CN2018102455936一种新型除磷污水处理工艺公开号108358394A

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号201810245593.6(22)申请日2018.03.23(71)申请人中国十七冶集团有限公司地址243000安徽省马鞍山市雨山区雨山东路88号(72)发明人郑立翔　陈婷　(74)专利代理机构马鞍山市金桥专利代理有限公司34111代理人王益西(51)Int.Cl.C02F9/14(2006.01)C02F101/10(2006.01)C02F101/30(2006.01)(54)发明名称一种新型除磷污水处理工艺(57)摘要本发明公开了一种新型除磷污水处理工艺，属于污水处理技术领域。本发明包括电化学高级催化氧化单元、混凝沉淀单元、生物强化处理单元和大孔树脂吸附有机物深度净化单元；稠油污水依次经过电化学高级催化氧化单元、混凝沉淀单元、生物强化处理单元和大孔树脂吸附有机物深度净化单元；电化学高级催化氧化单元包括电絮凝、电催化氧化和电气浮；电化学高级催化氧化单元利用阳极的高电位及催化活性来直接降解水中的污染物；利用产生羟基自由基强氧化剂降解水中有毒污染物，去除稠油污水中的含油量，实现油水分离；生物强化处理单元进一步去除稠油污水中的污染物。本发明可解决稠油污水处理的效果不好、环境效益低等问题。权利要求书1页说明书4页附图2页CN108358394A2018.08.03CN108358394A1.一种新型除磷污水处理工艺，其特征在于：装置包括电化学高级催化氧化单元(1)、混凝沉淀单元(2)、生物强化处理单元(3)和大孔树脂吸附有机物深度净化单元(4)；稠油污水依次经过电化学高级催化氧化单元(1)、混凝沉淀单元(2)、生物强化处理单元(3)和大孔树脂吸附有机物深度净化单元(4)；其中，电化学高级催化氧化单元(1)包括电絮凝、电催化氧化和电气浮；电化学高级催化氧化单元(1)利用阳极的高电位及催化活性来直接降解水中的污染物；利用产生羟基自由基强氧化剂降解水中有毒污染物，去除稠油污水中的含油量，实现油水分离；其中，生物强化处理单元(3)包括缺氧区(31)、好氧区(32)和MBR区(33)，生物强化处理单元(3)进一步去除稠油污水中的污染物，采用以下步骤：S1：选取稠油污水，将所取稠油污水通入电化学高级催化氧化单元(1)的电化学高级催化氧化装置中，废水停留时间为40min；S2：将上述电化学高级催化氧化出水引入混凝沉淀单元(2)中的混凝沉淀池，并投加无机絮凝剂聚合硫酸铁，利用电中和、架桥，进一步降解稠油污水中污染物的浓度；S3：将上述出水引入生物强化处理单元(3)的生物强化处理装置中，该处理单元主要包括缺氧区(31)、好氧区(32)和MBR区(33)，处理水量为120L/d，停留时间为12小时，填料为悬浮生物填料，MBR区(33)使用平板膜；S4：将生物强化处理单元(3)出水先引入双滤料过滤介质，过滤介质为10cm高石英砂和45cm高无烟煤，以截留生物强化处理单元(3)出水中的悬浮物，而后经过盛装3L的SD300树脂的吸附柱进行处理，树脂柱与过滤柱D×L为100×1000mm，流速为5BV/h。2.如权利要求1所述的一种新型除磷污水处理工艺，其特征在于：所述的步骤S1中单组电极板板距离为1cm，第一组电极阳极采用铁网状电极，尺寸为6cm×12cm，阴极采用纯钛电极，尺寸为6cm×12cm；第二组和第三组电极的阳极采用镀钛二氧化铅电极，尺寸为6cm×12cm，阴极采用纯钛电极，尺寸为6cm×12cm；第四组和第五组阳、阴极均采用石墨电极，尺寸为6cm×12cm；每组极板均单独使用一台直流电源分别控制；第一组电极主要作为电絮凝单元，第二组和第三组电极作为电催化氧化单元，第四组和第五组电极作为电气浮单元；电解池的总容积为10L，第一至第三组电解池的容积为1.5L，尺寸为12cm×5.5cm×23cm，第四组和第五组电解池容积为1.4L，尺寸为12cm×6cm×12cm，后续的沉降池为2.7L，每组极板间距为5mm；第一、三、五组电解槽分别采用三角堰溢流，溢流堰高度为1cm。3.如权利要求1所述的一种新型除磷污水处理工艺，其特征在于：所述的步骤S2中无机絮凝剂聚合硫酸铁的投加量为200mg/L，反应pH控制在6～8。4.如权利要求1所述的一种新型除磷污水处理工艺，其特征在于：所述的步骤S3中生物强化处理装置中的反应池通过隔板分为缺氧区(31)、好氧区(32)和MBR区(33)；其中，好氧区(32)分为前池和后池，前池和后池的容积比为1:1；其中，缺氧区(31)长宽高为1.2dm×2.3dm×4.3dm，好氧区(32)长宽高为1.8dm×2.3dm×3.9dm，好氧区(32)池底设有穿孔曝气管；其中，MBR区(33)的长宽高为1.0dm×2.3dm×4.3dm。5.如权利要求4所述的一种新型除磷污水处理工艺，其特征在于：所述的MBR区(33)内设置有平板膜，平板膜的抽停比为8：2，即抽8min，停2min。权　利　要　求　书1/1页2CN108358394A2一种新型除磷污水处理工艺技术领域[0001]本发明涉及污水处理技术领域，更具体地说，涉及一种新型除磷污水处理工艺。背景技术[0002]长期以来，各国大多采用化学法除磷，化学法除磷简便易行，适合于水量小，水质成分波动大的含磷废水处理。然而，化学法除磷沉淀后污泥量大、并难以处置，所有物化法除磷成本均很昂贵，对处理量大的污水厂往往难以承受。[0003]在六十年代，环境工程学家发现好氧活性处理厂在某些运行条件下污泥中磷含量特别高。因此通过排放剩余污泥而去除的磷量也大大增加，此现象后来被众多者研究和开发各种各样的生物除磷工艺。[0004]然而，城市污水处理厂排放标准对污水处理厂排放水质提出了新的更高的国家标准。它规定排入Ⅰ、Ⅱ类水体和Ⅳ、Ⅴ类水体中的氨氮含量不应高于15和20毫克/升。其中磷的含量达到了发达国家的排放标准。传统的活性污泥法不能达到上述排放标准。而用化学法除磷不但投资大，运行费用也相应增加，并且会产生大量化学污泥。但目前对生物除磷可靠性没有把握。因此需要研究有效的、投资节省的生物除磷方法，使之能尽快得到实际应用。发明内容[0005]1、要解决的问题[0006]针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供了一种新型除磷污水处理工艺，能够有效减少出水中磷含量，对改善水体，控制水体富营养化具有十分重要的作用。[0007]2、技术方案[0008]为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：[0009]一种新型除磷污水处理工艺，装置包括电化学高级催化氧化单元、混凝沉淀单元、生物强化处理单元和大孔树脂吸附有机物深度净化单元；稠油污水依次经过电化学高级催化氧化单元、混凝沉淀单元、生物强化处理单元和大孔树脂吸附有机物深度净化单元；[0010]其中，电化学高级催化氧化单元包括电絮凝、电催化氧化和电气浮；电化学高级催化氧化单元利用阳极的高电位及催化活性来直接降解水中的污染物；利用产生羟基自由基强氧化剂降解水中有毒污染物，去除稠油污水中的含油量，实现油水分离；[0011]其中，生物强化处理单元包括缺氧区、好氧区和MBR区；生物强化处理单元进一步去除稠油污水中的污染物，采用以下步骤：[0012]S1：选取稠油污水，将所取稠油污水通入电化学高级催化氧化单元的电化学高级催化氧化装置中，废水停留时间为40min；[0013]S2：将上述电化学高级催化氧化出水引入混凝沉淀单元中的混凝沉淀池，并投加无机絮凝剂聚合硫酸铁，利用电中和、架桥，进一步降解稠油污水中污染物的浓度；[0014]S3：将上述出水引入生物强化处理单元的生物强化处理装置中，该处理单元主要说　明　书1/4页3CN108358394A3包括缺氧区、好氧区和MBR区，处理水量为120L/d，停留时间为12小时，填料为悬浮生物填料，MBR区使用平板膜；[0015]S4：将生物强化处理单元出水先引入双滤料过滤介质，过滤介质为10cm高石英砂和45cm高无烟煤，以截留生物强化处理单元出水中的悬浮物，而后经过盛装3L的SD300树脂的吸附柱进行处理，树脂柱与过滤柱D×L为100×1000mm，流速为5BV/h。[0016]作为本发明的进一步改进，所述的步骤S1中单组电极板板距离为1cm，第一组电极阳极采用铁网状电极，尺寸为6cm×12cm，阴极采用纯钛电极，尺寸为6cm×12cm；第二组和第三组电极的阳极采用镀钛二氧化铅电极，尺寸为6cm×12cm，阴极采用纯钛电极，尺寸为6cm×12cm；第四组和第五组阳、阴极均采用石墨电极，尺寸为6cm×12cm；每组极板均单独使用一台直流电源分别控制；第一组电极主要作为电絮凝单元，第二组和第三组电极作为电催化氧化单元，第四组和第五组电极作为电气浮单元；电解池的总容积为10L，第一至第三组电解池的容积为1.5L，尺寸为12cm×5.5cm×23cm，第四组和第五组电解池容积为1.4L，尺寸为12cm×6cm×12cm，后续的沉降池为2.7L，每组极板间距为5mm；第一、三、五组电解槽分别采用三角堰溢流，溢流堰高度为1cm。[0017]作为本发明的进一步改进，所述的步骤S2中无机絮凝剂聚合硫酸铁的投加量为200mg/L，反应pH控制在6～8。[0018]作为本发明的进一步改进，所述的步骤S3中生物强化处理装置中的反应池通过隔板分为缺氧区、好氧区和MBR区；[0019]其中，好氧区分为前池和后池，前池和后池的容积比为1:1；[0020]其中，缺氧区长宽高为1.2dm×2.3dm×4.3dm，好氧区长宽高为1.8dm×2.3dm×3.9dm，好氧区池底设有穿孔曝气管；[0021]其中，MBR区的长宽高为1.0dm×2.3dm×4.3dm。[0022]作为本发明的进一步改进，所述的MBR区内设置有平板膜，平板膜的抽停比为8：2，即抽8min，停2min。[0023]3、有益效果[0024]相比于现有技术，本发明的有益效果为：[0025](1)本发明的一种新型除磷污水处理工艺，本工艺在常规A/0法处理流程首端增加一个生物强化处理单元，以改善污泥性能，促使微生物对有机物的吸收，它对水体富营养化的防治有很大的意义。[0026](2)本发明的一种新型除磷污水处理工艺，占地面积小，建造和运行费用便宜，易于维护，可进行有效可靠的生物除磷，与常规生物除磷法相比，吸附生物除磷法除磷效果提升了10-15％，可有效去除污水中的含磷量，对水体富营养化的防治有很大的意义。附图说明[0027]图1为本发明的工艺流程图；[0028]图2为本发明的电化学高级催化氧化装置图；[0029]图3为本发明的生物强化处理装置图；[0030]图4为本发明的大孔树脂吸附有机物深度净化装置示意图。[0031]图中：1、电化学高级催化氧化单元；2、混凝沉淀单元；3、生物强化处理单元；31、缺说　明　书2/4页4CN108358394A4氧区；32、好氧区；33、MBR区；4、大孔树脂吸附有机物深度净化单元。具体实施方式[0032]下面结合具体实施例和附图对本发明进一步进行描述：[0033]实施例1[0034]请参阅图1，本实施例的一种新型除磷污水处理工艺，装置包括电化学高级催化氧化单元1、混凝沉淀单元2、生物强化处理单元3和大孔树脂吸附有机物深度净化单元4；稠油污水依次经过电化学高级催化氧化单元1、混凝沉淀单元2、生物强化处理单元3和大孔树脂吸附有机物深度净化单元4；[0035]其中，电化学高级催化氧化单元1包括电絮凝、电催化氧化和电气浮；电化学高级催化氧化单元1利用阳极的高电位及催化活性来直接降解水中的污染物；利用产生羟基自由基强氧化剂降解水中有毒污染物，去除稠油污水中的含油量，实现油水分离；[0036]其中，生物强化处理单元3包括缺氧区31、好氧区32和MBR区33；生物强化处理单元3进一步去除稠油污水中的污染物，采用以下步骤：[0037]S1：选取稠油污水，将所取稠油污水通入电化学高级催化氧化单元1的电化学高级催化氧化装置中，废水停留时间为40min；[0038]S2：将上