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高新納米級電子芯片廢水深度生物處理方法

發(fā)布時間:2023-7-11 15:15:09  中國污水處理工程網(wǎng)

公布日:2022.11.01

申請日:2022.08.16

分類號:C02F9/14(2006.01)I;C02F103/34(2006.01)N

摘要

本發(fā)明屬于芯片廢水處理技術(shù)領(lǐng)域,具體提供了一種用于深度生物處理納米級電子芯片廢水的方法,本發(fā)明通過構(gòu)建以立體層級生態(tài)處理耦合磁負(fù)載混凝沉淀復(fù)合系統(tǒng)深度處理TMF‑RO膜系統(tǒng)產(chǎn)生的濃水。復(fù)合池上層種挺水植物作為觀賞和生物膜載體兩用,搭建小規(guī)模人與自然和諧生態(tài)空間,中層構(gòu)建活性污泥法系統(tǒng)通過污泥降解用于深度處理濃水中的COD、氮磷、特征風(fēng)險物質(zhì)(如納米顆粒),下層布設(shè)磁負(fù)載混凝沉淀池輔助污泥沉淀、轉(zhuǎn)輸和排放,從上而下形成一個兼具景觀和廢水處理的新型生態(tài)型分散式污水凈化系統(tǒng),實現(xiàn)深度生物處理納米級電子芯片廢水。

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權(quán)利要求書

1.一種用于深度生物處理納米級電子芯片廢水的方法,其特征在于,包括:構(gòu)建了以立體層級生態(tài)處理耦合磁負(fù)載混凝沉淀復(fù)合系統(tǒng)深度處理濃水,其中:復(fù)合系統(tǒng)的池上層種挺水植物;中層構(gòu)建活性污泥法系統(tǒng)通過污泥降解用于深度處理濃水中的風(fēng)險物質(zhì);下層布設(shè)磁負(fù)載混凝沉淀池輔助污泥沉淀、轉(zhuǎn)輸和排放。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于深度生物處理納米級電子芯片廢水的方法,其特征在于,挺水植物選自黃菖蒲和皇竹草中一種或兩種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于深度生物處理納米級電子芯片廢水的方法,其特征在于,活性污泥法系統(tǒng)為生態(tài)層級處理池中選用SBR工藝進(jìn)行脫氮除磷和納米顆粒的去除;植物-SBR復(fù)合系統(tǒng)運行工況為厭氧、缺氧、好氧交替運行,一個周期內(nèi)運行程序:進(jìn)水20min,厭氧60min,缺氧100min,好氧7小時,絮凝沉淀靜置1.5小時,排水30min。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于深度生物處理納米級電子芯片廢水的方法,其特征在于,運行階段植物-SBR系統(tǒng)水力停留時間HRT為24小時,污泥濃度約為3300-4000mg/L,污泥停留時間SRT為15天。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于深度生物處理納米級電子芯片廢水的方法,其特征在于,溶解氧在曝氣階段維持在2-4mg/L,沉淀階段維持在0-0.5mg/L;運行過程中以乙酸鈉和葡萄糖為碳源,乙酸鈉和葡萄糖投加質(zhì)量比例為1:1根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于深度生物處理納米級電子芯片廢水的方法,其特征在于,工藝設(shè)定污泥轉(zhuǎn)輸比為30%,活性污泥池中的污泥濃度能有效保持在3600mg/L左右。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于深度生物處理納米級電子芯片廢水的方法,其特征在于,磁負(fù)載混凝沉淀池中磁粉的粒徑為45μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于深度生物處理納米級電子芯片廢水的方法,其特征在于,磁負(fù)載混凝沉淀池中磁粉、PAC、PAM添加量分別為500mg/L、300mg/L、2mg/L。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于深度生物處理納米級電子芯片廢水的方法,其特征在于,采用PAC+磁粉+PAM先后投加的方式,投加后快速進(jìn)行攪拌,PAC、磁粉、PAM對應(yīng)的攪拌速率分別設(shè)為400、200、100r/min,各攪拌5min,隨后慢速攪拌絮凝15min,靜置沉淀1h。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種立體層級生態(tài)處理耦合磁負(fù)載混凝沉淀的復(fù)合裝置用于電子芯片生產(chǎn)廢水膜濾后濃水的凈化處理,出水經(jīng)MBR+人工濕地+消毒系統(tǒng)后繼續(xù)回用。

具體地,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):本發(fā)明構(gòu)建了以立體層級生態(tài)處理耦合磁負(fù)載混凝沉淀復(fù)合系統(tǒng)深度處理TMF-RO膜系統(tǒng)產(chǎn)生的濃水(示意圖見圖2)。復(fù)合池上層種挺水植物作為觀賞和生物膜載體兩用,搭建小規(guī)模人與自然和諧生態(tài)空間,中層構(gòu)建活性污泥法系統(tǒng)通過污泥降解用于深度處理濃水中的COD、氮磷、特征風(fēng)險物質(zhì)(如納米顆粒),下層布設(shè)磁負(fù)載混凝沉淀池輔助污泥沉淀、轉(zhuǎn)輸和排放,從上而下形成一個兼具景觀和廢水處理的新型生態(tài)型分散式污水凈化系統(tǒng)。

具體地,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種用于深度生物處理納米級電子芯片廢水的方法,包括:構(gòu)建了以立體層級生態(tài)處理耦合磁負(fù)載混凝沉淀復(fù)合系統(tǒng)深度處理濃水,其中:復(fù)合系統(tǒng)的池上層種挺水植物;中層構(gòu)建活性污泥法系統(tǒng)通過污泥降解用于深度處理濃水中的COD、氮磷等特征風(fēng)險物質(zhì)(如納米顆粒);下層布設(shè)磁負(fù)載混凝沉淀池輔助污泥沉淀、轉(zhuǎn)輸和排放。

其中,芯片廢水為經(jīng)TMF-RO(管式反滲透微濾膜,IP-TMF-PE-BS1-13P型TMF膜,陶氏BW30XFR-400/34I極強(qiáng)抗污染型RO膜)膜系統(tǒng)產(chǎn)生的濃水。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,挺水植物選自黃菖蒲和皇竹草中一種或兩種。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,磁粉最佳粒徑確定為45μm,粒徑太小,磁粉顆粒間產(chǎn)生的慣性碰撞力剪切力過大,容易破壞磁絮體,粒徑過大,磁粉很容易直接沉淀,無法起到絮凝的作用。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,磁負(fù)載混凝沉淀池中磁粉、PAC、PAM添加量分別為500mg/L、300mg/L、2mg/L。磁化后的污泥絮體增大了比表面積有利于污染物顆粒的吸附,在磁絮體相互吸引作用下加快了污染物顆粒進(jìn)入細(xì)胞膜進(jìn)行生物作用,相對于僅投加PAC、PAM,其去除率和沉淀效率均有很大程度提升。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,采用PAC+磁粉+PAM先后投加的方式,投加后快速進(jìn)行攪拌。加入PAC后,此時分子粒徑小,需要以較大的速率進(jìn)行攪拌促進(jìn)碰撞絮凝;加入磁粉后,較小的顆粒已經(jīng)在PAC加入后絮凝,此時選擇中速攪拌,促進(jìn)微磁絮體的形成;加入PAM后,經(jīng)過微磁絮體的碰撞絮凝形成了較大的絮團(tuán),需以較小速率進(jìn)行攪拌,以防剪碎絮團(tuán)影響沉淀。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,,優(yōu)選PAC、磁粉、PAM對應(yīng)的攪拌速率分別設(shè)為400、200、100r/min,各攪拌5min,隨后慢速攪(100r/min)拌絮凝15min,靜置沉淀1h。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,生態(tài)層級處理池中選用SBR工藝進(jìn)行脫氮除磷和納米顆粒的去除。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,植物-SBR復(fù)合系統(tǒng)運行工況為厭氧、缺氧、好氧交替運行,單個周期時間為12小時。由攪拌器提供厭氧、缺氧期間的攪拌功能;空氣泵提供在好氧階段的空氣供應(yīng)。一個周期內(nèi)運行程序:進(jìn)水20min,厭氧60min,缺氧100min,好氧7小時,絮凝沉淀靜置1.5小時,排水30min。運行階段植物-SBR系統(tǒng)水力停留時間HRT為24小時,污泥濃度約為3300-4000mg/L,污泥停留時間SRT為15天。溶解氧在曝氣階段維持在2-4mg/L,沉淀階段維持在0-0.5mg/L。運行過程中以乙酸鈉和葡萄糖為碳源,乙酸鈉和葡萄糖投加質(zhì)量比例為1:1,維持SBR池中C/N6-8、C/P>20,可以滿足微生物對碳源的需要,達(dá)到較好的生物脫氮除磷效果。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,污泥轉(zhuǎn)輸可以實現(xiàn)活性污泥的篩選與轉(zhuǎn)移利用,補(bǔ)充SBR處理池的活性污泥濃度,保持系統(tǒng)里的生物活性,優(yōu)選工藝設(shè)定污泥轉(zhuǎn)輸比為30%。在此轉(zhuǎn)輸比下,活性污泥池中的污泥濃度能有效保持在3600mg/L左右,抗風(fēng)險能力較強(qiáng)。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果包括:采用本發(fā)明的立體層級生態(tài)處理耦合磁負(fù)載混凝沉淀復(fù)合系統(tǒng)可以有效去除電子芯片濃水中的SS、COD、氨氮、總氮、總磷、納米銀等;本發(fā)明碳氮主要通過植物吸收和污泥同化及異化作用去除,其中碳和氮大部分在活性污泥的異化作用下形成氣體,其他部分被植物和污泥吸收,而磷主要被植物和污泥同化用以生長,污泥是主要核心除污單元,植物起到加強(qiáng)輔助的功能,因此該裝置既滿足污染物削減的目標(biāo),同時兼具了景觀效應(yīng)。

(發(fā)明人:韓琦;余波平;張帆;劉杰;曾勇輝;王小江;劉洋;林武;王偉綿;陳鴻芳;許德超)

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