田麦草秸秆还田过程带来的重金属锰污染河流的难题。


技术实现要素：

6.1. 要解决的问题
7.针对目前农业农田夏季小麦收割后，麦草秸秆回填浸泡过程中，麦草会释放出大量有机质和重金属锰，而现有技术中的水处理装置无法有效处理该浸泡废水的问题，本实用新型提供一种麦草秸秆还田浸泡废水处理装置，可高效且快速的处理农业农田麦草秸秆
回填过程有机质及重金属超标的问题，通过好氧生化池去除还田水中有机质，然后通过树脂吸附法去除废水中的锰重金属，可有效实现锰的回收再利用。
8.2. 技术方案
9.为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：
10.本实用新型的一种麦草秸秆还田浸泡废水处理装置，沿废水流动方向上依次包括好氧生化池、中间水池和树脂吸附单元；所述好氧生化池、中间水池和树脂吸附单元依次通过管路相连；所述树脂吸附单元包括树脂吸附罐和树脂捕捉器；所述树脂吸附罐的进水端与中间水池相连，其出水端与树脂捕捉器相连。
11.优选地，还包括第一水泵、第二水泵和第三水泵；所述废水通过第一水泵与好氧生化池连通；所述好氧生化池的出水端通过第二水泵与中间水池的进水端相连；所述中间水池的出水端通过第三水泵与树脂吸附罐相连。
12.优选地，与所述水泵进水端相连的管路上设有第一进水阀，与所述水泵出水端相连的管路上设有单向阀和第一出水阀，所述单向阀的方向与废水流动方向相同。
13.优选地，所述好氧生化池中设有mbr膜；所述mbr膜的顶端设有mbr膜出水口，所述mbr膜出水口通过管路与中间水池相连；所述mbr膜的底部设有曝气头，所述曝气头的曝气方向向上。在所述好氧生化池中，污水停留时间hrt为12h~24h，生化污泥sv30为30%~40%，溶解氧do为3mg/l~5mg/l。
14.优选地，还包括曝气机；所述曝气机通过管路与曝气头相连，该相连的管路上设有曝气阀。
15.优选地，所述树脂捕捉器包括捕捉器进水端、捕捉器出水端和捕捉器排空端；所述捕捉器进水端通过管路与树脂吸附罐的底部相连，该连接的管路上设有第二出水阀；所述捕捉器出水端排出经过处理后的净水。
16.优选地，与所述树脂吸附罐进水端相连的管路为第一管路；所述第一管路上设有进水电磁流量计和第二进水阀。
17.优选地，所述树脂吸附罐的顶部设有第一排空管和第一进水管；所述第一排空管上设有截止阀；所述第一进水管与第一管路相连。
18.优选地，所述树脂吸附罐的底部设有第二排空管和压力表，压力表设于第二排空管上；所述第二排空管上还设有隔膜阀。
19.优选地，所述好氧生化池中设有第一液位计，其底部设有排泥泵；所述中间水池中设有第二液位计。
20.3. 有益效果
21.相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：
22.（1）本实用新型的一种麦草秸秆还田浸泡废水处理装置，沿废水流动方向上依次包括好氧生化池、中间水池和树脂吸附单元；所述好氧生化池、中间水池和树脂吸附单元依次通过管路相连；所述树脂吸附单元包括树脂吸附罐和树脂捕捉器；所述树脂吸附罐的进水端与中间水池相连，其出水端与树脂捕捉器相连；通过上述设置，将好氧生化池、中间水池和树脂吸附单元进行联用，由好养生化池先对还田浸泡废水中的有机质进行去除，废水中的重金属锰经由中间水池和树脂吸附单元处理后被有效吸附回收，从而有效降低还田浸泡废水中的有机物和重金属含量，使废水满足《地表水环境质量标准》（gb 3838-2002）ⅲ类
水标准，其中cod≤20mg/l，氨氮≤1mg/l，锰≤0.1mg/l，铁≤0.3mg/l。
附图说明
23.图1为本实用新型的一种麦草秸秆还田浸泡废水处理装置示意图；
24.图2为本实用新型的树脂吸附单元示意图。
25.图中：
26.100、废水；
27.200、第一水泵；201、第一进水阀；202、单向阀；203、第一出水阀；
28.300、好氧生化池；310、mbr膜；311、mbr膜出水口；320、第一液位计；330、排泥泵；
29.400、曝气机；410、曝气阀；420、曝气头；
30.500、第二水泵；
31.600、中间水池；610、第二液位计；
32.700、第三水泵；780、第一管路；781、进水电磁流量计；782、第二进水阀；
33.800、树脂吸附罐；810、第一排空管；811、截止阀；820、第一进水管；830、第二排空管；831、隔膜阀；840、压力表；850、树脂捕捉器；851、捕捉器进水端；852、捕捉器出水端；853、捕捉器排空端；860、第二出水阀；
34.900、净水。
具体实施方式
35.下文对本实用新型的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本实用新型可实施的示例性实施例，其中本实用新型的元件和特征由附图标记标识。下文对本实用新型的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本实用新型的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本实用新型的特点和特征的描述，以提出执行本实用新型的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本实用新型。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本实用新型的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本实用新型的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本实用新型或本技术和本实用新型的应用领域。
36.需要说明的是，当元件被称为“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本文所使用的术语“顶部”、“底部”、“进水端”、“出水端”以及类似的表述只是为了说明的目的。
37.下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。
38.实施例1
39.本实施例提供一种麦草秸秆还田浸泡废水处理装置，如图1所示，沿废水100流动方向上依次包括第一水泵200、好氧生化池300、第二水泵500、中间水池600、第三水泵700和树脂吸附单元。所述好氧生化池300、中间水池600和树脂吸附单元依次通过管路相连，所述的水泵分别设置在各自相连的管路上；具体地，所述废水100通过第一水泵200与好氧生化
池300连通；所述好氧生化池300的出水端通过第二水泵500与中间水池600的进水端相连；所述中间水池600的出水端通过第三水泵700与树脂吸附罐800相连。在本实施例中，所述第一水泵200、第二水泵500和第三水泵700的进水管路上均设有第一进水阀201，与各水泵出水端相连的管路上设有单向阀202和第一出水阀203，所述单向阀202的方向与废水100流动方向相同。
40.具体地说，如图1所示，所述好氧生化池300中设有mbr膜310和第一液位计320，第一液位计320用于检测好氧生化池300中的液面位置。所述mbr膜310的顶端设有mbr膜出水口311，所述mbr膜出水口311通过管路与中间水池600相连；所述mbr膜310的底部设有曝气头420，所述曝气头420的曝气方向向上。为使得曝气头420向mbr膜310进行曝气，本实施例还设有曝气机400，所述曝气机400通过管路与曝气头420相连，该相连的管路上设有曝气阀410，当开启曝气机400和曝气阀410时即可通过曝气头420对mbr膜310进行曝气，从而对废水中的有机物质进行有效去除。另外为了便于好氧生化池300底部排泥，在其底部设有排泥泵330，本实施例中的排泥泵330的输入端设有进泥阀，其输出端设有出泥阀和单向阀，该单向阀的方向与排泥方向相同。
41.对于中间水池600，如图1所示，所述中间水池600中设有第二液位计610，第二液位计610用于检测中间水池600中的液面位置，当中间水池600中的废水达到预定液面即可向树脂吸附单元排水。本实施例中的中间水池600主要作用在于暂存从好氧生化池300出来的膜出水，确保无悬浮物，若有悬浮物，可停止后续第三水泵700进水，保障后续树脂吸附罐800的正常运行。
42.另外，如图1或图2所示，所述树脂吸附单元包括树脂吸附罐800和树脂捕捉器850；所述树脂吸附罐800的进水端与中间水池600相连，其出水端与树脂捕捉器850相连。所述树脂捕捉器850包括捕捉器进水端851、捕捉器出水端852和捕捉器排空端853；所述捕捉器进水端851通过管路与树脂吸附罐800的底部相连，该连接的管路上设有第二出水阀860；所述捕捉器出水端852排出经过处理后的净水900。与所述树脂吸附罐800进水端相连的管路为第一管路780；所述第一管路780上设有进水电磁流量计781和第二进水阀782。所述树脂吸附罐800的顶部设有第一排空管810和第一进水管820；所述第一排空管810上设有截止阀811；所述第一进水管820与第一管路780相连。所述树脂吸附罐800的底部设有第二排空管830和压力表840，压力表840设于第二排空管830上；所述第二排空管830上还设有隔膜阀831。
43.基于以上所述的一种麦草秸秆还田浸泡废水处理装置，结合图1和图2，本实施例还提供一种废水处理方法，其具体操作步骤为：
44.（1）先打开曝气阀410，再开启曝气机400，然后依次打开第一水泵200上的第一进水阀201、单向阀202和第一出水阀203，开启第一水泵200将还田浸泡废水100泵入好氧生化池300中；
45.（2）当第一液位计320显示到达设定液位后，打开第二水泵500上的第一进水阀201、单向阀202和第一出水阀203，开启第二水泵500将好氧生化池300处理后的出水泵入中间水池600；
46.（3）待中间水池600中的第二液位计610显示液位到达设计液面后，打开第三水泵700上的第一进水阀201、单向阀202和第一出水阀203，开启第三水泵700将中间水池600的
出水泵入树脂吸附单元中；
47.（4）中间水池600的出水从第一进水管820进入树脂吸附罐800中，废水中的重金属锰被吸附后，出水通过树脂捕捉器850，最后从出水管排出净水900；
48.（5）当树脂吸附单元的吸附bv数达到1000~1500之间时，开启树脂吸附罐800底部的第二排空管830，对饱和树脂进行再生；本实施例中使用浓度约为5%的盐酸进行再生处理，再生完后的树脂可进行回用，即可继续（1）~（4）步骤的废水处理。
49.更具体地，尽管在此已经描述了本实用新型的示例性实施例，但是本实用新型并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本实用新型的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。