一種基于新型填料的工業(yè)廢水處理裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于新型填料的工業(yè)廢水處理裝置，所述的裝置包括池體，池體由相互隔離的調(diào)節(jié)室、曝氣室及沉淀室依次連接而成，調(diào)節(jié)室從上部進水，并通過離心泵和管路與曝氣室下部連通；曝氣室內(nèi)安裝有新型填料和曝氣器，曝氣室上連接有空壓機和酸堿調(diào)節(jié)桶，曝氣器安裝在曝氣室填料間隔的底部，曝氣室的上部通過管路與沉淀室連通，新型填料由無機柔性纖維類材料制成；沉淀室的頂部設(shè)有清水出口；本發(fā)明采用獨特的新型填料來構(gòu)建出占地面積小、能耗低、污泥減量明顯的工藝廢水處理裝置，可以在曝氣室中同步完成脫氮除磷去硫，提高了處理效能，降低了運行成本。
【專利說明】
一種基于新型填料的工業(yè)廢水處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于新型填料的工業(yè)廢水處理裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化的加快，對工業(yè)產(chǎn)品的種類以及數(shù)量需求越來 越大，造成大量的工業(yè)生產(chǎn)廢水被排出。一般而言，工業(yè)廢水具有如下特點：工業(yè)廢水污染 程度高，水質(zhì)成分復(fù)雜，水質(zhì)水量變化大，有毒有害物質(zhì)多，如鹵素化合物、硝基化合物以及 具有殺菌作用的分散劑或表面活性劑，廢水色度、鹽度高，氮磷硫等含量高，可生化性差，處 理難度極高。國家頒發(fā)的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準KGBA18918-2002)中，一級A標 準：工業(yè)廢水中的C0D彡50mg/L，NH 3-N彡5mg/L，TN彡5mg/L，TP量彡0 · 5mg/L。當前工業(yè)廢水 處理工藝主要由預(yù)處理工藝生化處理工藝和深度處理工藝組成。由于污染物多是有機硫化 物、磷化物、氮化物、芳香族等溶解性物質(zhì)，采用一般的物化預(yù)處理工藝很難將這些有機化 合物降解，導致下一步常規(guī)的生化處理難以使出水達標，通常需采用流程很長的生物工藝 進行處理，才能使出水達標排放，直接導致構(gòu)筑物投資大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作運行管理繁瑣、污 泥產(chǎn)量大、處理成本高，從而限制了工藝流程冗長的生物處理工藝在工業(yè)廢水處理中的大 規(guī)模應(yīng)用。目前，針對工業(yè)廢水，尚未成功開發(fā)出占地面積小、耗能低、污泥減量明顯、處理 效能高、運行成本低的處理工藝和設(shè)備;為解決上述技術(shù)問題，需要研發(fā)一種新型的工業(yè)廢 水處理裝置及方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的所述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對上述存在的問題，本發(fā)明目的在于提供一種占地面積小、耗能低、污泥減量明 顯、處理效能高、運行成本低的基于新型填料的工業(yè)廢水處理裝置。
[0004] 為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種基于新型填料的工業(yè)廢水 處理裝置，所述的裝置由池體所組成，池體上安裝有配電自控柜、離心栗、酸堿調(diào)節(jié)桶和空 壓機，池體由相互隔離的調(diào)節(jié)室、曝氣室及沉淀室依次連接而成，所述的調(diào)節(jié)室內(nèi)設(shè)有自動 加熱系統(tǒng)、微孔曝氣器、浮球液位計和離心栗，所述的微孔曝氣器和曝氣器均連接在空壓機 上，所述的浮球液位計和離心栗連接在配電自控柜上，所述調(diào)節(jié)室的上部設(shè)有進水口，調(diào)節(jié) 室通過離心栗和管路與曝氣室的下部相連通，所述的曝氣室內(nèi)均勻分布有多根垂直安裝的 新型填料，所述新型填料由無機柔性纖維類材料制成，曝氣室的底部設(shè)有曝氣器，所述的曝 氣器安裝在多根新型填料之間的間隙內(nèi)，曝氣室上部通過管路與沉淀室連通，所述的沉淀 室內(nèi)設(shè)有豎流式沉淀模塊，所述的豎流式沉淀模塊由圓形中心筒和錐形沉泥斗組成，錐形 沉泥斗安裝在圓形中心筒的下方，所述曝氣器安裝在曝氣室的底部，沉淀室的頂部設(shè)有清 水出口；所述的曝氣室內(nèi)設(shè)有溶解氧在線傳感器和在線pH計，所述的在線pH計通過酸堿計 量栗連接在酸堿調(diào)節(jié)桶上，所述的溶解氧在線傳感器、在線pH計和酸堿計量栗均連接在配 電自控柜上。
[0005] 單根所述的填料上均勻分布有多個由無機柔性纖維所組成的纖維束。
[0006] 所述的無機柔性纖維類材料為玻璃纖維、碳纖維和玄武巖纖維中的一種。
[0007] 所述的無機柔性纖維類材料優(yōu)選為玄武巖纖維，所述玄武巖纖維的單絲直徑為7 ~21μηι，所述玄武巖纖維束的直徑為10~40cm。
[0008] 所述的曝氣器為上升流曝氣器。
[0009] 所述沉淀室的底部設(shè)有排空管，排空管上設(shè)有兩根分支管路，一根分支管路通過 污泥回流栗連接在曝氣室，另一根分支管路連接污泥排空口。
[0010] 本發(fā)明一種基于新型填料的工業(yè)廢水處理裝置的處理方法，包括如下步驟： 1) 將工業(yè)廢水通過廢水進口通入調(diào)節(jié)室，打開微孔曝氣器和空壓機，通過自動加熱系 統(tǒng)控制調(diào)節(jié)室內(nèi)的水溫為28~35°C，通過溶解氧在線傳感器控制曝氣室內(nèi)的溶解氧濃度為 0 · 5~1·Omg/L; 2 )通過離心栗和管路將調(diào)節(jié)室中的工業(yè)廢水輸入至曝氣室，打開曝氣器，通過在線pH 計、酸堿計量栗、自控柜等聯(lián)動自動控制曝氣室內(nèi)的pH為7.0~7.5; 3) 曝氣室上部的廢水通過管路輸入至沉淀室中，通過圓形中心筒和錐形沉泥斗組合沉 淀，圓形中心筒的上方得到處理后的上清液，錐形沉泥斗內(nèi)得到沉降的污泥，系統(tǒng)裝置運行 一定天數(shù)后，填料上形成微生物聚集體； 4) 將沉降的污泥部分通過污泥回流栗回流輸入曝氣室，另一部分污泥則定期排出。
[0011] 所述的步驟2)的操作過程中，曝氣室內(nèi)氣水泥混合均勻，在填料兩側(cè)形成上升流 和下降流，新填料在這種水力及微生物所產(chǎn)生胞外聚合物的綜合作用下相互交錯纏繞，對 微生物進行包裹和支撐，形成直徑不低于l〇cm的微生物聚集體;在這種大尺寸生物聚集體 外表面進行有氧反應(yīng)，主要為硝化、碳化以吸磷作用，在生物聚集體外表面向內(nèi)的中間層， 則進行缺氧反應(yīng)，主要為反硝化作用，而在生物聚集體最內(nèi)表面，主要利用厭氧菌的作用， 使有機物發(fā)生水解、酸化和甲烷化，將大分子轉(zhuǎn)化降解為小分子有機物，硫酸還原菌能將硫 酸根轉(zhuǎn)化為硫化氫，同時厭氧的聚磷菌在厭氧環(huán)境下釋放磷，以便后續(xù)新型填料中間層以 及其外表面進行缺氧和好氧處理。曝氣室處理后的混合液由上部管道收集進入沉淀室，經(jīng) 沉淀室內(nèi)的豎流式沉淀模塊，可有效的沉淀曝氣室所帶出的含磷污泥。
[0012] 本發(fā)明的優(yōu)點在于:本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小、耗能低、污泥減量明顯、 處理效能高、運行成本低。
[0013] 1)裝置系統(tǒng)可以承受較高的污泥濃度8~15g/L，增加單位池容處理能力，可縮短 系統(tǒng)的HRT，提高處理負荷； 2) 曝氣室可以在低溶氧條件下運行，能耗節(jié)約明顯； 3) 曝氣室內(nèi)的新型填料能在水力及微生物所產(chǎn)生胞外聚合物等綜合作用下，能形成厚 度可觀、微生物種類豐富以及微生物群落會呈現(xiàn)明顯分層的三維多膜層結(jié)構(gòu)，可以在一個 反應(yīng)器中實現(xiàn)脫氮除磷去硫； 4) 在形成的大尺寸生物聚集體中還棲息有原后生動物以及小動物，形成完整的食物 鏈，大幅減少污泥產(chǎn)量，大大節(jié)省污泥處置成本； 5) 與常規(guī)的Α/0、Α2/0、Α2/02等多種曝氣器組合工藝相比，本裝置系統(tǒng)工藝流程短、投資 少，運行費用低，污泥減量明顯，處理效能高、管理簡單，易于推廣應(yīng)用； 6) 本處裝置及方法可以廣泛應(yīng)用于各類廢水處理，包括化工、印染、制藥廢水。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本發(fā)明的裝置工藝流程示意圖。
[0015] 圖2為本發(fā)明裝置反應(yīng)器的俯視圖。
[0016] 其中，1池體;2調(diào)節(jié)室;3曝氣室;4沉淀室;5污泥回流管;6自動加熱系統(tǒng)；7 微孔曝氣器;8浮球液位計;9離心栗；10配電自控柜；11填料;12曝氣器;13溶解氧在線 傳感器;14在線pH計；15酸/堿計量栗；16豎流式沉淀模塊;17圓形中心筒；18錐形沉泥 斗；19排空管;20酸/堿調(diào)節(jié)桶;21空壓機;22污泥回流栗。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合【附圖說明】和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的描述。
[0018] 實施例1:如圖1和2所示的一種基于新型填料的工業(yè)廢水處理裝置，所述的裝置由 池體1所組成，所述的池體1由相互隔離的調(diào)節(jié)室2、曝氣室3及沉淀室4依次連接而成，所述 的池體上配置有配電自控柜10、離心栗9、酸堿調(diào)節(jié)桶20和空壓機21，調(diào)節(jié)室2的上部設(shè)有廢 水進口，所述調(diào)節(jié)室2通過離心栗9和管路連接在曝氣室3的下部，曝氣室3的上部設(shè)有管路 連通沉淀室4,所述的曝氣室3內(nèi)均勻分布有多根垂直安裝的填料11，填料11之間設(shè)有曝氣 器12,所述的曝氣器12安裝在曝氣室3的底部，沉淀室4的頂部設(shè)有清水出口，所述的填料11 由無機柔性纖維類材料所制成。
[0019] 實施例2:如圖1和2所示，本發(fā)明的單根所述的填料11上均勻分布有多個由無機柔 性微米級纖維所組成的纖維束;所述纖維束由無機柔性纖維所組成;所述無機柔性纖維包 括玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維等;所述的無機柔性纖維類填料優(yōu)選為玄武巖纖維，所述 玄武巖纖維的單絲直徑為7~21μηι，所述玄武巖纖維束的直徑為10~40cm。
[0020] 實施例3:如圖1和2所示，本發(fā)明所述的調(diào)節(jié)室2內(nèi)設(shè)有自動加熱系統(tǒng)6、微孔曝氣 器7、浮球液位計8和離心栗9,所述的微孔曝氣器7和曝氣器12均連接在空壓機21上，所述的 浮球液位計8和離心栗9連接在配電自控柜10上。通過浮球液位計8、離心栗9與配電控制柜 10的聯(lián)動，保證調(diào)節(jié)池2在無足夠水位的情況下自動停栗，以防離心栗9以及自動加熱系統(tǒng)6 的損壞;通過微孔曝氣器7來保證被處理廢水水質(zhì)均勻。
[0021] 實施例4:如圖1和2所示，本發(fā)明所述的曝氣室內(nèi)設(shè)有溶解氧在線傳感器13和在線 pH計14，所述的在線pH計14通過酸堿計量栗15連接在酸堿調(diào)節(jié)桶20上，所述的溶解氧在線 傳感器13、在線pH計14和酸堿計量栗15均連接在配電自控柜10上。本發(fā)明所述的曝氣器12 為上升流曝氣器。
[0022] 實施例5:如圖1和2所示，本發(fā)明所述的沉淀室4內(nèi)設(shè)有豎流式沉淀模塊16,所述的 豎流式沉淀模塊16由圓形中心筒17和錐形沉泥斗18組成，錐形沉泥斗18安裝在圓形中心筒 17的下方。
[0023] 實施例6:如圖1和2所示，本發(fā)明所述的沉淀室的底部設(shè)有排空管，排空管上設(shè)有 兩根分支管路，一根分支管路通過污泥回流栗連接在曝氣室，另一根分支管路連接污泥排 空口。
[0024]實施例7:采用本發(fā)明的裝置，以來自常州某精細化工企業(yè)排放的廢水為處理對 象，首先經(jīng)過格柵等物化預(yù)處理，然后采用上述裝置進行脫氮除磷去硫處理;其進水水質(zhì)如 下表所示：
經(jīng)預(yù)處理的化工廢水由調(diào)節(jié)池經(jīng)栗提升至由曝氣室下部管道進入曝氣室。曝氣室內(nèi)設(shè) 置了單絲直徑為13μπι的玄武巖纖維填料，玄武巖纖維束的直徑為15cm，底部設(shè)置的上升流 曝氣器使氣水混合均勻，在玄武巖纖維填料兩側(cè)形成上升流和下降流，控制溶解氧濃度為 1.0 mg/L，馴化培養(yǎng)13天左右形成直徑為10cm的微生物聚集體。工業(yè)廢水經(jīng)曝氣室處理后 由上部管道收集進入沉淀室。沉淀室最終排放的上清液COD約35 mg/L，NH3-N含量1.8mg/L， TP含量0.3mg/L，TN含量3.8mg/L，S〇42-含量29.8mg/L優(yōu)于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標 準》(GBA18918-2002)-級A標準(化學需氧量50mg/L，氨氮含量5mg/L，總磷含量0.5mg/L，總 氮含量15mg/L)。
[0025] 實施例8:采用本發(fā)明的裝置，以來自新疆某生產(chǎn)企業(yè)排放的印染廢水為處理對 象，首先經(jīng)過格柵等物化預(yù)處理，然后采用上述裝置進行脫氮除磷去硫處理;其進水水質(zhì)如 下表所示：
經(jīng)預(yù)處理的印染廢水由調(diào)節(jié)池經(jīng)栗提升至由曝氣室下部管道進入曝氣室。曝氣室內(nèi)設(shè) 置了單絲直徑為7μπι的玄武巖纖維填料，填料單束直徑為24cm，底部設(shè)置的曝氣器使氣水混 合均勻，在玄武巖纖維填料兩側(cè)形成上升流和下降流，控制溶解氧濃度為0.8 mg/L，馴化培 養(yǎng)10天左右形成直徑為12cm的微生物聚集體。工業(yè)廢水經(jīng)曝氣室處理后由上部管道收集進 入沉淀室。沉淀室最終排放的上清液C0D約29 mg/L，NH3-N含量0 · 8mg/L，TP含量0 · 2mg/L，TN 含量2.4mg/L，S〇42-含量18.9mg/L，優(yōu)于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準KGBA18918-2002)-級A標準（化學需氧量50mg/L，氨氮含量5mg/L，總磷含量0 · 5mg/L，總氮含量15mg/ L)〇
[0026] 實施例9:采用本發(fā)明的裝置，以來自河南駐馬店某制藥企業(yè)排放的廢水為處理對 象，首先經(jīng)過格柵等物化預(yù)處理，然后采用上述裝置進行脫氮除磷去硫處理，其進水水質(zhì)下 表所示：
經(jīng)預(yù)處理的制藥廢水由調(diào)節(jié)池經(jīng)栗提升至由曝氣室下部管道進入曝氣室。曝氣室內(nèi)設(shè) 置了單絲直徑為19μπι的玄武巖纖維填料，填料單束直徑為36cm，底部設(shè)置的曝氣器使氣水 混合均勻，在玄武巖纖維填料兩側(cè)形成上升流和下降流，控制溶解氧濃度為0.5 mg/L，馴化 培養(yǎng)15天左右形成直徑為13cm的微生物聚集體。工業(yè)廢水經(jīng)曝氣室處理后由上部管道收集 進入沉淀室。沉淀室最終排放的上清液C0D約41 mg/L，NH3-N含量3.2mg/L，TP含量0.2mg/L， TN含量4. lmg/L，S〇A含量42.6mg/L優(yōu)于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準KGBA18918-2002)-級A標準（化學需氧量50mg/L，氨氮含量5mg/L，總磷含量0 · 5mg/L，總氮含量15mg/ L)〇
[0027]需要說明的是，上述僅僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限定本發(fā)明的保護范 圍，在上述實施例的基礎(chǔ)上所做出的任意組合或等同變換均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種基于新型填料的工業(yè)廢水處理裝置，其特征在于，所述的裝置由池體所組成，池 體上安裝有配電自控柜、離心栗、酸堿調(diào)節(jié)桶和空壓機，池體由相互隔離的調(diào)節(jié)室、曝氣室 及沉淀室依次連接而成，所述的調(diào)節(jié)室內(nèi)設(shè)有自動加熱系統(tǒng)、微孔曝氣器、浮球液位計和離 心栗，所述的微孔曝氣器和曝氣器均連接在空壓機上，所述的浮球液位計和離心栗連接在 配電自控柜上，所述調(diào)節(jié)室的上部設(shè)有進水口，調(diào)節(jié)室通過離心栗和管路與曝氣室的下部 相連通，所述的曝氣室內(nèi)均勻分布有多根垂直安裝的新型填料，所述新型填料由無機柔性 纖維類材料制成，曝氣室的底部設(shè)有曝氣器，所述的曝氣器安裝在多根新型填料之間的間 隙內(nèi)，曝氣室上部通過管路與沉淀室連通，所述的沉淀室內(nèi)設(shè)有豎流式沉淀模塊，所述的豎 流式沉淀模塊由圓形中心筒和錐形沉泥斗組成，錐形沉泥斗安裝在圓形中心筒的下方，所 述曝氣器安裝在曝氣室的底部，沉淀室的頂部設(shè)有清水出口；所述的曝氣室內(nèi)設(shè)有溶解氧 在線傳感器和在線pH計，所述的在線pH計通過酸堿計量栗連接在酸堿調(diào)節(jié)桶上，所述的溶 解氧在線傳感器、在線pH計和酸堿計量栗均連接在配電自控柜上。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于新型填料的工業(yè)廢水處理裝置，其特征在于，單根所述的 填料上均勻分布有多個由無機柔性纖維所組成的纖維束。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于新型填料的工業(yè)廢水處理裝置，其特征在于，所述的無機 柔性纖維類材料為玻璃纖維、碳纖維和玄武巖纖維中的一種，優(yōu)選為玄武巖纖維，所述玄武 巖纖維的單絲直徑為7~21μηι，所述玄武巖纖維束的直徑為10~40cm。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于新型填料的工業(yè)廢水處理裝置，其特征在于，所述的曝氣 器為上升流曝氣器。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于新型填料的工業(yè)廢水處理裝置，其特征在于，所述沉淀室 的底部設(shè)有排空管，排空管上設(shè)有兩根分支管路，一根分支管路通過污泥回流栗連接在曝 氣室，另一根分支管路連接污泥排空口。
【文檔編號】C02F103/34GK106045020SQ201610666595
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月12日 公開號201610666595.3, CN 106045020 A, CN 106045020A, CN 201610666595, CN-A-106045020, CN106045020 A, CN106045020A, CN201610666595, CN201610666595.3
【發(fā)明人】陳小華
【申請人】陳小華