公布日：2022.06.03
申請日：2022.05.05
分類號：C02F3/28(2006.01)I;C02F3/10(2006.01)I;C02F9/14(2006.01)I
摘要
本申請涉及污水處理工藝的技術領域，具體公開了一種上升流活性污泥‑生物膜雙生物電解污水處理工藝。上升流活性污泥‑生物膜雙生物電解污水處理工藝，依次按照以下順序進行：選擇區(qū)處理、缺氧/厭氧生化處理、好氧生化處理、電解絮凝處理、緩沖區(qū)緩沖、斜管沉淀，所述缺氧/厭氧生化處理中含有懸掛填料，所述好氧生化處理中均含有懸浮填料，所述懸掛填料是由玉米芯、改性聚氨酯用鐵絲或鋼筋進行串聯(lián)固定制備得到，所述懸浮填料呈內部填充有聚氨酯的球體；所述改性聚氨酯由淀粉基塑料對聚氨酯改性得到。本申請中的上升流活性污泥‑生物膜雙生物電解污水處理工藝具有處理效果優(yōu)良、產(chǎn)泥量低的優(yōu)點。
權利要求書
1.一種上升流活性污泥-生物膜雙生物電解污水處理工藝，依次按照以下順序進行：選擇區(qū)處理、缺氧/厭氧生化處理、好氧生化處理、電解絮凝處理、緩沖區(qū)緩沖、斜管沉淀，其特征在于，所述缺氧/厭氧生化處理中含有懸掛填料，所述好氧生化處理中均含有懸浮填料；所述懸掛填料是將表面改性玉米芯、高分子改性聚氨酯用鐵絲或鋼筋進行串聯(lián)固定制備得到，改性玉米芯和高分子改性聚氨酯的質量比為6:1；所述懸掛填料的填充比為45-70%；所述改性玉米芯經(jīng)過如下方法制備得到，取240kg玉米芯，用水將玉米芯洗凈，用切割固定尺寸的切割器將玉米芯切割為尺寸為長4cm，寬3cm，高4cm的長方體塊，然后將切割后的玉米芯塊放入80℃的干燥箱中干燥24h；然后將干燥后的玉米芯放入8%的硫酸處理池中浸泡12h，撈出后瀝干，得到酸處理玉米芯；將酸處理玉米芯放入6%的NaOH處理池中浸泡12h，堿液中纖維素促降解酶濃度為6%，撈出后瀝干，得到堿處理玉米芯；將堿處理玉米芯于波長為270nm的紫外燈下照射2h，靜置24h，得到表面改性玉米芯，百分比為重量百分含量；所述改性聚氨酯由淀粉基塑料對聚氨酯改性得到；所述懸浮填料呈內部填充有直徑為50-150mm的聚氨酯的球體，并且填充比為45-70%。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種上升流活性污泥-生物膜雙生物電解污水處理工藝，其特征在于，所述改性聚氨酯的改性方法為：將15kg熱塑性聚氨酯與22kg二異氰酸酯聚乙二醇加入至反應釜中，混合均勻，升溫至80℃，反應3h，形成具有過量異氰酸酯端基的熱塑性聚氨酯；向具有過量異氰酸酯端基的熱塑性聚氨酯中加入8kg淀粉基塑料、3kg聚乙二醇，攪拌至混合均勻，升溫至200℃，攪拌條件下反應1h，冷卻至22℃，然后澆注成型，通過切割機切割得到成品規(guī)格尺寸為長4.5cm，寬3.5cm，高4.5cm的長方體塊。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種上升流活性污泥-生物膜雙生物電解污水處理工藝，其特征在于，所述電解絮凝處理中的陽極為鐵陽極、鋁陽極、鐵鋁復合陽極、不銹鋼陽極中的一種；陽極板與陰極板之間的間距為1-10cm；電流密度為10-100A/㎡。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種上升流活性污泥-生物膜雙生物電解污水處理工藝，其特征在于，所述污水為生活廢水，陽極為鐵陽極。
5.根據(jù)權利要求3所述的一種上升流活性污泥-生物膜雙生物電解污水處理工藝，其特征在于，所述污水為有機廢水，陽極為鐵鋁復合陽極。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種上升流活性污泥-生物膜雙生物電解污水處理工藝，其特征在于，在污水處理工藝中，所述污水為生活廢水，回流比為250-350％，總水力停留時間為6-10h。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種上升流活性污泥-生物膜雙生物電解污水處理工藝，其特征在于，在污水處理工藝中所述污水為有機廢水，回流比為300-400％，總水力停留時間為14-18h。
發(fā)明內容
為了提高污水處理工藝對于污染物的處理效果，本申請?zhí)峁┮环N上升流活性污泥-生物膜雙生物電解污水處理工藝，采用如下技術方案：
一種上升流活性污泥-生物膜雙生物電解污水處理工藝，依次按照以下順序進行：選擇區(qū)處理、缺氧/厭氧生化處理、好氧生化處理、電解絮凝處理、緩沖區(qū)緩沖、斜管沉淀，所述缺氧/厭氧生化處理中含有懸掛填料，所述好氧生化處理中均含有懸浮填料，所述懸掛填料是由玉米芯、改性聚氨酯用鐵絲或鋼筋進行串聯(lián)固定制備得到，所述改性聚氨酯由淀粉基塑料對聚氨酯改性得到；所述懸浮填料呈內部填充有聚氨酯的球體。
通過采用上述技術方案，使得上升流活性污泥-生物膜雙生物電解污水處理工藝具有較高的污染物去除率，當污水為生活廢水時，COD去除率的范圍為91.4-97.1%；TN去除率的范圍為83.9-89.1%；氨氮去除率的范圍為95.4-99.1%；TP去除率的范圍為90.8-96.1%；當污水為有機污染物濃度更高的印染廢水時，其COD去除率的范圍為90.2-93.0%；TN去除率的范圍為84.5-86.6%；氨氮去除率的范圍為92.4-95.3%；TP去除率的范圍為90.1-93.3%，且均未發(fā)生污泥膨脹�？梢钥闯�，通過各處理步驟之間的相互協(xié)同作用，使得污水處理工藝對于污水處理具有優(yōu)良的效果，并且泥水分離效率較高，應用范圍廣泛，不僅適用于農村分散污水及中小型城鎮(zhèn)等低濃度微污染的污水處理，還適用于工業(yè)廢水的處理，符合市場需求。
在本申請中，缺氧/厭氧設置有懸掛填料，懸掛填料為緩釋型碳源填料，緩釋型碳源懸掛填料釋放碳源，配合活性污泥菌種結合在填料內部，緩釋型碳源填料通過釋放促降解酶進行降解，產(chǎn)生微生物反硝化所需要的碳源，達到穩(wěn)定微生物菌種的目的，同時，碳源釋放后填料出現(xiàn)表面不均勻的空隙，使微生物增加附著面積，可以更好的依附于填料表面，形成生物膜。結合活性污泥菌膠團的特性效果，延長污水處理系統(tǒng)中微生物的世代周期長度，在低濃度碳源不足的廢水的條件下，都有良好的適應性和污水處理效果。
此外，在本申請中，好氧、缺氧/厭氧區(qū)結合，利用污水處理生物膜法與活性污泥法的特性集合成為綜合選擇區(qū)污水處理工藝，同時結合電解絮凝處理保證污水處理工藝對污水的處理效果；通過在好氧區(qū)和緩沖區(qū)之間設置電解絮凝區(qū)，通過電解反應生成氧化性較強的氧化物，可以對難降解物質進行強氧化分解，同時還可以對老化污泥進行氧化，使活躍的微生物菌團可以將老化或死亡的污泥進行分解，降低了污泥的產(chǎn)量，并保證污水中的COD、TP等污染物的高效去除；通過電解生成的金屬陽離子，能夠與氫氧根離子生成吸附性較強的絮凝基團，該絮凝基團的絮凝效果優(yōu)良，能夠與污水中的污染物形成絡合物從而共沉，從而促進污染物的去除。并且電解絮凝區(qū)將難降解的有機物降解后，可以有效的提供給微生物營養(yǎng)物質，進一步加強整體菌膠團的絮凝效果，從而大幅度提高泥水分離效率，顯著減少污泥膨脹的發(fā)生；通過設置緩沖區(qū)和斜管沉淀區(qū)，提高了懸浮物的沉淀效率，減少了好氧區(qū)對于污泥沉淀和污泥回流的影響，加強了污泥及懸浮物的沉淀效果，同時強化了污泥絮凝以及污泥的自身降解。該工藝流程簡單，可抵抗沖擊負荷，并且具有更加高效的泥水分離效率和高出水水質，是一種方便可系列化和模塊化生產(chǎn)的污水處理工藝。并且陽極板與陰極板之間的間距在上述范圍內時，對于性能檢測結果的影響在可預期范圍內。
可選的，所述懸掛填料的填充比為45-70%。
通過采用上述技術方案，能夠進一步提高缺氧/厭氧生化處理對于污水的處理效果。
可選的，所述懸浮填料的直徑為50-150mm。
通過采用上述技術方案，能夠提高微生物在懸浮填料上的附著率，提高污水處理工藝對于污水的處理效果。
可選的，所述懸浮填料的填充比為45-70%。
通過采用上述技術方案，可以更好的使微生物附著于填料表面，形成生物膜，結合活性污泥菌膠團的特性效果，延長污水處理系統(tǒng)中微生物的世代周期長度，形成長鏈微生物時代周期，微生物內部形成內循環(huán)，可在一定程度上降低污泥產(chǎn)率，并提高污水處理工藝對于污染物的去除率。
可選的，所述電解絮凝處理中的陽極為鐵陽極、鋁陽極、鐵鋁復合陽極、不銹鋼陽極中的一種；陽極板與陰極板之間的間距為1-10cm；電流密度為10-100A/㎡。
可選的，所述污水為生活廢水，陽極為鐵陽極。
通過采用上述技術方案，能夠進一步提高泥水分離效率，同時提高污染物的氧化分解效率。
可選的，所述污水為有機廢水，陽極為鐵鋁復合陽極。
通過采用上述技術方案，能夠進一步提高污水處理工藝對于印染廢水的處理效果。
可選的，在污水處理工藝中，所述污水為生活廢水，回流比為250-350％，總水力停留時間為6-10h。
通過采用上述技術方案，能夠進一步提高污水處理工藝對于生活污水的處理效率。
可選的，在污水處理工藝中所述污水為有機廢水，回流比為300-400％，總水力停留時間為14-18h。
通過采用上述技術方案，能夠進一步提高污水處理工藝對于有機廢水的處理效率。
綜上所述，本申請至少具有以下有益效果：
第一、通過在缺氧/厭氧設置懸掛填料，懸掛填料由玉米芯和改性聚氨酯制備得到，其為緩釋型碳源填料，活性污泥菌種結合在該緩釋型碳源填料內部，有助于促降解酶進行降解，穩(wěn)定微生物菌種，同時，碳源釋放后懸掛填料出現(xiàn)表面不均勻的空隙，使微生物增加附著面積，可以更好的依附于填料表面，形成生物膜，并且在好氧區(qū)設置有懸浮填料，懸浮填料為填充聚氨酯的纖維球，聚氨酯有助于提高懸浮填料的附著面積，使得微生物能夠更好的依附于懸浮填料上，使得污水處理工藝對于污水的處理能力進一步提升。
（發(fā)明人：董浩;袁境）
