高原高寒地帶汙水處理方法
2023-06-27 06:27:26
專利名稱：高原高寒地帶汙水處理方法
所屬領域本發明屬於汙水處理領域，具體的說是涉及高原高寒地帶汙水特別是垃圾滲濾液的處理方法。
背景技術：
目前國內外治理汙水主要有生物處理法(如活性汙泥法、厭氧生化法及生物膜法等)、物化處理法(如物理法、化學法、物理化學法等)和土地處理法等方法。活性汙泥法要求的水溫最適在20～30℃，對於寒冷地區，其淨化效果將大大降低，此外對於高濃度有機廢水如垃圾滲濾液的處理，汙泥對有毒物質十分敏感，易使汙泥絮凝體微細化，處理效果變壞。停運後需對活性汙泥重新培養馴化後才能正常運行，加大運行難度及費用。厭氧處理出水往往達不到排放標準，需進行後續的好氧處理，而且其最適溫度是35℃左右，低於這個溫度時，處理效率迅速降低。生物膜法受氣候影響較大，氣味大，有濾池蠅，運行靈活性較差，設備容積負荷有限，且易發生堵塞現象。物理法需要較大的場地和能耗，還需後續工藝的進一步處理。化學法需消耗一定量的化工原料，只能作為廢水處理的預處理工藝。物理化學法除需一定的設備，還需對溶劑進行再生回收處理，處理成本較高。由於高原高寒地帶具有海拔高、高寒、低氧、晝夜溫差大、日照強、氣壓低、溫度小的氣候特點，上述方法直接或單一使用，不但實施起來有一定難度，而且均不能達到理想的處理效果。
發明內容
本發明的發明目的是旨在克服上述現有技術缺陷，提供一種將上述方法有機地結合成一個整體，取各種方法之長，有效地對高原高寒地帶的汙水特別是垃圾滲濾液進行處理，使處理後的水能達到二類水域一級排放標準的方法。
本發明的技術方案為，該方法包括物化步驟、生物步驟和生態步驟。汙水或垃圾滲濾液依次經過物化、生物和生態三個步驟的處理後再行排放；其中物化步驟為收集汙水於廢水調節池進行混合，調節汙水濃度，將調節混合後的汙水引入曝氣吹脫池，向池中加鹼控制PH值，進行曝氣吹脫氨氮，經物化步驟處理後的汙水進入生物步驟；生物步驟的工藝流程為SBR(序批式活性汙泥法)——載體生物——MBR膜-生物——生物活性炭，即在生物步驟中，汙水依次經過SBR反應池、載體生物反應器、絮凝氣浮池、MBR膜-生物反應器和生物活性炭脫色裝置的處理後再進入下一步驟的處理，在SBR反應池、載體生物反應器中，汙水進行硝化和反硝化、厭氧及好氧反應，降低COD、BOD負荷；絮凝氣浮池的作用是通過絮凝體降低SS的量，在MBR膜-生物反應器中，難降解有機物被過濾，游離菌被截留；在生物活性炭裝置中主要進行脫色反應，去除色度，經物化、生物步驟處理後的汙水最終進入生態步驟進行進一步降解處理；生態步驟採用人工生態溼地，汙水進入人工生態溼地中，通過溼地上種植的植物的根系和形成的根際生物膜，有機物、無機物被吸收而去除；為適應高原高寒地帶氣候，人工生態溼地種植的植物為高原高寒地區水生植物水蔥，蘆葦、芭茅及美人蕉等植物；載體生物反應器中，採用微孔生物載體(WZT)和微生物固定化技術，將工程複合微生物固定在載體中；WZT是高分子有機聚氨酯泡沫，呈不規則網孔結構，空隙率98％，帶有靜電反應性功能基團，能有效吸附固定微生物，使水體中微生物和生物酶不會流失，提高汙水處理效果；載體生物反應器中的微生物是GCM30微生物工程複合菌，其組成為EM+PSB+B350H+B110H，其中EM含有光合菌、乳酸菌、酵母菌、醋酸菌、放線菌；PSB為沼澤紅假單孢菌；B350H為能迅速分解蛋白質、脂肪、碳水化合物和碳氫化合物的兼氧型菌；B110H為能在水中迅速分解氨的硝化菌。其菌種來源為EM是從江西省天意生物技術開發有限公司購進；PSB是從四川康迪遊高科技實業有限公司購進；B350H、B110H是從北京三泰正方生物環境科技發展公司購進；其微生物工程複合菌組成比例為EM∶PSB∶B350H∶B110H＝2∶3∶4∶1。
本發明提供的汙水處理方法，其中載體生物反應器中的菌群經過高原高寒地帶嚴冬季節的適生培養、馴化，具有耐水量、水質、毒性、酸鹼、低溫的衝擊能力，能在有氧缺氧狀態下進行一系列的生化反應。載體生物反應器中採用微孔載體和微生物固化技術，能提高廢水處理的微生物濃度，保持高效菌種濃度優勢，提高處理效率，縮短水力停留時間，減少汙泥產量，防止汙泥膨脹。微生物通過固定化技術，能快速生長繁殖，形成微生物的多樣性和相對穩定性，提高生物去除有機物的廣譜性。由於關鍵技術載體生物反應裝置及人工生態溼地能適應高原高寒的氣候條件，加之整個發明將物化、生物、生態步驟有機地結合起來，因而對汙水特別是高原高寒地帶的汙水處理具有顯著的效果，其中經過SBR反應池COD的去除率達70％，經過載體生物反應器COD的去除率達90％，經過人工生態溼地COD去除率達70％，經上述各步驟處理後，各種汙水均可以達到國家二類水域I級排放標準。
本發明的附圖為工藝流程示意圖。
具體實施例方式
將加工成1cm3的WZT(高分子有機聚氨酯泡沫)，按4kg/1m3的量安裝於載體生物反應器中，然後通入汙水或垃圾滲濾液(用處理後的回水調整CODcr為2800～3000mg/L)，同時按每立方汙水加入複合工程菌2kg(微生物含量2.5×109個/g)。在充氣的條件下，溶解氧控制在2～3mg/L，溫度控制在15～25℃，PH控制在8～9，反覆回流，使生物負載量達到35～45g/L時，即固定馴化成功。然後按工藝流程通入汙水或垃圾滲濾液進行處理。將汙水或垃圾滲濾液引入調節池混合均勻，將調節混合後的汙水引入曝氣吹脫池，向池中加生石灰調節PH＝9～10後進行曝氣吹脫氨氮，停留60分鐘；經此步驟處理後的汙水進入SBR反應池反應；SBR反應池處理後的汙水進入4個相同的載體生物反應串聯裝置，進行微曝氣，控制溶解氧2～3mg/L，用鹽酸或氫氧化鈉調節進水PH值8～9，溫度控制在15～25℃，汙水在每個裝置中停留反應8～10h，載體生物反應器的出水進入絮凝氣浮池，用鹼式氯化鋁作絮凝劑進行絮凝氣浮，鹼式氯化鋁用量1.2～1.5g/L；出水用泵打入MBR膜-生物反應器，汙水在此裝置中經過處理，然後進入生物活性炭進行脫色處理。經過上述物化、生物步驟處理過的汙水進入人工生態系統，按日處理20m3/d計算，汙水在10m×20m×1.5m人工生態溼地表面流池停留8～10天，再流入10m×10m×1m人工生態溼地潛層流池停留4～5天，經取樣檢測達標時，即可排放。
汙水處理結果見下表(單位mg/L，總大腸菌群為個/L)
該汙水處理方法還產生副產品泥餅。SBR反應池和氣浮池過濾出的汙泥經過壓濾機壓濾、脫水製成泥餅，泥餅經處理後可用作生產複合有機肥的原料，也可直接送垃圾填埋場填埋。
權利要求
1.一種高原高寒地帶汙水處理方法，其特徵在於該方法包括物化步驟、生物步驟和生態步驟。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於汙水依次經過物化、生物和生態步驟的處理後再行排放，其中的物化步驟為收集汙水於調節池進行混合，將調節混合後的汙水引入曝氣吹脫池，並向池中加鹼控制PH值，進行曝氣吹脫氨氮，在生物步驟中，汙水依次經過SBR反應池、載體生物反應器、絮凝氣浮池、MBR膜-生物反應器和生物活性炭脫色裝置的處理，經物化、生物步驟處理後的汙水最終進入生態步驟，生態步驟採用人工生態溼地。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於曝氣吹脫池中加入的鹼為生石灰，其PH值控制在9-10。
4.如權利要求2所述的方法，其特徵在於汙水在載體生物反應器中進行微曝氣，控制溶解氧2～3mg/L，用鹽酸或氫氧化鈉調節進水PH值8～9，溫度控制在15～25℃，汙水停留反應8～10h。
5.如權利要求2所述的方法，其特徵在於在絮凝氣浮池，用鹼式氯化鋁作絮凝劑進行絮凝氣浮，鹼式氯化鋁用量1.2～1.5g/L。
6.如權利要求2所述的方法，其特徵在於載體生物反應器中，採用微孔生物載體(WZT)和微生物固定化技術，將多種微生物固定在載體中。
7.如權利要求6所述的方法，其特徵在於WZT是高分子有機聚氨酯泡沫，呈不規則網孔結構，帶有靜電反應性功能基團。
8.如權利要求2所述的方法，其特徵在於載體生物反應器中的微生物是GCM30微生物工程複合菌，其組成為EM+PSB+B350H+B110H，其中EM含有光合菌、乳酸菌、酵母菌、醋酸菌、放線菌；PSB為沼澤紅假單孢菌；B350H為能迅速分解蛋白質、脂肪、碳水化合物和碳氫化合物的兼氧型菌；B110H為能在水中迅速分解氨的硝化菌。
9.如權利要求8所述的方法，其特徵在於微生物工程複合菌組成比例為EM∶PSB∶B350H∶B110H＝2∶3∶4∶1。
10.如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於人工生態溼地是由表面流溼地和潛層流溼地組成，表面流溼地種植高原高寒地帶本地水生植物水蔥，潛層流溼地種植當地蘆葦、芭茅及美人蕉等植物。
全文摘要
一種高原高寒地帶汙水處理方法，汙水或垃圾滲濾液依次經過物化、生物和生態步驟的處理而最終排放。在生物步驟中採用載體生物反應裝置，利用微孔生物載體(WZT)和微生物固定化技術，提高處理效果。生態步驟採用人工生態溼地。由於關鍵技術載體生物反應裝置及人工生態溼地能適應高原高寒的氣候條件，加之整個發明將物化、生物、生態步驟有機地結合起來，因而對汙水特別是高原高寒地帶的汙水處理具有顯著的效果，經處理後各種汙水均可以達到國家二類水域I級排放標準。
文檔編號C02F3/30GK1789179SQ20041008147
公開日2006年6月21日 申請日期2004年12月14日 優先權日2004年12月14日
發明者陳鴻, 張培軍, 周應紅, 鄧宇, 餘輝 申請人:四川國策環保實業工程股份有限公司