一種有機廢水處理方法和裝置的製作方法

2023-05-11 17:11:36

專利名稱：一種有機廢水處理方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於汙水處理領域，具體地涉及一種有機廢水處理的方法。本發明還涉及一種用於有機廢水處理的裝置。
背景技術：
人工溼地是一種低投入、低能耗、低管理費用的汙水處理技術。它不但有較強的有機物降解能力，而且還可去除廢水中的重金屬離子，隨著pH值的改善，效果也愈加突出。但是，人工溼地存在佔地面積大、處理效果受進水SS和高有機負荷影響較大、易堵塞、總氮去除率相對較低等不足。因此，如何進一步改善人工溼地工藝和人工溼地耦合工藝成為研究的熱點之一。側向潛流溼地能夠優化汙水流態，提高池容利用率，顯著提高人工溼地的汙水處理效率，同時降低佔地面 積，減少堵塞，並避免了複雜的布水裝置，降低工程造價。接觸氧化法一般優越於混凝、沉澱、過濾等傳統水處理工藝，它能有效地去除源水中的氨氮、亞硝酸鹽和微量有機汙染物，減輕了後續工藝負擔。人工浮島能夠利用土壤、微生物、植物這個複合生態系統的物理、化學和生物三重協調作用，通過過濾、吸附、共沉、離子交換、植物吸收和微生物分解來實現對汙水中磷元素的高效去除。上述技術和傳統工藝聯用，可極大提高對汙水的處理能力，具有廣闊的應用前景。

發明內容
本發明的目的在於提供一種有機廢水處理方法。本發明的又一目的在於提供一種用於有機廢水處理的裝置。為實現上述目的，本發明提供的有機廢水處理裝置，主要為接觸氧化+人工溼地+浮動式溼地組合裝置，包括:柔性生物膜接觸氧化池，池內吊掛柔性生物膜載體，池內底部鋪設曝氣頭，該曝氣頭與鼓風機房連接；柔性生物膜接觸氧化池連接沉澱池，沉澱池內設置有抽濾沉澱的汙水潛水泵；沉澱池的出水口連接人工溼地，人工溼地的末端處設有出水口。所述的有機廢水處理裝置，其中，所述柔性生物膜接觸氧化池內的柔性生物膜載體按l_2m2/m3吊掛。所述的有機廢水處理裝置，其中，所述曝氣頭為圓盤式微孔曝氣頭，所述曝氣頭與鼓風機房通過DN100空氣管連接，鼓風機房內安裝有羅茨鼓風機。所述的有機廢水處理裝置，其中，沉澱池內的的水力停留時間約為1-3小時，以便有足夠時間將老化剝落生物膜沉澱。所述的有機廢水處理裝置，其中，人工溼地的碎石床層厚1.2m，孔隙率為40%，選取粒徑15-30mm的碎石(溼地前段)和5_10mm的碎石(溼地後段)交替鋪設，水力運行採用側向潛流的模式。
所述的有機廢水處理裝置，其中，人工溼地中斷設置有人工浮島，人工浮島為溼式浮島；人工浮島溼地和人工浮島上種植有景觀好、抗逆性強、能改善水質的植物。所述的有機廢水處理裝置，其中，人工浮島溼地上種植的植物為菖蒲、香蒲、蘆葦、美人蕉、鳶尾、再力花中的一種或幾種；人工浮島上種植的植物為黃菖蒲、西伯利亞鳶尾、小香蒲草、美人蕉中的一種或幾種。本發明提供的有機廢水處理的方法，其主要過程是:廢水進入柔性生物膜接觸氧化池中，並通過圓盤式微孔曝氣頭向柔性生物膜接觸氧化池中的水體 曝氣充氧；廢水在柔性生物膜接觸氧化池中處理後流入沉澱池內，在沉澱池內將老化剝落生物膜沉澱並用汙水潛水泵抽出沉澱；經沉澱池處理的出水流至人工溼地，與植物接觸去除廢水中的汙染物，淨化後的水質由出水口排出。所述的方法，其中，人工溼地的水力運行採用側向潛流的模式。本發明的裝置能夠高效、成熟的深度處理高濃度的有機廢水，特別是具有除磷脫氮的優勢，可廣泛應用於各種高濃度有機廢水深度處理和中水回用系統中，具有佔地面積小、高效率、低成本、多功能等特點。


圖1是本發明的有機廢水處理裝置的結構示意圖。附圖中主要標記符號:進水口 I ;柔性生物膜接觸氧化濾池2 ;柔性生物膜載體3 ;圓盤式微孔曝氣頭4 ；DN100空氣管5 ;鼓風機房6 ;羅茨鼓風機7 ;沉澱池8 ;老化剝落生物膜等沉澱9 ;汙水潛水泵10 ；DN100汙水管11 ;人工溼地12 ;溼地前段13 ;溼地後段14 ;植物15 ;人工浮島(溼地中段)16 ;出水口 17。
具體實施例方式本發明提供的有機廢水處理裝置，主要包括:柔性生物膜接觸氧化池，池內吊掛柔性生物膜載體，按l_2m2/m3設置。底部鋪設圓盤式微孔曝氣頭，通過DN100空氣管與鼓風機房連接，便於向水體曝氣充氧。鼓風機房連接柔性生物膜接觸氧化池，採用鼓風機曝氣系統，用羅茨鼓風機提供壓力空氣源，向柔性生物膜接觸氧化池中的水體充氧。柔性生物膜接觸氧化池後設沉澱池,水力停留時間約1-3小時，以便有足夠時間將老化剝落生物膜等沉澱並用汙水潛水泵將沉澱泵送至特殊的裝置，便於後續處理。沉澱池出水連接人工溼地，人工溼地的碎石床層厚1.2m,孔隙率為40%，選取粒徑15-30_的碎石和5-10_的碎石交替鋪設。碎石床層材質主要以天然石灰石為主，還有其它具除磷脫氮生物礦物介質，上部種植植物根據四季特徵，以菖蒲、香蒲、蘆葦為主，點綴種植美人蕉、鳶尾、再力花等。水力運行採用側向潛流的模式，優化汙水流態，提高池容利用率，同時降低佔地面積。人工溼地中設置人工浮島，浮島上種植黃菖蒲、西伯利亞鳶尾、小香蒲草和美人蕉等景觀好、抗逆性強、改善水質的植物。浮島為溼式浮島，水和植物接觸，能夠有效去除廢水中的汙染物，淨化水質。本發明裝置採用「接觸氧化+人工溼地+人工浮島」組合工藝，首先組合系統大於5000 μ m的顆粒性有機物在柔性生物膜接觸氧化濾池I進行沉降分解，5000 μ m-125 μ m的顆粒性有機物在溼地前段13進行過濾降解，水溶性有機物在人工浮島(溼地中段)16在植物與微生物的系統作用下被降解，小於-125 μ m的顆粒性有機物在溼地後段14被過濾分解。因而本裝置能夠高效、成熟的處理高濃度的有機廢水，而且由於佔地面積小，操作簡便，景觀好等特點，可廣泛應用於各種高濃度有機廢水深度處理和中水回用系統中。以下結合附圖對本發明用詳細描述。本發明的裝置的具體結構請參閱圖1。廢水通過進水口 I進入到柔性生物膜接觸氧化池2中，柔性生物膜接觸氧化池2內吊掛的柔性生物膜載體3，柔性生物膜載體3按1.5m2/m3設置。柔性生物膜接觸氧化池2的底部鋪設有圓盤式微孔曝氣頭4，通過DN100空氣管5與鼓風機房6連接，便於向柔性生物膜接觸氧化池2中的水體曝氣充氧。鼓風機房6通過DN100空氣管5連接柔性生物膜接觸氧化池2，採用鼓風機曝氣系統，用羅茨鼓風機7提供壓力空氣源，向柔性生物膜接觸氧化池2中的水體充氧。廢水在柔性生物膜接觸氧化池2裡處理後，流入沉澱池8內，廢水在沉澱池8內的水力停留時間約1.7h，以便有足夠時間將老化剝落生物膜等沉澱並用汙水潛水泵10通過DN100汙水管11將沉澱9泵送至汙泥濃縮池進行幹化處理。沉澱池8出水連接人工溼地12，人工溼地12的碎石床層厚1.2m,孔隙率為40%，選取粒徑15-30_的碎石13和5-10_的碎石14交替鋪設。碎石床層材質主要以天然石灰石為主，還有其它具 除磷脫氮生物礦物介質，上部種植的植物15根據四季特徵，以菖蒲、香蒲、蘆葦為主，點綴種植美人蕉、鳶尾、再力花等。水力運行採用側向潛流的模式。人工溼地12中設置人工浮島16，浮島上種植黃菖蒲、西伯利亞鳶尾、小香蒲草和美人蕉等景觀好、抗逆性強、改善水質的植物。浮島為溼式浮島，水和植物接觸，能夠有效去除廢水中的汙染物，淨化水質。最後處理後的水由出水口 17流出裝置。經試驗和工程實踐表明，本發明的方法和裝置對在COD進水濃度為2000mg/L的條件下，COD的去除效率達到95%以上，對總氮去除效率高達90%以上，對總磷去除率也可以達到70%左右。
權利要求
1.一種有機廢水處理裝置，主要為接觸氧化+人工溼地+人工浮島組合裝置，包括: 柔性生物膜接觸氧化池，池內吊掛柔性生物膜載體，池內底部鋪設曝氣頭，該曝氣頭與鼓風機房連接； 柔性生物膜接觸氧化池連接沉澱池，沉澱池內設置有抽濾沉澱的汙水潛水泵； 沉澱池的出水口連接人工溼地，人工溼地的末端處設有出水口。
2.如權利要求1所述的有機廢水處理裝置，其中，所述柔性生物膜接觸氧化池內的柔性生物膜載體按l_2m2/m3吊掛。
3.如權利要求1所述的有機廢水處理裝置，其中，所述曝氣頭為圓盤式微孔曝氣頭，所述曝氣頭與鼓風機房通過DNlOO空氣管連接，鼓風機房內安裝有羅茨鼓風機。
4.如權利要求1所述的有機廢水處理裝置，其中，沉澱池內的的水力停留時間為1-3小時，以便有足夠時間將老化剝落生物膜沉澱。
5.如權利要求1所述的有機廢水處理裝置，其中，人工溼地的碎石床層厚1.2m，孔隙率為40%，選取粒徑15-30mm的碎石和5_10mm的碎石交替鋪設，水力運行採用側向潛流的模式。
6.如權利要求1或5所述的有機廢水處理裝置，其中，人工溼地中間設置有人工浮島，人工浮島為溼式浮島；人工溼地和人工浮島上種植有景觀好、抗逆性強、能改善水質的植物。
7.如權利要求6所述的有機廢水處理裝置，其中，人工溼地上種植的植物為菖蒲、香蒲、蘆葦、美人蕉、鳶尾、 再力花中的一種或幾種；人工浮島上種植的植物為黃菖蒲、西伯利亞鳶尾、小香蒲草、美人蕉中的一種或幾種。
8.利用權利要求1所述裝置進行有機廢水處理的方法，其主要過程是: 廢水進入柔性生物膜接觸氧化池中，並通過圓盤式微孔曝氣頭向柔性生物膜接觸氧化池中的水體曝氣充氧； 廢水在柔性生物膜接觸氧化池中處理後流入沉澱池內，在沉澱池內將老化剝落生物膜沉澱並用汙水潛水泵抽出沉澱； 經沉澱池處理的出水流至人工浮島溼地，與植物接觸去除廢水中的汙染物,淨化後的水質由出水口排出。
9.如權利要求8所述的方法，其中，人工浮島溼地的水力運行採用側向潛流的模式。
全文摘要
一種有機廢水處理裝置，主要為接觸氧化+人工溼地+人工浮島組合裝置，包括柔性生物膜接觸氧化池，池內吊掛柔性生物膜載體，池內底部鋪設曝氣頭，該曝氣頭與鼓風機房連接；柔性生物膜接觸氧化池連接沉澱池，沉澱池內設置有抽濾沉澱的汙水潛水泵；沉澱池的出水口連接人工溼地，人工溼地的末端處設有出水口。人工溼地中間設置人工浮島，本發明還公開了利用上述裝置進行有機廢水處理的方法。本發明可以高效、成熟地深度處理有機廢水，特別具有高效除磷脫氮的優勢，可廣泛應用於各種高濃度有機廢水深度處理系統中，具有高效率、低成本、多功能等特點。
文檔編號C02F9/14GK103232144SQ20131020585
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月28日 優先權日2013年5月28日
發明者賀欣, 歐陽博, 馬克·奧斯特蘭德, 於雷, 高姍姍, 張列宇 申請人:無錫百奧源生態環保科技有限公司