CN117285198A - 一种ecof四微物化膜污水处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及污水处理技术领域,具体公开了ECOF四微物化膜污水处理工艺,其主要包括电解处理→通过污水回流方式和爆气量动态调节A2/O处理单元内污水处理模式→电絮凝→膜过滤。电解处理采用铁电极,铁电极上加载直流电对污水进行电解处理以对难降解的大分子进行断键破壁,从而将大分子有机物电解为小分子有机物和无机物;小分子有机物上浮进入下一步生化处理步骤中,为后续的生化处理提供碳源,从而提高后续生化处理的效率,无机物下沉形成污泥,实现污水脱磷的目的;其次,电极将产生热量对水体具有加热作用;在生化处理阶段,温度低于15℃,生化微生物将处于休眠状态,而温度达到25℃左右时,生化微生物活性最高。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域,具体涉及ECOF四微物化膜污水处理工艺。
背景技术
污水处理是为使污水达到排水至某一水体或再次使用的水质要求,并对其进行净化的过程。污水按其来源可分为生产污水和生活污水,生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等;而生活污水就是日常生活产生的污水,是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物。
在污水处理规程中,按处理程度的不同,废水处理系统可分为一级处理、二级处理和三级深度处理;一级处理主要是去除废水中的悬浮物,二级处理最常用的是生物处理法,以大幅度地除去废水中呈胶体和溶解状态的有机物;而三级深度处理则是进一步去除二级处理未能去除的污染物,如磷、氮及生物难以降解的有机污染物、无机污染物、病原体等。对于生活污水而言,由于其含有大量的磷、氮及有机污染物等,按上述处理程度,进行三级处理是必要的。目前,城市是生活污水的主要来源,城市生活污水处理是当今和今后城市节水和城市水环境保护工作的重中之重,因此生活污水处理设施建设是城市的必要基础设施之一,且目前城市生活污水处理设施已相对完善。
但对于一些偏远工作站、配套设施以及一些零散工作点,建立像城市生活污水处理设施一样的大型污水处理厂或直接接入城市生活污水处理厂显然是不现实的,例如:高速路服务区、收费站、景区、车站、码头等。因此,提供一种高效、小型化的生活污水处理设备对于像高速路服务区、收费站这样的分散的小型场所是必要的。A2/O法脱氮除磷工艺即厌氧-缺氧-好氧污水处理工艺,是一种常用的二级污水处理工艺,应用广泛于脱氮除磷。其主要由厌氧池-缺氧池-好氧池-沉淀池构成。厌氧池主要是释放磷,对部分有机物进行氨化;缺氧池主要是脱氮,即反硝化;好氧池则是去除COD,硝化。但是,目前A2/O法脱氮除磷工艺依序进行的厌氧、缺氧和好氧都需要达到一定的处理时间才能满足出水要求;其次,污水中的大分子有机物难以进行降解,采用A2/O法脱氮除磷工艺降解大分子有机物又将延长处理时间,处理时间的延长必然导致污水处理设备占地面积增大,而这并不满足上述分散的小型场所的污水处理对处理效率及处理设备小型化的需求。
为此,我公司拟通过对电解处理法、生化处理法、絮凝处理法及膜过滤处理法进行整合,以通过多种污水处理技术的结合形成一种短程的污水处理技术,以提高污水处理效率同时推出一种适用于分散的小型场所的小型化污水处理设备。
发明内容
本发明的目的在于提供ECOF四微物化膜污水处理工艺,通过对多种污水处理技术进行整合,以提高污水处理效率并形成适用于小型化污水处理设备应用的污水处理技术。
ECOF四微物化膜污水处理工艺包括如下步骤:
步骤一:通过在铁电极上加载直流电对污水进行电解处理以对难降解的大分子进行断键破壁;
步骤二:对经铁电极电解处理后的污水执行包括厌氧、缺氧、好氧的生化处理过程,并根据水质变化情况,向处于生化处理阶段的污水中投入多孔微生物载体;
步骤三:经生化处理后的污水沉淀后的上清液排出,采用铝电极对上清液进行电絮凝处理;
步骤四:经电絮凝的污水沉淀后的上清液经过滤膜过滤后排出清水。
有益效果:
(1)在该工艺中首先采用铁电极对污水进行电解,电解对污水中的大分子有机物进行断键、破壁和物化处理,从而将大分子有机物电解为小分子有机物和无机物;其中小分子有机物上浮进入下一步生化处理步骤中,为后续的生化处理提供碳源,从而提高后续生化处理的效率。
(2)在步骤一的电解过程中,铁电极释放的铁离子与污水中的氯离子结合形成铁盐,通过发挥铁盐絮凝作用,使得电解产生的无机物聚团,加速其下沉在底部形成污泥,排出污泥和实现污水脱磷的目的。
(3)在电解过程中,电极将产生热量,该热量对水体具有加热作用;在生化处理阶段,温度低于15℃,生化微生物将处于休眠状态,而温度达到25℃左右时,生化微生物活性最高,因此通过电解产生的热量还可提高污水生化处理阶段的效率。
优选方案一:作为对基础方案的进一步优化,步骤一中电解电流控制为3-40A,加载在铁电极两端的电压为12-36V。通过电流进行控制可控制发热量,而电压过低其电解效率低;而电压过高将导致铁电极快速释放铁离子,使铁电极过渡消耗,并在污水中产生大量铁盐,其次,电压过大将大分子有机物完全分解为无机物耗能过大且污水处理不彻底;因此,本方案中仅采用微电解,以达到对难降解大分子进行破壁物化即可。
优选方案二:作为对优选方案一的进一步优化,步骤一中的电解电流为脉冲电流。在电解过程中,电极板阳极和阴极将聚集不同类型的离子,而采用脉冲电流,利用脉冲间隙有利离子扩散,有利于铁盐生成并扩散,同时避免结垢。
优选方案三:作为对基础方案的进一步优化,所述多孔微生物载体内孔隙从内部至表面逐渐增大。
微生物载体可以是多孔陶瓷或火山石,以便微生物附着繁殖。多孔微生物载体中心由于孔隙小且与外部水体流通缓慢,因此多孔微生物载体中心溶氧量低,形成厌氧环境;而多孔微生物载体的中部,由于其孔隙增大,其与外部水体流通速度相对中心较快,从而使得微生物载体中部呈微氧状态;而在多孔微生物载体的表面,其孔隙最大并与外部水体直接接触,因此在外部水体溶氧量充足的情况下,多孔微生物载体表面呈好氧状态。
即在厌氧、微氧、好氧三个区域的水体处于流通状态时,任何一区域水体内的多孔微生物载体上都将发生厌氧、微氧和好氧反应,从而提高了污水生化处理效率;其次,溶氧后的污水渗入多孔微生物载体后,可以减缓氧气逃逸,从而可以降低好氧阶段的爆气量,则在微好氧状态下即可满足好氧反应的氧气需求,避免在小型处理设备内为维持好氧反应溶氧量需求污水在设备内剧烈翻腾引起污水外溢。因此,在微电解、微好氧、微载体的配合作用下为污水的短程处理提供了充分的条件。
优选方案四:作为对优选方案三的进一步优化,所述多孔微生物载体的密度为水的密度的1.0-1.2倍。一方面在爆气及水体的流动的情况下,多孔微生物载体将浮动在水体中,有利于污水进入微生物载体,使得微生物载体获得溶解氧;另一方面,在静置情况下,又可使多孔微生物载体沉降。
优选方案五:作为对优选方案四的进一步优化,所述步骤四中,清水经消毒后可进行排放。消毒灭菌后可进一步提升水质。
优选方案六:作为对优选方案五的进一步优化,所述步骤三中,电絮凝电流强度为3~40A,电压为直流安全电压。
电解和电絮凝均采用微电场,具有节省耗能的作用且具有较高的安全性,其次本方案的污水处理方案是微电解、微絮凝、生化处理与微过滤进行了多种水处理结合,多种处理方式的组合,使得各种处理方式相互弥补,并非一步到位,因此微电解、微絮凝可在低电场作用下发挥效能。即前端电化学物化技术的前置解决了污水中溶解油、高分子降解、气浮悬浮物等,为后端生化创造了更好的条件;中端电絮凝物化技术实现不投加药剂,快速除磷,快速絮凝固液分离,为后端膜过滤创造了更好条件。
优选方案七:作为对优选方案六的进一步优化,所述步骤二中的生化处理过程在A2/O处理单元内执行,A2/O处理单元包括依次设置的厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池,污水在A2/O处理单元内能够执行A2/O法脱氮除磷工艺;所述A2/O处理单元还包括回流系统和爆气系统,所述回流系统可通过回流泵将好氧池和/或沉淀池底部沉降物泵入厌氧池和/或缺氧池内,与厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池连接的回流管可独立控制,所述爆气系统包括设于厌氧池、缺氧池和好氧池底部且可独立控制的爆气盘;
所述生化处理过程中,通过判断A2/O处理单元内的污水水质情况,通过改变污水回流方式和爆气量动态调节A2/O处理单元内污水处理模式。
在优选方案七中,污水处理模式可在AO、AAO、AOAO等之间进行切换。例如:当污水中氮、磷、COD浓度较低时,厌氧池、缺氧池内爆气盘关闭,则厌氧池、缺氧池和沉淀池内均进行厌氧反应,好氧池内爆气盘完全打开执行好氧反应;即污水处理模式为AO模式,在达到污水处理的目的的同时,还可以污水处理耗能。
若污水中氮、磷、COD浓度处于中等水平时,沉淀池污水回流到厌氧池,且厌氧池爆气盘微开呈微爆气状态,从而执行AA0模式;厌氧池底部的爆气盘关闭,对污水进行厌氧处理以释放磷并对部分有机物进行氨化;而缺氧池内的爆气盘通过对爆气量进行调节,使缺氧池内呈微氧气状态,以进行反硝化处理;而好氧池内的爆气盘则全开,以提供充足的氧气进行有氧反应,以消耗污水中有机物并进行硝化反应。其次,控制与沉淀池和缺氧池连接回流管导通,通过回流泵将沉淀池底部沉降物回流到缺氧池,以对污水进行充分的硝化反硝化处理,以使有机物充分分解。
若污水中氮、磷、COD浓度较高时,厌氧反应主要在沉淀池进行,而厌氧池内的爆气盘微开呈微爆气状态,而缺氧池内的爆气盘呈全开状态,即缺氧池和好氧池内均进行好氧反应,而沉淀池和好氧池内的污水均回流至厌氧池内。该状态仍为AA0模式,但该状态下,好氧反应均有更大的反应空间,使得对有机物、氮、磷的去除能力增强。
若污水中氮、磷、COD浓度超高时,厌氧反应仍可在沉淀池进行,而厌氧池的爆气盘全开进行好氧反应,缺氧池内的爆气盘微开进行缺氧反应;而沉淀池和好氧池内的污水分流后随机回流到厌氧池和好氧池内。该状态为AOAO模式,该模式仍然具有较大的好氧反应空间,并将不同的反应空间进行了分散,有助于提升有机物、氮、磷的去除效率。
从上述可知,通过对厌氧池、缺氧池和好氧池内的爆气量及污水回流范围进行控制,可操纵微生物反应动力学平衡,控制有机负荷、氮磷负荷及反应器内DO值,根据污水状态调整好氧菌、厌氧菌活性,解决污水处理脱氮、除磷问题。
优选方案八:作为对优选方案七的进一步优化,所述电絮凝和过滤膜过滤分别在电絮池和过滤膜池内进行;还包括步骤五,周期性对电絮池和过滤膜池底部的污泥进行排除,排出污泥时,底部应保留部分污泥。
电絮凝产生的胶体可将微小悬浮颗粒聚凝成团,这些颗粒将在电絮池和过滤膜池沉积形成污泥,污泥堆积过厚将占用电絮池和过滤膜池空间,影响后续电絮凝和膜过滤效果,因此需定期进行排除污泥。其次,污泥中含有大量的微生物,污泥排尽后,电絮池和过滤膜池内微生物减少,则在水处理过程中,微生物不能持续发生效用。
优选方案九:作为对优选方案八的进一步优化,还包括步骤六,周期性对过滤膜进行反冲洗。反冲洗可清除附着在过滤膜上的附着物,以保证过滤膜的透水性。
附图说明
图1为本发明实施例一的立体图;
图2为本发明实施例二的俯视图;
图3为本发明实施例二的主视图;
图4为本发明实施例二的三维建模展示图;
图5为本发明实施例一的A2/O处理单元中水体流动示意图;
图6为本发明实施例四的厌氧池的剖视图;
图7为本发明实施例六的厌氧池的剖视图;
图8为图7中A部分堵块处于第一滑动位的放大图;
图9为本发明实施例六中堵块处于第三滑动位的示意图;
图10为本发明实施例六中堵块处于第二滑动位的示意图;
图11为本发明实施例八的厌氧池的剖视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明:
说明书附图中的附图标记包括:电解池11、溢流口111、厌氧池12、缺氧池13、好氧池14、沉淀池15、电絮池16、浮沫排管162、过滤膜池17、设备室18、清水池19、清水排管21、回流管22、回流泵23、紫外线消毒设备24、气泵25、排污支管26、浮沉网板50、液位传感器51、排气结构52、橡胶膜53、连接管54、主管71、支管72、流量调节阀73、爆气盘74、增压腔75、控制轨80、第一挡块81、第二凸出部82、堵块521、压簧522、排气通道523、单向阀524、按压式阀门525、按压杆527、。
实施例一:
ECOF四微物化膜污水处理工艺以ECOF四微物化膜污水处理装置为基础进行,ECOF四微物化膜污水处理装置包括依次设置的电解池11、厌氧池12、缺氧池13、好氧池14、沉淀池15、电絮池16、过滤膜池17和清水池19;各池体整合为立方结构,且在该立方结构中还设有设备室18用于安装各类泵、阀、管道等,该立方结构由304不锈钢制成,使用不锈钢构体可增加污水处理设备寿命,相比于碳钢和玻璃钢设备可延长3-5倍。通过整合形成一个整体的立方结构可以减小占地面积,并使其适用于服务区、收费站、农村、乡镇、城市、企业的零星、散点、小型污水处理,同时整体的立方结构也便于设备的安装。
如附图1、4所示,所述立方结构包括前侧区域和后侧区域,电解池11、清水池19、厌氧池12、缺氧池13、好氧池14和沉淀池15置于前侧区域,电解池11、厌氧池12、缺氧池13、好氧池14和沉淀池15沿前侧区域的长度方向依次设置,以便污水依次流动。由于电解池11仅需进行微电解所需区域较小,而清水池19为暂存设备运行所需清水,清水需求量相对较小;因此,为充分利用空间,清水池19与电解池11沿前侧区域的宽度方向并列设置。
电解池11内设电解电极,电解电极采用铁电极板,污水通过管道进入电解池11电解后溢流至厌氧池12;厌氧池12、缺氧池13、好氧池14和沉淀池15组成一个A2/O处理单元,污水在A2/O处理单元内能够执行A2/O法脱氮除磷工艺。电解池11至厌氧池12的溢流口111设置在上部,厌氧池12至缺氧池13的连通口设置在下部,缺氧池13至好氧池14的溢流口111设置在上部,好氧池14至沉淀池15的连通口设置在下部;从而延长污水在对应的处理池内的时间。如附图5所示,隔开好氧池14和沉淀池15的下端设置为倾斜状,且该倾斜板向沉淀池倾斜;在好氧池14内处于爆气的状态下,沉淀池15内的水体处于静置状态,从而水体中的尘埃及颗粒物向下沉降形成污泥,在倾斜板的导流作用下,污泥再滑入好氧池14内,并在爆气的影响下再次随着水体流动进行生化反应。
A2/O处理单元还包括回流系统和爆气系统。回流系统包括回流泵23和回流管22,与沉淀池15和好氧池14连接的回流管22均与回流泵23的进水端连接,与厌氧池12和缺氧池13连接的回流管22均与回流泵23的出水端连接。在本实施例中,与好氧池14和厌氧池12连接的回流管22上设有截止阀,启动回流泵23沉淀池15底部的沉降物回流至缺氧池13,而好氧池14内污水是否回流及是否回流至厌氧池12则根据污水中的氮、磷含量可通过连接在回流管22上的截止阀控制。另外,与沉淀池15连接的回流管的端口设置在倾斜板的边缘,从而通过与沉淀池15连接的回流管向缺氧池13回流污水,可避免沉淀底15部污泥堵塞沉淀池与好氧池14连通口;其次,为了增加回流组合方式,与沉淀池15和厌氧池12连接的回流管22上也可设置截止阀。爆气系统包括气泵25和设于厌氧池12、缺氧池13和好氧池14底部的爆气盘74,气泵25与爆气盘74通过管道连接,该管道包括与气泵25连接的主管71和直接与爆气盘74连接的支管72,支管72对应于厌氧池12、缺氧池13和好氧池14,在支管72上均设有流量阀,以对进入厌氧池12、缺氧池13和好氧池14内的爆气量进行调节;在本实施例中,气泵25设有两个,且两个气泵25交替工作。
沉淀池15内的污水经沉淀后的上清液溢流至电絮池16。电絮池16内设铝电极,经沉淀池15沉淀后的污水中还存在悬浮物和胶体污染物等,通过在电场的作用下,阳极产生电子形成“微絮凝剂”铝的氢氧化物,电解产生絮凝剂,使水中悬浮物和胶体污染物沉淀下来,解决了投加药剂的人工及药剂问题。
电絮池16上清液溢流至过滤膜池17,过滤膜池17内设不锈钢精滤组件,不锈钢精滤组件采用不锈纳米级316L钢膜。不锈钢精滤组件内层连通清水排管21,清水排管21延伸至清水池19,利用过滤膜池17和清水池19的落差,经过不锈钢精滤组件过滤后的清水自排至清水池19内。清水排管21上通过旁通管连接有反冲洗泵,且清水排管21上设有与反冲洗泵并联的截止阀;关闭清水排管21上的截止阀,启动反冲洗泵,反冲洗泵将清水池19内的清水泵入不锈钢精滤组件的内层再通过滤孔排出,可清除附着在不锈钢精滤组件上的附着物。
清水池19连接排水管进行进行排水,排水管和清水池19之间设有紫外线消毒设备24,该紫外线消毒设备24安装在设备室18内。使用紫外线管式消毒,可以更高效的杀灭污水中的大肠杆菌,解决消毒效果不明显的问题;相比于化学药剂消毒,无需定期添加化学药剂。
电絮池16和过滤膜池17底部连接有排污系统,排污系统包括排污总管和与排污总管连通的排污支管26,排污支管26分别与电絮池16和过滤膜池17的底部连通,排污支管26上设有截止阀;且为了便于沉积物聚集在底部并有利于沉积物排出,电絮池16和过滤膜池17的底部设置为漏斗状;且为了便于排污支管26布局,电絮池16和过滤膜池17底部漏斗状的下端交错设置。随着污水处理的持续进行,电絮池16和过滤膜池17底部的沉积物逐渐增多;通过打开排污支管26上的截止阀可对应的排除对应的电絮池16或过滤膜池17底部的沉积物。
其次,在电解池11的底部设置为漏斗状,电解池11的底部也连接有排污支管26以排除电解池11底部沉积物。
具体实施过程如下:
步骤一:污水通入电解池11内,通过在铁电极上加载直流电对污水进行电解处理以对难降解的大分子进行断键破壁,对污水进行微电解处理,微电解电流控制在3-40A,该电流为50Hz的脉冲电流,,电压为24V直流电压。
电解过程中,由于污水持续进入电解接触,电解对污水中的难降解大分子有机物进行断键、破壁和物化处理,从而将大分子有机物电解为小分子有机物和无机物;小分子有机物上浮随污水溢流至厌氧池12内,为后续的生化处理提供碳源;电解过程中,铁电极释放的铁离子与污水中的氯离子结合形成铁盐,通过发挥铁盐絮凝作用,使得电解产生的无机物聚团,加速其下沉在底部形成污泥,实现脱磷的目的。
其次,对污水进行电解的同时,污水将溢流至A2/O处理单元,其首先进入厌氧池12内;由于电解会使水体温度增加,而温度升高可活化A2/O处理单元内的微生物。
步骤二(2.1):通过判断A2/O处理单元内的污水水质情况,通过污水回流方式和爆气量动态调节A2/O处理单元内污水处理模式,污水处理模式可在AO、AAO、AOAO之间进行切换。
下面进行举例说明:
当污水中氮、磷、COD浓度较低时,厌氧池12、缺氧池13内爆气盘74关闭,则厌氧池12、缺氧池13和沉淀池15内均进行厌氧反应,好氧池14内爆气盘74完全打开执行好氧反应;即污水处理模式为AO模式,在达到污水处理的目的的同时,还可以污水处理耗能。
若污水中氮、磷、COD浓度处于中等水平时,沉淀池15污水回流到厌氧池12,且厌氧池12爆气盘74微开呈微爆气状态,从而执行AA0模式;对有机物、氮、磷的去除AAO工艺效果明显。
若污水中氮、磷、COD浓度较高时,厌氧反应主要在沉淀池15进行,而厌氧池12内的爆气盘74微开呈微爆气状态,而缺氧池13内的爆气盘74呈全开状态,即缺氧池13和好氧池14内均进行好氧反应,而沉淀池15和好氧池14内的污水均回流至厌氧池12内。该状态仍为AA0模式,但该状态下,好氧反应均有更大的反应空间,使得对有机物、氮、磷的去除能力增强。
若污水中氮、磷、COD浓度超高时,厌氧反应仍可在沉淀池15进行,而厌氧池12的爆气盘74全开进行好氧反应,缺氧池13内的爆气盘74微开进行缺氧反应;而沉淀池15和好氧池14内的污水分流后随机回流到厌氧池12和好氧池14内。该状态为AOAO模式,该模式仍然具有较大的好氧反应空间,并将不同的反应空间进行了分散,有助于提升有机物、氮、磷的去除效率。
当然,根据实时或周期性对A2/O处理单元内污水的水质情况进行检测,还可以通过对爆气量和回流方式进行其他组合调节,形成其他的反应模式。
步骤二:(2.1)根据A2/O处理单元污水水质变化情况,向A2/0处理单元投入微生物载体,微生物载体可以是多孔陶瓷或火山石,以便微生物附着繁殖。所采用的多孔微生物载体内孔隙从内部至表面逐渐增大,多孔微生物载体的密度为水的密度的1.0-1.2倍。
随着污水处理持续进行,部分微生物载体会随着水流排出A2/0处理单元,微生物载体的减少会减缓微生物的生长繁殖,从而导致污水处理的效率降低,因此需要在污水处理效率降低到设定的基础效率之前补充微生物载体。
其次,多孔微生物载体中心由于孔隙小且与外部水体流通缓慢,因此多孔微生物载体中心溶氧量低,形成厌氧环境;而多孔微生物载体的中部,由于其孔隙增大,其与外部水体流通速度相对中心较快,从而使得微生物载体中部呈微氧状态;而在多孔微生物载体的表面,其孔隙最大并与外部水体直接接触,因此在外部水体溶氧量充足的情况下,多孔微生物载体表面呈好氧状态。即在好氧池14内的水体在向缺氧池13、厌氧池12回流的过程中,任何一区域水体内的多孔微生物载体上都将发生厌氧、微氧和好氧反应,从而提高了污水生化处理效率;其次,溶氧后的污水渗入多孔微生物载体后,可以减缓氧气逃逸,从而可以降低好氧阶段的爆气量。
另外,随着水体回流及爆气的扰动,多孔微生物载体将浮动在水体中,有利于污水进入微生物载体,使得微生物载体获得溶解氧;在静置情况下,又可使多孔微生物载体沉降。
步骤三:污水经沉淀池15溢流至电絮池16,开启电絮池16的铝电极,电流强度为3~40A,电压为DC24V。在电场的作用下,阳极产生电子形成“微絮凝剂”铝的氢氧化物,电解产生絮凝剂,使水中悬浮物和胶体污染物沉淀下来。
步骤四:污水经电絮池16后进入过滤膜池17,经过滤膜过滤后排出清水;清水经消毒后可进行排放。
步骤五:周期性对电絮池16和过滤膜池17底部的污泥进行排除,且排出污泥时,底部应保留部分污泥。污泥不完全排出,有利于微生物在水体中生长繁殖。
步骤六:周期性对过滤膜进行反冲洗;以保证过滤膜的透水性。
实施例二:
实施例二与实施例一的区别在于,如附图2、3所示,实施例二中,电解池11和电絮池16上部均设有浮沫排出结构,浮沫排出结构包括设于液面以下呈漏斗状的导流槽及连接在导流槽底部并向外部延伸的浮沫排管162,导流槽顶部与液面的距离为3-5mm。由于污水中杂质成分复杂,在电解和电絮凝过程在都将产生大量浮沫,浮沫排出机构的导流槽略低于液面,在水的张力作用下,水不会瞬间大量涌入填满导流槽,而是沿导流槽侧壁缓慢向下流动从而在水流的作用下将浮沫带出,达到去除浮沫的目的。
实施例三:
实施例三与实施例一的区别在于,实施例三中,与电絮池16和过滤膜池17连接的排污支管26上设有旁通管,该旁通支管72上设有与截止阀并联的电控截止阀,从而既可以手动排污,也可以通过电控进行自动排污。
与厌氧池12、缺氧池13、好氧池14和沉淀池15连接的回流管22上均设电控截止阀,以通过电控进行回流组合方式的选择。其次,排气系统上与爆气盘74连接的支管72上设置的流量阀同样采用电控流量阀,以通过电控进行爆气量的控制。
好氧池14内设有硝酸在线传感器,沉淀池15连接COD在线监测仪;硝酸在线传感器和COD在线监测仪连接控制器的控制信号输入端,电控截止阀、电控流量阀及其他用电设备均与控制器的执行信号输出电连接。其次,控制器的信号输入端还连接无线接收模块,通过终端与无线接收模块信号连接,可对用电设备进行远程控制。
控制器根据硝酸在线传感器、COD在线监测仪反馈的值,通过对爆气盘74及控制回流方式的电控截止阀进行控制,将A2/O处理单元控制在不同的处理模式下,从而自动调整处理模式。
实施例四:
实施例四与实施例一的区别在于,如附图6所示,与厌氧池12、缺氧池13、好氧池14和沉淀池15连接的回流管22上均设置有截止阀。在厌氧池12和缺氧池13内滑动连接有水平设置且可在竖直方向上滑动的浮沉网板50。浮沉网板50由多孔薄铝板制成,在浮沉网板50沉底后,爆气盘74向上爆气时,空气可穿透浮沉网板50向上浮动,浮沉网板50还可以分散气泡,以避免缺氧处理条件下,局部含氧量过高;其次,其多孔结构使得微气泡可附着在浮沉网板50上。
在厌氧池12和缺氧池13处于微爆气状态(即爆气量较小,是水体呈微溶氧状态)时,由于爆气量较小,爆气对水体产生的振动也小,气泡经过浮沉网板50形成若干微小气泡,配合浮沉网板50的多孔结构,部分微小气泡将吸附在浮沉网板50上。气泡吸附在浮沉网板50上,将使浮沉网板50的受到的浮力增大,从而浮沉网板50上浮;浮沉网板50上浮,吸附在其上的气泡受到的压力减小,且受浮沉网板50上浮的扰动,部分吸附在浮沉网板50上的气泡破裂,则浮沉网板50将下沉;因此,在微爆气的过程中,浮沉网板50将反复上下浮沉,从而对污水具有搅拌作用。
与厌氧池12、缺氧池13连接的回流管22上连接的截止阀为电控截止阀,浮沉网板50上设有液位传感器51。电控截止阀和液位传感器51均电连接控制器,通过液位传感器51检测浮沉网板50上浮到一定高度后,控制器通过液位传感器51的高度反馈,控制器才可控制电控阀开启,则沉淀池15、好氧池14的污水开始回流;回流污水位于浮沉网板50的下方,回流污水的流动也会进一步促使附着在浮沉网板50上的气泡的破裂。浮沉网板50下沉后,电控截止阀关闭;因此,随着浮沉网板50的浮沉,污水将进行周期性间歇回流,由于回流至厌氧池12和缺氧池13的污水中溶氧量较高,间隙性回流,有利于控制缺氧反应中水体的溶氧量;其次,间隙性回流有利于返回的溶氧量较高的污水在缺氧池13内有充足的时间分散,避免缺氧池13内局部区域溶氧量过高,影响缺氧池13内菌体活性。即在实施例一所述的步骤二中,厌氧池12或缺氧池13在执行缺氧反应时,污水回流至实际发生缺氧反应的池体采用周期性间歇回流,以便控制实际发生缺氧反应的池体内呈缺氧状态。
实施例五:
实施例五与实施例四的区别在于,如附图7所示,浮沉网板50的结构不同。实施例五中的浮沉网板50包括上板、下板和膨胀机构,上板和下板扣合并在之间形成夹层,上板和下板上设有若干相对的第一通孔,上板和下板上的第一通孔通过连接管54连接,连接管54为中部收缩、两端扩口状,以便爆气过程中便于分散气流,同时便于气泡经过通孔。上板、下板和管道将夹层围成封闭空间,上板和下板上还设有第二通孔,膨胀机构包括第二通孔上覆盖的橡胶膜53,从而在夹层内压力增大时,橡胶膜53膨胀,则浮沉网板50在水中的浮力增大。
膨胀机构还包括设置在与爆气盘74连接的支管72上的增压腔75,增压腔75与主管71连接的一端口径大于增压腔75与爆气盘74连接的一端的口径,且增压腔75内径大于大于支管72直径。气流从主管71进入增压腔75后,由于增压腔75与爆气盘74连接的一端为缩口,从而增压腔75内的压力将增大;且主管71道内的进气流量越大,增压腔75内的压力将越大。浮沉网板50的夹层与增压腔75通过软管连接,未避免不爆气的情况下,污水不进入增压腔75内,增压腔75设置在液面以上。
膨胀机构还包括排气结构52,排气结构52包括滑动连接在浮沉网板50侧面的堵块521,堵块521设于夹层内并延伸至外部,堵块521位于夹层内的内端设置有限位板,限位板和浮沉网板50的侧面之间设压簧522。堵块521内设排气通道523,排气通道523内设仅可供夹层内气流外排的单向阀524,排气通道523的两端口均位于堵块521的侧面,堵块521包括三个滑动位;第一滑动位:排气通道523的两个端口均位于夹层内(夹层内气体不会经过排气通道523排出),第二滑动位:排气通道523的两个端口分别位于夹层内及外部(夹层内气体外排),第三滑动位:排气通道523的两个端口均处于外部(夹层内气体无法外排出)。排气结构52还包括与堵块521对应位置处竖直设置的控制轨80,控制轨80道的下部设有第一挡块81,当夹层内压力较大时,堵块521滑出并处于第三滑动位,从而第一挡块81对堵块521形成限位,以阻挡浮沉网板50向上滑动。控制轨80的上部设有第二凸出部82,第二凸出部82的下端设为楔面,且第二凸出部82由永磁体制成,堵块521由不锈钢制成;浮沉网板50上浮与第二凸出部82相对时,第二凸出部82将堵块521吸出并将其限位第二滑动位,夹层气体排出,橡胶膜53收回,则浮沉网板50下沉,如此浮沉网板50将呈上下反复浮沉状态。
由于污水在执行好氧反应时,对应的反应池内的爆气量大,会使得污水剧烈滚动;因此,在该阶段不需要铝质网板的上下浮沉对水体进行搅动。
在实施例五中,当浮沉网板50沉降到最底部时,调整其下方的爆气盘74处于全开状态,增压腔75和夹层内的压力将迅速增大,在浮沉网板50在上升过程中还未越过第一挡块81时,堵块521既已完全伸出达到第三滑动位,从而第一挡块81通过对堵块521的阻挡使得铝质网板的下部。即在反应池执行好氧反应时,浮沉网板50处于好氧池14的下部,且浮沉网板50在爆气盘74上方还具有进一步分散气流的作用。
而当浮沉网板50沉降到最底部时,调整其下方的爆气盘74处于微开状态,由于进入增压腔75和夹层内进气流量小,进气缓慢;因此堵块521的伸出也相对缓慢,浮沉网板50越过第一挡块81后,堵块521还未到第一挡块81位置,则浮沉网板50在将继续上升,当堵块521对应于第二凸出部82,第二凸出部82的磁吸作用将独开定位在第二滑动位,夹层内空气将通过排气通道523排出,则浮沉网板50下沉,如此往复,浮沉网板50将反复浮沉;形成与实施例四相似的技术效果。
由于在实施例五中,从微爆气向爆气盘74全开切换到过程中,浮沉网板50需最开始处于底部,切换至爆气盘74全开后,浮沉网板50才能被限制在底部。因此,在实施例一所述的步骤二中,当执行爆气盘74状态的切换时,先停止爆气,然后再进入需切换的状态,即通过停止爆气将爆气盘74下层至底部。
实施例六:
实施例六与实施例五的区别在于,如附图8、附图10所示,实施例六中堵块521内的排气通道523靠近外部一端设有按压式阀门525,按压式阀门525的按压杆527朝向堵块521外侧一端伸出。当浮沉网板50处于第二凸出部82时,第二凸出部82吸附堵块521,按压杆527受压,按压式阀门525打开;而在按压杆527不受压时,按压式阀门525关闭。从而使得仅有在浮沉网板50处于第二凸出部82所在位置时,内部夹层才能通过排气通道523排气,以更精准的控制排气范围。
实施例七:
实施例七与实施例六的区别在于,实施例七中橡胶膜53上设有气孔,随着橡胶模的膨胀,气孔将扩大,夹层内气流将通过气孔排出,则浮沉网板50也具有爆气作用;且夹层内气压越大,气孔越大,爆气量越大;夹层内气压减小,气孔减小,爆气量减小;橡胶膜53完全收缩时,气孔关闭。
因此,在本实施例中,缺氧池13内需进行好氧反应时,爆气盘74全开,夹层内压力迅速增大,堵块521迅速滑道第三滑动位,则浮沉网板50被第一挡块81限位住,此时,气孔也可提供较大的爆气量。而在进行缺氧反应时,爆气盘74微开,夹层内压力缓慢增加,堵块521伸出缓慢,当浮沉网板50达到第一挡块81位置时,堵块521所处位置可越过第一挡块81,之后浮沉网板50开始反复浮沉;在该过程中,气孔也处于微爆气状态。
实施例八:
实施例八与实施例七的区别在于,如附图11所示,实施例八中,浮沉网板50完全取代厌氧池12、缺氧池13和好氧池14内的爆气盘74,与爆气盘74连接的支管72直接通过软管与浮沉网板50的夹层连接。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.ECOF四微物化膜污水处理工艺,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:通过在铁电极上加载直流电对污水进行电解处理以对难降解的大分子进行断键破壁;
步骤二:对经铁电极电解处理后的污水执行包括厌氧、缺氧、好氧的生化处理过程,并根据水质变化情况,向处于生化处理阶段的污水中投入多孔微生物载体;
步骤三:经生化处理后的污水沉淀后的上清液排出,采用铝电极对上清液进行电絮凝处理;
步骤四:经电絮凝的污水沉淀后的上清液经过滤膜过滤后排出清水。
2.根据权利要求1所述的ECOF四微物化膜污水处理工艺,其特征在于:步骤一中电解电流控制为3-40A,加载在铁电极两端的电压为12-36V。
3.根据权利要求2所述的ECOF四微物化膜污水处理工艺,其特征在于:步骤一中的电解电流为脉冲电流。
4.根据权利要求1所述的ECOF四微物化膜污水处理工艺,其特征在于:所述多孔微生物载体内孔隙从内部至表面逐渐增大。
5.根据权利要求3所述的ECOF四微物化膜污水处理工艺,其特征在于:所述多孔微生物载体的密度为水的密度的1.0-1.2倍。
6.根据权利要求1-5任一项所述的ECOF四微物化膜污水处理工艺,其特征在于:所述步骤四中,清水经消毒后可进行排放。
7.根据权利要求6所述的ECOF四微物化膜污水处理工艺,其特征在于:所述步骤三中,电絮凝电流强度为3~40A,电压为直流安全电压。
8.根据权利要求7所述的ECOF四微物化膜污水处理工艺,其特征在于:所述步骤二中的生化处理过程在A2/O处理单元内执行,A2/O处理单元包括依次设置的厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池,污水在A2/O处理单元内能够执行A2/O法脱氮除磷工艺;所述A2/O处理单元还包括回流系统和爆气系统,所述回流系统可通过回流泵将好氧池和/或沉淀池底部沉降物泵入厌氧池和/或缺氧池内,与厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池连接的回流管可独立控制,所述爆气系统包括设于厌氧池、缺氧池和好氧池底部且可独立控制的爆气盘;
所述生化处理过程中,通过判断A2/O处理单元内的污水水质情况,通过改变污水回流方式和爆气量动态调节A2/O处理单元内污水处理模式。
9.根据权利要求8所述的ECOF四微物化膜污水处理工艺,其特征在于:所述电絮凝和过滤膜过滤分别在电絮池和过滤膜池内进行;还包括步骤五,周期性对电絮池和过滤膜池底部的污泥进行排除,排出污泥时,底部应保留部分污泥。
10.根据权利要求9所述的ECOF四微物化膜污水处理工艺,其特征在于:还包括步骤六,周期性对过滤膜进行反冲洗。
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CN202311438531.4A CN117285198A (zh) | 2023-10-31 | 2023-10-31 | 一种ecof四微物化膜污水处理工艺 |
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