公布日：2023.01.10
申請日：2022.09.30
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/30(2006.01)I;C02F1/28(2006.01)I;C02F1/00(2006.01)I;C02F1/48(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N;C02F101
/34(2006.01)N
摘要
一種分子篩填料和磁場耦合活性污泥進(jìn)行污水處理的裝置和工藝，屬于污水處理領(lǐng)域。前端處理單元與分子篩反應(yīng)池連接，分子篩反應(yīng)池配置有攪拌裝置和曝氣裝置，同時(shí)還懸浮有裝填分子篩的懸浮填料，分子篩反應(yīng)池與二沉池連通，二沉池底部污泥總出口處外設(shè)有脈沖式磁場發(fā)生器，二沉池底部污泥總出口分為兩支管路，一支管路經(jīng)由污泥回流泵與分子篩反應(yīng)池前端連接，另一支經(jīng)由排泥泵將污泥排掉；本發(fā)明首先通過分子篩填料的吸附、掛膜作用，對廢水進(jìn)行高負(fù)荷處理，之后，通過在二沉池排泥總管上外加磁場，實(shí)現(xiàn)一種反應(yīng)條件溫和、系統(tǒng)組成及操作簡單的復(fù)合分子篩填料的磁活性污泥工藝。
權(quán)利要求書
1.一種分子篩填料和磁場耦合活性污泥進(jìn)行污水處理的裝置，其特征在于，包括調(diào)節(jié)池(1)、分子篩反應(yīng)池(2)、分子篩填料(2-1)、攪拌裝置(2-2)、曝氣裝置(2-3)、二沉池(3)、污泥回流泵(3-1)、排泥泵(3-2)、脈沖式磁場發(fā)生器(3-3)；調(diào)節(jié)池(1)與分子篩反應(yīng)池(2)進(jìn)水口連接，分子篩反應(yīng)池(2)配置有攪拌裝置(2-2)，同時(shí)分子篩反應(yīng)池(2)底部設(shè)有曝氣裝置(2-3)，分子篩裝填在帶有孔的懸浮填料內(nèi)，懸浮填料懸浮在分子篩反應(yīng)池(2)內(nèi)；分子篩反應(yīng)池(2)的出水口與二沉池(3)連通，二沉池(3)底部污泥總出口處外設(shè)有脈沖式磁場發(fā)生器(3-3)，二沉池(3)底部污泥總出口分為兩支管路，一支管路經(jīng)由污泥回流泵(3-1)和閥門與分子篩反應(yīng)池(2)的前端連接，另一支管路經(jīng)由排泥泵(3-2)將污泥排掉。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種分子篩填料和磁場耦合活性污泥進(jìn)行污水處理的裝置，其特征在于，所述的分子篩反應(yīng)池(2)作為缺氧池、好氧池或采用兩個(gè)作為缺氧池、好氧池串聯(lián)或好氧池、缺氧池串聯(lián)。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種分子篩填料和磁場耦合活性污泥進(jìn)行污水處理的裝置，其特征在于，所述的脈沖式磁場發(fā)生器(3-3)產(chǎn)生的磁場方向?yàn)榇怪彼鞣较颍艌鰹橥环较虻拈g隔脈沖磁場，強(qiáng)度為30mT～100mT，脈沖頻次為1～20個(gè)脈沖/h，單次脈沖時(shí)間為3s～30s。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種分子篩填料和磁場耦合活性污泥進(jìn)行污水處理的裝置，其特征在于，所述分子篩粒徑為5～8mm，懸浮填料為φ100mm懸浮球，最大孔徑5mm。
5.采用權(quán)利要求1所述的裝置進(jìn)行污水處理的方法，其特征在于，包括以下步驟：廢水經(jīng)過調(diào)節(jié)池后流入分子篩反應(yīng)器內(nèi)，分子篩反應(yīng)器可以為缺氧池或好氧池，分子篩裝填在懸浮填料內(nèi)，通過在缺氧池設(shè)置的攪拌裝置或者好氧池內(nèi)的曝氣裝置使分子篩在池內(nèi)呈懸浮流化狀態(tài)；分子篩一方面可以通過其孔狀結(jié)構(gòu)提供巨大比表面積，供微生物附著生長；另一方面，通過其吸附性能，吸附廢水中的重金屬離子等，減少重金屬對活性污泥的毒害以及沖擊；之后，廢水流入二沉池，二沉池排泥總管上設(shè)置脈沖磁場發(fā)生器，周期性產(chǎn)生磁場作用于污泥管道；污泥經(jīng)過脈沖磁場發(fā)生器的磁化作用后，分兩路進(jìn)入不同工藝單元，一部分污泥回流至缺氧池或好氧池前端，一部分作為剩余污泥排放至后端污泥處理單元。通過磁場作用，一方面，剩余污泥可實(shí)現(xiàn)一定的原位減量化；另一方面，回流至反應(yīng)器的污泥氧化降解有機(jī)物的能力得到提高，且絮凝性能得到提升，減少污泥膨脹的可能；通過所述的分子篩和磁場的耦合作用，提升系統(tǒng)處理能力，簡化工藝處理流程。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述分子篩反應(yīng)池內(nèi)添加的分子篩為親水性分子篩的一種或多種，總填充比例為池容的10％～70％。
7.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述分子篩反應(yīng)池(2)作為缺氧池時(shí)單獨(dú)開啟攪拌裝置，池內(nèi)溶解氧≤0.5mg/L；作為好氧池時(shí)至少開啟曝氣裝置時(shí)，池內(nèi)溶解氧為2mg/L～4mg/L。
8.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述磁活性污泥反應(yīng)池內(nèi)的脈沖式磁場發(fā)生器產(chǎn)生的磁場方向?yàn)榇怪彼鞣较�，磁場為同一方向的間隔脈沖磁場，強(qiáng)度為30mT～100mT，脈沖頻次為1～20個(gè)脈沖/h，單次脈沖時(shí)間為3s～30s。
9.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，用于處理重金屬、酚類、染色劑行業(yè)廢水。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對傳統(tǒng)污泥法在處理含重金屬、酚類、染色劑等物質(zhì)的行業(yè)廢水上存在的問題，將分子篩技術(shù)和磁化技術(shù)序次耦合，首先通過分子篩填料的吸附、掛膜作用，對廢水進(jìn)行高負(fù)荷處理，之后，通過在二沉池排泥總管上外加磁場，實(shí)現(xiàn)一種反應(yīng)條件溫和、系統(tǒng)組成及操作簡單的復(fù)合分子篩填料的磁活性污泥工藝。
一種分子篩填料和磁場耦合活性污泥進(jìn)行污水處理的裝置，其特征在于，包括調(diào)節(jié)池(1)、分子篩反應(yīng)池(2)、分子篩填料(2-1)、攪拌裝置(2-2)、曝氣裝置(2-3)、二沉池(3)、污泥回流泵(3-1)、排泥泵(3-2)、脈沖式磁場發(fā)生器(3-3)；調(diào)節(jié)池(1)與分子篩反應(yīng)池(2)進(jìn)水口連接，分子篩反應(yīng)池(2)配置有攪拌裝置(2-2)，同時(shí)分子篩反應(yīng)池(2)底部設(shè)有曝氣裝置(2-3)，分子篩裝填在帶有孔的懸浮填料內(nèi)，懸浮填料懸浮在分子篩反應(yīng)池(2)內(nèi)；分子篩反應(yīng)池(2)的出水口與二沉池(3)連通，二沉池(3)底部污泥總出口處外設(shè)有脈沖式磁場發(fā)生器(3-3)，二沉池(3)底部污泥總出口分為兩支管路，一支管路經(jīng)由污泥回流泵(3-1)和閥門與分子篩反應(yīng)池(2)的前端連接，另一支管路經(jīng)由排泥泵(3-2)將污泥排掉；
調(diào)節(jié)池(1)用于調(diào)節(jié)水量或使得水質(zhì)混合均勻。
所述的分子篩反應(yīng)池(2)作為缺氧池、好氧池或采用兩個(gè)作為缺氧池、好氧池串聯(lián)或好氧池、缺氧池串聯(lián)。所述的脈沖式磁場發(fā)生器(3-3)產(chǎn)生磁場強(qiáng)度為30mT～100mT，脈沖頻次為1～20個(gè)脈沖/h，單次脈沖時(shí)間為3s～30s。
本發(fā)明的分子篩填料和磁場耦合進(jìn)行污水處理的工藝，包括以下步驟：
廢水經(jīng)過調(diào)節(jié)池后流入分子篩反應(yīng)器內(nèi)，分子篩反應(yīng)器可以為缺氧池或好氧池，分子篩裝填在懸浮填料內(nèi)，通過在缺氧池設(shè)置的攪拌裝置或者好氧池內(nèi)的曝氣裝置使分子篩在池內(nèi)呈懸浮流化狀態(tài)；分子篩一方面可以通過其孔狀結(jié)構(gòu)提供巨大比表面積，供微生物附著生長；另一方面，通過其吸附性能，吸附廢水中的重金屬離子等，減少重金屬對活性污泥的毒害以及沖擊；之后，廢水流入二沉池，二沉池排泥總管上設(shè)置脈沖磁場發(fā)生器，周期性產(chǎn)生磁場作用于污泥管道；污泥經(jīng)過脈沖磁場發(fā)生器的磁化作用后，分兩路進(jìn)入不同工藝單元，一部分污泥回流至缺氧池或好氧池前端，一部分作為剩余污泥排放至后端污泥處理單元。通過磁場作用，一方面，剩余污泥可實(shí)現(xiàn)一定的原位減量化；另一方面，回流至反應(yīng)器的污泥氧化降解有機(jī)物的能力得到提高，且絮凝性能得到提升，減少污泥膨脹的可能。通過所述的分子篩和磁場的耦合作用，提升系統(tǒng)處理能力，簡化工藝處理流程。
優(yōu)選地，所述分子篩反應(yīng)池內(nèi)添加的分子篩填料為親水性分子篩的一種或多種，總填充比例為池容的10％～70％。
優(yōu)選地，所述分子篩粒徑為5～8mm，懸浮填料為φ100mm懸浮球，最大孔徑5mm。
優(yōu)選地，所述分子篩反應(yīng)池(2)作為缺氧池時(shí)單獨(dú)開啟攪拌裝置，池內(nèi)溶解氧≤0.5mg/L；作為好氧池時(shí)開啟曝氣裝置時(shí)，池內(nèi)溶解氧為2mg/L～4mg/L。
優(yōu)選地，所述磁活性污泥反應(yīng)池內(nèi)的脈沖式磁場發(fā)生器產(chǎn)生的磁場方向?yàn)榇怪彼鞣较�，磁場為同一方向的間隔脈沖磁場，強(qiáng)度為30mT～100mT，脈沖頻次為1～20個(gè)脈沖/h，單次脈沖時(shí)間為3s～30s。
二沉池(3)底部污泥總出口污泥管道的材質(zhì)為鑄鐵管。
本發(fā)明用于處理重金屬、酚類、染色劑行業(yè)廢水。
通過上述工藝設(shè)計(jì)，本發(fā)明帶來的有益效果是：
1)本發(fā)明提供了一種應(yīng)用分子篩填料進(jìn)行廢水生化處理方法，分子篩填料填裝在反應(yīng)器內(nèi)，通過其多孔結(jié)構(gòu)和強(qiáng)吸附能力等特性，一方面，吸附廢水中的重金屬、酚類、染色劑等對傳統(tǒng)活性污泥法沖擊較大的物質(zhì)，進(jìn)而，優(yōu)化上述廢水工藝流程，減少預(yù)處理工藝單元。另一方面，巨大的比表面積為微生物提供了附著場所，形成豐富的系統(tǒng)生物相，從而促使污染物的降解，提高系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷能力。
2)通過二沉池污泥管上設(shè)置脈沖磁場發(fā)生器，一方面一定程度減少剩余污泥產(chǎn)水量，另一方面，磁化的活性污泥污染物去除能力和絮凝性能提升，提高系統(tǒng)處理能力，減少污泥膨脹可能性。
（發(fā)明人：黃丹;高彥寧;付顯利;吳福滿;代樂;于永鵬）
