CN214360870U - 一种含硫印染废水的生化处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种含硫印染废水的生化处理系统，包括依次连接的好氧池、中间沉淀池以及厌氧池，所述好氧池为敞口容器结构且在其中部设置有曝气通道，曝气通道的底部设置有曝气器，好氧池的底部铺设有好氧池布水管，好氧池的中部填充有好氧填料，所述厌氧池为封闭式容器结构且在其底部铺设有厌氧池布水管，厌氧池的中部填充有厌氧填料，好氧池顶部出水管连接中间沉淀池，所述中间沉淀池底部设置有连接好氧池的污泥回流管，中间沉淀池出水管通过厌氧池布水管连接厌氧池，本实用新型将MBF填料与厌氧反应器强化组合，有效针对废水中难处理的硫化物、氮化合物及少量有机物，建立基于硫自养反硝化菌的同步高效脱氮除硫方法。
Description
技术领域
本实用新型涉及废水处理技术领域，具体涉及一种含硫印染废水的生化处理系统。
背景技术
印染废水是一种极难处理的工业废水，水质成分复杂，含有有机物、硫化物、硝酸盐、氨氮等多种污染物。针对含硫的印染废水，现有工艺大多以物化+生化组合工艺为主，除硫手段主要包括亚铁沉淀、曝气或氧化剂氧化等方法，再组合生化工艺进行脱氮处理。物化加药除硫的方式存在药剂成本高、产泥量大等问题，物化+生化组合生化工艺存在工艺冗长、占地面积大等问题。
其中，生化法被广泛认可的氮去除的代谢途径主要包括硝化过程和反硝化过程。反硝化反应是指硝酸氮和亚硝酸氮在反硝化菌的作用下，被还原成气态氮的过程。传统意义上，反硝化菌多指异养型细菌，其在溶解氧较低的环境下利用硝酸盐或亚硝酸盐作为电子受体，以有机物作为电子供体同时提供能量。因此，在现有较为成熟的生化处理脱氮工艺中，处理大部分碳氮比低的实际污废水过程中，投加大量必要的碳源(有机物如葡萄糖、甲醇、酒精等)满足工艺稳定运行效果需求，已成为一种常规手段，这势必会增加污废水处理的工艺运行成本。针对上述存在的问题，自养反硝化技术替代传统反硝化工艺的思路一经提出即引起广大关注。所谓的自养反硝化，指自养反硝化菌(某些化能自养型微生物)利用无机碳(CO2、HCO3–、CO32-)作为碳源，主要以无机物(S、S2–、H2、S2O32-、Fe、Fe2+、NH4+等)作为硝酸盐氮还原的电子供体完成微生物新陈代谢，将缺少有机碳源的硝酸盐氮污染的水中的NO3–-N还原为N2。硫自养反硝化是一个高频的研究热点，其主要优点包括不会产生残余有机物；不需外加有机碳源；降低了污泥产量和出水生物污染的风险。
因此，针对含硫印染废水，寻求一种效率高、工艺简单、成本低的生化处理方法很有必要。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
为了克服现有技术不足，现提出一种含硫印染废水的生化处理系统，将MBF填料与厌氧反应器强化组合，有效针对废水中难处理的硫化物、氮化合物及少量有机物，建立基于硫自养反硝化菌的同步高效脱氮除硫方法。
(二)技术方案
本实用新型通过如下技术方案实现：本实用新型提出了一种含硫印染废水的生化处理系统，包括依次连接的好氧池、中间沉淀池以及厌氧池，所述好氧池为敞口容器结构且在其中部设置有曝气通道，曝气通道的底部设置有曝气器，好氧池的底部铺设有好氧池布水管，好氧池的中部填充有好氧填料，所述厌氧池为封闭式容器结构且在其底部铺设有厌氧池布水管，厌氧池的中部填充有厌氧填料，好氧池顶部出水管连接中间沉淀池，所述中间沉淀池底部设置有连接好氧池的污泥回流管，中间沉淀池出水管通过厌氧池布水管连接厌氧池。
进一步的，所述曝气通道通过与好氧池连接的两块挡板构成，所述挡板底部与好氧池池底间隔设置。
进一步的，所述挡板的固定方式采用焊接、卡扣或支架支撑中的一种。
进一步的，所述曝气器采用旋流式曝气器、微孔曝气盘或管式微孔曝气器中的一种。
进一步的，所述好氧填料与厌氧填料均采用支架悬挂的方式且填料均采用改性玄武岩纤维填料，单片纤维束直径为10～25cm，单片纤维束厚度为2～6cm，同一根填料上纤维束与纤维束间距为7～10cm，相邻两根填料上的纤维束交错衔接布局，无直流通道。
一种含硫印染废水的生化处理系统处理含硫印染废水的方法，包括如下步骤：1)将含硫废水经过预处理后泵入好氧池，流经底部的好氧池布水管与池内污泥混合，通过曝气器产生的气流，混合液将从曝气通道上升至顶部并向四周涌流，穿透好氧填料向下流动，形成内部循环流，好氧池中游离污泥浓度保持1～3g/L，溶解氧浓度维持0.5～1.0mg/L，有效水力停留时间为4～8h；2)好氧池出水进入中间沉淀池，固液分离后，上层清液进入厌氧池，底部浓缩污泥一部分回流至好氧池，一部分外排处置，中间沉淀池的有效停留时间为1～3h，污泥回流比控制在20％～40％；3)中间沉淀池出水进入厌氧池底部，经厌氧池布水管进入厌氧填料区域，废水依靠进水水力作用逐渐上升，与厌氧填料密切接触，厌氧池中产生的气体由顶端排出；厌氧池底部残余污泥根据实际情况定期清理外排，厌氧池中有效水力停留时间为4～6h，厌氧填料紧密排布，无直流通道。
进一步的，厌氧填料中包含有基于玄武岩纤维填料驯养的生物巢，生物巢内部富集硫自养反硝化菌和厌氧氨氧化菌。
(三)有益效果
本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：
(1)好氧池的设置可稳定去除水中的氨氮、有机氮及部分有毒硫化物，氨氮及有机氮转变成硝态氮(NO3--N)和亚硝态氮(NO2--N)，有毒硫化物(S2–)转变成硫产物中间体(S、S2O32-)，在缺少有机碳源无需补给的情况下，为厌氧池中硫自养反硝化过程提供有利条件，实现低成本高效脱氮除硫。
(2)好氧池和厌氧池中设置的玄武岩纤维填料，在保证活性污泥总量的情况下，有效增加了各反应池中固定的生物量，减少了功能性菌群的流失，降低了沉淀池的冲击负荷；填料上的纤维束交错衔接布局，无直流通道，废水穿透生物巢流动，有效增加了废水与生物巢的接触面积和时间，提升污染物的处理效率，且有效拦截水中固体悬浮物，保证反应池出水的SS标准。
(3)厌氧池中采用基于改性玄武岩纤维填料的硫自养反硝化菌优势菌群的生物巢，生物量大且生物活性高，针对含硫印染废水的特征污染物进行针对性去除，实现无药剂化、污泥减量化、低成本高效处理，可完全替代物化方式(强氧化剂氧化、混凝沉淀等)，有效解决了药剂成本高、污泥产量大、工艺冗杂等问题。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
1-好氧池；2-中间沉淀池；3-厌氧池；4-曝气通道；5-挡板；6-曝气器；7-好氧池布水管；8-好氧池填料；9-厌氧池布水管；10-厌氧池填料。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示的一种含硫印染废水的生化处理系统，包括依次连接的好氧池1、中间沉淀池2以及厌氧池3，所述好氧池1为敞口容器结构且在其中部设置有曝气通道4，曝气通道4的底部设置有曝气器6，好氧池1的底部铺设有好氧池布水管7，好氧池1的中部填充有好氧填料8，所述厌氧池3为封闭式容器结构且在其底部铺设有厌氧池布水管9，厌氧池3的中部填充有厌氧填料10，好氧池1顶部出水管连接中间沉淀池2，所述中间沉淀池2底部设置有连接好氧池1的污泥回流管，中间沉淀池2出水管通过厌氧池布水管9连接厌氧池3。
其中，所述曝气通道4通过与好氧池1连接的两块挡板5构成，所述挡板5底部与好氧池1池底间隔设置；所述挡板5的固定方式采用焊接、卡扣或支架支撑中的一种；所述曝气器6采用旋流式曝气器、微孔曝气盘或管式微孔曝气器中的一种；所述好氧填料8与厌氧填料10均采用支架悬挂的方式且填料均采用改性玄武岩纤维填料，单片纤维束直径为10～25cm，单片纤维束厚度为2～6cm，同一根填料上纤维束与纤维束间距为7～10cm，相邻两根填料上的纤维束交错衔接布局，无直流通道。
用上述生化处理系统处理含硫印染废水的方法包括：
含硫废水经过预处理后泵入好氧池1，流经底部的好氧池布水管7与池内污泥混合，通过曝气器6产生的气流，混合液从曝气通道4上升至顶部，向四周涌流，穿透好氧填料8(改性玄武岩纤维填料)向下流动，形成内部循环流，曝气通道创造的好氧环境可高效去除氨氮及有机物(包括有机氮)及部分有毒硫化物(S2–转变成硫单质)，填料区域无液体直流通道，废水混合液下降过程必须穿透纤维束形成的生物巢，使得废水与生物巢中的功能微生物充分接触，好氧、缺氧、厌氧多种环境下，有效去除氨氮、难降解有机物、硝态氮等污染物。好氧池1中游离污泥浓度保持1～3g/L，溶解氧浓度维持0.5～1.0mg/L，有效水力停留时间为4～8h。
好氧池1出水进入中间沉淀池2，固液分离后，上层清液进入厌氧池3，底部浓缩污泥一部分回流至好氧池1，一部分外排处置。中间沉淀池2的有效停留时间为1～3h，污泥回流比控制在20％～40％。
中间沉淀池2出水进入厌氧池3底部，经厌氧池布水管9进入厌氧填料10区域，废水依靠进水水力作用逐渐上升，与基于玄武岩纤维填料驯养的生物巢密切接触，通过生物巢内部富集的硫自养反硝化菌、厌氧氨氧化菌等功能性细菌，进一步高效去硫化物(S、S2–、S2O32-等)、硝态氮、氨氮等污染物，处理完成排出进入下一阶段；厌氧池3中产生的气体由顶端排出；厌氧池3底部残余污泥根据实际情况定期清理外排。厌氧池3中有效水力停留时间为4～6h，厌氧填料10紧密排布，无直流通道，既能保证废水与生物巢的有效接触时间，又能有效拦截水中的固态悬浮物，保证出水SS。
所述的含硫印染废水主要污染物包括氨氮、硫化物、有机物(含有机碳、有机氮)、SS等，废水水质范围COD 500～2000mg/L，BOD5 100～400mg/L，氨氮30～70mg/L，总氮50～200mg/L，硫化物150～400mg/L，SS 300～600mg/L。
所述的改性玄武岩纤维采用的改性方法为物理涂覆法壳聚糖涂层改性、SiO2/聚丙烯酰胺/环氧树脂有机/无机涂层化学接枝改性、二乙胺基接枝改性、物理涂覆阳离子性聚丙烯酰胺改性、物理涂覆十六烷基三甲基氯化铵改性、有机铁改性中的一种。
上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (5)
1.一种含硫印染废水的生化处理系统，其特征在于：包括依次连接的好氧池(1)、中间沉淀池(2)以及厌氧池(3)，所述好氧池(1)为敞口容器结构且在其中部设置有曝气通道(4)，曝气通道(4)的底部设置有曝气器(6)，好氧池(1)的底部铺设有好氧池布水管(7)，好氧池(1)的中部填充有好氧填料(8)，所述厌氧池(3)为封闭式容器结构且在其底部铺设有厌氧池布水管(9)，厌氧池(3)的中部填充有厌氧填料(10)，好氧池(1)顶部出水管连接中间沉淀池(2)，所述中间沉淀池(2)底部设置有连接好氧池(1)的污泥回流管，中间沉淀池(2)出水管通过厌氧池布水管(9)连接厌氧池(3)。
2.根据权利要求1所述的一种含硫印染废水的生化处理系统，其特征在于：所述曝气通道(4)通过与好氧池(1)连接的两块挡板(5)构成，所述挡板(5)底部与好氧池(1)池底间隔设置。
3.根据权利要求2所述的一种含硫印染废水的生化处理系统，其特征在于：所述挡板(5)的固定方式采用焊接、卡扣或支架支撑中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种含硫印染废水的生化处理系统，其特征在于：所述曝气器(6)采用旋流式曝气器、微孔曝气盘或管式微孔曝气器中的一种。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的一种含硫印染废水的生化处理系统，其特征在于：所述好氧填料(8)与厌氧填料(10)均采用支架悬挂的方式且填料均采用改性玄武岩纤维填料，单片纤维束直径为10～25cm，单片纤维束厚度为2～6cm，同一根填料上纤维束与纤维束间距为7～10cm，相邻两根填料上的纤维束交错衔接布局，无直流通道。
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| CN202023328099.8U CN214360870U (zh) | 2020-12-31 | 2020-12-31 | 一种含硫印染废水的生化处理系统 |
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Cited By (1)
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| CN114685004A (zh) * | 2020-12-31 | 2022-07-01 | 江苏艾特克环境工程设计研究院有限公司 | 一种含硫印染废水的生化处理系统及方法 |
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