一种处理低温条件下卡马西平废水的新型装置及其处理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于废水处理技术领域，特别是涉及一种处理低温条件下卡马西平废水的新型装置及其处理方法。
【背景技术】
[0002]随着经济的发展，我国已成为世界上最大的药品和个人护理用品(PPCPs)的生产和使用国，城市污水中含有的PPCPs污染物不断增多，卡马西平作为一种常见精神性药物已经在水体中检测出，其对人类及其它生物具有生殖、神经等毒理学效应或具有致癌可能性。一方面以去除有机物及营养物质为目的的传统污水处理工艺不能完全将其去除，造成受纳水体及剩余污泥接收地的污染，进而影响城市水厂水源水和地下水水质；另一方面，常规混凝、沉淀、过滤给水处理工艺对卡马西平的去除效果达不到令人满意的程度。因此，寻求一种新的技术装置降解卡马西平对水环境具有重要的现实意义。
[0003]我国北方气候寒冷，冬春季节水温常降至O—2°C，浊度10—30NTU，有时达到10NTU以下，由于低温低浊水粘度大，含有的颗粒数量少，颗粒发生碰撞机会少，发生混凝的机率降低;而且由于水化膜内的水粘度和重度增大，影响了颗粒之间粘附度，水温对混凝剂的水解反应有明显的影响，温度低使水解反应速率减缓，影响混凝效果，且低温低浊水不利于水中微生物的生长，更加影响水环境中卡马西平的去除，因此处理低温环境下的卡马西平成为目前的难题。
[0004]电生物耦合技术是在同一个装置内将电化学反应与微生物反应耦合起来，彼此发挥各自的长处，达到互补和增强处理效果的目的，从而实现提高污水的去除效率，降低设备投资等。在此技术下，卡马西平会通过电催化氧化反应分解成为小分子有机物，然后利用生物降解进一步变成0)2和出0，使得去除效果大大增加，因此用此技术处理卡马西平具有更好的处理效果。
[0005]磁生物耦合技术是在同一个装置内通过磁强化技术，磁絮凝能有效去除水中的浊度，提高生物滤池的去除污染物能力，同时培养磁性微生物，达到互补和增强处理效果的目的，从而实现提高污水的去除效率，降低设备投资，占地面积小，易于就地安装。但是仅仅通过线圈缠绕产生的电磁场会因为其缠绕线圈电阻小，故而导致线圈容易发热，能量散失，不能做到能源化，资源化。
[0006]本发明在同一个装置内利用电化学反应、磁强化技术和生物降解三种技术来降解低温环境下的卡马西平，该系统不但将生物降解处理成本低、电化学反应分解卡马西平效果好、磁强化技术处理悬浮物效率高的优点综合在一起，而且可将磁强化反应中产生磁场的螺旋线圈产生的热传递到低温水中，提高含卡马西平污水的温度，提供适宜微生物生长的环境，提高了低温环境下卡马西平的处理效果，同时解决了磁强化反应中线圈发热导致能量散失的缺点，将热量做到合理的利用。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于解决低温环境下卡马西平废水的处理，提供了一种处理低温条件下卡马西平废水的新型装置及其处理方法。
[0008]为解决上述问题，本装置由配水室、磁力强化生物滤池、电一生物降解反应池组成。电一生物降解反应池包括阳极板、阴极板和填充粒子电极层，主电极阳极板和主电极阴极板分别为钛网和石墨板，填充粒子电极层填充在阳极板和阴极板之间；磁力强化生物滤池包括磁厌氧生物滤池和磁好氧生物滤池两部分，位于电一生物降解反应池的下部，磁厌氧生物滤池在磁好氧生物滤池下部，由曝气盘和曝气头分隔开，磁厌氧生物滤池和磁好氧生物滤池均包括磁性生物滤料层和电磁场产生装置，磁性生物滤料层位于净水系统内部，磁性生物滤料层外部被电磁场发生装置的螺旋线圈缠绕，电磁场发生装置主要包括直流电源、阳极线、阴极线、螺旋线圈和滑动电阻，直流电源通过阳极线与电一生物降解反应池的阳极板连接，阴极线通过滑动电阻和螺旋线圈下端相连，然后电一生物降解反应池的阴极板和螺旋线圈上端连接，构成一个串联回路，磁性生物滤料层底部与承托层连接，承托层通过塑料多孔板与配水室相连通。装置包括高位水箱(17)，高位水箱中的低温卡马西平废水经进水管(18)通过蠕动栗(10)向装置内进水，废水通过配水室(19)经承托层(16)流入磁力强化生物滤池的磁厌氧生物滤池，同时空气压缩机(7)通过曝气管(20)与曝气头(23)相连接，通过曝气盘(24)向磁好氧生物滤池和电一生物降解反应池通入空气，由磁厌氧生物滤池流出的水和气体一起进入磁好氧生物滤池，然后再经由阴极板(13)进入电一生物降解反应池，电一生物降解反应池的出水一部分经回流管(21)通过回流栗(15)流入配水室(19)再次进行降解，一部分则通过出水管(12)流出。磁性生物滤料层(5)外部被电磁场发生装置的螺旋线圈(11)缠绕，螺旋线圈(11)上下端分别与电一生物降解反应池的阴极板(13)、阴极线(2)相连，在阴极线上设调节滑动电阻(22)，磁性生物滤料层(5)内部装填钢渣基磁性滤料，填充粒子电极层(4)位于磁性生物滤料层(5)上部，由阴极板(13)与磁性生物滤料层(5)分隔开。
[0009]所述的装置为气水同向流，气水均从下向上流动，装置设回流系统，包括回流栗和回流管，提高了卡马西平废水的处理效果。
[0010]所述的降解装置为圆柱型，磁性生物滤料层装填3-5mm钢渣基磁性滤料，高度1200mm；填充粒子电极层高度500mm，内部装填滤料是陶粒、颗粒活性炭、沸石、火山岩的一种。
[0011]所述的配水室安装有反冲洗进水管、回流管、进水管，反冲洗栗和反冲洗进水管连接，回流管和回流栗连接。
[0012]将电一生物降解反应池的阴极板、阳极板与螺旋线圈和滑动电阻串联，再与直流电源连接。
[0013]磁力强化生物滤池外部缠绕的螺旋线圈通电产生磁场时散发的热量传递到内部流动的低温水中，提高低温水的温度，提供适宜微生物生长的环境，提高了低温环境下卡马西平的处理效果，同时减少热量的浪费，提高利用率。
[0014]本发明结构紧凑，模块化结构便于后期改扩建，适用于低温环境下卡马西平的处理。在电场、磁场和微生物的作用下，既能有效解决螺旋线圈易发热散失能量的问题，有能有效提高低温水的温度，做到了资源化，能源化;还能大幅度提高装置对卡马西平的处理效果O