一种定向富集重金属的污废水处理流态化反应装置

文档序号:35026135发布日期:2023-08-05 11:41阅读:100来源:国知局
一种定向富集重金属的污废水处理流态化反应装置

本发明涉及涉及污废水处理,尤其涉及一种定向富集重金属的污废水处理流态化反应装置。


背景技术:

1、进入污废水处理系统的重金属离子表现出很强的络合能力,重金属成分不能被降解,但可能发生价态变化,受污废水中酸碱度、络合配位体及水处理工艺的影响,在生物处理与物化处理过程中均可发生不同原理的迁移。

2、目前,城市污废水生物处理工艺大多使用a/a/o、氧化沟及其各类改良型工艺,a/a/o工艺所产生的污泥中包括活性细菌、惰性或残留生物质、胞外聚合物、原生动物和其它高等生命形式、矿物和进水中的难降解固体,构成这些物质的成分均带有能够与重金属产生相互作用的官能团,将重金属从水相转移至固相中,而残余在水相中重金属则会被排入大自然水体中。

3、生物工艺常常由几个单元组合而成,以焦化废水为例,随着生化反应的发生,不同单元的oh-、cn-、scn-、s2-、nh3浓度会有差异,浓度不同则会影响络合反应,进而影响沉淀-络合平衡,使得重金属与污泥形成新的平衡状态,因此,重金属在污废水和污泥两相的分配会随之改变。

4、由于污废水中存在的有机物能够与游离金属离子形成双齿/单齿络合物,络合物的种类与稳定性也受ph调控,重金属的铁-锰氧化态与有机物的含量呈正相关关系,微生物表面官能团(如-oh和-coo-等)的形态也依赖于ph的大小而改变。

5、除ph的影响外,水力停留时间和污泥停留时间也会对重金属的富集造成影响,如污泥停留时间越长、富集倍数越高,但过长的污泥停留时间会使部分重金属从污泥相溶出反而影响工艺效果。

6、目前应用较多的a/a/o工艺是单污泥系统,无法独立的调控各反应器的ph、水力停留时间、污泥停留时间,牵一发而动全身,故而难以通过对工艺参数的调控实现重金属的定向富集与归趋。

7、此外,大多生物处理工艺在运行过程中,为了保持污泥浓度必须设置污泥回流步骤,污泥回流的存在使得重金属均匀地分布在系统排出的污泥中,重金属的均质化分布更不利于后续污泥的稳定化、无害化和资源化管理。

8、综上所述,目前大多数污废水处理工艺主要目的旨在脱氮除磷以及去除有机污染物,对于污废水中重金属的工艺过程控制尚待研究,所有的重金属归趋到综合排放的污泥相中,成为了有机物和无机物混合的综合污泥。

9、现有的a/a/o工艺等因其污泥回流特征使得污泥中重金属无法高效的资源化利用。

10、因此,有必要研发一种有效且定向富集重金属的污废水处理装备。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足,提供一种定向富集重金属的污废水处理流态化反应装置。

2、本发明基于单元反应器原位分离处理工艺,实现污泥停留时间与水力停留时间的严格分离。

3、本发明通过构建o/h/o工艺有意识地安排/调控不同性质金属离子在三个单元工艺中的化学转化,通过性质有序化调控达到浓度富集与风险归趋的一致目标。

4、本发明通过下述技术方案实现:

5、一种定向富集重金属的污废水处理流态化反应装置,包括o1好氧除碳氨化流化床反应器、h缺氧水解脱氮流化床反应器和o2好氧硝化流化床反应器;

6、所述o1好氧除碳氨化流化床反应器、h缺氧水解脱氮流化床反应器和o2好氧硝化流化床反应器的底部,均设置有呈40°~45°的导流斜板12。

7、所述o1好氧除碳氨化流化床反应器包括:第一反应器本体、第一进水管1-1、第一流体下降区2-1、第一流体上升区3-1、第一导流板4-1、第一三相分离管5-1、第一分离沉淀区6-1、第一溢流堰7-1、第一污泥导流管8-1、第一曝气装置9-1、第一出水管10-1;第一排泥管11-1;

8、所述第一导流板4-1由两块竖板间隔放置在第一反应器本体内中部,用于第一反应器本体内部分割为第一流体下降区2-1、第一流体上升区3-1;

9、所述第一分离沉淀区6-1为两个,并分布在第一反应器本体两侧;第一分离沉淀区6-1由第一分离沉淀区6-1和第一溢流堰7-1构成;第一溢流堰7-1内设有第一三相分离管5-1和第一出水管10-1;第一分离沉淀区6-1由第一三相分离管5-1连接的第一污泥导流管8-1连通第一反应器本体内部;

10、第一进水管1-1连通第一反应器本体内部;

11、第一曝气装置9-1位于第一反应器本体底部;

12、所述h缺氧水解脱氮流化床反应器包括:第二反应器本体、第二进水管1-2、第二流体下降区2-2、第二流体上升区3-2、第二导流板4-2、第二三相分离管5-2、第二分离沉淀区6-2、第二溢流堰7-2、第二污泥导流管8-2、第二曝气装置9-2、第二出水管10-2;第二排泥管11-2;

13、所述第二导流板4-2由两块竖板间隔放置在第二反应器本体内两侧,用于第二反应器本体内部分割为第二流体下降区2-2、第二流体上升区3-2;

14、所述第二分离沉淀区6-2位于第二反应器本体内部上方;第二分离沉淀区6-2由第二分离沉淀区6-2和第二溢流堰7-2构成;第二溢流堰7-2内设有第二三相分离管5-2和第二出水管10-2;第二分离沉淀区6-2由第二三相分离管5-2底部的第二污泥导流管8-2连通第二反应器本体内部;

15、第二进水管1-2连通第二反应器本体内部;

16、第二曝气装置9-2位于第二反应器本体底部。

17、所述o2好氧硝化流化床反应器包括:第三反应器本体、第三进水管1-3、第三流体下降区2-3、第三流体上升区3-3、第三导流板4-3、第三三相分离管5-3、第三分离沉淀区6-3、第三溢流堰7-3、第三污泥导流管8-3、第三曝气装置9-3、第三出水管10-3;第三排泥管11-3;

18、所述第三导流板4-3由两块竖板间隔放置在第三反应器本体内中部,用于第三反应器本体内部分割为第三流体下降区2-3、第三流体上升区3-3;

19、所述第三分离沉淀区6-3为四个,并分布在第三反应器本体的四周;第三分离沉淀区6-3由第三分离沉淀区6-3和第三溢流堰7-3构成;第三溢流堰7-3内设有第三三相分离管5-3和第三出水管10-3;第三分离沉淀区6-3由第三三相分离管5-3底部的第三污泥导流管8-3连通第三反应器本体内部;

20、第三进水管1-3连通第三反应器本体内部;

21、第三曝气装置9-3位于第三反应器本体底部。

22、所述o1好氧除碳氨化流化床反应器、h缺氧水解脱氮流化床反应器和o2好氧硝化流化床反应器之间通过管路依次连通,具体是,第二进水管1-2连通第一出水管10-1,第三进水管1-3连通第二出水管10-2。

23、所述o1好氧除碳氨化流化床反应器的第一进水管1-1管口位于第一反应器本体的两侧的中部位置;

24、所述h缺氧水解脱氮流化床反应器的第二进水管1-2管口位于第二反应器本体的两侧的底部位置;

25、所述o2好氧硝化流化床反应器的第三进水管1-3管口所在位置与第一反应器本体相同;

26、含有重金属的污/废水,先通过第一进水管1-1进入o1好氧除碳氨化流化床反应器,与微生物充分反应后的污/废水由第一三相分离管5-1进入到第一分离沉淀区6-1内,再进行泥水分离,最后,被初步处理的污/废水通过第一溢流堰7-1依次流入h缺氧水解脱氮流化床反应器;在h缺氧水解脱氮流化床反应器使得金属在污泥中得到倍数富集,在脱氮的作用下,使与氨分子形成络合物的重金属离子部分析出,以氢氧化物的形态转移到污泥相中;在o2反应器中实现硝化/矿化反应,实现污/废水中重金属向h缺氧水解脱氮流化床反应器定向富集的调控。

27、本发明相对于现有技术,具有如下的优点及效果:

28、1.o/h/o工艺为三污泥系统,本发明各个反应器都具有独立的污泥体系,互不干扰,不需要补充污泥,仅仅根据反应器的污泥负荷排泥,无需污泥回流即可保证每个反应器的污泥浓度处于动态平衡。

29、2.本发明在独立的污泥体系基础上,结合原位分离的流化床反应器技术,实现了污泥停留时间与水力停留时间的严格分离,有意识地安排/调控不同性质金属离子在三个单元工艺中的化学转化,通过性质有序化调控有效的将大部分重金属富集在h流化床反应器中,可以获得浓度富集与风险归趋的一致目标。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1
专利分类正在加载中....