申请日2016.08.29
公开(公告)日2016.12.14
IPC分类号C02F3/30
摘要
一种固定化功能微生物废水深度处理装置和工艺，属于污水处理技术领域，处理装置包括依次连接的中间调节池、兼氧BAFB反应器、好氧BAFB反应器和沉淀池;处理工艺包括：步骤一.物化处理;步骤二.兼氧BAFB工艺;步骤三.好氧BAFB工艺;步骤四.沉淀与回流工艺;步骤五.沉淀池实现泥水分离，出水达标排放。本发明能够很好解决二级处理出水基质浓度低，微生物量的限制和生物毒抑制微生物生长等存在的问题，而且本发明具有污染物去除效果好、处理流程简单、运行管理方便、占地面积小、基建投资少、无异味、出水水质稳定的优点，且满足排放要求。
摘要附图
权利要求书
1.一种固定化功能微生物废水深度处理装置，其特征在于，包括中间调节池(1)、兼氧BAFB反应器(2)、好氧BAFB反应器(3)和沉淀池(4);所述中间调节池(1)的出口连接兼氧BAFB反应器(2);所述好氧BAFB反应器(3)入口连接兼氧BAFB反应器(2)，出口连接沉淀池(4);所述兼氧BAFB反应器(2)和好氧BAFB反应器(3)之间设置有硝化液回流管(5);所述硝化液回流管(5)入口连接于好氧BAFB反应器(3)，出口连接于兼氧BAFB反应器(2)。
2.如权利要求1所述的一种固定化功能微生物废水深度处理装置，其特征在于，所述兼氧BAFB反应器(2)和好氧BAFB反应器(3)均投加固定化功能微生物活性微球填料，按体积比，投加填充率为30%～50%。
3.如权利要求2所述的一种固定化功能微生物废水深度处理装置，其特征在于，固定化功能微生物活性微球采用包埋法，将功能微生物菌剂和以聚乙烯醇和海藻酸钠为主体的包埋剂混合均匀后通过颗粒制作工艺，形成将微生物包埋在聚乙烯醇载体内的颗粒，并在制备的过程中加入一定量的磁铁粉及粉末活性炭。
4.如权利要求3所述的一种固定化功能微生物废水深度处理装置，其特征在于，兼氧BAFB反应器(2)投加的固定化功能微生物活性微球，包埋的是高效水解菌、高效反硝化脱氮菌及高效脱色菌的厌氧及兼氧微生物。
5.如权利要求3所述的一种固定化功能微生物废水深度处理装置，其特征在于，好氧BAFB反应器(3)投加的固定化功能微生物活性微球，包埋的是高效氨氧化菌、高效硝化菌、高效苯酚类降解菌及高效COD降解菌这类针对特征污染物的高效功能微生物。
6.采用如权利要求2所述装置的一种固定化功能微生物废水深度处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一.物化处理：中间调节池(1)导入常规二级生活处理出水，调节水质的pH，稳定兼氧BAFB工艺进水的水质水量;
步骤二.兼氧BAFB工艺：中间调节池(1)出水进入兼氧BAFB反应器(2);所述兼氧BAFB反应器(2)投加固定化功能微生物活性微球填料;
步骤三.好氧BAFB工艺：兼氧BAFB反应器(2)出水进入好氧BAFB反应器(3);所述好氧BAFB反应器(3)投加固定化功能微生物活性微球填料;
步骤四.沉淀与回流工艺：好氧BAFB反应器(3)一部分出水进入沉淀池(4)，另一部分出水通过硝化液回流管(5)回流至兼氧BAFB反应器(2)，进行反硝化去除TN;
步骤五.沉淀池(4)实现泥水分离，出水达标排放。
7.如权利要求6所述的一种固定化功能微生物废水深度处理工艺，其特征在于，步骤二和步骤三中的固定化功能微生物活性微球采用包埋法，具体制备步骤如下：
步骤1、包埋剂的制备：将50~100g的聚乙烯醇和5~20g的海藻酸钠加入0.2L的水中混合，然后置于95℃的热水中水浴溶解后制得包埋剂;
步骤2、混合液的制备：在包埋剂中加入5~20g粒径为0.03~0.05mm的磁铁粉及5~20g粒径小于0.075mm的粉末活性炭，混合均匀后得到混合液;
步骤3、菌泥的加入：功能微生物经离心收集后制得菌泥，将60g菌泥用20ml0.9wt%氯化钠去离子水悬浮后加入到冷却至室温的混合液中，混合均匀后过滤;
步骤4、硼酸-氯化钙交联剂的制备：配制饱和硼酸溶液，每升饱和的硼酸溶液中加入氯化钙10-30g，充分溶解后，用碳酸钠将溶液的pH调至6-7，将配制好的溶液放置在4-8℃下预冷;
步骤5、将步骤3得到的混合液滴入步骤4配制的交联剂中制备成粒径在2-5mm的微球，4-8℃下静置12-36小时;
步骤6、将所得的微球用0.9Wt%NaCl去离子水洗涤2-3次，得到微生物微球。
8.如权利要求7所述的一种固定化功能微生物废水深度处理工艺，其特征在于，本工艺步骤二中，按体积比，兼氧BAFB反应器(2)中固定化功能微生物活性微球的投加填充率为30%～50%;兼氧BAFB反应器(2)投加的固定化功能微生物活性微球包埋的是高效水解菌、高效反硝化脱氮菌及高效脱色菌的厌氧及兼氧微生物，控制系统溶解氧，控制兼氧BAFB反应器(2)的DO<0.5mg/L;兼氧BAFB反应器(2)水力停留时间在8-12h。
9.如权利要求7所述的一种固定化功能微生物废水深度处理工艺，其特征在于，本工艺步骤三中，按体积比，好氧BAFB反应器(3)中固定化功能微生物活性微球的投加填充率为30%～50%;好氧BAFB反应器(3)投加的固定化功能微生物活性微球是高效氨氧化菌、高效硝化菌、高效苯酚类降解菌及高效COD降解菌这类针对特征污染物的高效功能微生物;控制好氧BAFB反应器(3)的DO控制在2.0-4.0mg/L;好氧BAFB反应器(3)水力停留时间在3-8h。
说明书
一种固定化功能微生物废水深度处理装置和工艺
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及为一种固定化功能微生物废水深度处理装置和工艺。
背景技术
我国是一个资源型缺水国家，人均水资源占有量仅为世界人均占有量的 1/4;同时，我国又是一个水质型缺水国家，经济的快速发展，随之而来的严重的水污染，加大了水资源的压力，制约了经济社会发展。一方面，随着国家污水处理标准的日益严格，城市中很多现有的污水处理设备处理出水已经无法满足相关的排污标准，这些污水处理设备亟待提标升级;另一方面，污水处理厂进行提标改造，受到很多因素的限制，比如资金、占地面积、工艺的局限等等，提标改造具有很高的难度。为了降低污水厂提标改造的难度，提高污水的处理效率，缓解水资源的压力，需要不断的技术创新，对废水常规二级生化废水处理出水进行深度处理，满足排放要求。
目前，通常采用二级生化处理废水，根据污水二级处理技术净化功能对污水所能达到的处理程度，一般情况下，污水中还含有相当数量的有机污染物、无机污染物、植物性营养盐和重金属等有毒有害物质。污水的深度处理是对污水二级处理厂的出水进行进一步处理，以去除其中的悬浮物和溶解性无机物与有机物等，使之达到相应的水质标准。目前污水深度处理主要处理方法有物理化学法(过滤、沉淀、化学氧化、离子交换、膜分离等)、生物膜法等，这些污水深度处理方法在实际工程应用中普遍存在着工艺运行不稳定，占地面积大，设备投资高，运行成本大，处理效果不理想等问题。
综上所述，由于二级处理出水有机物浓度低、可生化性差的特点，如何在低投入低能耗的前提下提高二级生化出水的可生化性，强化污染物的去除效果是生物法深度处理废水研究的难点和重点。
发明内容
本发明的目的是为了解决污水二级处理后出水深度处理工艺普遍存在着工艺运行不稳定，出水不达标、升级改造困难或资金投入大等问题，而提供一种固定化功能微生物废水深度处理装置和工艺。
本发明实现其目的采用的技术方案如下。
一种固定化功能微生物废水深度处理装置，包括中间调节池、兼氧BAFB反应器、好氧BAFB反应器和沉淀池;所述中间调节池的出口连接兼氧BAFB反应器;所述好氧BAFB反应器入口连接兼氧BAFB反应器，出口连接沉淀池;所述兼氧BAFB反应器和好氧BAFB反应器之间设置有硝化液回流管;所述硝化液回流管入口连接于好氧BAFB反应器，出口连接于兼氧BAFB反应器。
所述兼氧BAFB反应器和好氧BAFB反应器均投加固定化功能微生物活性微球填料，按体积比，投加填充率为30%～50%。
固定化功能微生物活性微球采用包埋法，将功能微生物菌剂和以聚乙烯醇和海藻酸钠为主体的包埋剂混合均匀后通过颗粒制作工艺，形成将微生物包埋在聚乙烯醇载体内的颗粒，并在制备的过程中加入一定量的磁铁粉及粉末活性炭。
兼氧BAFB反应器投加的固定化功能微生物活性微球，包埋的是高效水解菌、高效反硝化脱氮菌及高效脱色菌的厌氧及兼氧微生物。
好氧BAFB反应器投加的固定化功能微生物活性微球，包埋的是高效氨氧化菌、高效硝化菌、高效苯酚类降解菌及高效COD降解菌这类针对特征污染物的高效功能微生物。
一种固定化功能微生物废水深度处理工艺，包括以下步骤：
步骤一.物化处理：中间调节池导入常规二级生活处理出水，调节水质的pH，稳定兼氧BAFB工艺进水的水质水量;
步骤二.兼氧BAFB工艺：中间调节池出水进入兼氧BAFB反应器;所述兼氧BAFB反应器投加固定化功能微生物活性微球填料;
步骤三.好氧BAFB工艺：兼氧BAFB反应器出水进入好氧BAFB反应器;所述好氧BAFB反应器投加固定化功能微生物活性微球填料;
步骤四.沉淀与回流工艺：好氧BAFB反应器一部分出水进入沉淀池，另一部分出水通过硝化液回流管回流至兼氧BAFB反应器，进行反硝化去除TN;
步骤五.沉淀池实现泥水分离，出水达标排放。
步骤二和步骤三中的固定化功能微生物活性微球采用包埋法，具体制备步骤如下：
步骤1、包埋剂的制备：将50~100g的聚乙烯醇和5~20g的海藻酸钠加入0.2L的水中混合，然后置于95℃的热水中水浴溶解后制得包埋剂;
步骤2、混合液的制备：在包埋剂中加入5~20g粒径为0.03~0.05mm的磁铁粉及5~20g粒径小于0.075mm的粉末活性炭，混合均匀后得到混合液;
步骤3、菌泥的加入：功能微生物经离心收集后制得菌泥，将60g菌泥用20ml0.9wt%氯化钠去离子水悬浮后加入到冷却至室温的混合液中，混合均匀后过滤;
步骤4、硼酸-氯化钙交联剂的制备：配制饱和硼酸溶液，每升饱和的硼酸溶液中加入氯化钙10-30g，充分溶解后，用碳酸钠将溶液的pH调至6-7，将配制好的溶液放置在4-8℃下预冷;
步骤5、将步骤3得到的混合液滴入步骤4配制的交联剂中制备成粒径在2-5mm的微球，4-8℃下静置12-36小时;
步骤6、将所得的微球用0.9Wt%NaCl去离子水洗涤2-3次，得到微生物微球。
本工艺步骤二中，按体积比，兼氧BAFB反应器中固定化功能微生物活性微球的投加填充率为30%～50%;兼氧BAFB反应器投加的固定化功能微生物活性微球包埋的是高效水解菌、高效反硝化脱氮菌及高效脱色菌的厌氧及兼氧微生物，控制系统溶解氧，控制兼氧BAFB反应器的DO<0.5mg/L;兼氧BAFB反应器水力停留时间在8-12h。
本工艺步骤三中，按体积比，好氧BAFB反应器中固定化功能微生物活性微球的投加填充率为30%～50%;好氧BAFB反应器投加的固定化功能微生物活性微球是高效氨氧化菌、高效硝化菌、高效苯酚类降解菌及高效COD降解菌这类针对特征污染物的高效功能微生物;控制好氧BAFB反应器的DO控制在2.0-4.0mg/L;好氧BAFB反应器水力停留时间在3-8h。
废水经二级处理后的出水接本发明的废水深度处理装置，能够很好解决二级处理出水基质浓度低，微生物量的限制和生物毒抑制微生物生长等存在的问题，而且本发明具有污染物去除效果好、处理流程简单、运行管理方便、占地面积小、基建投资少、无异味、出水水质稳定的优点，且满足排放要求。