申请日2012.08.03
公开(公告)日2012.11.28
IPC分类号C02F3/28
摘要
本发明公开了一种提高废水可生化性的废水生物深度处理技术。该技术通过在缺氧生物反应器搅拌桨四周固定还原性金属条，并配合使用机械搅拌，使还原性金属与废水中的氧化性物质(如溶解氧)反应并缓慢释放金属离子，从而降低反应器内缺氧生物污泥的氧化还原电位，有效提高废水的可生化性而利于进一步生化处理。该技术可用于经常规生物处理后排放废水的深度处理，是一种高效、低廉、操作方便的废水生物处理深度技术。
权利要求书
1.一种废水生物深度处理技术，其特征在于：通过在储有废水的缺氧生物反应器搅拌桨四周固定还原性金属条，配合使用机械搅拌，使泥水处于完全混合的状态，避免金属表面微生物附着导致其钝化，使还原性金属与废水中的氧化性物质反应并缓慢释放金属离子，从而降低反应器内缺氧生物污泥的氧化还原电位，有效提高废水的可生化性，用于经常规生物处理后排放废水的进一步深度处理。
2.根据权利要求1所述的废水生物深度处理技术，其特征在于：所述的缺氧生物反应器为敞口的可与空气接触的生物处理废水装置。
3.根据权利要求1所述的废水生物深度处理技术，其特征在于：所述的还原性金属条是去除了其表面油污、油漆和锈蚀的普通铁、钢或铝条;所述的机械搅拌为中心机械搅拌或液下机械搅拌，搅拌速度梯度为20-70s-1，至泥水处于完全混合的状态;所述的缺氧生物反应器运行时其内部废水温度为常温，pH在6-9。
4.根据权利要求1所述的废水生物深度处理技术，其特征在于：所述的铁、钢或铝条放置的量应能使反应器内废水的氧化还原电位保持在-100mV以下。
5.根据权利要求1所述的废水生物深度处理技术，其特征在于：所述的常规生物处理后排放废水包括各种工业废水经常规生物处理后，可生化性差的排放废水。
说明书
一种废水生物深度处理技术
技术领域
本发明涉及一种可提高废水可生化性(以生物需氧量/化学需氧量比即B/C比表征)的废水生物深度处理技术，属于废水生物处理技术领域。
背景技术
在废、污水处理领域，相比于混凝沉淀、吸附、Fenton等物理、化学处理方法，生物处理技术成本低廉、操作简便、性价比高，是使用最为普遍的一种废水处理技术，其主要包括好氧、缺氧、厌氧及厌氧-好氧等方法。然而，经常规生物处理后的出水，溶解氧(DO)高，生物需氧量/化学需氧量比(B/C比)低，可生化性差，一般难以再进行生物深度处理。
零价铁技术是利用铁单质的还原性将污染物还原的方法，除了铁直接还原外，铁与惰性物质形成电池对，形成新生态[H]和Fe2+还可参与还原作用，可有效还原有机污染物，快速消耗水体中的DO，显著降低生物反应器内的氧化还原电位，提高废水B/C比，为进一步好氧生物处理创造极为有利的条件。但是，铁在实际应用中的最大问题是铁屑床的板结，特别是在好氧生物反应池中，设备运行时，铁屑表面由于与氧反应产生铁锈，以及微生物的沉积，铁屑床会形成板结，阻塞水流通过，造成局部沟流或短路，影响污水处理效率，同时，铁屑表面的沉积物会阻止零价铁继续进行反应，这种钝化效应更加重了处理的难度，由此导致零价铁寿命短，工艺管理复杂，实际工程中成功运行的例子不多。
专利CN200810010381.6将零价铁置于厌氧反应器外部，与空气接触，可以提高污水常规生物处理的脱磷效率，但是，该方法仍无法克服零价铁的生锈和板结问题，同时由于设于外部，也弱化了零价铁对厌氧的促进作用。专利CN200910012293.4中，将零价铁至于厌氧反应器中，由于处于厌氧环境，阻止了零价铁表面铁锈的生成，在一定程度上提高了印染废水的处理效果。但是，该方法在运行一段时间后，由于微生物的附着，铁屑床层逐渐被覆盖，零价铁床层的活性逐渐降低，仍没有解决铁屑床的板结、失活问题。专利CN101928066 A在此基础上作了进一步改进，通过外加电压调控铁床层中零价铁的溶解，强化零价铁表面的氧化还原反应，从而克服由于微生物附着造成的零价铁失活的现象。但通过外加电压来调控铁溶解的方法，一方面增加了设备的复杂性和实际操作难度，另一方面也未能完全解决微生物在铁屑床附着沉积的问题。
综上所述，国内外有将零价铁通过铁屑床的方式置入厌氧生物反应器，从而提高反应器处理效果的方法，但已有方法均没有完全解决微生物在铁屑床附着沉积导致铁屑床板结钝化的问题。
发明内容
本发明的目的是在于克服现有技术的不足，提供一种可提高废水可生化性(B/C比)的并解决零价铁表面沉积问题的高效、低廉、操作方便的废水生物处理深度技术。
为了实现上述目的的本发明采用如下技术方案：
一种废水生物深度处理技术，其特征在于：通过在储有废水的缺氧生物反应器搅拌桨四周固定还原性金属条，配合使用机械搅拌，使泥水处于完全混合的状态，避免金属表面微生物附着导致其钝化，使还原性金属与废水中的氧化性物质反应并缓慢释放金属离子，从而降低反应器内缺氧生物污泥的氧化还原电位，有效提高废水的可生化性，用于经常规生物处理后排放废水的进一步深度处理。
所述的废水生物深度处理技术，其特征在于：所述的缺氧生物反应器为敞口的可与空气接触的生物处理废水装置。
所述的废水生物深度处理技术，其特征在于：所述的还原性金属条是去除了其表面油污、油漆和锈蚀的普通铁、钢或铝条;所述的机械搅拌为中心机械搅拌或液下机械搅拌，搅拌速度梯度为20-70s-1，至泥水处于完全混合的状态;所述的缺氧生物反应器运行时其内部废水温度为常温，pH在6-9。
所述的废水生物深度处理技术，其特征在于：所述的铁、钢或铝条放置的量应能使反应器内废水的氧化还原电位保持在-100mV以下。
所述的废水生物深度处理技术，其特征在于：所述的常规生物处理后排放废水包括各种工业废水经常规生物处理后，可生化性差的排放废水。
本发明与现有技术相比，具有显著优点：
(1)废水经常规生物处理处理后，出水的B/C比低、DO高，继续采用生物处理，处理效果不明显，采用本发明的废水生物深度处理技术，可快速消耗水体中的DO，为生物缺氧反应创造有利条件，提高废水的B/C比2~5倍以上，从而提高对经生物处理后出水的处理效果。
(2)在缺氧污泥池中放置还原性金属，并采用机械搅拌方式，一方面泥水处于完全混合的状态，可促进污染物降解的生物反应;另一方面，在机械搅拌及缺氧条件下，可防止污泥的沉积和铁、铝等还原性物质表面因生锈或微生物等的沉积导致其板结和钝化的问题。由于机械搅拌为缺氧污泥池本身所需动力，相比较于厌氧反应器外加电场的内置零价铁方法，无需额外增加处理装置和运行电力成本，操作易于控制;
(3)提高废水可生化性的废水深度处理技术由于采用铁、铝条作为还原剂，价廉且消耗量小，对水处理成本的提高有限，易于操作管理。