專利名稱：一種用于處理高含鹽量難降解廢水的裝置及處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域，特別是一種用于處理高含鹽量難降解廢水的裝置及處理方法。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)發(fā)展，產(chǎn)生了越來越多的高含鹽量難降解廢水，如醫(yī)藥廢水、石油開采廢水、化工及印染廢水等，這些廢水中既含大量的鹽分(Cl—、Ca2+、Na+等離子)，又含高濃度有機污染物，是廢水處理領(lǐng)域中的技術(shù)難題。此類廢水通常采用物化法、生物法處理，由于采用物化法處理，投資大，運行費用高，且難以達到預(yù)期的凈化效果，因此，生物法仍是此類廢水處理技術(shù)研究的重點。高含鹽 量有機廢水所含鹽類物質(zhì)多為Cr、S042_、Na+、Ca2+等物質(zhì)，若這些離子濃度過高，會對微生物產(chǎn)生抑制和毒害作用，并且高濃度的鹽會導(dǎo)致污水密度增加，活性污泥易上浮流失，從而嚴重影響生物處理系統(tǒng)的凈化效果。因此，常規(guī)的生物法很難有效地處理該類廢水。對于高鹽難降解有機物廢水的生物處理技術(shù)研究，目前多集中于厭氧生物技術(shù)方面，主要包括ABR技術(shù)、ASBBR技術(shù)、UASB技術(shù)等。但是，上述的幾種技術(shù)存在以下缺點
鹽度適應(yīng)性差。將污泥馴化后可提高高鹽難降解有機物廢水的處理效率，但當(dāng)高鹽環(huán)境變化為淡水環(huán)境時，污泥的適應(yīng)性很快消失，處理效率明顯降低，嚴重影響廢水的處理效果。并且鹽度在O. 5-2%之間的變化通常會對處理系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重的干擾。降解速率慢。隨著鹽度的升高，有機物的降解速率逐漸下降。污泥流失嚴重。鹽度改變了污泥中微生物的組成，改變了污泥的沉淀性和出水SS，導(dǎo)致污泥流失嚴重，影響生化效果，并造成出水水質(zhì)惡化。這些研究結(jié)果表明，高含鹽量難降解廢水利用經(jīng)馴化后的污泥進行生化處理是可行的，要提聞其處理效率，必須進一步提聞厭氧生物處理工藝的抗鹽度沖擊能力，提聞反應(yīng)器的容積負荷。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于處理高含鹽量難降解廢水的裝置和一種高含鹽量難降解廢水的處理方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是
一種用于處理高含鹽量難降解廢水的裝置，包括鹽度均質(zhì)池和由鹽度均質(zhì)池進水的厭氧裝置，所述厭氧裝置包括底部的進水區(qū)、中部的反應(yīng)區(qū)和頂部的出水區(qū)，所述進水區(qū)設(shè)有與鹽度均質(zhì)池連通的進水總管，所述反應(yīng)區(qū)由下至上設(shè)有多個懸浮填料層，每個懸浮填料層均對應(yīng)設(shè)有一段折流板，所述折流板交錯的定位于厭氧裝置內(nèi)壁，所述懸浮填料層附著有嗜鹽微生物群落，所述出水區(qū)設(shè)有出水堰、與出水堰連通的出水管和三相分離器。所述鹽度均質(zhì)池設(shè)有測量池內(nèi)廢水的鹽度檢測儀，鹽度均質(zhì)池池內(nèi)設(shè)有廢水提升裝置，所述廢水提升裝置與進水總管連接，所述鹽度均質(zhì)池內(nèi)一相對的角上設(shè)有攪拌裝置。
所述進水總管連接有若干進水支管，所述各進水支管呈“米”形均勻布置在厭氧裝置底部。所述懸浮填料層包括大量懸浮填料，所述懸浮填料呈六邊形，具有多孔結(jié)構(gòu)，孔隙率為 80%-90%。所述懸浮填料層有四個。所述三相分離器包括等間距布置的多層斜板，每層斜板上連接有與斜板垂直的支板，所述支板與斜板形成氣室，所述支板上裝有氣體導(dǎo)出支管，所述氣體導(dǎo)出支管連接有與外界連通的氣體導(dǎo)出管，所述斜板包括下方的反射面和上方的沉淀面。所述厭氧裝置底部設(shè)有連通厭氧裝置內(nèi)部的污泥回流管。一種處理高含鹽量難降解廢水的方法，通過以下步驟實現(xiàn)· a.用多份嗜鹽微生物在鹽度不同的含鹽環(huán)境中馴化出不同等級的嗜鹽微生物群落，并使每組嗜鹽微生物群落附著在一個懸浮填料層中，把懸浮填料層裝入到厭氧裝置中，并按馴化期間含鹽環(huán)境的鹽度由高至低的順序從下至上布置；
b.廢水進入鹽度均質(zhì)池，把含鹽度控制在3%_5%，通過進水總管提升至厭氧裝置；
c.廢水從厭氧裝置底部進入后與厭氧裝置中的污泥接觸、混合，由厭氧污泥去除部分難降解有機物，廢水由下向上流動并通過多個懸浮填料層和多段折流板，由附著在懸浮填料層上的嗜鹽微生物群落大量去除難降解有機物，將其轉(zhuǎn)化為沼氣，由折流板增加水力停留時間；沼氣與經(jīng)過處理的泥水混合物進入三相分離器后進行三相分離，絮凝后的污泥重新進入?yún)捬跹b置中，處理后的水從出水管排出，沼氣排出厭氧裝置。所述嗜鹽微生物群落馴化中，取多份含有耐鹽菌的上清液接種到鹽度分別為3%、6%、9%、12%的固定培養(yǎng)基上，直到長出耐鹽菌落；然后取耐鹽菌落接種移入裝有相同鹽度的對應(yīng)液體培養(yǎng)基中，于30°C下進行富集；富集完成后將液體培養(yǎng)基中的菌液加入到自配鹽度為3%、6%、9%、12%的對應(yīng)廢水中進行馴化培養(yǎng)，形成嗜鹽微生物群落，并在所配廢水中加入懸浮泡沫填料作為載體，使嗜鹽微生物群落附著其上。所述廢水在鹽度均質(zhì)池中由鹽度檢測儀檢測鹽度，由攪拌裝置進行攪拌混合。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過鹽度均質(zhì)池控制進水鹽度的范圍，在厭氧裝置中設(shè)置多個懸浮填料層和多段折流板，令不同等級的嗜鹽微生物群落附著在填料上，使得厭氧裝置和本處理方法能夠適應(yīng)含鹽量呈梯度變化的廢水，降低了含鹽量變化對于廢水處理效果的影響，同時也提高了厭氧裝置內(nèi)的污泥濃度，從而提高有機物的降解率。本發(fā)明的鹽度適應(yīng)性強，適應(yīng)范圍廣。


下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明進一步說明。圖I是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明鹽度均質(zhì)池內(nèi)攪拌裝置的安裝示意 圖3是本發(fā)明懸浮填料的示意 圖4是本發(fā)明三相分離器的示意 圖5是本發(fā)明裝置內(nèi)的工藝流向示意圖。
具體實施例方式如圖I所示，一種用于處理高含鹽量難降解廢水的裝置，包括鹽度均質(zhì)池I和由鹽度均質(zhì)池I進水的厭氧裝置2，厭氧裝置2包括底部的進水區(qū)、中部的反應(yīng)區(qū)和頂部的出水區(qū)，進水區(qū)設(shè)有與鹽度均質(zhì)池I連通的進水總管3，反應(yīng)區(qū)由下至上設(shè)有多個懸浮填料層4，每個懸浮填料4均對應(yīng)設(shè)有一段折流板5，懸浮填料層4附著有嗜鹽微生物群落，出水區(qū)設(shè)有出水堰6、與出水堰6連通的出水管7和三相分離器8。每段折流板5都向上翹起交錯的定位于厭氧裝置2內(nèi)壁，與厭氧裝置2的內(nèi)壁成45度，折流板5水平方向的長度為厭氧裝置2水平方向長的1/4。通過上述交錯設(shè)置的折流板5，廢水從下至上通過懸浮填料層4期間的停留時間得到了增強。如圖I和圖2所示，在優(yōu)選實施例中，鹽度均質(zhì)池I設(shè)有鹽度檢測儀11，該檢測儀用于測量池內(nèi)廢水的鹽度，當(dāng)池內(nèi)鹽度過高時，可以加入清水進行稀釋，保持廢水的鹽度在合適的范圍。鹽度均質(zhì)池I池底設(shè)有廢水提升裝置12，廢水提升裝置12與進水總管3連 接，將池內(nèi)的廢水輸送至厭氧裝置2內(nèi)。鹽度均質(zhì)池I內(nèi)還裝有兩臺攪拌裝置13，這兩臺攪拌裝置13相對設(shè)置，并且在池底的兩個角上，通過攪拌防止池內(nèi)鹽度的不均衡。作為優(yōu)選實施例，進水總管3連接有若干進水支管31，各進水支管31呈“米”形均勻布置在厭氧裝置2底部，進水支管31的布水孔散布在厭氧裝置2底部的四周，保證了進水的均勻性。如圖3所示，作為優(yōu)選實施例，懸浮填料層4由大量懸浮填料組成，該懸浮填料是一種高親和性的懸浮泡沫填料，采用復(fù)合聚氨酯材質(zhì)制成，密度I. 2 I. 3g/cm3，它具有多孔結(jié)構(gòu)，孔隙率高達80% 90%，規(guī)格為l*l*lcm，呈正六邊形。由于這種填料具有很大的孔隙率，活性污泥及微生物很好的附在填料的空隙，具有高親和性，使得反應(yīng)更加充分。作為優(yōu)選實施例，懸浮填料層4有四個，每個懸浮填料層4均附著有嗜鹽微生物群落。因此，懸浮填料層4所在的區(qū)域為本發(fā)明的主反應(yīng)區(qū)。如圖4所示，作為優(yōu)選實施例，三相分離器8包括等間距布置的多層斜板81，每層斜板81上連接有與斜板81垂直的支板82，該支板82斜向下傾，支板82與斜板81形成氣室，支板82上裝有氣體導(dǎo)出支管83，氣體導(dǎo)出支管83連接有與外界連通的氣體導(dǎo)出管84，多根氣體導(dǎo)出支管83均連接在氣體到處管上。支板82與相鄰的斜板81形成一過流空間，水和污泥可以從過流空間中流過。斜板81包括下方的反射面811和上方的沉淀面812，水和污泥垂直向上流動的過程中，經(jīng)過反射面811把流向改變斜向上，水繼續(xù)上升，最后從出水堰6中流出，污泥絮凝沉淀后，在重力的作用下從沉淀面812上流回厭氧裝置2中，循環(huán)利用。通過設(shè)置了三相分離器8，有效地減少了厭氧裝置2內(nèi)的污泥流失。作為優(yōu)選實施例，厭氧裝置2底部設(shè)有連通厭氧裝置2內(nèi)部的污泥回流管9，進一步防止了污泥的流失。一種高含鹽量難降解廢水的處理方法，與上述的處理高含鹽量難降解廢水的裝置配合使用，可以有效地處理含鹽量難降解廢水，這種方法通過以下步驟實現(xiàn)。(I)嗜鹽微生物群落馴化。嗜鹽微生物是生長的最適鹽濃度大于O. 2mol/L (氯化物)的微生物，在活性污泥中可以有效降解有機污染物。嗜鹽微生物依靠嗜鹽細胞的排鹽作用和細胞內(nèi)溶質(zhì)濃度的調(diào)節(jié)可以穩(wěn)定的生長在高含鹽濃度的環(huán)境中。
用多份嗜鹽微生物在鹽度不同的含鹽環(huán)境中可以馴化出不同等級的嗜鹽微生物群落，再將每組嗜鹽微生物群落附著在一個懸浮填料層4中。整個馴化過程是這樣的取多份含有耐鹽菌的上清液接種到鹽度分別為3%、6%、9%、12%的固定培養(yǎng)基上，直到長出耐鹽菌落；然后取耐鹽菌落接種移入裝有相同鹽度的對應(yīng)液體培養(yǎng)基中，于30°C下進行富集；富集完成后將液體培養(yǎng)基中的菌液加入到自配鹽度為3%、6%、9%、12%的對應(yīng)廢水中進行馴化培養(yǎng)，形成四個等級的嗜鹽微生物群落，其中12%鹽度廢水中馴化的嗜鹽微生物群落為最高等級；之后，在所配廢水中加入懸浮泡沫填料作為載體，使嗜鹽微生物群落附著其上，提供污泥中的嗜鹽微生物濃度，同時也大大提高了廢水中的有機物降解效率。最后將懸浮泡沫填料裝入到厭氧裝置2中，并按馴化期間含鹽環(huán)境的鹽度由高至低的順序從下至上布置，即附著最高等級嗜鹽微生物群落的懸浮泡沫填料在最下層，并從下往上依次遞減。如此，含鹽廢水從進水到出水的處理過程中，先由高等級的嗜鹽微生物群落處理較高鹽度的廢水，廢水鹽度降低后再進入下一等級的嗜鹽微生物群落中，這樣增強了附著在懸浮泡沫填料中嗜鹽微生物群落的適應(yīng)性，保證了穩(wěn)定的處理效果。(2)預(yù)處理。 廢水進入鹽度均質(zhì)池1，由鹽度檢測儀11檢測廢水中的鹽度，把含鹽度控制在3%-5%，對5%鹽度以上的廢水進行稀釋，由攪拌裝置13進行攪拌混合，保證廢水中鹽度的平均，再從進水總管3提升至厭氧裝置2。(3)生物處理。如圖5所示，廢水從厭氧裝置2底部進入后與厭氧裝置2中的污泥接觸、混合，由厭氧污泥去除部分難降解有機物，廢水由下向上流動并通過不同等級的懸浮泡沫填料和多段折流板5，由附著在懸浮填料層4上的嗜鹽微生物群落大量去除難降解有機物，將其轉(zhuǎn)化為沼氣，由折流板5增加水力停留時間。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個較稀薄的污泥層，和水一起上升進入三相分離器8 ;沼氣碰到三相分離器8斜板81的反射面811時，進入氣室，用氣體導(dǎo)出支管83和氣體導(dǎo)出管84導(dǎo)出集中在氣室中的沼氣；泥水混合液經(jīng)過反射繼續(xù)上升進入三相分離器8的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降，從斜板81的沉淀面812流回厭氧裝置2內(nèi)，使裝置內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從出水堰6上部溢出，由出水管7排出。經(jīng)過試驗，本裝置及方法具有良好的COD去除率和較低的污泥流失率。試驗I中，處理對象制藥廢水C0D為4689 6700 mg/L，含鹽度為5%，pH為10 11 ;試驗結(jié)果表明，污泥流失率控制在5%以內(nèi)，COD去除率均大于811%。試驗2中，處理對象垃圾滲濾液C0D為5560 7980 mg/L，含鹽度為3%，pH為6 8 ;試驗結(jié)果表明，污泥流失率控制在10%以內(nèi)，不影響污泥活性，COD去除率均大于78%。以上所述只是本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，其并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種用于處理高含鹽量難降解廢水的裝置，其特征在于包括鹽度均質(zhì)池(I)和由鹽度均質(zhì)池(I)進水的厭氧裝置(2)，所述厭氧裝置(2)包括底部的進水區(qū)、中部的反應(yīng)區(qū)和頂部的出水區(qū)，所述進水區(qū)設(shè)有與鹽度均質(zhì)池(I)連通的進水總管(3)，所述反應(yīng)區(qū)由下至上設(shè)有多個懸浮填料層(4)，每個懸浮填料層(4)均對應(yīng)設(shè)有一段折流板(5)，所述折流板(5)交錯的定位于厭氧裝置(2)內(nèi)壁，所述懸浮填料層(4)附著有嗜鹽微生物群落，所述出水區(qū)設(shè)有出水堰(6)、與出水堰(6)連通的出水管(7)和三相分離器(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于處理高含鹽量難降解廢水的裝置，其特征在于所述鹽度均質(zhì)池(I)設(shè)有測量池內(nèi)廢水的鹽度檢測儀(11 )，鹽度均質(zhì)池(I)池內(nèi)設(shè)有廢水提升裝置(12)，所述廢水提升裝置(12)與進水總管(3)連接，所述鹽度均質(zhì)池(I)內(nèi)一相對的角上設(shè)有攪拌裝置(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于處理高含鹽量難降解廢水的裝置，其特征在于所述 進水總管(3)連接有若干進水支管(31)，所述各進水支管(31)呈“米”形均勻布置在厭氧裝置(2)底部。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于處理高含鹽量難降解廢水的裝置其特征在于所述懸浮填料層(4)包括大量懸浮填料，所述懸浮填料呈六邊形，具有多孔結(jié)構(gòu)，孔隙率為80%-90%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述的用于處理高含鹽量難降解廢水的裝置，其特征在于所述懸浮填料層(4)有四個。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于處理高含鹽量難降解廢水的裝置，其特征在于所述三相分離器(8)包括等間距布置的多層斜板(81)，每層斜板(81)上連接有與斜板(81)垂直的支板(82)，所述支板(82)與斜板(81)形成氣室，所述支板(82)上裝有氣體導(dǎo)出支管(83)，所述氣體導(dǎo)出支管(83)連接有與外界連通的氣體導(dǎo)出管(84)，所述斜板(81)包括下方的反射面(811)和上方的沉淀面(812)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于處理高含鹽量難降解廢水的裝置，其特征在于所述厭氧裝置(2)底部設(shè)有連通厭氧裝置(2)內(nèi)部的污泥回流管(9)。
8.一種利用權(quán)力要求I所述的裝置處理高含鹽量難降解廢水的方法，其特征在于通過以下步驟實現(xiàn) a、用多份嗜鹽微生物在鹽度不同的含鹽環(huán)境中馴化出不同等級的嗜鹽微生物群落，并使每組嗜鹽微生物群落附著在一個懸浮填料層(4)中，把懸浮填料層(4)裝入到厭氧裝置(2)中，并按馴化期間含鹽環(huán)境的鹽度由高至低的順序從下至上布置； b、廢水進入鹽度均質(zhì)池(1)，把含鹽度控制在3%-5%，通過進水總管(3)提升至厭氧裝置⑵； C、廢水從厭氧裝置(2)底部進入后與厭氧裝置(2)中的污泥接觸、混合，由厭氧污泥去除部分難降解有機物，廢水由下向上流動并通過多個懸浮填料層(4)和多段折流板(5)，由附著在懸浮填料層(4)上的嗜鹽微生物群落大量去除難降解有機物，將其轉(zhuǎn)化為沼氣，由折流板(5)增加水力停留時間；沼氣與經(jīng)過處理的泥水混合物進入三相分離器(8)后進行三相分離，絮凝后的污泥重新進入?yún)捬跹b置(2)中，處理后的水從出水管(7)排出，沼氣排出厭氧裝置(2)。
9.利用權(quán)利要求8所述的高含鹽量難降解廢水處理方法，其特征在于所述嗜鹽微生物群落馴化中，取多份含有耐鹽菌的上清液接種到鹽度分別為3%、6%、9%、12%的固定培養(yǎng)基上，直到長出耐鹽菌落；然后取耐鹽菌落接種移入裝有相同鹽度的對應(yīng)液體培養(yǎng)基中，于30°C下進行富集；富集完成后將液體培養(yǎng)基中的菌液加入到自配鹽度為3%、6%、9%、12%的對應(yīng)廢水中進行馴化培養(yǎng)，形成嗜鹽微生物群落，并在所配廢水中加入懸浮填料層(4)作為載體，使嗜鹽微生物群落附著其上。
10.利用權(quán)利要求8或9所述的高含鹽量難降解廢水處理方法，其特征在于所述廢水在鹽度均質(zhì)池(I)中由鹽度檢測儀(11)檢測鹽度，由攪拌裝置(13)進行攪拌混合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于處理高含鹽量難降解廢水的裝置，包括鹽度均質(zhì)池和厭氧裝置，厭氧裝置內(nèi)由下至上設(shè)置多個懸浮填料層和多段折流板，并在懸浮填料層上附著嗜鹽微生物，本發(fā)明還涉及一種高含鹽量難降解廢水的處理方法，包括嗜鹽微生物群落馴化、預(yù)處理和生物處理步驟。本發(fā)明通過鹽度均質(zhì)池控制進水鹽度的范圍，在厭氧裝置中設(shè)置多個懸浮填料層和多段折流板，令不同等級的嗜鹽微生物群落附著在填料上，使得厭氧裝置和本處理方法能夠適應(yīng)含鹽量呈梯度變化的廢水，降低了含鹽量變化對于廢水處理效果的影響，同時也提高了厭氧裝置內(nèi)的污泥濃度，從而提高有機物的降解率。本發(fā)明的鹽度適應(yīng)性強，適應(yīng)范圍廣。
文檔編號C02F3/28GK102910780SQ20121023417
公開日2013年2月6日 申請日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
發(fā)明者曹姝文, 肖晶, 黃德智, 吳早春, 桂琪, 張海霞 申請人:廣州市環(huán)境保護工程設(shè)計院有限公司