一种工业废水深度处理工艺及装置的制造方法_2

文档序号:9341361阅读:来源:国知局
物。生物流化床 好氧池所需的氧气由鼓风机供给。流化床好氧池泥水混合物进入斜管沉淀池进行泥水分离 后,出水进入脱色池,臭氧脱色,经臭氧脱色后出水达标排放。斜管沉淀池的污泥一部分回 流,剩余排放至污泥处理系统。
[0031] 本发明的废水深度处理工艺可用于化工、医药工业废水的深度处理。工业废水经 过长时间的二级生化处理后,出水中COD基本为难降解的有机污染物。本工艺通过Fenton 流化床强氧化,并控制其设计参数,使废水中的难降解有机污染物先达到开环、断链的效 果,后续再通过生物流化床内载体表面的生物膜对污染物吸附、氧化和分解,达到高效经济 去除废水中污染物目的。其中,Fenton流化床反应器中,反应器停留时间HRT = 2~8h ;生 物流化床反应参数为:容积负荷为1. 5~4. 5kgC0D/m3,每层填料高度为1. 2~2. 0m。
[0032] 本发明的新型生物流化床工艺是一种在生物反应器内投加多孔亲和生物填料,在 水流和气流作用下,载体处于流化状态,依靠载体表面的生物膜对污染物吸附、氧化和分 解,可进一步降低废水的污染物含量的废水生化处理技术。生物流化床配备的亲和生物填 料,是生物流化床选择的核心。
[0033] 本发明的多孔生物填料是一种高效生物亲合性填料,由聚氨酯先经过多次发泡, 再在发泡后的聚氨酯中加入稀有金属及亲水材料,再经二次爆破精加工而成。加入的亲水 材料具有亲水、抗老化、增加撕裂度的特点,可以明显提高产品的耐磨性能。多孔生物填料 的孔隙率为90 %~95%,密度介于1.00~1.05之间。填料具有良好的弹性,在水力、气 流的搅拌、冲击下,填料自身形状会发生微小变化,此形状变化保证了填料内部、外部之间 形成良好物质交换条件,这个过程又称之为亲和生物填料的"自呼吸"作用。填料中含有的 多种稀有金属及亲水材料促进了微生物的生化反应。实验性中试和工程实际应用中,确定 高效生物亲合性填料的粒径为IOmm使用效果最佳。生化反应单元内,填料填充率控制在 15%~25%为宜。
[0034] 高效生物亲合性填料在微生物附着生长的情况下,会自发形成一个"悬浮一沉淀" 的循环过程。填料投加到生化反应池初期,填料上附着生长着少量的微生物,填料在反应池 内呈悬浮生长状态。随着填料上微生物的逐渐增加,填料整体的比重增加,此时填料沉淀于 反应池的底层。沉淀于底层的填料上微生物由于物质传递减弱和生物自身老化氧化,开始 与填料剥离,逐渐又恢复到悬浮状态,重复着"悬浮一沉淀"循环过程。高效生物亲合性填 料因其处于流化状态不会产生堵塞问题。
[0035] 本发明中多孔生物填料在流化床中应用具有以下优点:
[0036] (1)流化床内投加多孔生物填料,增加了生化系统内的生物量,提高了生化处理系 统中的去除率,增加了系统运行稳定性;
[0037] (2)流化床内的多孔生物填料,有效的减少了活性污泥膨胀现象;
[0038] (3)流化床单元内悬浮的部分填料,解决了以往氧化池表面漂浮大量泡沫的现 象;
[0039] (4)多孔生物填料的使用,对设计、施工无特殊要求,填料的投加、补充以及更新的 操作简单;
[0040] (5)多孔生物填料因其处于流化状态不会堵塞。
[0041] 为了体现本发明的效果,申请人将本发明与常用的几种废水深度处理工艺进行了 分析对比,结果如表1所示。
[0042] 表1深度处理工艺对比分析表
[0043]
[0044] 对同样废水进行处理,投加本发明的生物填料比投加传统填料(砂或无烟煤、活 性炭等)的COD去除率提高25 %~35 %,NH3-N去除率提高30 %~40 %。
[0045] 本发明的有益之处在于:本发明的工业废水深度处理工艺,能够有效的处理废水 中的污染物,通过采用Fenton流化床与新型生物流化床的联用,使废水中的难降解有机物 先达到开环、断链的效果,后续再通过生物流化床内载体表面的生物膜对污染物吸附、氧化 和分解,从而高效去除废水中污染物。生物流化床中新型生物填料的使用,增加了生化系统 内的生物量,提高了生化处理系统中污染物去除率,增加了系统运行稳定性,有效的减少了 活性污泥膨胀现象,解决了以往氧化池表面漂浮大量泡沫、生物填料堵塞的问题,同时填料 的投加、补充和更新的操作简单并且不会产生堵塞。实现本发明工艺所采用的工业废水深 度处理装置,系统稳定性高,结构设置简单。本发明的工艺和装置特别适用于深度处理化 工、医药工业废水。
[0046] 另外,本发明进一步对生物流化床的内部结构进行了改造,即在填料的顶部与底 部设置格栅,使填料处于相对固定的空间,污水从下往上流动,增大了悬浮填料与污水的摩 擦,使填料和污水处于流化状态,可加强污水与微生物之间的接触和传质,使得污水处理的 效率提高,还能有效的防止填料流失;下格栅将曝气管与填料上的生物膜隔开,可确保布气 的均匀性,且生物膜的不断生长不会影响曝气管,不易对曝气管造成堵塞。
【附图说明】
[0047] 图1是本发明的工艺流程图;
[0048] 图2是本发明的装置示意图;
[0049] 图3是生物流化床的一种内部结构示意图;
[0050] 图4是生物流化床的内部结构俯视图;
[0051] 图中附图标记的含义:1-第一集水池,2-第一沉淀池,3-脉冲水解酸化池,4-第 二集水池,5_IC厌氧反应器,6_活性污泥好氧池,第二沉淀池,8-Fenton流化床,9_生物 流化床,1〇_斜管沉淀池,11_脱色池,12-鼓风机房,901-上格概,902-中间格概,903-下格 栅,904-填料。
【具体实施方式】
[0052] 以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的介绍。
[0053] 实施例1
[0054] -种工业废水深度处理工艺,具体包括以下步骤:
[0055] (1)废水从第一集水池进入第一沉淀池,除去悬浮物和部分COD有机污染物;
[0056] (2)沉淀池出水进入脉冲水解酸化池,由脉冲布水器进行布水,在水解和产酸菌 (水解酸化池中污泥的投加量一般为池容的10%左右,污泥经驯化可得适宜的产酸菌)的 作用下,将废水中大分子有机污染物分解成小分子有机污染物,进入第二集水池;
[0057] (3)第二集水池中的废水进入IC厌氧反应器,利用高效厌氧除去部分COD有机污 染物;
[0058] (4) IC厌氧反应器出水进入活性污泥好氧池,微生物利用好氧菌(好氧池中污泥 的投加量一般为池容的10%左右,污泥经驯化可得适宜的好氧菌)吸附、氧化、分解废水中 的有机污染物;
[0059] (5)活性污泥好氧池出水进入第二沉淀池进行沉淀,去除悬浮物和COD有机污染 物;
[0060] (6)第二沉淀池出水进入Fenton流化床,对废水中难降解有机污染物进行开环断 链,同时去除部分COD有机污染物;
[0061] (7)Fenton流化床出水进入生物流化床,在生物流化床的好氧池中进行好氧处理, 进一步去除污染物;
[0062] (8)生物流化床出水进入斜管沉淀池进行泥水分离后,出水进入脱色池,脱色后达 标排放。
[0063] 实施例2
[0064] -种工业废水深度处理工艺,具体包括以下步骤:
[0065] (1)废水从第一集水池进入第一沉淀池,除去悬浮物和部分COD有机污染物;
[0066] (2)沉淀池出水进入脉冲水解酸化池,由脉冲布水器进行布水,在水解和产酸菌的 作用下,将废水中大分子有机污染物分解成小分子有机污染物,进入第二集水池;
[0067] (3)第二集水池中的废水进入IC厌氧反应器,利用高效厌氧除去部分COD有机污 染物;
[0068] (4) IC厌氧反应器出水进入活性污泥好氧池,微生物利用好氧菌吸附、氧化、分解 废水中的有机污染物;好氧池所需氧气由鼓风机提供;
[0069] (5)活性污泥好氧池出水进入第二沉淀池进行沉淀,去除悬浮物和COD有机污染 物;
[0070] (6)第二沉淀池出水进入Fenton流化床,对废水中难降解有机污染物进行开环断 链,同时去除部分COD有机污染物;
[0071] (7)Fenton流化床出水进入生物流化床,在生物流化床的好氧池中进行好氧处理, 进一步去除污染物;
[0072] (8)生物流化床出水进入斜管沉淀池进行泥水分离后,出水进入脱色池,臭氧脱色 后达标排放。
[0073] 其中,步骤(7)中生物流化床的填料的孔隙率为90%~95%,密度为1.00~ 1. 05,填料的粒径为20~50mm,填料填充率为15%~25%,该填料可以通过在聚氨酯中添 加质量比例为3%的陶粒和0. 01 %的铁盐制成。
[0074] 实施例3
[0075] -种工业废水深度处理工艺,具体包括以下步骤:
[0076] (1)废水从第一集水池进入第一沉淀池,除去悬浮物和部分COD有机污染物;
[0077] (2)沉淀池出水进入脉冲水解酸化池,由
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