CN114590959A - 一种ecof四微物化污水处理系统、处理工艺及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种ECOF四微物化污水处理系统、处理工艺及应用，处理系统，包括顺次连接隔油池、化粪池、调节池以及ECOF集中处理组件，ECOF集中处理组件主要为4组处理池、后端为膜分离池；处理工艺，包括以下步骤：S1、初步除杂，S2、微电解处理，S3、生物处理，S4、微絮凝处理，S5、膜分离处理；将所述污水处理系统应用在电镀行业废水、屠宰场废水、食品和饮料厂废水等。本发明的ECOF四微物化污水处理系统形成了ECOF四微工艺污水处理技术，占地面积小，低耗节能、自动控制、少人值守、维护简单、污泥量小同时效果稳定。

Description

一种ECOF四微物化污水处理系统、处理工艺及应用
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体是涉及一种ECOF四微物化污水处理系统、处理工艺及应用。
背景技术
随着经济社会的发展以及人们生活水平的提高，污水中氮磷等营养元素引发的水体富营养化现象日益严重，水体排放标准亦日趋严格，现有污水深度脱氮除磷工艺的研究也正迫切的朝着高效、低能耗的方向发展。
传统的生物脱氮技术一般采用硝化反硝化工艺，在好氧条件下，通过硝化菌将氨氮氧化成硝态氮，然后在缺氧条件下，通过反硝化菌利用有机碳源将硝态氮还原成氮气。传统硝化反硝化工艺的局限性在于需要大量有机物为反硝化过程提供电子供体以完成硝态氮的还原。但是，我国污水碳氮比普遍较低，而外加碳源又会大幅增加污水处理成本，再加上现行的污水脱氮除磷工艺中存在各种矛盾，如：硝化菌与聚磷菌对溶解氧DO的竞争；反硝化菌与聚磷菌对碳源的竞争，使得生活污水同步脱氮除磷很难有效实现。另外，国内95％的污水厂出水中氮和磷的排放都难以达到城镇污水国家一级A排放标准。这些矛盾和问题在处理碳、氮、磷比例失调的生活污水(尤其是我国南方地区)时变得尤为突出，碳源不足已成为现行传统生活污水脱氮除磷工艺时的“瓶颈”。
高速服务区和收费站的污水与城镇污水特性差别较大，主要体现在油污、盐、辣椒素、石油类、重金属等含量较高，远大于城镇污水指标，再加上早期建设的隔油池功能并不完善，对油污的分离未达到设计要求，导致生化处理难度大、波动大、出水指标不稳定，传统工艺抗冲击能力低，处理效率不高，因此很难达标排放。结合目前存在的共性问题，亟待创新开发新型处理工艺技术，解决现有的污水处理难题。
CN10255739B公开了一种基于碳源回收的低能耗污水处理工艺及装置，属于污(废)水处理技术领域。该工艺流程包括快速混凝池、厌氧动态膜-生物反应器、出水自然复氧器、厌氧发酵反应器和气体收集器。低浓度有机污水在快速混凝池进行高效絮凝后，进入厌氧动态膜-生物反应器，实现固液分离，出水经自然复氧后，水质稳定达到国家二级排放标准。同时回收的低品质碳源(厌氧污泥)进入厌氧发酵反应器，通过水解-发酵产酸-产甲烷途径，最终使污水中能源物质以挥发性脂肪酸(VFAs)或甲烷等高品质碳源形式回收。该工艺通过物化分离手段与厌氧生物处理工艺的耦合，在较短的水力停留时间内，实现低浓度有机污水的高效处理，并对污水中有机碳源进行回收。该工艺能够在常温条件下高效厌氧处理低浓度有机污水，最大程度实现污水处理的节能降耗。但是，该系统无法实现低氧条件下的硝化反硝化以及脱氮除磷。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供了一种ECOF四微物化污水处理系统、处理工艺及应用。
本发明的技术方案是：
一种ECOF四微物化污水处理系统，包括顺次连接的隔油池、化粪池、调节池以及ECOF集中处理组件；
所述隔油池通过清液管与所述化粪池连接，化粪池前端设有污水收集管，所述调节池内部设有格栅网；
ECOF集中处理组件前段设有微电解池，微好氧池及微絮凝池，ECOF集中处理组件后端为膜分离池，所述微电解池内部设有浮渣收集斗收集的浮渣通过浮渣排放管排放至ECOF集中处理组件外；所述微好氧池内均匀分布有嚗气管道，所述曝气管道与外加曝气风机连接，微好氧池内壁底部设有微型填料，所述微型填料在曝气管供氧的情况下，悬浮在微好氧池中；所述微絮凝池内设有铝板，所述铝板与位于所述支撑架支撑，外加电源连接。所述膜分离池内设板框膜固定支架，碳化硅精滤组件固定在板框膜固定支架上。
所述微电解池内部设有支架，电极板固定在支架上，外加电源电解污水中的浮油，电解浮渣收集在浮渣漏斗内，通过浮渣排放管排放至ECOF集中处理组件外。
进一步的，所述水解池内设有污泥排放管，将初步沉淀的污泥排放至ECOF集中处理组件外，水解池通过过水孔与生物处理池连接。
进一步的，所述微絮凝池内设有支架，电解铝板固定在支架上，外加电压作用下，产生电化学反应，使污水中的悬浮物絮凝沉淀。
进一步的，所述排水管内设有电磁阀，所述电磁阀与位于所述支撑板内部的PLC控制器电性连接，所述开口一侧设有红外发射器，排水管底部设有用于与所述红外发射器对接的红外接收器，所述红外接收器与所述PLC控制器电性连接，所述电机与PLC控制器电性连接。大大提高了污水处理系统的自动化程度。
进一步的，所述储泥槽在转鼓初过滤器下方，所述储泥槽内连接污泥排放管，用于排放储泥槽内的污泥。
进一步的，所述膜分离池内安装板框膜固定支架，SUS316不锈钢精滤组件固定在板框膜固定支架上，经SUS316不锈钢精滤分离，清水排放管排放至清水池。
上述任意一项所述的ECOF四微物化污水处理系统的处理工艺，包括以下步骤：
S1、初步除杂：将污水通入化粪池内，通过隔油池向化粪池内注入清液，然后经调节池内部的格栅网对污水进行初步除杂；
S2、微电解处理：将污水通入微电解池内，通过浮渣收集斗收集的浮渣通过浮渣排放管排放至ECOF集中处理组件外；
S3、生物处理：将初步处理后的污水自流入到厌氧池内进行厌氧处理2h，其次污水通过过水孔至缺氧池中2h，经过缺氧处理后污水再通过过水孔流入好氧化池微好氧4h，同时开启曝气风机；
S4、微絮处理：通过上清液收集槽将污水输送至微絮凝池中，外加24V电源通电铝板，铝板被电解成聚合氯化铝，持续电解反应，微絮凝池内的污水絮凝沉淀；
S5、膜分离处理：将微絮凝沉淀后的污水经过膜分离池经过转鼓初过滤器及SUS316不锈钢精滤分离，清水排放管排放至清水池。
进一步的，所述步骤S1中微电解电压为24V，步骤S5中转鼓驱动电机的转动速度为40-60r/min，加快后的电机的转动速度为80-120r/min。
上述任意一项所述的ECOF四微物化污水处理系统的应用，将所述污水处理系统应用在电镀行业废水、屠宰场废水、食品和饮料厂废水、石油化工厂废水、油田废水、制药厂废水、矿业废水、垃圾渗滤液废水、农业废水、石油化工废水、油漆染料废水、冷却水塔废水、轮船舱底污水、港口集水区废水、木材处理废水和旅游风景区生活污水。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的ECOF四微物化污水处理系统形成了ECOF四微(微电解、微载体、微好氧、微絮凝)工艺污水处理技术，该技术结合了新型电化学、微生物载体法、高压脉冲电凝和SUS316不锈钢膜分离技术，在低氧的条件下技术实现同步硝化反硝化(SND)、短程硝化反硝化(SHARON)及厌氧氨氧化(ANAMMOX)为一体的新一代低耗节能同步脱氮除磷的污水处理技术，占地面积小，低耗节能、自动控制、少人值守、维护简单、污泥量小同时效果稳定。
(2)本发明的ECOF四微物化污水处理系统通过设有的ECOF集中处理组件以转动的方式提高了第一微电解池内部的曝气效率，通过红外传感器与PLC控制器控制提高了自动化程度，且运行稳定精度高。
(3)本发明的ECOF四微物化污水处理工艺采用高压脉冲电凝EC技术突破传统高电压、大电流的电解法，而采用低电压小电流-高压脉冲电凝法，同时配合传统的处理池提高电解效率，采用了梯度电流调整的方法进一步提高了电解效率，并结合微生物载体共同电解处理，将污染物从水体中分离，可有效地去除废水中的COD、重金属、SS、油、磷酸盐等各种有害污染物。
附图说明
图1是本发明的污水处理工艺流程图；
图2是本发明的污水处理系统正面整体结构示意图；
图3是本发明的污水处理系统后面整体结构示意图；
图4是本发明的污水处理系统的主视图；
图5是本发明的污水处理系统ECOF集中处理组件结构示意图；
图6是本发明的污水处理系统ECOF集中处理组件右部结构示意图；
图7是本发明的污水处理系统ECOF集中处理组件的处理池俯视图；
图8是本发明的污水处理系统转鼓碳化硅过滤器结构示意图；
图9是本发明的污水处理系统储泥槽内部结构示意图；
其中，1-微电解池，2-浮渣收集斗，3-水解缓冲池，4-厌氧池，5-缺氧池，7-曝气管道，8-微好氧池，9-沉淀池，10-上清液收集槽，11-微絮凝池，12-板框膜固定支架，13-膜隔离池，14-膜分离池，15-转鼓初过滤器，16-转鼓驱动电机，17-反冲洗泵，22-曝气风机，24-外加电源，27-自动控制系统，33-浮渣排放管，35-输水管，36-清水排放管，38-污泥排放管，41-隔油池，42-化粪池，43-调节池，44-ECOF集中处理组件，45-上清液管，46-污水收集管，47-格栅网，48-清水池，49-SUS316不锈钢精滤组件，50-电解铝板，51-铝板支撑支架，52-微型填料，53-铝板，58-转鼓喷淋管，59-储泥槽，60-支撑板。
具体实施方式
实施例1
如图2所示，一种ECOF四微物化污水处理系统，包括顺次连接的隔油池41、化粪池42、调节池43以及ECOF集中处理组件44；
如图4所示，隔油池41通过清液管45与化粪池42连接，隔油池41前端设有污水收集管46，调节池43内部设有若干组格栅网47；
如图3-5、9所示，ECOF集中处理组件前段为微电解池1，微电解池1内部设有浮渣收集斗2，浮渣收集斗2后端连接水解池3，水解池3、厌氧池4、缺氧池5、好氧池8、沉淀池9内均有过水孔连通，所述沉淀池9上部通过上清液收集槽10与微絮凝池11连接，所述微絮凝池11设有过水空与膜隔离池13连接，膜隔离池13内设SUS316不锈钢精滤组件14，膜隔离池13下部设有出水口36与清水池48连接。
如图8所示，膜分离池13前段设有转鼓初过滤器15，转鼓初过滤器15在转鼓驱动电机16带动下缓慢旋转，转鼓驱动电机16两侧设有转鼓喷淋管58，鼓喷淋管58与转鼓喷淋反冲洗泵17连接，膜分离池13后端设有SUS316不锈钢精滤组件14，SUS316不锈钢精滤组件14安装在板框膜固定支架12上；
如图6、7所示，微絮凝池11内部设有铝板支撑架52，铝板支撑架52上安装电解铝板50，微絮凝池11与膜分离池14前段精滤组件连接，膜分离池14底部设有清水排放管36，微絮凝池11侧壁下部设有排泥口38，膜分离池14前端设有环形的储泥槽59，储泥槽59顶部设有转鼓初过滤器15与支撑板60底部固定连接，储泥槽59内壁设有排泥口38。
ECOF四微物化污水处理系统的应用，将污水处理系统应用在电镀行业废水、屠宰场废水、食品和饮料厂废水、石油化工厂废水、油田废水、制药厂废水、矿业废水、垃圾渗滤液废水、农业废水、石油化工废水、油漆染料废水、冷却水塔废水、轮船舱底污水、港口集水区废水、木材处理废水和旅游风景区生活污水。
实施例2
本实施例与实施例1不同之处在于：SUS316不锈钢精滤组件49以及电解铝板50的设置组数不同。
SUS316不锈钢精滤组件49共设有5组，电解铝板50共设有4组。
实施例3
本实施例与实施例1不同之处在于：SUS316不锈钢精滤组件49以及电解铝板50的设置组数不同。
SUS316不锈钢精滤组件49共设有10组，电解铝板50共设有8组。
实施例4
本实施例再实施例1的基础上提供了一种ECOF四微物化污水处理系统的处理工艺，包括以下步骤：
S1、初步除杂：将污水通入化粪池42内，通过隔油池41向化粪池42内注入上清液，然后经调节池43内部的格栅网47对污水进行初步除杂；
S2、微电解处理：将初步除杂后的污水通入到微电解池1内进行微电解，随后污水通过过水孔61进入水解池3中，微电解池1的电极板，电流强度为3～5A，电压为24V，脉冲反应50min，通过导水过水孔61将污水输送至生厌氧池4内；
S3、生物处理：厌氧池4、缺氧池5及好氧池6连接，厌氧池在真空无氧条件下脉冲反应35min，再通过过水孔61将污水输送至微好氧池6内，微好氧池6内布置均匀的嚗气管7，同时加入微生物载体，加入量为2.5kg/L，具有环境友好型的微生物在其表面生长，并形成稳定性极高的材料与微生物复合结构，可适应各种不良环境，显著提高系统的适应性和稳定性，经过筛选培养驯化的SND优势菌群种落是可在低氧情况下进行硝化和反硝化的细菌群，并且具有磷聚合的特征，可以一步做到清除水体的三大污染物(N，P，COD)。微载体配合特定的反应条件，可与SND菌群形成稳定的复合物，从而实现低氧状态下的三种主要污染物的一步去除；脉冲反应55min，脉冲频率均为1000Hz，实际上，在电化学反应器中，电絮凝、电气浮、电解氧化还原往往是同时发生的，电化学水处理功效是电极反应和由此而引发的化学反应与各种物理化学过程综合作用的结果；
S4、微絮凝沉淀：通过过水孔61将污水输送至微絮凝池11中，同时接通电源28，并加快电解铝板50反应，持续反应25min；
S5、膜分离：将微絮凝沉淀后的污水经过膜分离池14进行SUS316不锈钢膜分离，SUS316不锈钢膜是面向未来的战略性新兴分离材料，突出特点是耐污染和高通量。清水排放管36排放至清水池48。
实施例5
本实施例与实施例4不同之处在于：S4、电絮凝工艺参数不同。
S4、电絮凝：开启电絮凝池11的电解铝板50，电流强度为3～5A，电压为DC24V，电解反应45min，通过过水孔61将污水输送至膜隔离池。
实施例6
本实施例与实施例4不同之处在于：S3、电絮凝工艺参数不同。
S4、电絮凝：开启电絮凝池11的电解铝板50，电流强度为3～5A，电压为DC24V，电解反应60min，通过过水孔61将污水输送至膜隔离池。
实施例7
本实施例与实施例4不同之处在于：S5、膜隔离工艺参数不同。
S5、膜隔离：通过过水孔61将污水输送至膜隔离池14中，并加快电机16的转动速度，加快前电机16的转动速度为40r/min，加快后的电机16的转动速度为80r/min，持续转动20min，排泥口38排出的固体通过储泥槽59排放至污泥池。
实施例8
本实施例与实施例4不同之处在于：S5、膜隔离工艺参数不同。
S4、微絮凝沉淀：通过过水孔61将污水输送至膜隔离池14中，并加快电机16的转动速度，加快前电机16的转动速度为60r/min，加快后的电机16的转动速度为120r/min，持续转动20min，排泥口38排出的固体通过储泥槽59排放至污泥池。
实验例
通过实施例4-8的工艺参数进行现场模拟污水处理实验，并于常规方法进行对比，实验结果如表1所示：
表1实施例4-8及对比例污水处理结果
Figure BDA0003526775200000091
由表1数据可以看出，本发明实施例4-8中的处理系统及处理工艺对污水进行处理的效果要明显优于现有技术的传统工艺，动物性、植物性、矿物性油脂，形态上如水合、乳化、混合、溶解性油脂或脂肪均可处理达90％以上；高BOD浓度废水强氧化破键可通过微电解池1、微好氧池8作生物预处理，中低浓度废水可去除80％-90％；细菌、病毒、囊孢均被强氧化及强电场而灭杀，去除在90％以上；硝化液回流比较传统工艺提高50％；脱磷除氮效率提高约15％。

Claims (8)

1.一种ECOF四微物化污水处理系统，其特征在于，包括顺次连接的的隔油池(41)、化粪池(42)、调节池(43)以及ECOF集中处理组件(44)；
所述隔油池(41)通过上清液管(45)与所述化粪池(42)连接，隔油池(41)前端设有污水收集管(46)，所述调节池(43)内部设有若干组格栅网(47)；
ECOF集中处理组件(44)前端为微电解池(1)、水解缓冲池(3)、厌氧池(4)、缺氧池(5)、微好氧池(8)、沉淀池(9)，ECOF集中处理组件(44)后端为微絮凝池(11)、膜分离池(14)，所述微电解池(1)内部设有浮渣收集斗(2)，所述浮渣收集斗(2)后端连接水解缓冲池(3)，所述水解缓冲池(3)、厌氧池(4)、缺氧池(5)、好氧池(8)、沉淀池(9)内均有过水孔连通，所述沉淀池(9)上部通过上清液收集槽(10)与微絮凝池(11)连接，所述微絮凝池(11)设有过水孔与膜隔离池(13)连接，所述膜隔离池(13)内设SUS316不锈钢精滤组件(14)，所述膜隔离池(13)下部设有出水口(36)与清水池(48)连接；
所述膜隔离池(13)内部设转鼓初过滤器(15)，所述转鼓初过滤器(15)与转鼓驱动电机(16)连接，转鼓初过滤器(15)上侧设有喷淋反冲洗泵(17)，膜隔离池(13)侧壁下部设有污泥排放出口(38)。
2.根据权利要求1所述的一种ECOF四微物化污水处理系统，其特征在于，所述微电解池(1)顶部设有的输水管(35)与所述调节池(43)连接，所述微电解池(41)内部设有浮渣收集斗(2)，所述浮渣收集斗(2)外接浮渣排放管(33)，微电解池(1)与水解池(3)连接。
3.根据权利要求1所述的一种ECOF四微物化污水处理系统，其特征在于，所述微好氧池(8)内均匀分布有嚗气管道(7)，所述曝气管道(7)与外加曝气风机(22)连接，微好氧池(8)内壁底部设有微型填料(52)，所述微型填料(52)在曝气管(7)供氧的情况下，悬浮在微好氧池(8)中。
4.根据权利要求1所述的一种ECOF四微物化污水处理系统，其特征在于，所述微絮凝池(11)内设有铝板(50)，所述铝板(50)通过支撑架(51)支撑，铝板(50)与外加电源(24)连接。
5.根据权利要求1所述的一种ECOF四微物化污水处理系统，其特征在于，所述膜分离池(14)内设板框膜固定支架(12)，SUS316不锈钢精滤组件(49)固定在板框膜固定支架(12)上。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的ECOF四微物化污水处理系统的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、初步除杂：将污水通入化粪池(42)内，通过隔油池(41)向化粪池(42)内注入清液，然后经调节池(43)内部的格栅网(47)对污水进行初步除杂；
S2、微电解处理：将污水通入微电解池(1)内，通过浮渣收集斗(2)收集的浮渣通过浮渣排放管(33)排放至ECOF集中处理组件(44)外；
S3、生物处理：将初步处理后的污水自流入到厌氧池(4)内进行厌氧处理，其次污水通过过水孔至缺氧池(4)中，经过缺氧处理后污水再通过过水孔流入好氧化池(8)，同时开启曝气风机(22)；
S4、微絮凝处理：通过上清液收集槽(10)将污水输送至微絮凝池(11)中，外加电源(28)通电铝板(53)，铝板(53)被电解成聚合氯化铝，持续电解反应，微絮凝池(11)内的污水絮凝沉淀；
S5、膜分离处理：将微絮凝沉淀后的污水经过膜分离池(14)经过转鼓初过滤器(15)及SUS316不锈钢精滤(49)分离，清水排放管(36)排放至清水池。
7.根据权利要求6所述的一种ECOF四微物化污水处理工艺，其特征在于，所述步骤S2中微电解污水中的浮油，步骤S3中进行微好氧(8)生物处理，步骤S4加快絮凝物沉淀，最后膜分离。
8.根据权利要求1-6任意一项所述的ECOF四微物化污水处理系统的应用，其特征在于，将所述污水处理系统应用在电镀行业废水、屠宰场废水、食品和饮料厂废水、石油化工厂废水、油田废水、制药厂废水、矿业废水、垃圾渗滤液废水、农业废水、石油化工废水、油漆染料废水、冷却水塔废水、轮船舱底污水、港口集水区废水、木材处理废水和旅游风景区生活污水。
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