CN111573919A - 一种废水处理设备及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于废水处理领域，提供了一种废水处理设备及其使用方法，包括调节池及至少一个废水处理单元。废水处理单元包括第一蠕动泵、曝气池、铁碳反应池、第二蠕动泵及接收池。废水盛装在调节池中，调节至pH至3～5，由第一蠕动泵输送至曝气池，废水吸收氧气后进入到铁碳反应池，而铁碳反应池包括微粒反应段及出水段，微粒反应段在电流的作用下与废水发生氧化还原反应，得到初处理废水盛装在出水段中，第二蠕动泵将初处理废水输送到接收池进行沉降。本发明利用铁碳反应池的微粒反应段与废水中的物质进行反应，使初处理废水达到生化反应的条件，无需外加其他物质，能够高效连续地处理废水，该废水处理设备结构简单，结构为立体式，操作方便。
Description
技术领域
本发明属于废水处理领域，具体涉及一种废水处理设备及其使用方法。
背景技术
随着制药工业的快速发展，制药废水的污染治理问题越来越严峻。制药工业废水主要包括抗生素生产废水、合成药物生产废水、中成药生产废水以及各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水四大类。其废水的特点是成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度深和含盐量高，特别是生化性很差。其因药物种类不同、生产工艺不同，其具有成分差异大、组分复杂、污染物量多、COD高、难降解物质多以及毒性强等特点，制药废水属于难处理的工业废水之一。而且药厂的废水通常为间歇排放，产品的种类和数量变化较大，导致废水的水质、水量及污染物的种类变化较大，给治理带来了极大的困难。一般传统的污废水处理工艺已不能满足当今社会对制药废水的处理要求。
现有的制药工业废水处理方法有很多，但是处理的效果均不理想。例如传统氧化法处理医药类废水，多需要过量的高价态无机盐做氧化剂，增加了处理成本。而一般电化学处理工艺只能批次处理特定的废水，处理规模小，且处理效率不高，并且多采用金属铁为阳极，其结果是带来大量的铁盐沉淀。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种废水处理设备与废水处理方法，以解决现有技术中的废水处理设备难以连续处理废水导致的处理效率较低的问题。
本发明提供了一种废水处理设备，具有这样的特征，包括：调节池及至少一个废水处理单元，其中，调节池用于盛装废水，废水处理单元包括：第一蠕动泵，用于输送废水；曝气池，用于接收第一蠕动泵输送的废水并向废水中输送氧气；铁碳反应池，包括微粒反应段及出水段，微粒反应段用于用于在电流的作用下与所述废水反应得到初处理废水，出水段用于盛装初处理废水；第二蠕动泵，用于输送初处理废水；接收池，用于接收第二蠕动泵输送的初处理废水。
在本发明提供的废水处理设备中，还可以具有这样的特征，还包括：空气泵，其中，空气泵与出水段连通，用于反冲洗操作时从出水段抽出冲洗水。
在本发明提供的废水处理设备中，还可以具有这样的特征：其中，曝气池内设有用于输送氧气的曝气器件，该曝气器件为曝气泵。
在本发明提供的废水处理设备中，还可以具有这样的特征：其中，废水处理单元的数目至少为两个。
在本发明提供的废水处理设备中，还可以具有这样的特征：其中，废水处理单元之间的连接方式为串联，靠近调节池的废水处理单元的接收池与与其连通且远离调节池的废水处理单元的第一蠕动泵连通。
在本发明提供的废水处理设备中，还可以具有这样的特征：其中，废水处理单元之间的连接方式为并联，调节池中的废水分成多路由相应的第一蠕动泵送入相应的曝气池中。
在本发明提供的废水处理设备中，还可以具有这样的特征，还包括：鼓风机，其中，出水段位于所述微粒反应段的上方，微粒反应段竖直设置在所述曝气池的上方。
在本发明提供的废水处理设备中，还可以具有这样的特征：其中，微粒反应段与出水段由漏网隔开，微粒反应段盛满铁碳微粒，该铁碳微粒用于在电流的作用下与所述废水反应得到初处理废水。
本发明提供了一种废水处理设备的使用方法，具有这样的特征，包括：在调节池中调节废水的pH至3～5，第一蠕动泵将废水从调节池输送到曝气池以吸收氧气，废水从曝气池进入到铁碳反应池，与铁碳反应池中的微粒反应段中的铁碳微粒反应，得到初处理废水，初处理废水进入铁碳反应池的出水段，第二蠕动泵将初处理废水从出水段输送到接收池，
其中，曝气池中的曝气量为10L/min～20L/min，废水在微粒反应段中的停留时间为90min～150min，铁碳反应池中的电流密度在30A/cm2～80A/cm2之间。
在本发明提供的废水处理设备的使用方法中，还可以具有这样的特征，还包括：反冲洗操作，其中，当铁碳反应池中出现絮状体时，关闭第二蠕动泵，将自来水输送到曝气池中，自来水从曝气池进入到铁碳反应池对铁碳微粒进行冲洗得到冲洗水，冲洗水进入到出水段，最后用空气泵抽出冲洗水完成反冲洗操作。
发明的作用与效果
根据本发明提供的废水处理设备及其使用方法，包括调节池及至少一个废水处理单元，废水处理单元包括第一蠕动泵、曝气池、铁碳反应池、第二蠕动泵及接收池。废水盛装在调节池中，调节至pH至3～5，由第一蠕动泵输送至曝气池，废水吸收氧气后，进入到铁碳反应池，而铁碳反应池包括微粒反应段及出水段，微粒反应段在电流的作用下与废水发生氧化还原反应，得到初处理废水盛装在出水段中，最后第二蠕动泵将初处理废水输送到接收池进行沉降。
根据需要，可以将多个废水处理单元串联，直至最后一个废水处理单元中的沉降池中的初处理水达到生化反应条件。也可以在单个废水处理单元单元不能达到满足要求时，将多个废水处理单元并联，同时处理，增加单位时间处理效率。
另外，调节废水的至pH3～5，此时废水为酸性，能够取得良好的处理效果。
此外，曝气池中的曝气量为10L/min～20L/min，能够满足反应中的氧气需求，有利于氧化反应的进行。曝气池产生的气泡，一方面为反应提供氧气，另一方面也起到震动搅拌作用。
另外，废水在微粒反应段中的停留时间为90min～150min，铁碳反应池中的电流密度在30A/cm2～80A/cm2之间，能够保证废水有足够的反应时间，使得废水中的有害成分能够被有效去除。
本发明利用铁碳反应池的微粒反应段与废水中的物质进行反应，使初处理废水达到生化反应的条件，无需外加其他物质，能够高效连续地处理废水，方便且成本低，克服了现有技术中只能分批处理的问题，处理效率不高的问题。该废水处理设备结构简单，结构为立体式，操作方便，实验室或实际案例操作的可实现性大。
附图说明
图1是本发明的实施例1中的废水处理设备的结构示意图；以及
图2是本发明的实施例2中的废水处理设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本发明一种废水处理设备及其使用方法作具体阐述。
<实施例1>
本实施例对废水处理设备100及其使用方法做详细阐述。
图1是本发明的实施例1中的废水处理设备的结构示意图。
如图1所示，废水处理设备100包括调节池10、第一蠕动泵20、曝气池30、铁碳反应池40、第二蠕动泵50、接收池60及空气泵70，其中，第一蠕动泵20、曝气池30、铁碳反应池40、第二蠕动泵50、接收池60、鼓风机(图中未标示)及空气泵70组成废水处理单元A。
废水进入到调节池10中，在调节池10中进行水温及pH调节。调节好的废水由第一蠕动泵20输送到曝气池30中。
曝气池30具有进水口，废水由该进水口进入曝气池30内。曝气池30内放置有用于输送氧气的曝气器件，该曝气器件为曝气泵32，曝气量为10L/min～20L/min。
废水在曝气池30中溶解了氧气到水体中，然后在在蠕动泵的压力作用下进入到铁碳反应池40中。
铁碳反应池40竖直安装在曝气池30的上方，包括由漏网隔开的微粒反应段41及出水段42。出水段42位于微粒反应段41的上方，微粒反应段41竖直设置在曝气池30的上方。
微粒反应段41上装有连接外部电源的接线孔，连接电源通电，调整相关电路参数得到所需电流密度。铁碳反应池40中的电流密度在30A/cm2～80A/cm2之间。
微粒反应段41内盛满铁碳微粒，铁碳微粒在电流的作用下与废水中的有毒污染物、COD、发色物质及盐类等物质发生氧化还原反应得到初处理废水，初处理废水向上溢出，盛装在出水段42内。废水在微粒反应段41中的停留时间为90min～150min。
第二蠕动泵50与出水段42通过管道连通，将初处理废水输送到接收池60中。在本实施例中，接收池60作为沉降池使用，初处理废水在接收池60中进行沉降。
鼓风机与曝气泵32相连，运行时，鼓风机将大气中的空气鼓入曝气泵32，经过与废水混合产生气泡，增加了废水中的氧气含量，使得废水中含有足够的反应所需氧气。
空气泵70也与出水段42连通，当反冲洗操作时，从出水段42中抽出冲洗水。
以下是以制药厂的废水为例来说明废水处理设备100的使用方法为：
在调节池10中调节废水的pH至3，水温在20℃～30℃之间，打开第一蠕动泵20的电源开关，第一蠕动泵20将废水从调节池10输送到曝气池30，打开曝气泵32，使其曝气量保持在15L/min。废水在曝气池30内吸收氧气，然后进入到铁碳反应池40中的微粒反应段41中，在微粒反应段中的停留时间为120min，铁碳反应池中的电流密度在30A/cm2～80A/cm2之间。在电流作用下，废水中的有毒污染物、COD、发色物质和盐类等物质与铁碳微粒进行氧化还原反应，因此废水得到初步净化，得到初处理废水。随着废水的不断进入，初处理废水增多，在微粒反应段41内不断升高，然后进入到铁碳反应池40的出水段42，第二蠕动泵将初处理废水从出水段输送到接收池60。在整个过程中，即废水从调节池10到接收池60的过程中，水温一直保持20℃～30℃。接受池60接收到的初处理废水达到了生化反应条件，进一步进入到生化池进行生化反应。
经一段时间反应后，铁碳反应池40会因为pH的变化出现部分Fe的氢氧化物絮体，此时可进行反冲洗操作。当铁碳反应池40中出现絮状体时或者处理效果不好时，关闭第二蠕动泵50，将自来水输送到曝气池30中，自来水从曝气池30进入到铁碳反应池40对铁碳微粒进行冲洗得到冲洗水，冲洗水进入到出水段42，最后用空气泵70抽出冲洗水完成反冲洗操作。
需要注意的是，反应消耗铁，铁的消耗可以根据铁碳微粒的形态变化判断，也可以根据处理效果判断铁碳微粒是否需要更换。
实施例1的作用与效果
根据本实施例提供的废水处理设备及其使用方法，包括调节池、第一蠕动泵、曝气池、铁碳反应池、第二蠕动泵及接收池，废水盛装在调节池中，调节至pH3～5，水温为20℃～30℃后，由第一蠕动泵输送至曝气池，曝气池产生氧气，废水吸收氧气后，进入到铁碳反应池，而铁碳反应池包括微粒反应段及出水段，微粒反应段在电流的作用下与废水发生氧化还原反应，得到初处理废水盛装在出水段中，最后第二蠕动泵将初处理废水输送到接收池进行沉降。
另外，调节废水的至pH3～5，此时废水为酸性，能够取得良好的处理效果。
此外，鼓风机与曝气泵连通，将空气鼓入曝气泵。曝气泵产生气泡，产生的气泡能够增加废水中氧气的含量，相当于向曝气池中输送氧气以增加废水中的氧气溶解度。曝气池中的曝气量为10L/min～20L/min，能够满足氧气需求，有利于氧化反应的进行。曝气池产生的气泡，一方面为反应提供氧气，另一方面也起到震动搅拌作用。
此外，废水在微粒反应段中的停留时间为90min～150min，铁碳反应池中的电流密度在30A/cm2～80A/cm2之间，能够保证废水有足够的反应时间，使得废水中的有害成分能够被有效去除。
另外，室内条件下，废水的水温在调节池到20℃～30℃，经过铁碳反应池的氧化还原反应后温度会升高，再到接受池后，温度降低，基本降低到室温，不用做加热或冷却再处理，一定程度上节省了能源。
此外，铁碳反应池采用立体式，进行反冲洗操作的可操作性大且简单，且又设有空气泵，方便地从出水段中抽出冲洗水，提高了反冲洗的效率。
另外，该废水处理设备结构简单，结构为立体式，操作方便，实验室或实际案例操作的可实现性大。
本实施利用铁碳反应池的微粒反应段与药厂废水中的有机物进行反应，使初处理废水达到生化反应的条件，无需外加其他物质，能够高效连续地处理废水，方便且成本低，克服了现有技术中只能分批处理的问题，处理效率不高的问题。
<实施例2>
本实施例对废水处理设备200及其使用方法做详细阐述。在本实施例中，对与和实施例1相同的结构给与相同的编号，其作用和用途与在实施例1中相同，不再赘述。
图2是本发明的实施例2中的废水处理设备的结构示意图。
如图2所示，废水处理设备200包括调节池10、两个相互串联的废水处理单元A1及A2、接收池60及空气泵70。其中，废水处理单元A1及废水处理单元A2相同，均包括第一蠕动泵20、曝气池30、铁碳反应池40、第二蠕动泵50、接收池60及空气泵70。
废水处理单元A1的第一蠕动泵20与调节池10连通，废水处理单元A1的接收池60与废水处理单元A2的第一蠕动泵20连通，废水处理单元A2的接收池60为出水终端。
废水在调节池10内调节水温及pH值后，依次经过废水处理单元A1及废水处理单元A2。
废水处理单元A1中的接收池60作为沉降池，废水处理单元A2中的作为接收池60接收到的初处理废水达到了生化反应条件，因此作为生化池，在本接受池中对废水进行生化处理。
实施例2的作用与效果
本实施除具有实施例1的作用与效果外，由于两个废水处理单元串联起来，因此，与实施例1相比，处理能力更强，能够处理成分比较复杂的废水，且能够连续的处理废水，单位时间处理废水量增加，增大了处理效率。第二个废水处理单元的接收池作为生化池，能够直接对废水进行生化处理，使得废水从该设备排出后就达到排放标准。
此外，每个废水处理单元均有一个空气泵，因此，反冲洗操作可以同时进行，提供反冲洗的效率。
<变形例>
根据需要，将多个废水处理单元串联，直至最后一个废水处理单元中的沉降池中的初处理水达到生化反应条件。
也可以根据需要，当单个废水处理单元单元不能达到满足要求时，可将多个废水处理单元并联，同时处理，增加单位时间处理效率。
需要说明的是，本申请中的“串联”和“并联”并不是电学中的串联和并联。按照废水的水流方向，本申请中的废水处理设备的“串联”是指一个废水处理单元的出口端与相邻的废水处理单元的入口端连通；本申请中的废水处理设备的“并联”是指多个废水处理设备的入口端与外界的输运废水的设备的出口连通，即从输运废水的设备的出口输出的废水分为多个支流分别进入对应的废水处理单元中，并且经过废水处理单元处理经出口端后汇合进入同一个输出端。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种废水处理设备，其特征在于，包括：
调节池及至少一个废水处理单元，
其中，所述调节池用于盛装废水，
所述废水处理单元包括：
第一蠕动泵，用于输送所述废水；
曝气池，用于接收所述第一蠕动泵输送的所述废水并向所述废水输送氧气；
铁碳反应池，包括微粒反应段及出水段，所述微粒反应段用于在电流的作用下与所述废水反应得到初处理废水，所述出水段用于盛装所述初处理废水；
第二蠕动泵，用于输送所述初处理废水；
接收池，用于接收所述第二蠕动泵输送的所述初处理废水。
2.根据权利要求1所述的废水处理设备，其特征在于，还包括：
空气泵，
其中，所述空气泵与所述出水段连通，用于反冲洗操作时从所述出水段抽出冲洗水。
3.根据权利要求2所述的废水处理设备，其特征在于：
其中，所述曝气池内设有用于输送氧气的曝气器件，该曝气器件为曝气泵。
4.根据权利要求2所述的废水处理设备，其特征在于：
其中，所述废水处理单元的数目至少为两个。
5.根据权利要求4所述的废水处理设备，其特征在于：
其中，所述废水处理单元之间的连接方式为串联，靠近所述调节池的所述废水处理单元的所述接收池与与其连通且远离所述调节池的所述废水处理单元的所述第一蠕动泵连通。
6.根据权利要求4所述的废水处理设备，其特征在于：
其中，所述废水处理单元之间的连接方式为并联，所述调节池中的所述废水分成多路由相应的所述第一蠕动泵送入相应的所述曝气池中。
7.根据权利要求1所述的废水处理设备，其特征在于：
其中，所述出水段位于所述微粒反应段的上方，所述微粒反应段竖直设置在所述曝气池的上方。
8.根据权利要求1所述的废水处理设备，其特征在于：
其中，所述微粒反应段与所述出水段由漏网隔开，所述微粒反应段盛满铁碳微粒，该铁碳微粒用于在电流的作用下与所述废水反应得到初处理废水。
9.一种废水处理设备的使用方法，其特征在于，包括：
在调节池中调节废水的pH至3～5，第一蠕动泵将所述废水从所述调节池输送到曝气池以吸收氧气，然后所述废水从所述曝气池进入到铁碳反应池，与所述铁碳反应池中的微粒反应段中的铁碳微粒反应，得到初处理废水，所述初处理废水进入所述铁碳反应池的出水段，第二蠕动泵将所述初处理废水从所述出水段输送到接收池，
其中，所述曝气池中的曝气量为10L/min～20L/min，所述废水在所述微粒反应段中的停留时间为90min～150min，所述铁碳反应池中的电流密度在30A/cm2～80A/cm2之间，
所述废水处理设备为权利要求1～8中任一项所述的废水处理设备。
10.根据权利要求9所述的废水处理设备的使用方法，其特征在于，还包括：
反冲洗操作，
其中，当所述铁碳反应池中出现絮状体时，关闭所述第二蠕动泵，将自来水输送到所述曝气池中，所述自来水从所述曝气池进入到所述铁碳反应池对所述铁碳微粒进行冲洗得到冲洗水，所述冲洗水进入到所述出水段，最后用空气泵抽出所述冲洗水完成反冲洗操作。
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