移動式一體化生物性汙染廢水處理裝置的製作方法
2023-06-23 16:10:46 1
專利名稱：移動式一體化生物性汙染廢水處理裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於環境工程水汙染處理與控制技術領域，具體涉及一種移動式一體化生
物性汙染廢水處理裝置。
背景技術：
生物經濟已經成為我國又一個新的經濟增長點，生物科學技術在製藥業、醫療業、農 業等方面迅速發展，應用廣泛，對緩解人類所面臨的人口、資源、環境的矛盾方面扮演著
不可或缺的角色。但是其自身潛在的威脅與風險，已R益引起人們的普遍關注和警覺。生 物實驗室中產生的生物活性物質、在實驗室通過人工誘變及基因工程的構建使生物產生突 變或構建獲得的基因工程菌、病毒和癌細胞等，以及在實驗室中採用的誘變劑、生化藥物 等，這些物質一旦進入環境，就會對人體健康和生態安全造成巨大威脅。
一般來說，生物實驗室廢水的水質特徵是1)有機汙染物(CODcr)含量較高，其主 要成分為實驗室用的化學藥品、有機溶劑以及死亡微生物殘體等；2)實驗室汙水中還含 有較大量的洗滌劑成分如陰離子表面活性劑(LAS); 3)細菌總數較高，通常為105-106 數量級，可能含有基因工程菌、致病菌等；4)含有生物活性物質(如DNA片段)，病毒、 癌細胞等。
大量的文獻調研表明，目前國內外尚缺乏對生物實驗室廢水進行有效處理的方法，多 數生物實驗室廢水是直接排放至城市排水管網進入城市汙水處理廠，其在城市排水管網的 輸送過程中對人體健康和生態安全會造成威脅，且城市汙水處理廠對這類廢水也沒有針對 性的處理工藝，在處理過程或排水水體後對人體健康和生態安全具有很高的危險性。
去除廢水中的有機汙染物，主要的處理方法包括好氧生物處理、高級化學氧化、吸附 法等，尤其以好氧生物處理應用廣泛。但研究發現，生物實驗室廢水中所含的LAS在曝氣 時產生大量泡沫使微生物流失而無法進行，用臭氧等高級化學氧化法時也有相同的問題。 且生物處理、吸附法均不能對生物實驗室廢水中的細菌和病毒進行有效的消毒和滅菌，也 不能有效去除LAS。去除廢水中的LAS，主要的處理方法為混凝沉澱法、泡沫分離法等。 泡沫分離法能有效去除廢水中的LAS，但它不能去除廢水中的其它溶解性有機物，也不能 對生物實驗室廢水中的細菌和病毒進行有效的消毒和滅菌，且泡沫分離法的設備昂貴，運 行能耗高。混凝沉澱法設備投資、運行能耗相對較低。但單純依靠混凝沉澱的方法難以去 除小分子結構的有機物，混凝沉澱只能將大分子有機物通過電中和及其共沉澱等作用去
3除，而小分子有機物仍然殘留於廢水中，導致CODcr去除效率較低，去除LAS的效率也 相對較低。且和泡沫分離法相同，不能有效處理生物實驗室廢水中的溶解性有機物、細菌 禾口病毒。
去除廢水中的細菌及病毒的主要處理方法包括液氯、臭氧等強氧化性物質進行消毒 滅菌，或UV消毒。採用常規消毒的方式(如液氯消毒)能夠滅活廢水中的細菌，但是對 病毒類、基因片段以及癌細胞等的處理效率不夠高，且加氯消毒方式會產生氯化消毒副產
物等環境生態有害物質。uv消毒不會形成有毒消毒副產物，但對廢水中的病菌、病毒、 基因片段以及癌細胞等的處理效率均不夠高，且經uv消毒後的病菌見光後又容易復活，
不甚可靠。且除臭氧外的方法對有機汙染物的降解去除功能均很弱。而對於生物性汙染廢 水既需要對其中的基因工程菌、癌細胞、病毒等進行滅菌消毒，也需對其中的有機汙染物 進行有效去除。 發明內容
本實用新型的目的在於提出一種高效的移動式一體化生物性汙染廢水處理裝置。 本實用新型提出的移動式一體化生物性汙染廢水處理裝置，由加藥模塊、反應模塊、
汙泥處理模塊和電控櫃15組成，各模塊間經管道和闊門連接，其中，
加藥模塊包括加藥罐l、自來水管29、自來水進水口龍頭2、加藥罐攪拌器25和加藥 泵26，加藥罐1為6個，每個加藥罐1上方中心處均設有自來水進水口龍頭2，進水口龍 頭2連接自來水管29，加藥罐l內設有加藥罐攪拌器25和加藥泵26;
處理模塊包括pH調節池5、混凝沉澱池7、芬頓氧化池9、汙水進水口 11，提升泵12、 調節闊門23、汙水管27和排泥管28， pH調節池5、混凝沉澱池7和芬頓氧化池9內均設 有攪拌器16. pH調節池5上方設有進水口 6，進水口' 6連接汙水管27， pH調節池5 —側設 有出水管17，出水管17依不同高度設有排水口， pH調節池5的池底呈錐形，錐形底部設 有排泥口20，排泥口 20連接排泥管28;混凝沉澱池7設有進水口 8，進水口8連接汙水 管27，混凝沉澱池7—側設有出水管18，出水管18依不同高度設有排水口，混凝沉澱池 7池底呈錐形，錐形底部設有排泥口21，排泥口 21連接排泥管28;芬頓氧化池9上方設 有進水口 10，進水口 10連接汙水管27，芬頓氯化池9 一側設有出水管19，出水管19依 不同高度設有排水口，芬頓氧化池9池底錐形底部設有排泥口 22，排泥口22連接排泥管 28;汙水管27—端設有汙水進水口 11，汙水進水口 11連接提升泵12;
汙泥處理模塊包括汙泥池13、板框壓濾機3和螺杆泵4，排泥管28 —端連接汙泥池 13底部，汙泥池13和板框壓濾機3通過排泥管道14連接。螺杆泵4位於板框壓濾機3底 部，汙泥池13的底部呈錐形，錐形底部下方設有排泥口 24;電控櫃15分別連接攪拌器16、加藥罐攪拌器25、加藥泵26、螺杆泵4、提升泵12。 本實用新型中，整個裝置可安置於一個貨櫃內，達到移動式處理的目的。生物性汙 染廢水經過本系統處理後，水質達到或高於《城鎮汙水處理廠汙染物排放標準 (GB8918-2002)》二級排放標準，可直接排放入下水管道，達到了一體化處理的目的。
本實用新型的工作過程如下
(1) 藥品固體或濃縮液投入加藥罐，加水稀釋，備用。
(2) 生物性汙染廢水通過泵抽取進入pH調節池，在pH調節池中投加稀H2S04 (30 % )作為pH調節劑，使與廢水pH降至2左右，攪拌10-30min，進行初歩殺菌。
(3) 初歩殺菌後廢水進入混凝沉澱池，加入NaOH調節為中性，並加入CaO與廢水 中LAS進行化學反應形成小的沉澱懸浮物，CaO摩爾投加量相當於LAS摩爾濃度的 0.75-1.0倍，化學反應時間10-20 min。加入PAFCS進行快速攪拌G00r/min)，混合時間 為l-2min，投加量為40-60mg/L;投加PAM0.5-1.0mg/L，絮凝時間為15-30分鐘，此過程 在慢速攪拌(60r/min)中進行，保證大顆粒絮體的形成；靜置45-60分鐘，大量的絮體沉 入沉澱池底部得到去除，沉澱後廢水中CODcr去除率達60%以上，LAS去除率達到50% 以上，部分細菌同時得到去除；汙泥排入汙泥池。
(4) 沉澱後的廢水上清液進入Fenton氧化池進行Fenton氧化，運行條件為11202投 加量0.044-0.18 mo1/ L，硫酸亞鐵投加量按照mol(H202)/mol(Fe2+)比為20:0.5-20:2進行投加， 用酸調節溶液pH在2-4，反應3.5-5.5h，在此過程進行中速攪拌(100r/min)，處理出水CODcr 小於100mg/L;投加NaOH或者CaO調節出水pH為中性；經二次沉澱池沉澱90-120分鐘 後，排放。汙泥排入汙泥池。
(5) 汙泥經板框式壓泥機處理後收集。
本實用新型的有益效果在於本實用新型結構簡單，構思新穎，使用靈活，處理效果 好，佔地面積小。
圖1為本實用新型的結構圖俯視圖示。 圖2為本實用新型反應模塊一側側視圖。 圖3為本實用新型加藥模塊一側側視圖。
圖中標號l為加藥桶，2為自來水進水口， 3為板框式壓泥機，4為螺杆泵，5為pH 調節池，6為pH調節池進水口， 7為混凝沉澱池，8為混凝沉澱池進水口， 9為芬頓氧化 池，IO為芬頓氧化池進水口， ll為汙水進水口， 12為提升泵，13為汙泥池，14為排泥管 道，15為電控櫃，16為反應池攪拌機，17為pH調節池出水管，18為混凝沉澱池出水管，19為芬頓氧化池出水管，20為pH調節池排泥口， 21為混凝沉澱池排泥口， 22為芬頓氧 化池排泥口， 23為閥門，24為汙泥池排泥口， 25為攪拌器，26為加藥泵，27為汙水管， 28為排泥管，29為自來水管。
具體實施方式
下面通過實施例結合附圖進一歩說明本實用新型。
實施例1:本裝置處理生物性汙染廢水能力4噸/天。裝置的主要設計參數和大小如下-
整個貨櫃尺寸5.69mX2. 13mX2. 18m。加藥罐1材質採用塑料，尺寸為 0. 56mX0. 56mX0. 98m。加藥罐自來水管為UPVC材質，DN20mm. ， pH調節池5、混凝沉澱 池7、 Fenton(芬頓)氧化池9的池體結構相同，均採用塑料材質，尺寸為Ol. 2m，高1. 87m， 使用時最大容積1. 4m'。汙水管27為cDO. 4mUPVC管。排泥管28採用UPVC管，DN80mm。 pH調節池5中投加稀貼CU3X )作為pH調節劑，使與廢水pH降至2左右，攪拌10-30min。 之後廢水通過提升泵進入混凝沉澱池7，加入NaOH調節為中性，並加入CaO與廢水中LAS 進行化學反應形成小的沉澱懸浮物，CaO摩爾投加量相當於LAS摩爾濃度的0. 75-1. 0倍， 化學反應時間10-20 min。加入PAFCS進行快速攪拌(300r/min)，混合時間為l-2min， 投加量為40-60mg/L;投加PAMO. 5-1.0mg/L，絮凝時間為15-30分鐘，此過程慢速攪拌 (60r/min)，靜置45-60分鐘。汙泥排入汙泥池13，汙泥池13採用塑料材質，尺寸為00. 8m， 高lm。廢水上清液進入Fenton氧化池進行Fenton氧化，運行條件為&02投加量0. 044-0. 18 mo1/ L，硫酸亞鐵投加量按照mol (H202)/mol (Fe2+)比為20:0. 5-20:2進行投加，用酸調節 溶液pH在2-4，反應3. 5-5. 5h，在此過程進行中速攪拌(100r/min)。投加NaOH或者CaO 調節出水pH為中性；經二次沉澱池沉澱90-120分鐘後，排放。汙泥排入汙泥池13。將上 述裝置用於處理某高校生物實驗室廢水，試驗水樣條件COD 810 mg/L， LAS 140mg/L， pH6. 65， SS 140mg/L， NH:廠N、 T-N、 T-P分別為3. 03mg/L、 8. 36mg/L、 1. 05mg/L，細菌總 數3. 4X 10tFU/mL， ATP2. 62 X 10'RLU/mL，生物毒性為有毒。出水COD小於76mg/L; NH:1-N、 T-N、 T-P分別為1. 34mg/L、 2. 82mg/L、 0. 06mg/U LAS小於10 mg/L，去除率達到96%， 細菌總數的去除率為100%，生物活性ATP為0，生物毒性測試結果發光菌抑制率小於30%， 微毒。
實施例2:
所述裝置的結構同實施例1，將所得裝置用於處理某高新科技園區藥谷大樓實驗室廢 水，水質參數COD: 1550 mg/L, LAS: 4. 47mg/L, PH7. 5， SS 45mg/L， NH3-N 4.3mg/L、 T扁N 7.1mg/L、 T-P0.36mg/L，糹田菌總數2.4xl05CFU/mL， ATP9.8x103 RLU/mL，生物毒性為有 毒。處理後水中LAS含量小於2mg/L，的去除率達到85%以上；COD去除率為90%以上；NH3-N2.9mg/L、 T-N 5.0mg/L、 T-P0.12mg/L;對細菌的去除率為100% ，生物活性ATP為 0，生物毒性指標發光菌抑制率小於30%，微毒。
權利要求1、一種移動式一體化生物性汙染廢水處理裝置，由加藥模塊、反應模塊、汙泥處理模塊和電控櫃(15)組成，各模塊間經管道和閥門連接，其特徵在於加藥模塊加藥罐(1)、自來水管(29)、自來水進水口龍頭(2)、加藥罐攪拌器(25)和加藥泵(26)，加藥罐(1)為6個，每個加藥罐(1)上方中心處均設有自來水進水口龍頭(2)，進水口龍頭(2)連接自來水管(29)，加藥罐(1)內設有加藥罐攪拌器(25)和加藥泵(26)；處理模塊包括pH調節池(5)、混凝沉澱池(7)、芬頓氧化池(9)、汙水進水口(11)，提升泵(12)、調節閥門(23)、汙水管(27)和排泥管(28)，pH調節池(5)、混凝沉澱池(7)和芬頓氧化池(9)內均設有攪拌器(16).pH調節池(5)上方設有進水口(6)，進水口(6)連接汙水管(27)，pH調節池(5)一側設有出水管(17)，出水管(17)依不同高度設有排水口，pH調節池(5)的池底呈錐形，錐形底部設有排泥口(20)，排泥口(20)連接排泥管(28)；混凝沉澱池(7)設有進水口(8)，進水口(8)連接汙水管(27)，混凝沉澱池(7)一側設有出水管(18)，出水管(18)依不同高度設有排水口，混凝沉澱池(7)池底呈錐形，錐形底部設有排泥口(21)，排泥口(21)連接排泥管(28)；芬頓氧化池(9)上方設有進水口(10)，進水口(10)連接汙水管(27)，芬頓氯化池(9)一側設有出水管(19)，出水管(19)依不同高度設有排水口，芬頓氧化池(9)池底錐形底部設有排泥口(22)，排泥口(22)連接排泥管(28)；汙水管(27)一端設有汙水進水口(11)，汙水進水口(11)連接提升泵(12)；汙泥處理模塊包括汙泥池(13)、板框壓濾機(3)和螺杆泵(4)，排泥管(28)一端連接汙泥池(13)底部，汙泥池(13)和板框壓濾機(3)通過排泥管道(14)連接。螺杆泵(4)位於板框壓濾機(3)底部，汙泥池(13)的底部呈錐形，錐形底部下方設有排泥口(24)；電控櫃(15)分別連接攪拌器(16)、加藥罐攪拌器(25)、加藥泵(26)、螺杆泵(4)、提升泵(12)。
2、 根據權利要求1所述的移動式一體化生物性汙染廢水處理裝置，其特徵在於整個 裝置安置於一個貨櫃內。
專利摘要本實用新型屬於環境工程水汙染處理與控制技術領域，具體涉及一種移動式一體化生物性汙染廢水處理裝置。由加藥模塊、反應模塊、汙泥處理模塊和電控櫃組成，各模塊間經管道和閥門連接，加藥模塊包括加藥罐、自來水進水口、加藥罐攪拌器和加藥泵；處理模塊包括pH調節池、混凝沉澱池、芬頓氧化池、汙水進水口，提升泵、調節閥門、汙水管和排泥管；汙泥處理模塊包括汙泥池、板框壓濾機和螺杆泵，電控櫃分別連接攪拌器和各種泵。整個裝置可安置於一個貨櫃內。生物性汙染廢水經過本裝置處理後，水質達到或高於《城鎮汙水處理廠汙染物排放標準(GB8918-2002)》二級排放標準，可直接排放入下水管道。本實用新型結構簡單，構思新穎，使用靈活，處理效果好，佔地面積小。
文檔編號C02F1/66GK201390682SQ20092007011
公開日2010年1月27日 申請日期2009年4月9日 優先權日2009年4月9日
發明者代瑞華, 燕 劉, 翔 劉, 舟 史, 葉建鋒, 吳金鍵, 李懷正, 楊楠楨, 偉 金 申請人:復旦大學