CN107162198B - 一种高难度废水净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高难度废水净化装置，包括顶面开口的生物氧化池，所述生物氧化池顶面设有一个匹配的盖板，所述盖板底面均匀连接有若干填料柱，填料柱置于生物氧化池内，所述填料柱含有活性污泥填料，活性污泥填料内含有兼氧发酵菌群。该废水净化装置能够提高高难度有机废水的生物处理效率，并且有效降低外加碳源物的使用量，降低高难度废水的处理成本。

Description

一种高难度废水净化装置

技术领域

本发明涉及污水净化领域，具体涉及一种高难度废水净化装置。

背景技术

高浓度难降解有机废水的处理，是目前国内外污水处理界公认的难题。对于这类废水，目前国内外研究较多的有焦化废水、制药废水(包括中药废水)、石化含油类废水、纺织及印染废水、化工废水、油漆废水等行业性废水。所谓“高浓度”，是指这类废水的有机物浓度(以COD计)较高，一般均在2000mg/l以上，有的甚至高达每升几万至十几万毫克；所谓“难降解”是指这类废水的可生化性较低(BOD5/COD值一般均在0.3以下甚至更低，难以生物降解)。所以，业内普遍将COD浓度大于2000mg/l，BOD₅/COD值低于0.3的有机废水统一称为高浓度难降解有机废水。

高浓度难降解有机废水难于生物处理受多种因素影响，其中，现有废水处理方法存在较大问题。目前这类废水的生物处理，多采用好氧法或好氧法的改进型工艺为主，也有的采用厌氧生物处理，从这些工艺在国内外的实际运用情况看，存在废水处理效率低、外加物(如外加碳源物、调节药剂等)使用量大且费用高等问题，从而导致整体上单位水量造价和单位水量成本均较高。不利于高难度有机废水的处理再利用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明公开一种高难度废水净化装置，该废水净化装置能够有效提高高难度有机废水的生物处理效率。

本发明通过下述技术方案实现：

一种高难度废水净化装置，包括顶面开口的生物氧化池，所述生物氧化池顶面设有一个匹配的盖板，所述盖板底面均匀连接有若干填料柱，填料柱置于生物氧化池内，所述填料柱含有活性污泥填料，活性污泥填料内含有兼氧发酵菌群。

本发明在盖板下设置若干填料柱，填料柱内设有活性污泥填料，活性污泥填料内含有兼氧发酵菌群，在对高难度有机废水进行生物处理时，活性污泥填料内的兼氧发酵菌群在氧气充分时进行有氧发酵，降解废水中的有机物质，在氧气浓度低时，开始厌氧发酵，继续降解有机物质，因此，生物氧化池内，有氧发酵和厌氧发酵交替进行或同时进行，相比于现有单一的有氧分解或厌氧分解而言，具备更高的降解效率，并且由于填料柱为多个，填料柱表面与生物氧化池内的废水接触面大，利于有兼氧发酵菌群分解有机物质，进一步提高废水的生物处理效率。

所述填料柱包括外筒和内筒，其中，外筒和内筒均为下端封闭的圆筒，外筒套设于内筒外，所述活性污泥填料填充于外筒与内筒间，且外筒和内筒侧壁均设有网孔，在活性污泥填料与外筒间设有一层滤膜。

将用于降解废水有机物质的兼氧发酵菌群培养在活性污泥填料中，活性污泥填料置于外筒与内筒间，且活性污泥填料与外筒间设有一层滤膜，因此活性污泥填料中的兼氧发酵菌群能够通过网孔和滤膜将生物氧化池内的有机物质进行降解，同时由于自身培养于活性污泥填料中，在废水处理过程中，自身长期处于一个较为稳定的培养环境中，因而能够长时间维持较高的有机物降解效率，无需频繁更换活性污泥填料，降低外加碳源物的使用量，进而降低高难度废水的处理成本。

进一步地，所述滤膜的滤孔孔径为0.10-0.22μm。

保证大部分兼氧发酵菌群中的有益菌不会穿过滤膜而进入生物氧化池废水中，避免有益菌大量流失，同时滤膜能够保证废水中的大小有机分子如蛋白质、脂肪的通过，进入活性污泥填料中被有益菌降解。

所述填料柱的内筒顶部设有一个环形的挡板，所述挡板外径与外筒外径一致，且挡板置于外筒顶部，所述挡板与内筒顶端通过一个倒锥形的引流管相连。

本发明中，通过挡板将内筒限定在外筒内，当需要更换活性污泥填料时，将挡板向上抬起，带动抽出内筒，然后更换活性污泥填料，再将内筒插入外筒和活性污泥填料中，引流管用于引流。

所述盖板底面设有若干圆形凹槽，圆形凹槽内设有螺纹，所述填料柱的外筒通过螺纹固定在圆形凹槽内，所述圆形凹槽底面设有圆形通孔，在盖板内设有导流腔，所述导流腔与各个圆形通孔和内筒内腔相连。

所述盖板顶部设有进料管，进料管底部与导流腔连通。

所述进料管与一个营养液存储装置相连，营养液存储装置内设有用于为兼氧发酵菌群补充养分的营养液。

所述进料管和营养液存储装置间设有计量泵。

所述进料管上连接一个氧气发生装置，氧气发生装置与进料管间还设有一个增压泵。

本发明中，填料柱与盖板内的导流腔连通，导流腔与进料管连通，当填料柱内的活性污泥填料在长时间发酵而缺氧时，可开启氧气发生装置，将氧气经进料管、导流腔进入内筒，进而进入活性污泥填料内，为兼氧发酵菌群提供氧气，也可将营养液存储装置内的营养液沿相同路径送入活性污泥填料内，为兼氧发酵菌群提供养分，避免其自身养分不足而导致有益菌数目减少，影响有机物降解，大大延长了活性污泥填料内的有益菌的存活时间和工作时间，因此无需频繁更换活性污泥填料，减少高难度废水处理的中间操作，降低人力成本，并且由于活性污泥填料无需频繁更换，因而有效降低外加碳源物的使用量，降低高难度废水的处理成本。

另一方面，相比于现有将氧气通过管道直接曝气在废水中的增氧方式，本发明将氧气通过从生物氧化池顶部的盖板通入，通过盖板内的导流腔将氧气注入填料柱的内部，在持续的氧气注入过程中，氧气渗过内筒、活性污泥填料、滤膜和外筒最终进入废水中，能够使活性污泥填料快速充氧，利于快速调节填料柱内的含氧量，调节有氧发酵和厌氧发酵的时间和进程，进而调节废水的生物降解效率，相比于传统的将氧气直接通入到废水中而言，填料柱内大量有益菌接受收氧气的速度更快且更精准，有利于填料柱内的厌氧发酵快速转变为有氧发酵，在对氧气通入量进行调整控制的情况下，还能够调节填料柱和废水中的氧气含量，进而决定生物氧化池进行的是有氧发酵还是厌氧发酵，或者是有氧发酵和厌氧发酵同时进行，有效提高高难度有机废水的降解效率，实际操作证明，通过从本发明填料柱内部注氧的方式，相比于现有的曝气方式而言，有益菌获取氧气的时间缩短至原来的1/5，通过调节氧气的注入量、注入时间，并结合本发明的氧气注入途径，高难度有机废水的生物处理时间缩短至原来的1/2。

所述盖板上设有一个排气阀，所述生物氧化池底部设有排水管。

本发明中，兼氧发酵菌群成分主要为乳酸菌、枯草芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种高难度废水净化装置，在盖板下设置若干填料柱，填料柱内设有活性污泥填料，活性污泥填料内含有兼氧发酵菌群，在对高难度有机废水进行生物处理时，活性污泥填料内的兼氧发酵菌群在氧气充分时进行有氧发酵，降解废水中的有机物质，在氧气浓度低时，开始厌氧发酵，继续降解有机物质，因此，生物氧化池内，有氧发酵和厌氧发酵交替进行或同时进行，相比于现有单一的有氧分解或厌氧分解而言，具备更高的降解效率，并且由于填料柱为多个，填料柱表面与生物氧化池内的废水接触面大，利于有兼氧发酵菌群分解有机物质，进一步提高废水的生物处理效率；

2、本发明一种高难度废水净化装置，填料柱与盖板内的导流腔连通，导流腔与进料管连通，当填料柱内的活性污泥填料在长时间发酵而缺氧时，可开启氧气发生装置，将氧气经进料管、导流腔进入内筒，进而进入活性污泥填料内，为兼氧发酵菌群提供氧气，也可将营养液存储装置内的营养液沿相同路径送入活性污泥填料内，为兼氧发酵菌群提供养分，避免其自身养分不足而导致有益菌数目减少，影响有机物降解，大大延长了活性污泥填料内的有益菌的存活时间和工作时间，因此无需频繁更换活性污泥填料，减少高难度废水处理的中间操作，降低人力成本，并且由于活性污泥填料无需频繁更换，因而有效降低外加碳源物的使用量，降低高难度废水的处理成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明生物氧化池结构示意图；

图3为本发明图2中A处放大图；

图4为本发明盖板仰视图；

图5为本发明内筒示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-生物氧化池，2-盖板，21-圆形凹槽，22-圆形通孔，23-导流腔，3-填料柱，31-活性污泥填料，32-外筒，33-内筒，34-滤膜，35-挡板，36-引流管，4-进料管，5-营养液存储装置，6-计量泵，7-氧气发生装置，8-增压泵，9-排气阀，10-排水管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1-5所示，本发明一种高难度废水净化装置，包括顶面开口的生物氧化池1，所述生物氧化池1顶面设有一个匹配的盖板2，所述盖板2底面均匀连接有若干填料柱3，填料柱3置于生物氧化池1内，所述填料柱3含有活性污泥填料31，活性污泥填料31内含有兼氧发酵菌群。

所述填料柱3包括外筒32和内筒33，其中，外筒32和内筒33均为下端封闭的圆筒，外筒32套设于内筒33外，所述活性污泥填料31填充于外筒32与内筒33间，且外筒32和内筒33侧壁均设有网孔，在活性污泥填料31与外筒32间设有一层滤膜34。

进一步地，所述滤膜34的滤孔孔径为0.10-0.22μm。

所述填料柱3的内筒33顶部设有一个环形的挡板35，所述挡板35外径与外筒32外径一致，且挡板35置于外筒32顶部，所述挡板35与内筒33顶端通过一个倒锥形的引流管36相连。

所述盖板2底面设有若干圆形凹槽21，圆形凹槽21内设有螺纹，所述填料柱3的外筒32通过螺纹固定在圆形凹槽21内，所述圆形凹槽21底面设有圆形通孔22，在盖板2内设有导流腔23，所述导流腔23与各个圆形通孔22和内筒33内腔相连。

实施例2

如图1-5所示，本发明一种高难度废水净化装置，包括顶面开口的生物氧化池1，所述生物氧化池1顶面设有一个匹配的盖板2，所述盖板2底面均匀连接有若干填料柱3，填料柱3置于生物氧化池1内，所述填料柱3内设有活性污泥填料31，活性污泥填料31内含有兼氧发酵菌群。

所述填料柱3包括外筒32和内筒33，其中，外筒32和内筒33均为下端封闭的圆筒，外筒32套设于内筒33外，所述活性污泥填料31填充于外筒32与内筒33间，且外筒32和内筒33侧壁均设有网孔，在活性污泥填料31与外筒32间设有一层滤膜34。

进一步地，所述滤膜34的滤孔孔径为0.10-0.22μm。

所述填料柱3的内筒33顶部设有一个环形的挡板35，所述挡板35外径与外筒32外径一致，且挡板35置于外筒32顶部，所述挡板35与内筒33顶端通过一个倒锥形的引流管36相连。

所述盖板2底面设有若干圆形凹槽21，圆形凹槽21内设有螺纹，所述填料柱3的外筒32通过螺纹固定在圆形凹槽21内，所述圆形凹槽21底面设有圆形通孔22，在盖板2内设有导流腔23，所述导流腔23与各个圆形通孔22和内筒33内腔相连。

所述盖板2顶部设有进料管4，进料管4底部与导流腔23连通。

所述进料管4与一个营养液存储装置5相连，营养液存储装置5内设有用于为兼氧发酵菌群补充养分的营养液。

所述进料管4和营养液存储装置间设有计量泵6。

所述进料管4上连接一个氧气发生装置7，氧气发生装置7与进料管4间还设有一个增压泵8。

所述盖板2上设有一个排气阀9，所述生物氧化池1底部设有排水管10。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高难度废水净化装置，包括顶面开口的生物氧化池(1)，其特征在于，所述生物氧化池(1)顶面设有一个匹配的盖板(2)，所述盖板(2)底面均匀连接有若干填料柱(3)，填料柱(3)置于生物氧化池(1)内，所述填料柱(3)内设有活性污泥填料(31)，活性污泥填料(31)内含有兼氧发酵菌群；

所述填料柱(3)包括外筒(32)和内筒(33)，其中，外筒(32)和内筒(33)均为下端封闭的圆筒，外筒(32)套设于内筒(33)外，所述活性污泥填料(31)填充于外筒(32)与内筒(33)间，且外筒(32)和内筒(33)侧壁均设有网孔，在活性污泥填料(31)与外筒(32)间设有一层滤膜(34)；

所述填料柱(3)的内筒(33)顶部设有一个环形的挡板(35)，所述挡板(35)外径与外筒(32)外径一致，且挡板(35)置于外筒(32)顶部，所述挡板(35)与内筒(33)顶端通过一个倒锥形的引流管(36)相连；

所述盖板(2)底面设有若干圆形凹槽(21)，圆形凹槽(21)内设有螺纹，所述填料柱(3)的外筒(32)通过螺纹固定在圆形凹槽(21)内，所述圆形凹槽(21)底面设有圆形通孔(22)，在盖板(2)内设有导流腔(23)，所述导流腔(23)与各个圆形通孔(22)和内筒(33)内腔相连；

所述滤膜(34)的滤孔孔径为0.10-0.22μm。

2.根据权利要求1所述的一种高难度废水净化装置，其特征在于，所述盖板(2)顶部设有进料管(4)，进料管(4)底部与导流腔(23)连通。

3.根据权利要求2所述的一种高难度废水净化装置，其特征在于，所述进料管(4)与一个营养液存储装置(5)相连，营养液存储装置(5)内设有用于为兼氧发酵菌群补充养分的营养液。

4.根据权利要求3所述的一种高难度废水净化装置，其特征在于，所述进料管(4)和营养液存储装置(5)间设有计量泵(6)。

5.根据权利要求2所述的一种高难度废水净化装置，其特征在于，所述进料管(4)上连接一个氧气发生装置(7)，氧气发生装置(7)与进料管(4)间还设有一个增压泵(8)。

6.根据权利要求1所述的一种高难度废水净化装置，其特征在于，所述盖板(2)上设有一个排气阀(9)，所述生物氧化池(1)底部设有排水管(10)。

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