CN207552006U - 一种耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备，属于废水处理领域，其中耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备，包括生化反应单元和泵；生化反应单元的底端设置有入流管，顶端设置有出流管，泵设置在入流管内；生化反应单元的内部设置有竖直设置的流道；流道的下侧连通用于气体进入的气道；气道与流道的连接口为入气口；流道内在入气口的上方设置有微生物转化填料；微生物转化填料内设置有转化微生物群落。通过本实用新型提供的设备，可以通过微生物转化填料内的微生物将液态物料内的有机物矿化为甲烷气体或二氧化碳，出料有机物大幅下降达标排放或进入下一环节回收利用。

Description

一种耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备

技术领域

本实用新型涉及废水处理领域，具体而言，涉及一种耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备。

背景技术

随着我国经济的发展，全国主要环保设施均已建立的背景情况下，政策和标准层面越来越重视废水的深度处理和近零排放。

目前关于废水深度处理的方法有多种，具体包括生化氧化、生化还原、化学氧化、吸附、膜过滤等，但对于难生物降解的废水是多种组合技术或者极端技术的组合，具体说明如下：

CN103288065A采用高温(180-280℃)高压(3.0-9.0)将废水中有机磷转化为无机磷，排水通过萃取方式去除无机磷，并最终实现有机磷、无机磷、总磷的去除。采用上述苛刻反应条件的原因是有机磷极难降解，具有阻燃性质(阻止燃烧或者氧化反应的自由基：H、OH、O等传递)。也正是由于上述原因，即使在高温高压条件下，反应效果仍不理想，湿式氧化尚难在国内外处理有机磷废水中大规模应用。同时，由于高温高压的苛刻反应条件，导致设备腐蚀、操作、投资、运行维护均面临较大的技术、经济、安全难题。

CN106630332A通过对反渗透浓液进行多级蒸发和分质结晶处理，最终实现废水的零排放和废物的资源化。此项技术具有技术可行，但经济不可行的缺点(蒸发成本较高、副产盐价值不高)，较难大面积推广。

CN105130088A通过对纳滤浓液混凝吸附、强制臭氧进行废水中有机成分的矿化，但由于其臭氧投加量极高，全部以臭氧强制降解有机物为主。从其案例考察来看，其排水CODCr依然偏高，高剂量的臭氧投加量导致运行成本较高，大量的混凝物存在资源浪费的情况(大量铁盐沉淀剂作为废物处理)。

CN101085693A中通过微生物增殖并排出增殖微生物(剩余污泥)的方式去除磷。但是无法对无机磷进行回收，大量的磷被浪费，降低了经济效益。

US20070808386利用在颗粒化生物反应池中颗粒化的甲烷氧化细菌从流入水和回水中脱除氮基组分。将不含氮基组分的处理水传送到缺氧池进行处理，并从缺氧池排出。但是这种方法使得无法及时补充甲烷氧化细菌，且对液态物料的处理方式单一，最终液态物料中依然具有其他多种有机污染指标。

综上所述，目前的废水深度处理、近零排放均存为多技术组合，面临技术过程管控点较多、设备维护保养复杂、运行稳定性待提高等诸多问题，同时手段以化学、物理手段为主，仅为污染物的转移，并未实现污染物的彻底降解和矿化。

实用新型内容

本实用新型提供了一种耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备，旨在解决现有技术中耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备及方法存在的上述问题。

本实用新型是这样实现的：

一种耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备，包括生化反应单元和泵；

所述生化反应单元的底端设置有入流管，顶端设置有出流管，所述泵设置在所述入流管内；

所述生化反应单元的内部设置有竖直设置的流道；所述流道的下侧连通用于气体进入的气道；所述气道与所述流道的连接口为入气口；

所述流道内在所述入气口的上方设置有微生物转化填料；

所述微生物转化填料内设置有转化微生物群落。

在本实用新型的一种实施例中，所述气道设置为多根分管，多根分管在所述流道的所述入气口均匀分布在所述流道的周围。

在本实用新型的一种实施例中，所述入气口与所述微生物转化填料之间设置有匀流部，所述匀流部包括上滤网、下滤网和多个匀流珠，所述上滤网和所述下滤网之间形成容置所述匀流珠的匀流空间。

在本实用新型的一种实施例中，所述匀流珠包括防腐表层和用于调节所述匀流珠整体密度的内层，所述防腐表层完全包覆所述内层。

在本实用新型的一种实施例中，所述入流管与所述生化反应单元的连接口为入流口，在所述入流口与所述入气口之间设置有测温计。

在本实用新型的一种实施例中，还包括微生物添加部，所述微生物添加部固定设置在所述生化反应单元的外侧，所述微生物添加部通过添加管与所述流道连通，所述添加管在所述流道的连接口在所述微生物转化填料的侧面。

在本实用新型的一种实施例中，所述微生物添加部包括用于培养微生物的培养室，所述培养室的底部与所述添加管连接，所述添加管内设置有单向阀。

在本实用新型的一种实施例中，所述微生物添加部包括储水箱和雾化喷头，所述储水箱的出口处设置有雾化喷头，所述雾化喷头设置在所述培养室的顶部。

在本实用新型的一种实施例中，所述培养室的顶部还设置有可开合的窗口。

一种耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备包括生化反应单元和泵；

所述生化反应单元的底端设置有入流管，顶端设置有出流管，所述泵设置在所述入流管内；

所述生化反应单元的内部设置有竖直设置的流道；所述流道的下侧连通用于气体进入的气道；所述气道与所述流道的连接口为入气口；

所述流道内在所述入气口的上方设置有微生物转化填料；

所述微生物转化填料内设置有转化微生物群落；

所述入气口的朝向与所述流道的轴线异面。

本实用新型的有益效果是：通过本实用新型提供的耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备，可以通过微生物转化填料内的微生物将液态物料内的有机物矿化为甲烷气体或二氧化碳，出料有机物大幅下降达标排放或进入下一环节回收利用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施例提供的耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备的结构示意图；

图2是图1中A区域的局部放大图；

图3是本实用新型实施例提供的匀流珠的剖视图；

图4是本实用新型实施例二提供的耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备的气道处的剖视图。

图标：001-耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备；010-生化反应单元；031-泵；030-入流管；050-出流管；011-流道；110-分管；111-入气口；200-微生物转化填料；300-匀流部；310-上滤网；330-下滤网；350-匀流珠；351-防腐表层；353-内芯；033-入流口；013-测温计；400-微生物添加部；410-培养室；430-添加管；450-储水箱；411-窗口；431-单向阀；015-维护窗口。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

本实施例提供了一种耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备001，请参阅图1，这种耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备001包括生化反应单元010和泵031；

生化反应单元010的底端设置有入流管030，顶端设置有出流管050，泵031设置在入流管030内。

生化反应单元010的内部设置有竖直设置的流道011；流道011的下侧连通用于气体进入的气道；气道与流道011的连接口为入气口111；流道011内在入气口111的上方设置有微生物转化填料200；微生物转化填料200内设置有转化微生物群落。

通过泵031由入流管030向流道011内引入液态物料(废水、废液、危险液态物)，并施加足够的动力向出流管050流动。液态物料在生化反应单元010中与微生物充分接触，并通过微生物进行有害物质的降解。

在本实施例中，气道设置为多根分管110，多根分管110在流道011的入气口111均匀分布在流道011的周围。从气道中引进混合气体，并通过均匀分布的入气口111均匀进入到流道011内。

为了保证液态物料和混合气体在流道011内充分混合，且混合气体在流道011内形成小气泡而不聚集为大气泡。在入气口111与微生物转化填料200之间设置有匀流部300，匀流部300包括上滤网310、下滤网330和多个匀流珠350，上滤网310和下滤网330之间形成容置匀流珠350的匀流空间。匀流珠350在匀流空间内在紊流的液态物料的作用下振动，将混合气体的气泡打散，形成小气泡，且小气泡在液态物料中均匀分布。

而匀流珠350如果密度太大容易沉在匀流空间的底部，不易被液态物料带动，匀流珠350如果密度太小又容易一直浮在匀流空间的顶部，也不易被液态物料带动。在本实施例中，匀流珠350包括防腐表层351和用于调节匀流珠350整体密度的内芯353，防腐表层351完全包覆内芯353。防腐表层351使用防腐材料制成，以避免匀流珠350被液态物料腐蚀，而在匀流珠350的内部设置内芯353，内芯353可以调节匀流珠350的整体密度，内芯353可以使用实心的单一物质形成，也可在内芯353中设置为海绵体状以调节匀流珠350的整体密度，最终使得匀流珠350的密度略大于液态物料的密度。

入流管030与生化反应单元010的连接口为入流口033，在入流口033与入气口111之间设置有测温计013，通过温度计监控液态物料的温度，避免液态温度过高或过低影响微生物的活性。在温度过高或过低的情况下可以通过的适当调配入流管030内液态物料与冷水或热水的比例，实现生化反应单元010的流道011内保持相对稳定的温度环境。

在本实施例中，耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备001还包括微生物添加部400，微生物添加部400固定设置在生化反应单元010的外侧，微生物添加部400通过添加管430与流道011连通，添加管430在流道011的连接口在微生物转化填料200的侧面。

微生物添加部400包括用于培养微生物的培养室410，培养室410的底部与添加管430连接，添加管430内设置有单向阀431。微生物在培养室410内进行培养，在微生物转化填料200内的微生物不足时，可以直接将培养室410内的微生物添加到微生物转化填料200内，在实际添加时可以根据耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备001的实际结构决定是否需要停止泵031的运行。在一些小型的耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备001上，可以不用停止泵031的运行，即液体物料在流动的情况下，依然进行微生物的添加，大型设备上需要通过泵031调节流速后或者关闭泵031之后再进行微生物的添加。

为了给培养室410内的微生物提供优良的生长空间，微生物添加部400还包括储水箱450和雾化喷头(图中未示出)，储水箱450的出口处设置有雾化喷头，雾化喷头设置在培养室410的顶部。通过储水箱450和雾化喷头调节培养室410内的湿度。而在培养室410的顶部还设置有可开合的窗口411以适当添加养分，或者通过窗口411方便工作人员观察培养室410内部。

在本实施例中，在生化反应单元010的顶部侧面还设置有维护窗口015，通过维护窗口015可以观察内部，也可以适时打开对内部进行维修。

在实际使用时，可以使用单个耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备001进行液态物料的有机物处理，还可以通过多个耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备001的串联，实现液态物料的有机物分类别处理，一个生化反应单元010的出流管050连接下一个生化反应单元010的入口实现多个耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备001的串联，在每个生化反应单元010添加不同的微生物转化填料200即可实现液态物料的有机物分类别处理。

使用本实施例提供的这种耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备001实现一种耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放方法：

这种耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放方法包括：

1.提供液态物料，液态物料中包括至少一种有机污染指标，如CODCr、TOC、TN、TP；

2.将液态物料通过入流管030引入流道011，通过气道引入混合气体(臭氧、氢气、含氧气体)；

3.通过匀流部300将混合气体打散均匀混到液态物料中；

4.混合了混合气体的液态物料进入微生物转化填料200，微生物与氢气、臭氧、含氧气体接触，从而将液态物料内的有机污染指标进行生物降解或转化；

5.微生物与进料、微生物与氢气、臭氧、含氧气体接触为同时进行，反应条件为温度0～60℃、pH为4.5～10.0、DO为0～20mg/l。

通过本实用新型提供的耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备001，可以通过微生物转化填料200内的微生物将液态物料内的有机物矿化为甲烷气体或二氧化碳，出料有机物大幅下降达标排放或进入下一环节回收利用。

实施例二

本实施例提供了一种耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备001，与实施例一中的耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备001的区别点仅在于：

入气口111的朝向与流道011的轴线异面，即通过入气口111进入流道011的混合气体不直接指向流道011的轴线中央，而形成漩涡流在流道011内运动。

通过本实用新型提供的耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备001，可以通过微生物转化填料200内的微生物将液态物料内的有机物矿化为甲烷气体或二氧化碳，出料有机物大幅下降达标排放或进入下一环节回收利用。而且入气口111的朝向与流道011的轴线异面的设计使得液态物料进一步与混合气体混合。

以上仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备，其特征在于，包括生化反应单元和泵；

所述生化反应单元的底端设置有入流管，顶端设置有出流管，所述泵设置在所述入流管内；

所述生化反应单元的内部设置有竖直设置的流道；所述流道的下侧连通用于气体进入的气道；所述气道与所述流道的连接口为入气口；

所述流道内在所述入气口的上方设置有微生物转化填料；

所述微生物转化填料内设置有转化微生物群落。

2.根据权利要求1所述的耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备，其特征在于，所述气道设置为多根分管，多根分管在所述流道的所述入气口均匀分布在所述流道的周围。

3.根据权利要求1所述的耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备，其特征在于，所述入气口与所述微生物转化填料之间设置有匀流部，所述匀流部包括上滤网、下滤网和多个匀流珠，所述上滤网和所述下滤网之间形成容置所述匀流珠的匀流空间。

4.根据权利要求3所述的耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备，其特征在于，所述匀流珠包括防腐表层和用于调节所述匀流珠整体密度的内层，所述防腐表层完全包覆所述内层。

5.根据权利要求1所述的耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备，其特征在于，所述入流管与所述生化反应单元的连接口为入流口，在所述入流口与所述入气口之间设置有测温计。

6.根据权利要求1所述的耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备，其特征在于，还包括微生物添加部，所述微生物添加部固定设置在所述生化反应单元的外侧，所述微生物添加部通过添加管与所述流道连通，所述添加管在所述流道的连接口在所述微生物转化填料的侧面。

7.根据权利要求6所述的耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备，其特征在于，所述微生物添加部包括用于培养微生物的培养室，所述培养室的底部与所述添加管连接，所述添加管内设置有单向阀。

8.根据权利要求7所述的耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备，其特征在于，所述微生物添加部包括储水箱和雾化喷头，所述储水箱的出口处设置有雾化喷头，所述雾化喷头设置在所述培养室的顶部。

9.根据权利要求7所述的耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备，其特征在于，所述培养室的顶部还设置有可开合的窗口。

10.一种耦合同步氧化还原的废水有机物深度处理近零排放设备，其特征在于，包括生化反应单元和泵；

所述生化反应单元的底端设置有入流管，顶端设置有出流管，所述泵设置在所述入流管内；

所述生化反应单元的内部设置有竖直设置的流道；所述流道的下侧连通用于气体进入的气道；所述气道与所述流道的连接口为入气口；

所述流道内在所述入气口的上方设置有微生物转化填料；

所述微生物转化填料内设置有转化微生物群落；

所述入气口的朝向与所述流道的轴线异面。