一種高難度廢水淨化裝置的製作方法
2023-05-27 00:32:11 4
本發明涉及汙水淨化領域，具體涉及一種高難度廢水淨化裝置。
背景技術：
高濃度難降解有機廢水的處理，是目前國內外汙水處理界公認的難題。對於這類廢水，目前國內外研究較多的有焦化廢水、製藥廢水(包括中藥廢水)、石化含油類廢水、紡織及印染廢水、化工廢水、油漆廢水等行業性廢水。所謂「高濃度」，是指這類廢水的有機物濃度(以cod計)較高，一般均在2000mg/l以上，有的甚至高達每升幾萬至十幾萬毫克；所謂「難降解」是指這類廢水的可生化性較低(bod5/cod值一般均在0.3以下甚至更低，難以生物降解)。所以，業內普遍將cod濃度大於2000mg/l，bod5/cod值低於0.3的有機廢水統一稱為高濃度難降解有機廢水。
高濃度難降解有機廢水難於生物處理受多種因素影響，其中，現有廢水處理方法存在較大問題。目前這類廢水的生物處理，多採用好氧法或好氧法的改進型工藝為主，也有的採用厭氧生物處理，從這些工藝在國內外的實際運用情況看，存在廢水處理效率低、外加物(如外加碳源物、調節藥劑等)使用量大且費用高等問題，從而導致整體上單位水量造價和單位水量成本均較高。不利於高難度有機廢水的處理再利用。
技術實現要素：
為了解決上述技術問題，本發明公開一種高難度廢水淨化裝置，該廢水淨化裝置能夠有效提高高難度有機廢水的生物處理效率。
本發明通過下述技術方案實現：
一種高難度廢水淨化裝置，包括頂面開口的生物氧化池，所述生物氧化池頂面設有一個匹配的蓋板，所述蓋板底面均勻連接有若干填料柱，填料柱置於生物氧化池內，所述填料柱含有活性汙泥填料，活性汙泥填料內含有兼氧發酵菌群。
本發明在蓋板下設置若干填料柱，填料柱內設有活性汙泥填料，活性汙泥填料內含有兼氧發酵菌群，在對高難度有機廢水進行生物處理時，活性汙泥填料內的兼氧發酵菌群在氧氣充分時進行有氧發酵，降解廢水中的有機物質，在氧氣濃度低時，開始厭氧發酵，繼續降解有機物質，因此，生物氧化池內，有氧發酵和厭氧發酵交替進行或同時進行，相比於現有單一的有氧分解或厭氧分解而言，具備更高的降解效率，並且由於填料柱為多個，填料柱表面與生物氧化池內的廢水接觸面大，利於有兼氧發酵菌群分解有機物質，進一步提高廢水的生物處理效率。
所述填料柱包括外筒和內筒，其中，外筒和內筒均為下端封閉的圓筒，外筒套設於內筒外，所述活性汙泥填料填充於外筒與內筒間，且外筒和內筒側壁均設有網孔，在活性汙泥填料與外筒間設有一層濾膜。
將用於降解廢水有機物質的兼氧發酵菌群培養在活性汙泥填料中，活性汙泥填料置於外筒與內筒間，且活性汙泥填料與外筒間設有一層濾膜，因此活性汙泥填料中的兼氧發酵菌群能夠通過網孔和濾膜將生物氧化池內的有機物質進行降解，同時由於自身培養於活性汙泥填料中，在廢水處理過程中，自身長期處於一個較為穩定的培養環境中，因而能夠長時間維持較高的有機物降解效率，無需頻繁更換活性汙泥填料，降低外加碳源物的使用量，進而降低高難度廢水的處理成本。
進一步地，所述濾膜的濾孔孔徑為0.10-0.22μm。
保證大部分兼氧發酵菌群中的有益菌不會穿過濾膜而進入生物氧化池廢水中，避免有益菌大量流失，同時濾膜能夠保證廢水中的大小有機分子如蛋白質、脂肪的通過，進入活性汙泥填料中被有益菌降解。
所述填料柱的內筒頂部設有一個環形的擋板，所述擋板外徑與外筒外徑一致，且擋板置於外筒頂部，所述擋板與內筒頂端通過一個倒錐形的引流管相連。
本發明中，通過擋板將內筒限定在外筒內，當需要更換活性汙泥填料時，將擋板向上抬起，帶動抽出內筒，然後更換活性汙泥填料，再將內筒插入外筒和活性汙泥填料中，引流管用於引流。
所述蓋板底面設有若干圓形凹槽，圓形凹槽內設有螺紋，所述填料柱的外筒通過螺紋固定在圓形凹槽內，所述圓形凹槽底面設有圓形通孔，在蓋板內設有導流腔，所述導流腔與各個圓形通孔和內筒內腔相連。
所述蓋板頂部設有進料管，進料管底部與導流腔連通。
所述進料管與一個營養液存儲裝置相連，營養液存儲裝置內設有用於為兼氧發酵菌群補充養分的營養液。
所述進料管和營養液存儲裝置間設有計量泵。
所述進料管上連接一個氧氣發生裝置，氧氣發生裝置與進料管間還設有一個增壓泵。
本發明中，填料柱與蓋板內的導流腔連通，導流腔與進料管連通，當填料柱內的活性汙泥填料在長時間發酵而缺氧時，可開啟氧氣發生裝置，將氧氣經進料管、導流腔進入內筒，進而進入活性汙泥填料內，為兼氧發酵菌群提供氧氣，也可將營養液存儲裝置內的營養液沿相同路徑送入活性汙泥填料內，為兼氧發酵菌群提供養分，避免其自身養分不足而導致有益菌數目減少，影響有機物降解，大大延長了活性汙泥填料內的有益菌的存活時間和工作時間，因此無需頻繁更換活性汙泥填料，減少高難度廢水處理的中間操作，降低人力成本，並且由於活性汙泥填料無需頻繁更換，因而有效降低外加碳源物的使用量，降低高難度廢水的處理成本。
另一方面，相比於現有將氧氣通過管道直接曝氣在廢水中的增氧方式，本發明將氧氣通過從生物氧化池頂部的蓋板通入，通過蓋板內的導流腔將氧氣注入填料柱的內部，在持續的氧氣注入過程中，氧氣滲過內筒、活性汙泥填料、濾膜和外筒最終進入廢水中，能夠使活性汙泥填料快速充氧，利於快速調節填料柱內的含氧量，調節有氧發酵和厭氧發酵的時間和進程，進而調節廢水的生物降解效率，相比於傳統的將氧氣直接通入到廢水中而言，填料柱內大量有益菌接受收氧氣的速度更快且更精準，有利於填料柱內的厭氧發酵快速轉變為有氧發酵，在對氧氣通入量進行調整控制的情況下，還能夠調節填料柱和廢水中的氧氣含量，進而決定生物氧化池進行的是有氧發酵還是厭氧發酵，或者是有氧發酵和厭氧發酵同時進行，有效提高高難度有機廢水的降解效率，實際操作證明，通過從本發明填料柱內部注氧的方式，相比於現有的曝氣方式而言，有益菌獲取氧氣的時間縮短至原來的1/5，通過調節氧氣的注入量、注入時間，並結合本發明的氧氣注入途徑，高難度有機廢水的生物處理時間縮短至原來的1/2。
所述蓋板上設有一個排氣閥，所述生物氧化池底部設有排水管。
本發明中，兼氧發酵菌群成分主要為乳酸菌、枯草芽孢桿菌和蘇雲金芽孢桿菌。
本發明與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果：
1、本發明一種高難度廢水淨化裝置，在蓋板下設置若干填料柱，填料柱內設有活性汙泥填料，活性汙泥填料內含有兼氧發酵菌群，在對高難度有機廢水進行生物處理時，活性汙泥填料內的兼氧發酵菌群在氧氣充分時進行有氧發酵，降解廢水中的有機物質，在氧氣濃度低時，開始厭氧發酵，繼續降解有機物質，因此，生物氧化池內，有氧發酵和厭氧發酵交替進行或同時進行，相比於現有單一的有氧分解或厭氧分解而言，具備更高的降解效率，並且由於填料柱為多個，填料柱表面與生物氧化池內的廢水接觸面大，利於有兼氧發酵菌群分解有機物質，進一步提高廢水的生物處理效率；
2、本發明一種高難度廢水淨化裝置，填料柱與蓋板內的導流腔連通，導流腔與進料管連通，當填料柱內的活性汙泥填料在長時間發酵而缺氧時，可開啟氧氣發生裝置，將氧氣經進料管、導流腔進入內筒，進而進入活性汙泥填料內，為兼氧發酵菌群提供氧氣，也可將營養液存儲裝置內的營養液沿相同路徑送入活性汙泥填料內，為兼氧發酵菌群提供養分，避免其自身養分不足而導致有益菌數目減少，影響有機物降解，大大延長了活性汙泥填料內的有益菌的存活時間和工作時間，因此無需頻繁更換活性汙泥填料，減少高難度廢水處理的中間操作，降低人力成本，並且由於活性汙泥填料無需頻繁更換，因而有效降低外加碳源物的使用量，降低高難度廢水的處理成本。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發明實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，並不構成對本發明實施例的限定。在附圖中：
圖1為本發明結構示意圖；
圖2為本發明生物氧化池結構示意圖；
圖3為本發明圖2中a處放大圖；
圖4為本發明蓋板仰視圖；
圖5為本發明內筒示意圖。
附圖中標記及對應的零部件名稱：
1-生物氧化池，2-蓋板，21-圓形凹槽，22-圓形通孔，23-導流腔，3-填料柱，31-活性汙泥填料，32-外筒，33-內筒，34-濾膜，35-擋板，36-引流管，4-進料管，5-營養液存儲裝置，6-計量泵，7-氧氣發生裝置，8-增壓泵，9-排氣閥，10-排水管。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發明作進一步的詳細說明，本發明的示意性實施方式及其說明僅用於解釋本發明，並不作為對本發明的限定。
實施例1
如圖1-5所示，本發明一種高難度廢水淨化裝置，包括頂面開口的生物氧化池1，所述生物氧化池1頂面設有一個匹配的蓋板2，所述蓋板2底面均勻連接有若干填料柱3，填料柱3置於生物氧化池1內，所述填料柱3含有活性汙泥填料31，活性汙泥填料31內含有兼氧發酵菌群。
所述填料柱3包括外筒32和內筒33，其中，外筒32和內筒33均為下端封閉的圓筒，外筒32套設於內筒33外，所述活性汙泥填料31填充於外筒32與內筒33間，且外筒32和內筒33側壁均設有網孔，在活性汙泥填料31與外筒32間設有一層濾膜34。
進一步地，所述濾膜34的濾孔孔徑為0.10-0.22μm。
所述填料柱3的內筒33頂部設有一個環形的擋板35，所述擋板35外徑與外筒32外徑一致，且擋板35置於外筒32頂部，所述擋板35與內筒33頂端通過一個倒錐形的引流管36相連。
所述蓋板2底面設有若干圓形凹槽21，圓形凹槽21內設有螺紋，所述填料柱3的外筒32通過螺紋固定在圓形凹槽21內，所述圓形凹槽21底面設有圓形通孔22，在蓋板2內設有導流腔23，所述導流腔23與各個圓形通孔22和內筒33內腔相連。
實施例2
如圖1-5所示，本發明一種高難度廢水淨化裝置，包括頂面開口的生物氧化池1，所述生物氧化池1頂面設有一個匹配的蓋板2，所述蓋板2底面均勻連接有若干填料柱3，填料柱3置於生物氧化池1內，所述填料柱3內設有活性汙泥填料31，活性汙泥填料31內含有兼氧發酵菌群。
所述填料柱3包括外筒32和內筒33，其中，外筒32和內筒33均為下端封閉的圓筒，外筒32套設於內筒33外，所述活性汙泥填料31填充於外筒32與內筒33間，且外筒32和內筒33側壁均設有網孔，在活性汙泥填料31與外筒32間設有一層濾膜34。
進一步地，所述濾膜34的濾孔孔徑為0.10-0.22μm。
所述填料柱3的內筒33頂部設有一個環形的擋板35，所述擋板35外徑與外筒32外徑一致，且擋板35置於外筒32頂部，所述擋板35與內筒33頂端通過一個倒錐形的引流管36相連。
所述蓋板2底面設有若干圓形凹槽21，圓形凹槽21內設有螺紋，所述填料柱3的外筒32通過螺紋固定在圓形凹槽21內，所述圓形凹槽21底面設有圓形通孔22，在蓋板2內設有導流腔23，所述導流腔23與各個圓形通孔22和內筒33內腔相連。
所述蓋板2頂部設有進料管4，進料管4底部與導流腔23連通。
所述進料管4與一個營養液存儲裝置5相連，營養液存儲裝置5內設有用於為兼氧發酵菌群補充養分的營養液。
所述進料管4和營養液存儲裝置間設有計量泵6。
所述進料管4上連接一個氧氣發生裝置7，氧氣發生裝置7與進料管4間還設有一個增壓泵8。
所述蓋板2上設有一個排氣閥9，所述生物氧化池1底部設有排水管10。
以上所述的具體實施方式，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施方式而已，並不用於限定本發明的保護範圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。