申请日2017.11.24
公开(公告)日2018.03.02
IPC分类号C02F3/34; C02F101/30
摘要
本发明提供了一种耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备及方法，属于废水处理领域，其中耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备，包括生化反应单元和泵;生化反应单元的底端设置有入流管，顶端设置有出流管，泵设置在入流管内;生化反应单元的内部设置有竖直设置的流道;流道的下侧连通用于气体进入的气道;气道与流道的连接口为入气口;流道内在入气口的上方设置有微生物转化填料;微生物转化填料内设置有转化微生物群落。通过本发明提供的设备，可以通过微生物转化填料内的微生物将液态物料内的有机物矿化为甲烷气体或二氧化碳，出料有机物大幅下降达标排放或进入下一环节回收利用。
摘要附图
权利要求书
1.一种耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备，其特征在于，包括生化反应单元和泵;
所述生化反应单元的底端设置有入流管，顶端设置有出流管，所述泵设置在所述入流管内;
所述生化反应单元的内部设置有竖直设置的流道;所述流道的下侧连通用于气体进入的气道;所述气道与所述流道的连接口为入气口;
所述流道内在所述入气口的上方设置有微生物转化填料;
所述微生物转化填料内设置有转化微生物群落。
2.根据权利要求1所述的耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备，其特征在于，所述入气口与所述微生物转化填料之间设置有匀流部，所述匀流部包括上滤网、下滤网和多个匀流珠，所述上滤网和所述下滤网之间形成容置所述匀流珠的匀流空间。
3.根据权利要求2所述的耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备，其特征在于，还包括微生物添加部，所述微生物添加部固定设置在所述生化反应单元的外侧，所述微生物添加部通过添加管与所述流道连通，所述添加管在所述流道的连接口在所述微生物转化填料的侧面。
4.根据权利要求3所述的耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备，其特征在于，所述微生物添加部包括用于培养微生物的培养室，所述培养室的底部与所述添加管连接，所述添加管内设置有单向阀。
5.根据权利要求4所述的耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备，其特征在于，所述微生物添加部包括储水箱和雾化喷头，所述储水箱的出口处设置有雾化喷头，所述雾化喷头设置在所述培养室的顶部。
6.根据权利要求1所述的耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备，其特征在于，所述入气口的朝向与所述流道的轴线异面。
7.一种耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放方法，其特征在于，使用权利要求1-6任一项所述的耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备实施，包括如下步骤：
提供液态物料，液态物料中包括至少一种有机污染指标;
将所述液态物料通过所述入流管引入所述流道，通过所述气道引入混合气体;
混合了所述混合气体的所述液态物料进入所述微生物转化填料，所述微生物转化填料内的微生物与所述混合气体接触，从而将所述液态物料内的所述有机污染指标进行生物降解或转化。
8.根据权利要求7所述的耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放方法，其特征在于，所述生物降解或转化的反应条件为：温度为0～60℃、pH为4.5～10.0、DO为0～20mg/l。
9.根据权利要求7所述的耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放方法，其特征在于，所述有机污染指标包括CODCr、TOC、TN、TP。
10.根据权利要求7所述的耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放方法，其特征在于，所述微生物包括产甲烷菌、甲烷氧化菌、反硝化菌，所述混合气体包括氢气、臭氧和含氧气体。
说明书
一种耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备及方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体而言，涉及一种耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备及方法。
背景技术
随着我国经济的发展，全国主要环保设施均已建立的背景情况下，政策和标准层面越来越重视废水的深度处理和近零排放。
目前关于废水深度处理的方法有多种，具体包括生化氧化、生化还原、化学氧化、吸附、膜过滤等，但对于难生物降解的废水是多种组合技术或者极端技术的组合，具体说明如下：
CN103288065A采用高温(180-280℃)高压(3.0-9.0)将废水中有机磷转化为无机磷，排水通过萃取方式去除无机磷，并最终实现有机磷、无机磷、总磷的去除。采用上述苛刻反应条件的原因是有机磷极难降解，具有阻燃性质(阻止燃烧或者氧化反应的自由基：H、OH、O等传递)。也正是由于上述原因，即使在高温高压条件下，反应效果仍不理想，湿式氧化尚难在国内外处理有机磷废水中大规模应用。同时，由于高温高压的苛刻反应条件，导致设备腐蚀、操作、投资、运行维护均面临较大的技术、经济、安全难题。
CN106630332A通过对反渗透浓液进行多级蒸发和分质结晶处理，最终实现废水的零排放和废物的资源化。此项技术具有技术可行，但经济不可行的缺点(蒸发成本较高、副产盐价值不高)，较难大面积推广。
CN105130088A通过对纳滤浓液混凝吸附、强制臭氧进行废水中有机成分的矿化，但由于其臭氧投加量极高，全部以臭氧强制降解有机物为主。从其案例考察来看，其排水CODCr依然偏高，高剂量的臭氧投加量导致运行成本较高，大量的混凝物存在资源浪费的情况(大量铁盐沉淀剂作为废物处理)。
CN101085693A中通过微生物增殖并排出增殖微生物(剩余污泥)的方式去除磷。但是无法对无机磷进行回收，大量的磷被浪费，降低了经济效益。
US20070808386利用在颗粒化生物反应池中颗粒化的甲烷氧化细菌从流入水和回水中脱除氮基组分。将不含氮基组分的处理水传送到缺氧池进行处理，并从缺氧池排出。但是这种方法使得无法及时补充甲烷氧化细菌，且对液态物料的处理方式单一，最终液态物料中依然具有其他多种有机污染指标。
综上所述，目前的废水深度处理、近零排放均存为多技术组合，面临技术过程管控点较多、设备维护保养复杂、运行稳定性待提高等诸多问题，同时手段以化学、物理手段为主，仅为污染物的转移，并未实现污染物的彻底降解和矿化。
发明内容
本发明提供了一种耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备及方法，旨在解决现有技术中耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备及方法存在的上述问题。
本发明是这样实现的：
一种耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备，包括生化反应单元和泵;
所述生化反应单元的底端设置有入流管，顶端设置有出流管，所述泵设置在所述入流管内;
所述生化反应单元的内部设置有竖直设置的流道;所述流道的下侧连通用于气体进入的气道;所述气道与所述流道的连接口为入气口;
所述流道内在所述入气口的上方设置有微生物转化填料;
所述微生物转化填料内设置有转化微生物群落。
在本发明的一种实施例中，所述入气口与所述微生物转化填料之间设置有匀流部，所述匀流部包括上滤网、下滤网和多个匀流珠，所述上滤网和所述下滤网之间形成容置所述匀流珠的匀流空间。
在本发明的一种实施例中，还包括微生物添加部，所述微生物添加部固定设置在所述生化反应单元的外侧，所述微生物添加部通过添加管与所述流道连通，所述添加管在所述流道的连接口在所述微生物转化填料的侧面。
在本发明的一种实施例中，所述微生物添加部包括用于培养微生物的培养室，所述培养室的底部与所述添加管连接，所述添加管内设置有单向阀。
在本发明的一种实施例中，所述微生物添加部包括储水箱和雾化喷头，所述储水箱的出口处设置有雾化喷头，所述雾化喷头设置在所述培养室的顶部。
在本发明的一种实施例中，所述入气口的朝向与所述流道的轴线异面。
一种耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放方法，其特征在于，使用上述的耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备实施，包括如下步骤：
提供液态物料，液态物料中包括至少一种有机污染指标;
将所述液态物料通过所述入流管引入所述流道，通过所述气道引入混合气体;
混合了所述混合气体的所述液态物料进入所述微生物转化填料，所述微生物转化填料内的微生物与所述混合气体接触，从而将所述液态物料内的所述有机污染指标进行生物降解或转化。
在本发明的一种实施例中，所述生物降解或转化的反应条件为：温度为0～60℃、pH为4.5～10.0、DO为0～20mg/l。
在本发明的一种实施例中，所述有机污染指标包括CODCr、TOC、TN、TP。
在本发明的一种实施例中，所述微生物包括产甲烷菌、甲烷氧化菌、反硝化菌，所述混合气体包括氢气、臭氧和含氧气体。
本发明的有益效果是：通过本发明提供的耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备，可以通过微生物转化填料内的微生物将液态物料内的有机物矿化为甲烷气体或二氧化碳，出料有机物大幅下降达标排放或进入下一环节回收利用。