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行污水處理的裝置和工藝，屬于污水處理領域。前端處理單元與分子篩反應池連接，分子篩反應池配置有攪拌裝置和曝氣裝置，同時還懸浮有裝填分子篩的懸浮填料，分子篩反應池與二沉池連通，二沉池底部污泥總出口處外設有脈沖式磁場發(fā)生器，二沉池底部污泥總出口分為兩支管路，一支管路經由污泥回流泵與分子篩反應池前端連接，另一支經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，對廢水進行高負荷處理，之后，通過在二沉池排泥總管上外加磁場，實現一種反應條件溫和、系統(tǒng)組成及操作簡單的復合分子篩填料的磁活性污泥工藝。
權利要求書
1.一種分子篩填料和磁場耦合活性污泥進行污水處理的裝置，其特征在于，包括調節(jié)池(1)、分子篩反應池(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)；調節(jié)池(1)與分子篩反應池(2)進水口連接，分子篩反應池(2)配置有攪拌裝置(2-2)，同時分子篩反應池(2)底部設有曝氣裝置(2-3)，分子篩裝填在帶有孔的懸浮填料內，懸浮填料懸浮在分子篩反應池(2)內；分子篩反應池(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，一支管路經由污泥回流泵(3-1)和閥門與分子篩反應池(2)的前端連接，另一支管路經由排泥泵(3-2)將污泥排掉。
2.按照權利要求1所述的一種分子篩填料和磁場耦合活性污泥進行污水處理的裝置，其特征在于，所述的分子篩反應池(2)作為缺氧池、好氧池或采用兩個作為缺氧池、好氧池串聯或好氧池、缺氧池串聯。
3.按照權利要求1所述的一種分子篩填料和磁場耦合活性污泥進行污水處理的裝置，其特征在于，所述的脈沖式磁場發(fā)生器(3-3)產生的磁場方向為垂直水流方向，磁場為同一方向的間隔脈沖磁場，強度為30mT～100mT，脈沖頻次為1～20個脈沖/h，單次脈沖時間為3s～30s。
4.按照權利要求1所述的一種分子篩填料和磁場耦合活性污泥進行污水處理的裝置，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.采用權利要求1所述的裝置進行污水處理的方法，其特征在于，包括以下步驟：廢水經過調節(jié)池后流入分子篩反應器內，分子篩反應器可以為缺氧池或好氧池，分子篩裝填在懸浮填料內，通過在缺氧池設置的攪拌裝置或者好氧池內的曝氣裝置使分子篩在池內呈懸浮流化狀態(tài)；分子篩一方面可以通過其孔狀結構提供巨大比表面積，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置脈沖磁場發(fā)生器，周期性產生磁場作用于污泥管道；污泥經過脈沖磁場發(fā)生器的磁化作用后，分兩路進入不同工藝單元，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，剩余污泥可實現一定的原位減量化；另一方面，回流至反應器的污泥氧化降解有機物的能力得到提高，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.按照權利要求5所述的方法，其特征在于，所述分子篩反應池內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.按照權利要求5所述的方法，其特征在于，所述分子篩反應池(2)作為缺氧池時單獨開啟攪拌裝置，池內溶解氧≤0.5mg/L；作為好氧池時至少開啟曝氣裝置時，池內溶解氧為2mg/L～4mg/L。
8.按照權利要求5所述的方法，其特征在于，所述磁活性污泥反應池內的脈沖式磁場發(fā)生器產生的磁場方向為垂直水流方向，磁場為同一方向的間隔脈沖磁場，強度為30mT～100mT，脈沖頻次為1～20個脈沖/h，單次脈沖時間為3s～30s。
9.按照權利要求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、染色劑等物質的行業(yè)廢水上存在的問題，將分子篩技術和磁化技術序次耦合，首先通過分子篩填料的吸附、掛膜作用，對廢水進行高負荷處理，之后，通過在二沉池排泥總管上外加磁場，實現一種反應條件溫和、系統(tǒng)組成及操作簡單的復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行污水處理的裝置，其特征在于，包括調節(jié)池(1)、分子篩反應池(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)；調節(jié)池(1)與分子篩反應池(2)進水口連接，分子篩反應池(2)配置有攪拌裝置(2-2)，同時分子篩反應池(2)底部設有曝氣裝置(2-3)，分子篩裝填在帶有孔的懸浮填料內，懸浮填料懸浮在分子篩反應池(2)內；分子篩反應池(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，一支管路經由污泥回流泵(3-1)和閥門與分子篩反應池(2)的前端連接，另一支管路經由排泥泵(3-2)將污泥排掉；
調節(jié)池(1)用于調節(jié)水量或使得水質混合均勻。
所述的分子篩反應池(2)作為缺氧池、好氧池或采用兩個作為缺氧池、好氧池串聯或好氧池、缺氧池串聯。所述的脈沖式磁場發(fā)生器(3-3)產生磁場強度為30mT～100mT，脈沖頻次為1～20個脈沖/h，單次脈沖時間為3s～30s。
本發(fā)明的分子篩填料和磁場耦合進行污水處理的工藝，包括以下步驟：
廢水經過調節(jié)池后流入分子篩反應器內，分子篩反應器可以為缺氧池或好氧池，分子篩裝填在懸浮填料內，通過在缺氧池設置的攪拌裝置或者好氧池內的曝氣裝置使分子篩在池內呈懸浮流化狀態(tài)；分子篩一方面可以通過其孔狀結構提供巨大比表面積，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置脈沖磁場發(fā)生器，周期性產生磁場作用于污泥管道；污泥經過脈沖磁場發(fā)生器的磁化作用后，分兩路進入不同工藝單元，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，剩余污泥可實現一定的原位減量化；另一方面，回流至反應器的污泥氧化降解有機物的能力得到提高，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，所述分子篩反應池內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，所述分子篩反應池(2)作為缺氧池時單獨開啟攪拌裝置，池內溶解氧≤0.5mg/L；作為好氧池時開啟曝氣裝置時，池內溶解氧為2mg/L～4mg/L。
優(yōu)選地，所述磁活性污泥反應池內的脈沖式磁場發(fā)生器產生的磁場方向為垂直水流方向，磁場為同一方向的間隔脈沖磁場，強度為30mT～100mT，脈沖頻次為1～20個脈沖/h，單次脈沖時間為3s～30s。
二沉池(3)底部污泥總出口污泥管道的材質為鑄鐵管。
本發(fā)明用于處理重金屬、酚類、染色劑行業(yè)廢水。
通過上述工藝設計，本發(fā)明帶來的有益效果是：
1)本發(fā)明提供了一種應用分子篩填料進行廢水生化處理方法，分子篩填料填裝在反應器內，通過其多孔結構和強吸附能力等特性，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，進而，優(yōu)化上述廢水工藝流程，減少預處理工藝單元。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)抗沖擊負荷能力。
2)通過二沉池污泥管上設置脈沖磁場發(fā)生器，一方面一定程度減少剩余污泥產水量，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）
