申请日2018.10.08
公开(公告)日2019.02.26
IPC分类号C02F9/14; C02F3/32; B01D65/02; C02F101/34
摘要
本发明公开了一种处理含酚废水的藻‑‑膜反应器，主要由原水箱、曝气装置、圆筒形反应器、藻体浓度在线检测系统、蠕动泵或吸水泵和清液储存罐等组成。通过植物生长灯提供微藻生长所需的光照;通过圆形或十字型空气分布器使微藻和含酚废水充分混合，并供给微藻生长所需的氧气和减缓膜污染;膜组件通过蠕动泵或吸水泵与清液储存罐相连，直接完成降解后含酚废水的深度处理;藻体浓度在线检测系统实时检测废水中的微藻的浓度，保证微藻对含酚废水的降解效果。本发明具有含酚废水去除效率高、处理成本低、易于操作等特点;适用于含酚废水及其它有机物废水的处理与资源化，具有极其广阔的应用前景。
权利要求书
1.一种处理含酚废水的藻--膜反应器，主要由原水箱、曝气装置、圆筒形反应器、藻体浓度在线检测系统、蠕动泵或吸水泵和清液储存罐等组成，其特征在于：将微藻与膜反应器进行结合，协同完成含酚废水的处理与资源化。
2.根据权利要求1所述的一种处理含酚废水的藻--膜反应器，其特征在于：所述原水箱出水口处设有筛网，用于含酚废水的预处理。
3.根据权利要求1所述的一种处理含酚废水的藻--膜反应器，其特征在于：所述的圆筒形反应器由植物生长灯、搅拌器、曝气头、膜组件等组成;其中，膜组件位于反应器的中下部，通过管道与流量计、压力表、蠕动泵和清液储存罐相连接;曝气头和搅拌器分别位于膜组件的正下方和上方，以防止微藻的重力下沉和减少膜污染;植物生长灯位于圆筒形反应器的上方，模拟自然光照，促进微藻进行光合作用。
4.根据权利要求1所述的一种处理含酚废水的藻--膜反应器，其特征在于：所述的藻体浓度在线检测系统为自行设计、组装，可实时对废水中的微藻的浓度进行检测，保证圆筒形反应器中微藻的浓度稳定，以高效降解含酚废水。
5.根据权利要求3所述的一种处理含酚废水的藻--膜反应器，其特征在于：所采用的膜组件为具有抗污染和自清洁性能的动态性超滤或微滤膜组件，型式为平板式或中空纤维式或中空管式，工作压力0.01-0.25MPa;膜组件通过蠕动泵或吸水泵与清液储存罐相连，直接完成微藻和含酚废水的澄清分离。
6.根据权利要求3所述的一种处理含酚废水的藻--膜反应器，其特征在于：所述的超滤膜的截留分子量为45000-150000MW，所述的微滤膜的孔径为0.05-0.22μm。
7.根据权利要求3所述的一种处理含酚废水的藻--膜反应器，其特征在于：所述的曝气头为圆形或十字型空气分布器。
说明书
一种处理含酚废水的藻--膜反应器
技术领域
本发明涉及一种工业有机废水资源化处理系统，特别是涉及一种采用新型藻--膜反应器处理含酚废水的方法及处理系统。
背景技术
酚类化合物是一类原生质毒物，几乎对所有生物均有毒杀作用，尤其对人体的神经系统危害较大，是美国国家环境保护总署(EPA)列出的129种优先控制的污染物之一，含酚废水在我国水污染控制中也被列为重点解决的有害废水之一。酚类化合物在环境中广泛存在，是检测有机污染的指示物，是我国优先监测的持久性有机物，已经被列入具有致癌性单环芳烃之列。大部分酚类易溶于水、结构稳定并且难分解和转化，使其在自然界中不断积累，给自然环境造成严重危害。如何有效地处理含酚废水是环境污染防治领域必须解决的问题。
多年来，国内外学者对含酚废水处理做了大量的研究工作，并且研究、确定了多种有效的处理方法。目前，含酚废水的处理技术有物理法和化学法。物理法即利用物理作用除去含酚废水中的污染物以达到排放标准的方法，主要包括溶剂萃取法、吸附法和膜分离法等。化学法包括化学氧化法、紫外氧化法、光化学氧化法、化学沉淀法、离子交换法、液膜法等。由于这些方法过程复杂且费用较高，有些还会产生有害的副产物，因而生物法处理含酚废水研究得到越来越多的关注，并逐渐被推广应用。
微藻因具有较大的吸附能力和生物降解能力，越来越多地用于有机物的去除，例如芳香族化合物、类固醇化合物、农药、油类污染物等。微藻在生长繁殖过程中，能将水体中的有机化合物作为同化碳源、氮源及硫源来富积吸收，故微藻能降解如农药、碳氢化合物、多环芳烃、金属有机物等多种有机化合物。60多年前，Oswald等就研究了微藻在修复受酚类污染的水体方面的作用;之后学者们又研究发现小球藻Chlorella sp.、栅藻Scenedesmussp.、月牙藻Selenastrum capri –cornutum、扁藻Tetraselmis marina、棕鞭藻Ochromonasdanica、鞘丝藻Lyngbya gracilis、念珠藻Nostocpunctiforme、颤藻Oscillatoriaanimalis等能降解酚类化合物，并进行了相关的机理与应用研究。
目前，人们开展了各种藻类生物反应器的研究，以期实现微藻的高产率和废水处理的高效率，但这些处理系统大多结构较复杂，操作难度大，很难达到理想的废水处理效果。为解决以上技术难题，本发明提供一种新型处理含酚废水的藻--膜反应器及含酚废水资源化处理的新工艺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种集有机物降解反应与藻水分离于一体的新型藻--膜反应器，实现含酚废水从反应器中直接处理，达到工业废水的综合排放标准。本发明所提供的新型藻--膜反应器及去除含酚废水的方法，其主体思路是：第一步，首先将含酚废水引入原水箱进行预处理，去除废水中的悬浮物等杂质;第二步，将预处理后的含酚废水送入反应器中进行生物降解处理，含酚废水与微藻充分混合、完成降解反应后，在蠕动泵或吸水泵的作用下经膜组件过滤、回收储存。
为解决这一技术问题，本发明提供了一种处理含酚废水的藻--膜反应器，主要由原水箱、曝气装置、圆筒形反应器、藻体浓度在线检测系统、蠕动泵或吸水泵和清液储存罐等组成;其特征是将微藻与膜反应器结合，协同完成含酚废水的处理。
所述的圆筒形反应器由植物生长灯、搅拌器、曝气头、膜组件等组成，其中膜组件位于反应器的中下部，通过管道与流量计、压力表、蠕动泵和清液储存罐相连接;曝气头和搅拌器分别位于膜组件的正下方和上方，以防止微藻的重力下沉和减少膜污染;植物生长灯位于圆筒形反应器的上方，模拟自然光照，促进微藻进行光合作用。
所述的原水箱出水口处设有筛网，用于含酚废水的预处理;其底部须高于圆筒形反应器的顶部，以确保含酚废水在不采用泵送的情况下依靠自身重力实现相邻设备之间的顺畅流动。
所述的曝气装置由曝气机、空气流量计、曝气头等组成，所需的气体由曝气机通过管道输送到反应器底部的曝气头供给;所述的曝气头为圆形或十字型空气分布器。
所述的膜组件为具有抗污染和自清洁性能的动态性超滤或微滤膜组件，型式为平板式或中空纤维式或中空管式，工作压力0.01-0.25MPa。
所述的超滤膜的截留分子量为45000-150000MW，所述的微滤膜的孔径为0.05-0.22μm。
所述的藻体浓度在线检测系统为自行设计、组装，可实时对废水中的微藻的浓度进行检测，保证圆筒形反应器中微藻的浓度稳定，以高效降解含酚废水。
有益效果：本发明所提供的一种处理含酚废水的藻--膜反应器适合于采用连续或半连续工艺实现含酚废水处理与资源化，实现了一体化操作，具有含酚废水去除效率高、处理成本低、易于操作等特点;适用于含酚废水及其它有机物废水的处理与资源化，具有极其广阔的应用前景。