专利名称：采用微生物混凝气浮处理废水的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明属于废水处理技术领域，涉及一种废水处理的方法及其装置，特别适用于去除废水中的溶解性污染物。
背景技术：
在废水处理领域，采用混凝气浮对废水进行预处理和采用微生物对废水进行生化处理均有广泛的应用。混凝气浮工艺即是向废水中投加混凝剂，使水中难以沉淀的胶体颗粒能互相聚合形成絮体，再通过气浮去除。混凝气浮法主要用于去除废水中的油类、悬浮物和胶体颗粒，具有去除率高、水力停留时间短的优点，但存在对溶解性污染物的去除效率低，需投加大量混凝剂，且混凝剂不能重复利用、运行成本较高等缺点。生化工艺是利用微生物的代谢作用除去废水中有机污染物的一种方法，分为好氧和厌氧两种，前者应用较多。 生化工艺主要用于去除溶解性有机物，具有处理出水有机物浓度低、水质较好，运行成本低等优点，但存在废水水力停留时间长(一般在4 4 范围)，生化池容积大，工程投资高的缺点。
发明内容
本发明的目的是为了解决气浮工艺需投加大量混凝剂且混凝剂不能再生、溶解性有机物去除率低以及生化工艺停留时间长、工程造价高的问题，提出一种以可再生的微生物为混凝剂，通过微生物的吸附、混凝作用以及微生物对有机物的分解作用去除废水中的溶解性有机物的方法。正常运行的城市生活污水处理厂中的活性污泥均具有一定的混凝效果，本发明所用的微生物混凝剂可通过向系统中投加污水处理厂活性污泥，在废水处理系统和微生物混凝剂再生系统中不断循环，逐步富集、驯化后获得微生物混凝剂。本发明的技术解决方案
一种采用微生物混凝气浮处理废水的方法，其特征在于它采用如下步骤 1.废水进入混凝反应区，与加入混凝反应区的微生物混凝剂混合均勻，废水中的溶解性有机物在微生物混凝剂的混凝作用以及微生物的吸附作用下被微生物吸附在其表面，并形成微生物絮体。2.混有微生物絮体的废水进入气浮区，絮体与气浮装置产生的微小气泡结合，浮于气浮区表面，通过刮渣机刮出气浮区，完成对废水的处理，处理后的废水排出气浮区。3.刮渣机刮出的吸附有大量溶解性有机物的微生物絮体自流进入微生物混凝剂再生区；鼓风机向微生物混凝剂再生区中鼓入大量空气，经曝气器分散形成微小的空气气泡，微生物絮体与空气气泡接触，利用其中的氧气，将吸附在其表面的溶解性有机物分解成二氧化碳和水，完成有机物的降解，并利用有机物氧化过程产生的能量，合成具有混凝作用的有机物，实现微生物混凝剂的再生。再生后的微生物混凝剂用泵加入混凝反应区重复使用。
本发明首次提出了采用微生物混凝气浮处理废水以及微生物混凝剂再生的方法。 本方法利用微生物吸附废水中的溶解性有机物，并利用微生物产生的生物混凝剂对废水进行混凝，形成絮体，再通过气浮作用完成微生物絮体与废水的固液分离，从而去除废水中的溶解性有机物。本方法集物理化学作用和生物作用于一体，利用微生物以及微生物产生的混凝物质同步对废水进行混凝处理和生物降解；既避免了生化处理水力停留时间长、工程造价高的缺点，又避免了气浮工艺存在的混凝剂不能重复利用、存在二次污染、运行费用高等缺点。本发明具有如下优点
1.污染物去除率高。不仅可以去除废水中的油类、悬浮物和胶体颗粒，更可以高效去除废水中溶解性有机物，处理出水可以直接排放或进行深度处理。2.微生物混凝剂可重复使用。气浮分离后的微生物在有氧条件下，降解吸附于表面的有机物，实现微生物吸附能力的再生；微生物代谢过程产生多聚糖、蛋白质或多肽等具有混凝作用的物质，实现微生物混凝剂的再生。3.无二次污染。微生物混凝剂的可再生性，解决了气浮浮渣的二次污染问题，实现了废水中有机污染物的资源化利用。4.运行成本低。通过微生物混凝剂的再生，解决了以往微生物混凝剂生产成本高、 运行成本高的问题。5.水力停留时间短。废水的混凝气浮处理时间仅为0. 25h lh。微生物混凝剂再生池内的微生物经过气浮浓缩，其污泥含水率约为95% 97%，污泥浓度约为30g/L 50g/ L，是生化处理工艺曝气池污泥浓度2g/L 4g/L的10倍以上；若以总污泥量等量换算，则微生物混凝剂再生池的体积仅需生化曝气池体积的1/10，相当于水力停留时间为0. 4h 4.他。因此，采用本发明的方法处理废水，其水力停留时间极短。6.工程造价低。由于采用本发明的方法处理废水，大幅缩短了废水水力停留时间， 因此可大幅降低工程造价。本发明所涉及的混凝气浮技术及设备成熟，微生物混凝剂再生系统仅需曝气，其工艺成熟，因此，本发明具有有机物去除率高、无二次污染、工程造价及运行成本低、操作方便、运行稳定等优点，具有较大的推广价值，应用前景十分广阔。本发明可用于含有较高浓度溶解性有机物的废水的处理，如炼油废水、啤酒废水等，也可用于有机物泄漏等应急处理，如苯酚泄漏、甲醇泄漏等。若采用特殊微生物，并对再生系统作相应的调整，本发明还可用于废水中重金属的去除。
附图1为本发明装置示意图，其中1为混凝反应区、2为气浮区、3为微生物混凝剂再生区、4为进水管、5为管线、6为搅拌器、7为刮渣机、8为溶气装置、9为出水管、10为微生物混凝剂回流管、11为鼓风机、12为空气管、13为曝气头、14为微生物混凝剂投加泵、15为营养液储罐、16为营养液补充管。
具体实施例方式本发明包括废水处理系统和微生物混凝剂再生系统，其中废水处理系统包括混
4凝反应区1和气浮区2，以及与混凝反应区1相连的搅拌器6和向混凝反应区1投加微生物混凝剂的微生物混凝剂投加泵14，与气浮区2相连的刮渣机7和溶气装置8 ；微生物混凝剂再生系统包括微生物混凝剂再生区3，与微生物混凝剂再生区3相连的鼓风机11、空气管 12和曝气头13，以及营养液储罐15。废水处理过程废水通过进水管4进入混凝反应区1，微生物混凝剂通过混凝剂管线5加入混凝反应区1，两者在搅拌器6的搅拌下混合均勻，微生物吸附废水中的污染物， 并形成较大的微生物絮体；混有微生物絮体的废水进入气浮区2，絮体与气浮装置8产生的微小气泡结合，浮于气浮池表面，通过刮渣机7刮出气浮区，处理后的废水通过出水管9排出。微生物混凝剂再生过程刮渣机7刮出的吸附有大量污染物的微生物絮体通过微生物混凝剂回流管10进入微生物混凝剂再生区3，鼓风机11通过空气管12向混凝剂再生区3中鼓入大量空气，经曝气器13分散形成微小的空气气泡，微生物絮体与空气气泡接触， 利用其中的氧气，将吸附在其表面的有机物分解成二氧化碳和水，完成有机物的降解，并利用有机物氧化过程产生的能量，合成具有混凝作用的有机物，实现微生物混凝剂的再生，再生后的微生物混凝剂通过泵14及混凝剂管5再进入混凝反应区1重复使用。若需处理的废水中污染物C、N、P等元素比例失衡，则需配制所需营养液储存于营养液储罐15，并通过营养液补充管16加入混凝剂再生区3。
权利要求
1.一种采用微生物混凝气浮处理废水的方法，该方法包括如下步骤(1)将需要处理的废水引入废水处理系统的混凝反应区，同时将再生后的微生物混凝剂加入混凝反应区，两者在搅拌下混合均勻；微生物吸附废水中的污染物，并逐步形成较大的微生物絮体；(2)通过气浮装置向气浮区内通入微小气泡，混有微生物絮体的废水由混凝反应区进入气浮区后，微生物絮体与微小气泡结合，浮于气浮池表面；(3)开启刮渣机，将微生物絮体刮出气浮区，完成对废水的处理，处理后的废水通过出水管排出；(4)将刮渣机刮出的吸附有大量污染物的微生物絮体导入微生物混凝剂再生区，用鼓风机向混凝剂再生区中鼓入大量空气，经曝气器分散形成微小的气泡，微生物絮体与气泡接触，利用其中的氧气，将吸附的有机物分解，并合成具有混凝作用的有机物，实现微生物混凝剂的再生，再生后的微生物混凝剂用泵加入混凝反应区重复使用。
2.一种用于实现权利要求1的方法的装置，该装置包括一套废水处理系统和一套微生物混凝剂再生系统；废水处理系统包括混凝反应区1和气浮区2 ；与混凝反应区1相连的进水管4、搅拌器 6，和微生物混凝剂投加泵14和管线5 ；与气浮区2相连的出水管9、刮渣机7和溶气装置8， 以及微生物絮体回流管10 ；微生物混凝剂再生系统包括微生物混凝剂再生区3，与微生物混凝剂再生区3相连的鼓风机11、空气管12和曝气头13，以及营养液储罐15和营养液补充管16。
全文摘要
本发明属于废水处理技术领域，涉及一种采用微生物混凝气浮处理废水的方法及其装置。将需要处理的废水引入废水处理系统的混凝反应区，同时将再生后的微生物混凝剂加入混凝反应区，两者在搅拌下混合均匀；微生物吸附废水中的污染物，并逐步形成较大的微生物絮体；通过气浮装置向气浮区内通入微小气泡，混有微生物絮体的废水由混凝反应区进入气浮区后，微生物絮体与微小气泡结合，浮于气浮池表面；开启刮渣机，将微生物絮体刮出气浮区，完成对废水的处理，处理后的废水通过出水管排出；将刮渣机刮出的吸附有大量污染物的微生物絮体导入微生物混凝剂再生区，用鼓风机向混凝剂再生区中鼓入大量空气，经曝气器分散形成微小的气泡，微生物絮体与气泡接触，利用其中的氧气，将吸附的有机物分解，并合成具有混凝作用的有机物，实现微生物混凝剂的再生，再生后的微生物混凝剂用泵加入混凝反应区重复使用。本发明具有去除率高、无二次污染、工程造价及运行成本低、操作方便、运行稳定等优点，具有广阔的应用前景。
文档编号C02F3/34GK102190378SQ201010122068
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月11日 优先权日2010年3月11日
发明者李国欣, 李旭东, 杨俊仕 申请人:中国科学院成都生物研究所