專利名稱：采用微生物混凝氣浮處理廢水的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種廢水處理的方法及其裝置，特別適用于去除廢水中的溶解性污染物。
背景技術(shù)：
在廢水處理領(lǐng)域，采用混凝氣浮對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理和采用微生物對(duì)廢水進(jìn)行生化處理均有廣泛的應(yīng)用?；炷龤飧」に嚰词窍驈U水中投加混凝劑，使水中難以沉淀的膠體顆粒能互相聚合形成絮體，再通過(guò)氣浮去除?；炷龤飧》ㄖ饕糜谌コ龔U水中的油類、懸浮物和膠體顆粒，具有去除率高、水力停留時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)，但存在對(duì)溶解性污染物的去除效率低，需投加大量混凝劑，且混凝劑不能重復(fù)利用、運(yùn)行成本較高等缺點(diǎn)。生化工藝是利用微生物的代謝作用除去廢水中有機(jī)污染物的一種方法，分為好氧和厭氧兩種，前者應(yīng)用較多。 生化工藝主要用于去除溶解性有機(jī)物，具有處理出水有機(jī)物濃度低、水質(zhì)較好，運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，但存在廢水水力停留時(shí)間長(zhǎng)(一般在4 4 范圍)，生化池容積大，工程投資高的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決氣浮工藝需投加大量混凝劑且混凝劑不能再生、溶解性有機(jī)物去除率低以及生化工藝停留時(shí)間長(zhǎng)、工程造價(jià)高的問(wèn)題，提出一種以可再生的微生物為混凝劑，通過(guò)微生物的吸附、混凝作用以及微生物對(duì)有機(jī)物的分解作用去除廢水中的溶解性有機(jī)物的方法。正常運(yùn)行的城市生活污水處理廠中的活性污泥均具有一定的混凝效果，本發(fā)明所用的微生物混凝劑可通過(guò)向系統(tǒng)中投加污水處理廠活性污泥，在廢水處理系統(tǒng)和微生物混凝劑再生系統(tǒng)中不斷循環(huán)，逐步富集、馴化后獲得微生物混凝劑。本發(fā)明的技術(shù)解決方案
一種采用微生物混凝氣浮處理廢水的方法，其特征在于它采用如下步驟 1.廢水進(jìn)入混凝反應(yīng)區(qū)，與加入混凝反應(yīng)區(qū)的微生物混凝劑混合均勻，廢水中的溶解性有機(jī)物在微生物混凝劑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，并形成微生物絮體。2.混有微生物絮體的廢水進(jìn)入氣浮區(qū)，絮體與氣浮裝置產(chǎn)生的微小氣泡結(jié)合，浮于氣浮區(qū)表面，通過(guò)刮渣機(jī)刮出氣浮區(qū)，完成對(duì)廢水的處理，處理后的廢水排出氣浮區(qū)。3.刮渣機(jī)刮出的吸附有大量溶解性有機(jī)物的微生物絮體自流進(jìn)入微生物混凝劑再生區(qū)；鼓風(fēng)機(jī)向微生物混凝劑再生區(qū)中鼓入大量空氣，經(jīng)曝氣器分散形成微小的空氣氣泡，微生物絮體與空氣氣泡接觸，利用其中的氧氣，將吸附在其表面的溶解性有機(jī)物分解成二氧化碳和水，完成有機(jī)物的降解，并利用有機(jī)物氧化過(guò)程產(chǎn)生的能量，合成具有混凝作用的有機(jī)物，實(shí)現(xiàn)微生物混凝劑的再生。再生后的微生物混凝劑用泵加入混凝反應(yīng)區(qū)重復(fù)使用。
本發(fā)明首次提出了采用微生物混凝氣浮處理廢水以及微生物混凝劑再生的方法。 本方法利用微生物吸附廢水中的溶解性有機(jī)物，并利用微生物產(chǎn)生的生物混凝劑對(duì)廢水進(jìn)行混凝，形成絮體，再通過(guò)氣浮作用完成微生物絮體與廢水的固液分離，從而去除廢水中的溶解性有機(jī)物。本方法集物理化學(xué)作用和生物作用于一體，利用微生物以及微生物產(chǎn)生的混凝物質(zhì)同步對(duì)廢水進(jìn)行混凝處理和生物降解；既避免了生化處理水力停留時(shí)間長(zhǎng)、工程造價(jià)高的缺點(diǎn)，又避免了氣浮工藝存在的混凝劑不能重復(fù)利用、存在二次污染、運(yùn)行費(fèi)用高等缺點(diǎn)。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
1.污染物去除率高。不僅可以去除廢水中的油類、懸浮物和膠體顆粒，更可以高效去除廢水中溶解性有機(jī)物，處理出水可以直接排放或進(jìn)行深度處理。2.微生物混凝劑可重復(fù)使用。氣浮分離后的微生物在有氧條件下，降解吸附于表面的有機(jī)物，實(shí)現(xiàn)微生物吸附能力的再生；微生物代謝過(guò)程產(chǎn)生多聚糖、蛋白質(zhì)或多肽等具有混凝作用的物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)微生物混凝劑的再生。3.無(wú)二次污染。微生物混凝劑的可再生性，解決了氣浮浮渣的二次污染問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了廢水中有機(jī)污染物的資源化利用。4.運(yùn)行成本低。通過(guò)微生物混凝劑的再生，解決了以往微生物混凝劑生產(chǎn)成本高、 運(yùn)行成本高的問(wèn)題。5.水力停留時(shí)間短。廢水的混凝氣浮處理時(shí)間僅為0. 25h lh。微生物混凝劑再生池內(nèi)的微生物經(jīng)過(guò)氣浮濃縮，其污泥含水率約為95% 97%，污泥濃度約為30g/L 50g/ L，是生化處理工藝曝氣池污泥濃度2g/L 4g/L的10倍以上；若以總污泥量等量換算，則微生物混凝劑再生池的體積僅需生化曝氣池體積的1/10，相當(dāng)于水力停留時(shí)間為0. 4h 4.他。因此，采用本發(fā)明的方法處理廢水，其水力停留時(shí)間極短。6.工程造價(jià)低。由于采用本發(fā)明的方法處理廢水，大幅縮短了廢水水力停留時(shí)間， 因此可大幅降低工程造價(jià)。本發(fā)明所涉及的混凝氣浮技術(shù)及設(shè)備成熟，微生物混凝劑再生系統(tǒng)僅需曝氣，其工藝成熟，因此，本發(fā)明具有有機(jī)物去除率高、無(wú)二次污染、工程造價(jià)及運(yùn)行成本低、操作方便、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，具有較大的推廣價(jià)值，應(yīng)用前景十分廣闊。本發(fā)明可用于含有較高濃度溶解性有機(jī)物的廢水的處理，如煉油廢水、啤酒廢水等，也可用于有機(jī)物泄漏等應(yīng)急處理，如苯酚泄漏、甲醇泄漏等。若采用特殊微生物，并對(duì)再生系統(tǒng)作相應(yīng)的調(diào)整，本發(fā)明還可用于廢水中重金屬的去除。


附圖1為本發(fā)明裝置示意圖，其中1為混凝反應(yīng)區(qū)、2為氣浮區(qū)、3為微生物混凝劑再生區(qū)、4為進(jìn)水管、5為管線、6為攪拌器、7為刮渣機(jī)、8為溶氣裝置、9為出水管、10為微生物混凝劑回流管、11為鼓風(fēng)機(jī)、12為空氣管、13為曝氣頭、14為微生物混凝劑投加泵、15為營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)罐、16為營(yíng)養(yǎng)液補(bǔ)充管。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明包括廢水處理系統(tǒng)和微生物混凝劑再生系統(tǒng)，其中廢水處理系統(tǒng)包括混
4凝反應(yīng)區(qū)1和氣浮區(qū)2，以及與混凝反應(yīng)區(qū)1相連的攪拌器6和向混凝反應(yīng)區(qū)1投加微生物混凝劑的微生物混凝劑投加泵14，與氣浮區(qū)2相連的刮渣機(jī)7和溶氣裝置8 ；微生物混凝劑再生系統(tǒng)包括微生物混凝劑再生區(qū)3，與微生物混凝劑再生區(qū)3相連的鼓風(fēng)機(jī)11、空氣管 12和曝氣頭13，以及營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)罐15。廢水處理過(guò)程廢水通過(guò)進(jìn)水管4進(jìn)入混凝反應(yīng)區(qū)1，微生物混凝劑通過(guò)混凝劑管線5加入混凝反應(yīng)區(qū)1，兩者在攪拌器6的攪拌下混合均勻，微生物吸附廢水中的污染物， 并形成較大的微生物絮體；混有微生物絮體的廢水進(jìn)入氣浮區(qū)2，絮體與氣浮裝置8產(chǎn)生的微小氣泡結(jié)合，浮于氣浮池表面，通過(guò)刮渣機(jī)7刮出氣浮區(qū)，處理后的廢水通過(guò)出水管9排出。微生物混凝劑再生過(guò)程刮渣機(jī)7刮出的吸附有大量污染物的微生物絮體通過(guò)微生物混凝劑回流管10進(jìn)入微生物混凝劑再生區(qū)3，鼓風(fēng)機(jī)11通過(guò)空氣管12向混凝劑再生區(qū)3中鼓入大量空氣，經(jīng)曝氣器13分散形成微小的空氣氣泡，微生物絮體與空氣氣泡接觸， 利用其中的氧氣，將吸附在其表面的有機(jī)物分解成二氧化碳和水，完成有機(jī)物的降解，并利用有機(jī)物氧化過(guò)程產(chǎn)生的能量，合成具有混凝作用的有機(jī)物，實(shí)現(xiàn)微生物混凝劑的再生，再生后的微生物混凝劑通過(guò)泵14及混凝劑管5再進(jìn)入混凝反應(yīng)區(qū)1重復(fù)使用。若需處理的廢水中污染物C、N、P等元素比例失衡，則需配制所需營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存于營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)罐15，并通過(guò)營(yíng)養(yǎng)液補(bǔ)充管16加入混凝劑再生區(qū)3。
權(quán)利要求
1.一種采用微生物混凝氣浮處理廢水的方法，該方法包括如下步驟(1)將需要處理的廢水引入廢水處理系統(tǒng)的混凝反應(yīng)區(qū)，同時(shí)將再生后的微生物混凝劑加入混凝反應(yīng)區(qū)，兩者在攪拌下混合均勻；微生物吸附廢水中的污染物，并逐步形成較大的微生物絮體；(2)通過(guò)氣浮裝置向氣浮區(qū)內(nèi)通入微小氣泡，混有微生物絮體的廢水由混凝反應(yīng)區(qū)進(jìn)入氣浮區(qū)后，微生物絮體與微小氣泡結(jié)合，浮于氣浮池表面；(3)開啟刮渣機(jī)，將微生物絮體刮出氣浮區(qū)，完成對(duì)廢水的處理，處理后的廢水通過(guò)出水管排出；(4)將刮渣機(jī)刮出的吸附有大量污染物的微生物絮體導(dǎo)入微生物混凝劑再生區(qū)，用鼓風(fēng)機(jī)向混凝劑再生區(qū)中鼓入大量空氣，經(jīng)曝氣器分散形成微小的氣泡，微生物絮體與氣泡接觸，利用其中的氧氣，將吸附的有機(jī)物分解，并合成具有混凝作用的有機(jī)物，實(shí)現(xiàn)微生物混凝劑的再生，再生后的微生物混凝劑用泵加入混凝反應(yīng)區(qū)重復(fù)使用。
2.一種用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1的方法的裝置，該裝置包括一套廢水處理系統(tǒng)和一套微生物混凝劑再生系統(tǒng)；廢水處理系統(tǒng)包括混凝反應(yīng)區(qū)1和氣浮區(qū)2 ；與混凝反應(yīng)區(qū)1相連的進(jìn)水管4、攪拌器 6，和微生物混凝劑投加泵14和管線5 ；與氣浮區(qū)2相連的出水管9、刮渣機(jī)7和溶氣裝置8， 以及微生物絮體回流管10 ；微生物混凝劑再生系統(tǒng)包括微生物混凝劑再生區(qū)3，與微生物混凝劑再生區(qū)3相連的鼓風(fēng)機(jī)11、空氣管12和曝氣頭13，以及營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)罐15和營(yíng)養(yǎng)液補(bǔ)充管16。
全文摘要
本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種采用微生物混凝氣浮處理廢水的方法及其裝置。將需要處理的廢水引入廢水處理系統(tǒng)的混凝反應(yīng)區(qū)，同時(shí)將再生后的微生物混凝劑加入混凝反應(yīng)區(qū)，兩者在攪拌下混合均勻；微生物吸附廢水中的污染物，并逐步形成較大的微生物絮體；通過(guò)氣浮裝置向氣浮區(qū)內(nèi)通入微小氣泡，混有微生物絮體的廢水由混凝反應(yīng)區(qū)進(jìn)入氣浮區(qū)后，微生物絮體與微小氣泡結(jié)合，浮于氣浮池表面；開啟刮渣機(jī)，將微生物絮體刮出氣浮區(qū)，完成對(duì)廢水的處理，處理后的廢水通過(guò)出水管排出；將刮渣機(jī)刮出的吸附有大量污染物的微生物絮體導(dǎo)入微生物混凝劑再生區(qū)，用鼓風(fēng)機(jī)向混凝劑再生區(qū)中鼓入大量空氣，經(jīng)曝氣器分散形成微小的氣泡，微生物絮體與氣泡接觸，利用其中的氧氣，將吸附的有機(jī)物分解，并合成具有混凝作用的有機(jī)物，實(shí)現(xiàn)微生物混凝劑的再生，再生后的微生物混凝劑用泵加入混凝反應(yīng)區(qū)重復(fù)使用。本發(fā)明具有去除率高、無(wú)二次污染、工程造價(jià)及運(yùn)行成本低、操作方便、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C02F3/34GK102190378SQ201010122068
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月11日
發(fā)明者李國(guó)欣, 李旭東, 楊俊仕 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所