公布日：2023.11.03
申請日：2023.07.26
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/463(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/24(2023.01)N;C02F1
/00(2023.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種針對細胞培養(yǎng)基操作所產廢水的處理方法，包括以下步驟：S1：廢水輸入絮凝沉淀池，進行絮凝沉淀；S2：步驟S1所得上清液輸入高壓脈沖電絮凝裝置，對廢水中污染物進行分解和分離；S3：步驟S2的產水經過泥水分離和調節(jié)水質水量后，輸入動態(tài)水解酸化池，進行水解酸化，提高廢水的可生化性；S4：步驟S3的產水進入厭氧池，去除廢水中的重金屬、細菌和病毒；S5：步驟S4的產水進入缺氧池，缺氧池中加入硝酸鹽和硝化液，能有效去碳和脫氮；S6：步驟S5的產水進入好氧池，進行氨化和硝化作用；S7：步驟S6的產水進入溶氣氣浮裝置，去除SS和TP；S8：步驟S7的產水進入多介質過濾器，過濾后得到最終產水。
權利要求書
1.一種針對細胞培養(yǎng)基操作所產廢水的處理方法，其特征在于，包括以下步驟：(一)預處理階段：S1：廢水輸入絮凝沉淀池，進行絮凝沉淀；S2：步驟S1得到的上清液輸入電絮凝裝置，對廢水中的污染物進行分解和分離；S3：步驟S2的產水經過沉淀池進行泥水分離，再經過調節(jié)池后，輸入動態(tài)水解酸化池，進行水解酸化，進一步降低廢水的COD，提高可生化性；(二)生化處理階段：S4：步驟S3的產水進入厭氧池，用于去除廢水中的重金屬、細菌和病毒；S5：步驟S4的產水進入缺氧池，能有效去碳和脫氮；S6：步驟S5的產水進入好氧池，在曝氣充氧條件下，進行氨化和硝化作用；(三)深度處理階段：S7：步驟S6的產水進入溶氣氣浮裝置，在壓力下壓縮空氣被強制溶解在水中，形成微氣泡群，與廢水中的懸浮物接觸并浮至水面；S8：步驟S7的產水進入多介質過濾器，過濾后得到最終產水。
2.根據權利要求1所述的針對細胞培養(yǎng)基操作所產廢水的處理方法，其特征在于，步驟S1中的絮凝劑選自聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鐵(PFS)、聚合硅酸(PS)、復合聚二甲基二丙烯基氯化銨；步驟S2中，所述電絮凝裝置對廢水施加脈沖高電壓而產生電化學反應；步驟S3中，所述沉淀池選自斜板沉淀池、平流沉淀池、輻流沉淀池，經過泥水分離后，污泥由排泥泵輸入污泥濃縮池，沉淀池的上清液溢流至調節(jié)池；廢水在調節(jié)池內調節(jié)水質、控制水量，然后輸入動態(tài)水解酸化池。
3.根據權利要求1所述的針對細胞培養(yǎng)基操作所產廢水的處理方法，其特征在于，步驟S5中，在缺氧池中加入硝酸鹽和硝化液，能有效去碳和脫氮，硝酸鹽在缺氧池內的含量為1-3ppm；步驟S6中，好氧池的硝化液回流至缺氧池，硝化液回流比為120-150％，好氧池中經氨化和硝化作用，將水中的氮轉化為NO2-和NO3-；好氧池的產水輸入出水反應池，進行反硝化作用，出水反應池的上清液輸入所述溶氣氣浮裝置。
4.根據權利要求1所述的針對細胞培養(yǎng)基操作所產廢水的處理方法，其特征在于，所述好氧池的內部由上至下設有若干個折流擋板，折流擋板的一端固定在好氧池的內壁上，另一端懸空；上下相鄰的兩個折流擋板分別固定在好氧池的相對的兩個內壁上，使得兩個折流擋板在上下空間內形成交錯排布，使得水流在好氧池內沿著折流擋板形成折流；好氧池的進水管設在好氧池的頂部，出水管設在好氧池的底部，曝氣管設在好氧池的中部和底部。
5.根據權利要求4所述的針對細胞培養(yǎng)基操作所產廢水的處理方法，其特征在于，所述厭氧池與好氧池并排設置，缺氧池設在厭氧池的下方，出水反應池設在好氧池的下方；厭氧池的上部設有總進水管，厭氧池的底部設有第一排水管，第一排水管連通缺氧池的頂部，將厭氧處理后的廢水輸入缺氧池；缺氧池的底部連接第二排水管，第二排水管向上連通好氧池的進水口，將缺氧處理后的廢水輸入好氧池；好氧池的出水口連通出水反應池的頂部，出水反應池的下部設有總出水管，用于排出產水。
6.根據權利要求1所述的針對細胞培養(yǎng)基操作所產廢水的處理方法，其特征在于，所述電絮凝裝置的內部交替設置若干個陽極板和若干個陰極板，陽極板和陰極板均水平設置，電絮凝裝置的底部設有布水管和曝氣管，頂部設有出水管；陽極板覆蓋電絮凝裝置的水平橫截面，陽極板的下表面均勻設有若干個過水錐形孔，陽極板的上表面均勻設有若干組通水孔，一個過水錐形孔對應一組通水孔；陰極板的一側與電絮凝裝置的內壁之間有空隙，用于污水通過陰極板。
7.根據權利要求6所述的針對細胞培養(yǎng)基操作所產廢水的處理方法，其特征在于，相鄰的兩個陽極板之間設置一個陰極板，陽極板和陰極板的數(shù)量相等，且都通過電路連接電絮凝裝置外部的供電裝置；所述電絮凝裝置為圓柱形，陽極板為圓形。
8.根據權利要求7所述的針對細胞培養(yǎng)基操作所產廢水的處理方法，其特征在于，每組通水孔包括若干個傾斜設置的傾斜孔，每組通水孔的若干個傾斜孔的頂部在陽極板的上表面圍成一個圓形，傾斜孔的其余部分處于陽極板內部；同一組的傾斜孔的底部均連通對應的過水錐形孔的頂部，使得污水通過過水錐形孔和傾斜孔穿過陽極板。
9.根據權利要求8所述的針對細胞培養(yǎng)基操作所產廢水的處理方法，其特征在于，所述陽極板的下方設有可升降的清潔板，所述清潔板包括外部的圓形框架和內部的若干個清潔錐，每個清潔錐對應一個過水錐形孔，清潔錐能夠原地自轉，且表面設有凸出的外螺紋，清潔錐的形狀與過水錐形孔的形狀適配，清潔錐凸出的外螺紋與過水錐形孔內壁的螺紋適配，當清潔板上升時，清潔錐能夠深入過水錐形孔內部，清潔過水錐形孔內壁。
10.根據權利要求9所述的針對細胞培養(yǎng)基操作所產廢水的處理方法，其特征在于，所述陽極板下方的電絮凝裝置的內壁上設有一個水平圓軌道和若干條豎直軌道，若干條豎直軌道沿電絮凝裝置內壁的周向均勻設置，每條豎直軌道內卡接一個滑塊，圓形框架的外側面連接所有滑塊，使得清潔板能夠沿豎直軌道上下移動，且此時清潔板上的清潔錐與陽極板下表面的過水錐形孔的位置一一對應；豎直軌道的頂部貼近陽極板下表面；水平圓軌道水平設置，且沿著電絮凝裝置內壁的周向繞設一圈，每條豎直軌道在各自的豎直方向上貫穿并連接水平圓軌道；水平圓軌道與陽極板下表面的距離小于清潔錐的高度。
發(fā)明內容
針對上述問題，本發(fā)明提供一種針對細胞培養(yǎng)基操作所產廢水的處理方法，包括以下步驟：
(一)預處理階段：
S1：廢水輸入絮凝沉淀池，進行絮凝沉淀；
S2：步驟S1得到的上清液輸入高壓脈沖電絮凝裝置，對廢水中的污染物進行分解和分離；
S3：步驟S2的產水經過沉淀池進行泥水分離，再經過調節(jié)池調節(jié)水質水量后，輸入動態(tài)水解酸化池，進行水解酸化，進一步降低廢水的COD，提高可生化性；
(二)生化處理階段：
S4：步驟S3的產水進入厭氧池，用于去除廢水中的重金屬、細菌和病毒；
S5：步驟S4的產水進入缺氧池，缺氧池中加入硝酸鹽和硝化液，能有效去碳和脫氮；
S6：步驟S5的產水進入好氧池，在曝氣充氧條件下，進行氨化和硝化作用；
(三)深度處理階段：
S7：步驟S6的產水進入溶氣氣浮裝置，在壓力下壓縮空氣被強制溶解在水中，形成微氣泡群，與廢水中的懸浮物接觸并浮至水面，達到去除SS(懸浮固體)和TP(總磷含量)的目的；
S8：步驟S7的產水進入多介質過濾器，過濾后得到最終產水。
本發(fā)明要處理的細胞培養(yǎng)基操作所產廢水的pH值為5-6，步驟S1中的絮凝劑選自聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鐵(PFS)、聚合硅酸(PS)。廢水中的部分膠體粒子和較大顆粒粒子絮凝反應而從水中分離沉降，同時產生的污泥由絮凝沉淀池的排泥泵輸入污泥濃縮池，再進行污泥處理。
可選的，步驟S2中，所述電絮凝裝置對廢水施加脈沖高電壓而產生電化學反應，有效去除廢水中的CN、油脂、磷酸鹽、COD和SS等污染物，同時還能對廢水進行滅菌、脫色和除臭。
可選的，步驟S3中，所述沉淀池選自斜板沉淀池、平流沉淀池、輻流沉淀池，經過泥水分離后，污泥由排泥泵輸入污泥濃縮池，再進行后續(xù)常規(guī)處理，沉淀池的上清液溢流至調節(jié)池；廢水在調節(jié)池內調節(jié)水質、控制水量，然后輸入動態(tài)水解酸化池。
可選的，步驟S4中，所述厭氧池為光催化活性炭膜反應器。
可選的，步驟S5中，在缺氧池中加入硝酸鹽和硝化液，能有效去碳和脫氮，硝酸鹽在缺氧池內的含量為1-3ppm。
可選的，步驟S6中，好氧池的硝化液回流至缺氧池，硝化液回流比為120-150％，好氧池中經氨化和硝化作用，將水中的氮轉化為NO2-和NO3-；
好氧池的產水輸入出水反應池，進行反硝化作用；出水反應池的上清液輸入所述溶氣氣浮裝置。
在出水反應池中，好氧池所產生的NO2-和NO3-在缺氧的條件下，通過反硝化菌發(fā)生反硝化作用，還原硝酸鹽，產生N2和N2O并排出水體，從而去除水中的氮。
可選的，步驟S7中，所述溶氣氣浮裝置設置差時多級壓力，例如，在0.25Mpa、0.35Mpa和0.4Mpa作用下，使得水中懸浮物處理得更為徹底；
溶氣氣浮裝置底部排出的污泥可部分回流至厭氧池內，其余部分進行常規(guī)化污泥處理。
可選的，步驟S8中，多介質過濾器的濾料選自石英砂、無煙煤、錳砂，最終產水的濁度達到3度以下，且達到《生物制藥行業(yè)水和大氣污染物排放限值(DB32/3560-2019)》中的直接排放限值。
可選的，所述好氧池的內部由上至下設有若干個折流擋板，折流擋板的一端固定在好氧池的內壁上，另一端懸空；上下相鄰的兩個折流擋板分別固定在好氧池的相對的兩個內壁上，使得兩個折流擋板在上下空間內形成交錯排布，使得水流在好氧池內沿著折流擋板形成折流；
好氧池的進水管設在好氧池的頂部，出水管設在好氧池的底部，曝氣管設在好氧池的中部和底部。
可選的，所述生化處理階段中，厭氧池與好氧池并排設置，缺氧池設在厭氧池的下方，出水反應池設在好氧池的下方；
厭氧池的上部設有總進水管，厭氧池的底部設有第一排水管，第一排水管連通缺氧池的頂部，將厭氧處理后的廢水輸入缺氧池；缺氧池的底部連接第二排水管，第二排水管向上連通好氧池的進水口，將缺氧處理后的廢水輸入好氧池；好氧池的出水口連通出水反應池的頂部，出水反應池的下部設有總出水管，用于排出產水。
本發(fā)明所處理的廢水在通過電絮凝裝置的陽極板時，陽極板表面生成致密的氧化膜并附著在電極表面，不僅造成電極鈍化，影響電極的性能，而且長期使用可能堵塞陽極板的通孔；電絮凝時產生的膠體顆粒，極易沉積在電極表面，也容易堵塞陽極板的通孔。
可選的，所述電絮凝裝置的內部交替設置若干個陽極板和若干個陰極板，陽極板和陰極板均水平設置，電絮凝裝置的底部設有布水管和曝氣管，頂部設有出水管；
陽極板覆蓋電絮凝裝置的水平橫截面，陽極板的下表面均勻設有若干個過水錐形孔，陽極板的上表面均勻設有若干組通水孔，一個過水錐形孔對應一組通水孔；
陰極板的一側與電絮凝裝置的內壁之間有空隙，用于污水通過陰極板。
可選的，相鄰的兩個陽極板之間設置一個陰極板，陽極板和陰極板的數(shù)量相等，且都通過電路連接電絮凝裝置外部的供電裝置；
所述電絮凝裝置為圓柱形，陽極板為圓形。
可選的，每組通水孔包括若干個傾斜設置的傾斜孔，每組通水孔的若干個傾斜孔的頂部在陽極板的上表面圍成一個圓形，傾斜孔的其余部分處于陽極板內部；
同一組的傾斜孔的底部均連通對應的過水錐形孔的頂部，使得污水通過過水錐形孔和傾斜孔穿過陽極板。
可選的，所述陽極板的下方設有可升降的清潔板，所述清潔板包括外部的圓形框架和內部的若干個清潔錐，每個清潔錐對應一個過水錐形孔，清潔錐能夠原地自轉，且表面設有凸出的外螺紋，清潔錐的形狀與過水錐形孔的形狀適配，清潔錐凸出的外螺紋與過水錐形孔內壁的螺紋適配，當清潔板上升時，清潔錐能夠深入過水錐形孔內部，清潔過水錐形孔內壁。
進一步可選的，所述陽極板下方的電絮凝裝置的內壁上設有一個水平圓軌道和若干條豎直軌道，若干條豎直軌道沿電絮凝裝置內壁的周向均勻設置，每條豎直軌道內卡接一個滑塊，圓形框架的外側面連接所有滑塊，使得清潔板能夠沿豎直軌道上下移動，且此時清潔板上的清潔錐與陽極板下表面的過水錐形孔的位置一一對應；豎直軌道的頂部貼近陽極板下表面；
水平圓軌道水平設置，且沿著電絮凝裝置內壁的周向繞設一圈，每條豎直軌道在各自的豎直方向上貫穿并連接水平圓軌道；
水平圓軌道與陽極板下表面的距離小于清潔錐的高度。
（發(fā)明人：賈冰瑩;張傳兵;徐亞萍;王慧芳;李小燕;王強強;張巖;王凱;季福東;殷法軍;李瑞明;王美強）
