本實(shí)用新型涉及一種組合式污水處理裝置，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代污水處理技術(shù)，按處理方式劃分，可分為物理處理、化學(xué)處理和生物處理。物理處理方法，又稱為機(jī)械治理法。主要用于分離廢水中的懸浮性物質(zhì)。該方法最大的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、易行、效果良好，并且十分經(jīng)濟(jì)。常用的物理治理方法有：重力分離法、離心分離法、過濾法以及蒸發(fā)結(jié)晶法等。化學(xué)處理法的主要處理對(duì)象是廢水中溶解性或膠體性的污染物質(zhì)。它既可使污染性物質(zhì)與水分離，也能改變某些污染物質(zhì)以及有機(jī)物等，因此可達(dá)到比物理方法更高的凈化程度。特別是要從廢水中回收有用物質(zhì)時(shí)，或者廢水中含有某種有毒、有害且不易被微生物降解的物質(zhì)時(shí)，采用化學(xué)治理方法最為適宜。然而，化學(xué)治理法常需采用化學(xué)藥劑或材料，因此運(yùn)行費(fèi)用一般都比較高，操作與管理的要求也比較嚴(yán)格等。而且，在化學(xué)法的前處理或后處理過程中，通常還需配合使用物理治理方法。利用微生物處理廢水的方法，稱作生物處理法或生化處理法。在微生物生命活動(dòng)的過程中，一部分溶解性的有機(jī)物質(zhì)用于合成細(xì)胞的原生質(zhì)和貯藏物；一部分則變?yōu)榇x產(chǎn)物，并釋放出能量，供給微生物原生質(zhì)的合成和生命活動(dòng)，使微生物能繼續(xù)不斷地生長(zhǎng)繁殖，從而使廢水得到了凈化，生物處理法就是利用這一功能。根據(jù)微生物的呼吸特性，分為好氧、厭氧和兼性三大類微生物，以及好氧處理兩類生物處理方法。
生物接觸氧化法屬于好氧生物處理方法，它是以附著在載體(填料)上的生物膜為主，凈化有機(jī)廢水的一種高效水處理工藝，具有活性污泥法特點(diǎn)的生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點(diǎn)。其方法是在池體內(nèi)設(shè)置填料，池底曝氣對(duì)污水進(jìn)行充氧，并使池體內(nèi)污水處于流動(dòng)狀態(tài)，以保證污水與污水中的填料充分接觸。一般生物接觸氧化法中所需氧由鼓風(fēng)曝氣供給，但是由于生物接觸氧化法中的污泥負(fù)荷較大，造成整個(gè)生物接觸氧化池所需的曝氣量大，能耗較高；鼓風(fēng)曝氣氣泡較大，易沖擊生物膜，會(huì)造成生物膜脫落；以及氧氣在水中分布不均勻。
高級(jí)氧化技術(shù)(Advanced oxidation process,AOPs)主要用于難降解類有機(jī)污染物的新技術(shù)。其主要特點(diǎn)是(1)產(chǎn)生大量非?；顫姷牧u基自由基(·OH)，并產(chǎn)生大量鏈?zhǔn)椒磻?yīng)；(2)·OH能無選擇性的直接與廢水中的污染物反應(yīng)，甚至礦化為二氧化碳和水，不產(chǎn)生二次污染物；(3)反應(yīng)可以在常溫常壓下進(jìn)行，能單獨(dú)進(jìn)行處理也可以與其他反應(yīng)結(jié)合。根據(jù)其使用的氧化劑及條件不同，一般分為芬頓、類芬頓氧化、光化學(xué)和光催化氧化法、超聲氧化、電化學(xué)氧化法等。
但是對(duì)于一些特殊的廢水，比如高含鹽、含難生物降解類有機(jī)物質(zhì)、COD濃度較高的廢水其處理采用單獨(dú)的生化和高級(jí)氧化有其局限性。傳統(tǒng)的生化處理難以對(duì)難降解有機(jī)物進(jìn)行有效的脫除，而單獨(dú)使用高級(jí)氧化技術(shù)又有可能存在資金投入和運(yùn)行成本過高等缺點(diǎn)。因此，結(jié)合生化和高級(jí)氧化技術(shù)的組合處理工藝對(duì)于處理上述廢水具有高效、經(jīng)濟(jì)、無二次污染等眾多優(yōu)點(diǎn)而具有廣闊的前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種生化反應(yīng)結(jié)合光催化氧化-膜分離技術(shù)的裝置。
本實(shí)用新型的裝置主要包含傳統(tǒng)的生物接觸氧化反應(yīng)單元和以紫外光并投加光催化劑為代表的催化氧化單元和膜分離裝置。
本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的：包括混凝沉淀池，生物接觸氧化池，一體式光催化氧化-膜分離反應(yīng)器，反滲透系統(tǒng)，其中，污水通過進(jìn)水泵進(jìn)入混凝沉淀池，所述混凝沉淀池中設(shè)置攪拌器及聚合硅酸鋁鐵加藥裝置，所述混凝沉淀池的出水口連接生物接觸氧化池的進(jìn)水口，所述生物接觸氧化池包括池體和填料，所述填料為半軟性纖維狀填料，懸掛于池體中，填料的體積占池體體積的70-85％，池底裝有微孔曝氣器；所述生物接觸氧化池的出水口連接一體式光催化氧化-膜分離反應(yīng)器的進(jìn)水口，所述一體式光催化氧化-膜分離反應(yīng)器中投放了納米態(tài)光催化劑，內(nèi)均布紫外光源，反應(yīng)器底部設(shè)有曝氣裝置，所述納米態(tài)光催化劑在反應(yīng)器中呈懸浮狀態(tài)，污水經(jīng)過光催化氧化反應(yīng)后，再通過膜組件進(jìn)行膜分離，膜組件的出水口連接反滲透裝置的進(jìn)水口，最終得到清水。廢水中的有機(jī)物在生化和催化氧化雙重條件下進(jìn)行降解，通過反滲透膜的分離進(jìn)一步提高了廢水的去除效率。
進(jìn)一步地，所述的紫外光源為高效低壓、中壓或高壓汞燈及其它可高效發(fā)射紫外光的光源，紫外光源發(fā)射波長(zhǎng)為254～365nm，紫外光的效率不低于50％，以保證整個(gè)光催化反應(yīng)的效果。
進(jìn)一步地，所述的納米態(tài)光催化劑為納米二氧化鈦催化劑，膜組件為浸沒式膜分離組件。二氧化鈦因其氧化能力強(qiáng)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定無毒，是良好的納米光觸媒材料。膜組件用于催化劑的分離回收和回用，在一定壓力作用下，水通過膜，納米二氧化鈦光催化劑被膜截留，截留的二氧化鈦循環(huán)回用，膜過濾出水進(jìn)一步進(jìn)入反滲透系統(tǒng)。
所述的反滲透系統(tǒng)為二級(jí)反滲透系統(tǒng)，兩級(jí)反滲透膜在一定壓力下運(yùn)行，分離后得到干凈的出水。膜組件和反滲透膜在運(yùn)行一段時(shí)間后，膜表面會(huì)沉積大量污染物，避免膜的堵塞，該裝置還未膜分離裝置和反滲透系統(tǒng)配有反沖洗單元。且為了整個(gè)裝置的良好運(yùn)行和控制，通過PLC進(jìn)行控制。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)：
(1)混凝劑具體選擇聚合硅酸鋁鐵，其具有絮凝和消毒的雙重性能，相比其他的無機(jī)絮凝劑，具有產(chǎn)生的淤泥量少，沉降速度快，凈化水質(zhì)好，成本低等優(yōu)點(diǎn)；
(2)生物接觸氧化池中設(shè)置有填料，對(duì)不同水質(zhì)對(duì)象采用有針對(duì)性的馴化手段，選擇合適的生物菌，生物菌在填料表面大量生長(zhǎng)繁殖，形成生物膜，在此步驟中以BOD、COD為主的污染物被去除，同時(shí)去除氮磷；
(3)污水進(jìn)入一體式光催化氧化-膜分離反應(yīng)器，光催化反應(yīng)器中紫外光的功率可以自由調(diào)節(jié)，且結(jié)合納米光催化劑和氧氣的作用下，使得難降解物質(zhì)得到充分降解，提高廢水降解效率，且運(yùn)行自動(dòng)控制，管理方便。同時(shí)，通過膜分離單元進(jìn)一步分離回收和利用了光催化劑。
(4)整個(gè)系統(tǒng)通過PLC單元進(jìn)行控制，運(yùn)行良好，便于控制。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的組合式污水處理裝置流程圖。
圖中標(biāo)識(shí)：1-進(jìn)水泵，2-混凝沉淀池，3-生物接觸好氧池，4-一體式光催化氧化-膜分離反應(yīng)器，5-反滲透系統(tǒng)，6-攪拌器，7-聚合硅酸鋁鐵加藥裝置，8-填料，9-紫外光源，10-納米光催化劑，11-膜組件，12-微孔曝氣器，13-曝氣裝置，14-出水口。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種組合式污水處理裝置，其結(jié)構(gòu)包括混凝沉淀池2，生物接觸氧化池3，一體式光催化氧化-膜分離反應(yīng)器4，反滲透系統(tǒng)5。
污水通過進(jìn)水泵1進(jìn)入混凝沉淀池2，所述混凝沉淀池2中設(shè)置攪拌器6及聚合硅酸鋁鐵加藥裝置7，所述混凝沉淀池2的出水口連接生物接觸氧化池3的進(jìn)水口，所述生物接觸氧化池中包括池體和填料8，所述填料8為半軟性纖維狀填料，懸掛于池體中，填料的體積占池體體積的70-85％，池底裝有微孔曝氣器12。所述填料的掛膜量為220kg/m3至380kg/m3，對(duì)不同水質(zhì)對(duì)象采用有針對(duì)性的馴化手段，選擇合適的生物菌，生物菌在填料表面大量生長(zhǎng)繁殖，形成生物膜，在此步驟中以BOD、COD為主的污染物被去除，同時(shí)去除氮磷。
生物接觸氧化池3的出水口連接一體式光催化氧化-膜分離反應(yīng)器4的進(jìn)水口，所述光催化-膜分離反應(yīng)器4中投放了納米態(tài)光催化劑10，內(nèi)均布紫外光源9，反應(yīng)器底部設(shè)有曝氣裝置13，所述納米態(tài)光催化劑10在反應(yīng)器中呈懸浮狀態(tài)，污水經(jīng)過光催化反應(yīng)后，再通過膜組件11進(jìn)行膜分離，膜組件的出水口連接反滲透系統(tǒng)5的進(jìn)水口，最終得到清水。
上述一體式光催化氧化-膜分離反應(yīng)器4中，紫外光源9為高效低壓、中壓或高壓汞燈及其它可高效發(fā)射紫外光的光源，紫外光源發(fā)射波長(zhǎng)為254～365nm，紫外光的效率不低于50％。
上述一體式光催化氧化-膜分離反應(yīng)器4中，所述的納米態(tài)光催化劑為納米二氧化鈦催化劑，膜組件為浸沒式膜分離組件。
進(jìn)一步地，所述的反滲透系統(tǒng)為二級(jí)反滲透系統(tǒng)，二級(jí)反滲透膜分離后得到干凈的出水。
為了防止膜污染，在膜分離裝置和反滲透系統(tǒng)中均配有反沖洗單元。且為了更好的控制整個(gè)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)整個(gè)裝置由PLC進(jìn)行控制。
其具體實(shí)施過程為：污水通過進(jìn)水泵進(jìn)入混凝沉淀池，投加聚合硅酸鋁鐵加藥絮凝劑，在攪拌器進(jìn)行充分接觸混合，發(fā)生混凝沉淀反應(yīng)，其出水進(jìn)入生物接觸氧化池，在池體中設(shè)置填料掛膜，污水進(jìn)行生化降解，通過微孔曝氣器供氧及使得活性污泥與廢水充分接觸；污水經(jīng)過生化反應(yīng)后進(jìn)入一體式光催化-膜分離反應(yīng)器，在控制適當(dāng)?shù)钠貧饬亢妥贤夤庠辞闆r下，進(jìn)一步進(jìn)行光催化氧化反應(yīng)，然后污水通過膜分離單元進(jìn)一步分離凈化污水，且將光催化劑截留在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行回用；污水通過膜組件分離后的清水進(jìn)入反滲透單元進(jìn)一步凈化，最終得到干凈的出水。通過上述工藝的合理組合和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了難降解污水的高效和深度處理。
以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。