交替式生物吸附－生物再生滴濾塔汙水處理工藝的製作方法

2023-09-23 19:17:30

專利名稱：交替式生物吸附－生物再生滴濾塔汙水處理工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於環境工程中的汙水生物處理過程與工藝。
水汙染與水資源短缺是當今世界面臨的重大社會問題，我國大部分江河湖海都遭受到程度不同的汙染，520個大中城市中，有300個城市缺水，100個城市嚴重缺水。嚴重的水汙染更加劇了水資源短缺，反之，水資源不足又加重了水汙染，形成惡性循環。因此汙水處理不僅是解決環境汙染，也是解決水資源短缺問題的關鍵。
汙水處理中應用最廣、最經濟的方法是生物處理法，它經歷了近百年的沿革與變遷，目前已成為環境汙染控制的最關鍵技術。然而，更高的處理效率，更低的處理成本仍然是人們一直追求的目標。常規生物滴濾塔在許多場合得到應用，因為它具有抗衝能力強、適用溫度範圍廣、停留時間短等特點。但對於高鹽度廢水的生化處理，篩選嗜鹽菌的工作時間長，降解效率低，常常達不到實用化的目標。
本發明的目的就是通過改變工藝進水方式和設置特定的再生系統，來實現對高鹽度廢水的生化處理。使這種工藝的技術先進性、經濟性、適用性都超過常規的生物滴濾塔。
本發明是在常用生物滴濾塔基礎上，改變工藝給水方式，實現生物吸附一生物再生過程，它是採用如下的技術方案來實現的工藝流程見附圖
，圖中1-收集調節池，2-預處理池，3-水泵，4-生物滴濾塔，5-布水器，6-填料，7-排水管，8-再生池，9-再生液回流泵，10-再生液分布器，11-再生液回流管交替式生物吸附一生物再生滴濾塔汙水處理工藝為含鹽度1-5％和有機物濃度為500-1500毫克／立升的汙水，經過收集調節池(1)的均質處理後，進入常規的混凝預處理(2)，然後用水泵(3)將含高鹽和有機物的汙水送到生物滴濾塔(4)的頂部布水器(5)中，經過均勻分散的汙水，通過生長在填料(6)上的生物膜的吸附作用，將汙水中的汙染物截留在生物膜中而脫除，淨化的汙水由滴濾塔底部的排水管(7)排出。生物吸附過程根據汙水有機物濃度實驗確定吸附時間(見表2)，進行處理3-12小時後，進行生物再生。生物再生是以生活汙水為主的再生營養液，儲存在再生液池(8)中，用再生液回流泵(9)將再生液送到生物滴濾塔頂部的再生液分布器(10)中，給生物提供充分的營養物，以便其生長並降解所截留的有機物，再生液通過填料後，從生物滴濾塔的底部排水管(11)流回再生液儲池(8)，生物再生需3-20小時。
為了保證工藝處理的連續性，一般將生物滴濾塔建成2-4個(見表1)，當一個吸附時，另一個或幾個再生，在3-12小時後交換工作狀態，故稱為交替式生物吸附一生物再生滴濾塔汙水處理工藝，生物滴濾塔的單塔有效容積根據水量、水質計算，每個塔中填料的容積負荷為0．5-1．0公斤BOD／米3·天，可處理的汙水溫度範圍為15-55℃，汙水在進入處理系統到排出的停留時間為0．5-2．0小時。運用該技術，建成了一套日處理含鹽高達100，000毫克／立升有機廢水，投運後達到了設計目標。
表1、不同吸附與再生時間的塔數確定計算舉例表 表中再生時間和吸附時間的確定需根據所處理汙水的性質、水量來實驗確定，特別是汙水的含鹽濃度、汙水的有機物濃度、汙水中有機物的可生物降解能力等，必須根據特定汙水的實驗結果來確定這兩個時間。一般規律是含鹽濃度越高，吸附時間越短；有機物濃度越高，吸附時間越短；汙染物生物降解性越好，再生時間越短。在常見的範圍內基本操作參數見表2表2、該工藝的基本操作參數計算舉例表
本發明所達到的效果為對於高鹽度廢水的處理，可以採用非嗜鹽菌處理，提高生化處理效率，降低運行成本；對於成分單一的有機工業汙水，可以採用該工藝處理，將有機物的吸附脫除和降解分階段進行，以便提供充分的營養；對於含有機物的氣體處理本工藝電具有獨到之處，有機廢氣可連續通入滴濾塔而再生液也可連續供給，使生物吸附和生物再生同步進行。
對於生物可降解有機物的脫除，本工藝可以達到80-90％的脫除率，填料層高度設計中按容積負荷0．5-1公斤BOD／立方米填料·天進行計算；吸附-再生時間按吸附量計算，保證汙水排放時達到國家有關標準和特定的處理目標，吸附時間越長操作約方便；但考慮再生速度的限制，吸附時間長再生時間就相對減少，所以吸附時間與再生時間必須統一考慮。
實施例當汙水處理量為100噸／小時，有機物濃度(用BOD表示)在200毫克／立升，日脫除BOD量為480公斤，容積負荷按1公斤BOD／立方米計算，需要生物滴濾塔的填料體積為480立方米，吸附時間為12小時，再生時間也是12小時，由兩座填料為240立方米的生物滴濾塔組成。具體工藝過程簡述如下汙水經過收集調節池(容積一般為800-1200立方米，當水量變化劇烈，有12小時以上無來水時，調節池要2400立方米)的均質處理後，進入常規的混凝預處理(反應區30立方米，沉降區300立方米)，然後用水泵(流量100立方米／小時)將汙水送到生物滴濾塔(填料體積240立方米，總體積400立方米，兩座)的頂部布水器(固定管式，塑料噴頭)中，均勻分散的汙水經過生長在填料(直徑在50-100毫米的陶瓷填料或塑料填料)上的生物膜的吸附作用，將汙水中的汙染物截留在生物膜中而脫除，淨化的汙水由滴濾塔底部的排水管外排。生物吸附過程進行12小時以後，進行生物再生，以生活汙水為主的再生營養液儲存在再生液池(容積為300立方米)中，用再生液回流泵(流量100立方米／小時)將再生液送到生物滴濾塔頂部的再生液分布器(固定管式，塑料噴頭)中，給生物提供充分的營養物以便其生長並降解所截留的有機物，再生液通過填料後從生物滴濾塔的底部排水管流回再生液儲池。處理後出水BOD值在40-20毫克／立升，達到國家規定標準。
權利要求
1.一種用生物滴濾塔進行汙水處理工藝，其特徵在於本工藝是在常規滴濾塔基礎上，通過改變工藝進水方式和設置再生系統，來實現交替生物吸附一生物再生對高鹽度汙水的生化處理，即將含鹽度1-5％和有機物濃度500-1500毫克／立升的汙水，經過水泵送到生物滴濾塔頂部的汙水布水器中，均勻分散的汙水經過生長在填料上的生物膜的吸附作用，將汙水中的汙染物截留在生物膜中而脫除，淨化汙水由滴濾塔底部排水管排出，生物吸附需3-12小時；然後進行生物再生，即以生活汙水為主的再生營養液，用再生液回流泵從儲池中送到生物滴濾塔頂部的再生液分布器中，給生物提供充分的營養物，以便其生長並降解所截留的有機物，再生液通過填料後，從生物滴濾塔底部排水管流回再生液儲池中，3-20小時完成生物再生。
2.按照權利要求1所述的汙水處理工藝，其特徵在於生物滴濾塔由2-4個組成，當一個塔吸附時，另一個或幾個塔再生，經3-12小時後交換狀態。
3.按照權利要求1所述的汙水處理工藝，其特徵在於每個生物滴濾塔中填料的容積負荷0．5-1．0公斤BOD／米3·天計算。
4.按照權利要求1所述的汙水處理工藝，其特徵在於可處理的汙水溫度範圍為15～55℃，汙水在進入處理系統到排出的停留時間為0．5-2．0小時。
全文摘要
本發明利用普通生物滴濾塔通過改變給水方式和工藝操作參數,完成生物吸附－生物再生過程來脫除廢水中的可生物降解汙染物。其重要特點為可用於高鹽度廢水的生化處理過程,使鹽度對生物的抑制作用大為降低,同時對汙染物成分單一的汙水處理較為實用,在吸附過程中將汙染物吸附分離,在再生過程中將其降解,該工藝還可用於有機廢氣的處理,將生物吸附與生物降解同步完成。
文檔編號C02F3/00GK1289729SQ0013155
公開日2001年4月4日 申請日期2000年10月25日 優先權日2000年10月25日
發明者周集體, 童健, 王棟, 張勁松, 滕麗曼, 曹同川 申請人:大連理工大學