申请日2009.04.09
公开(公告)日2010.01.27
IPC分类号C02F9/04; C02F1/66; C02F11/00; C02F1/52; C02F1/72; C02F1/50
摘要
本实用新型属于环境工程水污染处理与控制技术领域，具体涉及一种移动式一体化生物性污染废水处理装置。由加药模块、反应模块、污泥处理模块和电控柜组成，各模块间经管道和阀门连接，加药模块包括加药罐、自来水进水口、加药罐搅拌器和加药泵;处理模块包括pH调节池、混凝沉淀池、芬顿氧化池、污水进水口，提升泵、调节阀门、污水管和排泥管;污泥处理模块包括污泥池、板框压滤机和螺杆泵，电控柜分别连接搅拌器和各种泵。整个装置可安置于一个集装箱内。生物性污染废水经过本装置处理后，水质达到或高于《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB8918-2002)》二级排放标准，可直接排放入下水管道。本实用新型结构简单，构思新颖，使用灵活，处理效果好，占地面积小。
权利要求书
1、一种移动式一体化生物性污染废水处理装置，由加药模块、反应模块、污泥处理 模块和电控柜(15)组成，各模块间经管道和阀门连接，其特征在于：
加药模块加药罐(1)、自来水管(29)、自来水进水口龙头(2)、加药罐搅拌器(25)和加 药泵(26)，加药罐(1)为6个，每个加药罐(1)上方中心处均设有自来水进水口龙头(2)， 进水口龙头(2)连接自来水管(29)，加药罐(1)内设有加药罐搅拌器(25)和加药泵(26);
处理模块包括pH调节池(5)、混凝沉淀池(7)、芬顿氧化池(9)、污水进水口(11)，提 升泵(12)、调节阀门(23)、污水管(27)和排泥管(28)，pH调节池(5)、混凝沉淀池(7)和芬 顿氧化池(9)内均设有搅拌器(16).pH调节池(5)上方设有进水口(6)，进水口(6)连接污水 管(27)，pH调节池(5)一侧设有出水管(17)，出水管(17)依不同高度设有排水口，pH调节 池(5)的池底呈锥形，锥形底部设有排泥口(20)，排泥口(20)连接排泥管(28);混凝沉淀 池(7)设有进水口(8)，进水口(8)连接污水管(27)，混凝沉淀池(7)一侧设有出水管(18)， 出水管(18)依不同高度设有排水口，混凝沉淀池(7)池底呈锥形，锥形底部设有排泥口 (21)，排泥口(21)连接排泥管(28);芬顿氧化池(9)上方设有进水口(10)，进水口(10)连 接污水管(27)，芬顿氯化池(9)一侧设有出水管(19)，出水管(19)依不同高度设有排水口， 芬顿氧化池(9)池底锥形底部设有排泥口(22)，排泥口(22)连接排泥管(28);污水管(27) 一端设有污水进水口(11)，污水进水口(11)连接提升泵(12);
污泥处理模块包括污泥池(13)、板框压滤机(3)和螺杆泵(4)，排泥管(28)一端连接污 泥池(13)底部，污泥池(13)和板框压滤机(3)通过排泥管道(14)连接。螺杆泵(4)位于板框 压滤机(3)底部，污泥池(13)的底部呈锥形，锥形底部下方设有排泥口(24);
电控柜(15)分别连接搅拌器(16)、加药罐搅拌器(25)、加药泵(26)、螺杆泵(4)、提 升泵(12)。
2、根据权利要求1所述的移动式一体化生物性污染废水处理装置，其特征在于整个 装置安置于一个集装箱内。
说明书
移动式一体化生物性污染废水处理装置
技术领域
本实用新型属于环境工程水污染处理与控制技术领域，具体涉及一种移动式一体化生 物性污染废水处理装置。
背景技术
生物经济已经成为我国又一个新的经济增长点，生物科学技术在制药业、医疗业、农 业等方面迅速发展，应用广泛，对缓解人类所面临的人口、资源、环境的矛盾方面扮演着 不可或缺的角色。但是其自身潜在的威胁与风险，已日益引起人们的普遍关注和警觉。生 物实验室中产生的生物活性物质、在实验室通过人工诱变及基因工程的构建使生物产生突 变或构建获得的基因工程菌、病毒和癌细胞等，以及在实验室中采用的诱变剂、生化药物 等，这些物质一旦进入环境，就会对人体健康和生态安全造成巨大威胁。
一般来说，生物实验室废水的水质特征是1)有机污染物(CODcr)含量较高，其主 要成分为实验室用的化学药品、有机溶剂以及死亡微生物残体等;2)实验室污水中还含 有较大量的洗涤剂成分如阴离子表面活性剂(LAS);3)细菌总数较高，通常为105-106 数量级，可能含有基因工程菌、致病菌等;4)含有生物活性物质(如DNA片段)，病毒、 癌细胞等。
大量的文献调研表明，目前国内外尚缺乏对生物实验室废水进行有效处理的方法，多 数生物实验室废水是直接排放至城市排水管网进入城市污水处理厂，其在城市排水管网的 输送过程中对人体健康和生态安全会造成威胁，且城市污水处理厂对这类废水也没有针对 性的处理工艺，在处理过程或排水水体后对人体健康和生态安全具有很高的危险性。
去除废水中的有机污染物，主要的处理方法包括好氧生物处理、高级化学氧化、吸附 法等，尤其以好氧生物处理应用广泛。但研究发现，生物实验室废水中所含的LAS在曝气 时产生大量泡沫使微生物流失而无法进行，用臭氧等高级化学氧化法时也有相同的问题。 且生物处理、吸附法均不能对生物实验室废水中的细菌和病毒进行有效的消毒和灭菌，也 不能有效去除LAS。去除废水中的LAS，主要的处理方法为：混凝沉淀法、泡沫分离法等。 泡沫分离法能有效去除废水中的LAS，但它不能去除废水中的其它溶解性有机物，也不能 对生物实验室废水中的细菌和病毒进行有效的消毒和灭菌，且泡沫分离法的设备昂贵，运 行能耗高。混凝沉淀法设备投资、运行能耗相对较低。但单纯依靠混凝沉淀的方法难以去 除小分子结构的有机物，混凝沉淀只能将大分子有机物通过电中和及其共沉淀等作用去 除，而小分子有机物仍然残留于废水中，导致CODcr去除效率较低，去除LAS的效率也 相对较低。且和泡沫分离法相同，不能有效处理生物实验室废水中的溶解性有机物、细菌 和病毒。
去除废水中的细菌及病毒的主要处理方法包括：液氯、臭氧等强氧化性物质进行消毒 灭菌，或UV消毒。采用常规消毒的方式(如液氯消毒)能够灭活废水中的细菌，但是对 病毒类、基因片段以及癌细胞等的处理效率不够高，且加氯消毒方式会产生氯化消毒副产 物等环境生态有害物质。UV消毒不会形成有毒消毒副产物，但对废水中的病菌、病毒、 基因片段以及癌细胞等的处理效率均不够高，且经UV消毒后的病菌见光后又容易复活， 不甚可靠。且除臭氧外的方法对有机污染物的降解去除功能均很弱。而对于生物性污染废 水既需要对其中的基因工程菌、癌细胞、病毒等进行灭菌消毒，也需对其中的有机污染物 进行有效去除。
发明内容
本实用新型的目的在于提出一种高效的移动式一体化生物性污染废水处理装置。
本实用新型提出的移动式一体化生物性污染废水处理装置，由加药模块、反应模块、 污泥处理模块和电控柜15组成，各模块间经管道和阀门连接，其中，
加药模块包括加药罐1、自来水管29、自来水进水口龙头2、加药罐搅拌器25和加药 泵26，加药罐1为6个，每个加药罐1上方中心处均设有自来水进水口龙头2，进水口龙 头2连接自来水管29，加药罐1内设有加药罐搅拌器25和加药泵26;
处理模块包括pH调节池5、混凝沉淀池7、芬顿氧化池9、污水进水口11，提升泵12、 调节阀门23、污水管27和排泥管28，pH调节池5、混凝沉淀池7和芬顿氧化池9内均设 有搅拌器16.pH调节池5上方设有进水口6，进水口6连接污水管27，pH调节池5一侧设 有出水管17，出水管17依不同高度设有排水口，pH调节池5的池底呈锥形，锥形底部设 有排泥口20，排泥口20连接排泥管28;混凝沉淀池7设有进水口8，进水口8连接污水 管27，混凝沉淀池7一侧设有出水管18，出水管18依不同高度设有排水口，混凝沉淀池 7池底呈锥形，锥形底部设有排泥口21，排泥口21连接排泥管28;芬顿氧化池9上方设 有进水口10，进水口10连接污水管27，芬顿氯化池9一侧设有出水管19，出水管19依 不同高度设有排水口，芬顿氧化池9池底锥形底部设有排泥口22，排泥口22连接排泥管 28;污水管27一端设有污水进水口11，污水进水口11连接提升泵12;
污泥处理模块包括污泥池13、板框压滤机3和螺杆泵4，排泥管28一端连接污泥池 13底部，污泥池13和板框压滤机3通过排泥管道14连接。螺杆泵4位于板框压滤机3底 部，污泥池13的底部呈锥形，锥形底部下方设有排泥口24;
电控柜15分别连接搅拌器16、加药罐搅拌器25、加药泵26、螺杆泵4、提升泵12。
本实用新型中，整个装置可安置于一个集装箱内，达到移动式处理的目的。生物性污 染废水经过本系统处理后，水质达到或高于《城镇污水处理厂污染物排放标准 (GB8918-2002)》二级排放标准，可直接排放入下水管道，达到了一体化处理的目的。
本实用新型的工作过程如下：
(1)药品固体或浓缩液投入加药罐，加水稀释，备用。
(2)生物性污染废水通过泵抽取进入pH调节池，在pH调节池中投加稀H2SO4(30 %)作为pH调节剂，使与废水pH降至2左右，搅拌10-30min，进行初步杀菌。
(3)初步杀菌后废水进入混凝沉淀池，加入NaOH调节为中性，并加入CaO与废水 中LAS进行化学反应形成小的沉淀悬浮物，CaO摩尔投加量相当于LAS摩尔浓度的 0.75-1.0倍，化学反应时间10-20min。加入PAFCS进行快速搅拌(300r/min)，混合时间 为1-2min，投加量为40-60mg/L;投加PAM0.5-1.0mg/L，絮凝时间为15-30分钟，此过程 在慢速搅拌(60r/min)中进行，保证大颗粒絮体的形成;静置45-60分钟，大量的絮体沉 入沉淀池底部得到去除，沉淀后废水中CODcr去除率达60%以上，LAS去除率达到50% 以上，部分细菌同时得到去除;污泥排入污泥池。
(4)沉淀后的废水上清液进入Fenton氧化池进行Fenton氧化，运行条件为H2O2投 加量0.044-0.18mol/L，硫酸亚铁投加量按照mol(H2O2)/mol(Fe2+)比为20∶0.5-20∶2进行投加， 用酸调节溶液pH在2-4，反应3.5-5.5h，在此过程进行中速搅拌(100r/min)，处理出水CODcr 小于100mg/L;投加NaOH或者CaO调节出水pH为中性;经二次沉淀池沉淀90-120分钟 后，排放。污泥排入污泥池。
(5)污泥经板框式压泥机处理后收集。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型结构简单，构思新颖，使用灵活，处理效果 好，占地面积小。