上升旋流式循环微氧水解酸化强化处理制膜废水的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于污水处理技术领域，公开了一种上升旋流式循环微氧水解酸化强化处理制膜废水的装置及方法，装置包括：水解酸化池体，水解酸化池体内部设有旋流式导流单元、曝气头和反应生境监测单元；制膜废水进水单元，制膜废水进水单元与水解酸化池体的进水口连接；自动控制单元，自动控制单元与反应生境检测单元信号连接；出水回流单元，出水回流单元连接在水解酸化池体的出水口和进水口之间，出水回流单元与水解酸化池体的出水口之间设有二沉池；水解酸化池体的出气口连接有气体收集单元；旋流式导流单元包括隔板和导流板。解决了常规微氧水解酸化氧传质效率低、微氧环境难以稳定控制等问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
上升旋流式循环微氧水解酸化强化处理制膜废水的装置及方法


[0001]本专利技术涉及污水处理
，具体涉及一种上升旋流式循环微氧水解酸化强化处理制膜废水的装置及方法。

技术介绍

[0002]本专利技术对于
技术介绍
的描述属于与本专利技术相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本专利技术的
技术实现思路
，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本专利技术在首次提出申请的申请日的现有技术。
[0003]近年来，膜分离技术作为一种具有高效、节能及无污染等特点的分离手段已被广泛应用于海水淡化及废水资源化等领域。随着国内对膜产品需求量的增加，制膜企业的数量和规模日趋增加，随之而来的制膜废水量也随之增加。
[0004]制膜废水有机污染物浓度高、组分复杂及可生化差，属于典型的高浓度含氮有机废水。其中，N,N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)是一种主要的难降解含氮有机污染物。制膜废水处理工艺对DMF去除率低已成为污水厂总氮难以达标的主要因素。为此，如何将制膜废水中DMF高效、稳定地转化为氨氮成为制膜废水预处理中亟待解决的关键问题之一。
[0005]目前，针对含DMF有机氮制膜废水预处理方法主要有物理法、化学法及生化法。相比之下，生物处理方法具有运行成本低、反应条件温和等特点，在制膜废水预处理工艺中应用更为广泛。应用于制膜废水氨化预处理的生物处理方法主要包括好氧法及厌氧法。而好氧法在处理制膜废水时，会产生对微生物具有毒害抑制作用的二甲胺中间产物的积累问题。厌氧法在处理制膜废水时，由于厌氧菌世代周期长，不仅存在降解效率低，而且随着有机负荷的增加，系统降解性能恢复周期长等问题。
[0006]近年，微氧强化水解酸化工艺集好氧菌、兼性菌及厌氧菌共存于反应器，能够有效克服含DMF制膜废水在上述好氧环境和厌氧环境中氨化预处理过程遇到的问题。但目前，制约微氧水解酸化实际推广应用的主要原因是由于氧传质效率低而造成微氧环境难以稳定控制。目前提高氧传质效率的手段主要包括机械搅拌和采用膜曝气技术。其中，装置加装机械搅拌会增加运行成本，而膜曝气存在工艺结构复杂，运行成本较高，运行稳定性较低，后期维护操作较繁琐，难以实际推广。因此，专利技术一种具有高氧传质效率、微氧易稳定控制，并能够高效处理制膜废水的装置和方法十分必要。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种上升旋流式循环微氧水解酸化强化处理制膜废水的装置及方法，解决了常规微氧水解酸化氧传质效率低、微氧环境难以稳定控制等问题。
[0008]本专利技术实施例的目的是通过如下技术方案实现的：
[0009]一种上升旋流式循环微氧水解酸化强化处理制膜废水的装置，包括：
[0010]水解酸化池体，所述的水解酸化池体内部设有旋流式导流单元、曝气头和反应生
境监测单元；所述的旋流式导流单元位于所述的水解酸化池体的中部，所述的反应生境监测单元位于所述的水解酸化池体的中下部，所述的曝气头位于所述的水解酸化池体的底部；所述的水解酸化池体底部设有进水口，顶部设有出水口和出气口；
[0011]制膜废水进水单元，所述的制膜废水进水单元与水解酸化池体的进水口连接；
[0012]自动控制单元，所述的自动控制单元与所述的反应生境检测单元信号连接；
[0013]出水回流单元，所述的出水回流单元连接在所述的水解酸化池体的出水口和进水口之间，所述的出水回流单元与所述的水解酸化池体的出水口之间设有二沉池。
[0014]所述的水解酸化池体的出气口连接有气体收集单元；
[0015]所述的曝气头连接有变频气泵，所述的变频气泵连接有微量气体流量计和止逆阀；
[0016]所述的旋流式导流单元包括隔板和导流板；导流板纵向旋转均匀布设于隔板内侧；所述的隔板间距大小为水解酸化池体直径的50％～90％，隔板在水解酸化池体直径方向与水解酸化池体边壁连接；隔板高度为水解酸化池体反应区高度的80％～95％。
[0017]进一步的，自动控制单元包括溶解氧、pH和水温监测控制系统。
[0018]进一步的，所述的气体收集单元包括依次连接的气体净化设备和气体收纳设备。
[0019]进一步的，水解酸化池体内溶解氧浓度为0.2～0.6mg/L，对应的空气量为0.0001～0.0010m3/m3池容
·
min。
[0020]进一步的，自动控制单元能够根据设定的溶解氧浓度范围，变频调控微曝气单元曝气流量大小，保证溶解氧浓度控制在设定范围内；自动控制单元能够根据设定的水温范围，变频调控保温层温度，保证水温控制在设定范围内；自动控制单元能够在线监测并记录系统内pH变化。
[0021]进一步的，水解酸化池体内水温为23
‑
35℃。
[0022]进一步的，水解酸化池体构型为膨胀颗粒污泥床、升流式厌氧污泥床中的一种或多种。
[0023]进一步的，所述膨胀颗粒污泥床高径比(20
‑
25):1，回流比100％
‑
400％；
[0024]进一步的，所述升流式厌氧污泥床高径比(10
‑
20):1。
[0025]一种上升旋流式循环微氧水解酸化强化处理制膜废水的方法，该方法采用上述制膜废水处理的装置，该方法包括如下步骤：
[0026]步骤一：向水解酸化池体内接种体积占水解酸化池体总体积30％～80％的厌氧污泥；
[0027]步骤二：开启微曝气单元、反应生境监测单元、自动控制单元、制膜废水进水单元、出水回流单元、气体收集单元。
[0028]步骤三：采用进水负荷0.1～1.0kg COD/kg VSS d连续进水启动方式，而后逐步提高负荷至10kg COD/kg VSS d，直至除率稳定在80％～90％
[0029]本专利技术实施例具有如下有益效果：
[0030]针对常规微氧水解酸化氧传质效率低、微氧环境难以稳定控制等问题，本申请设置旋流式导流单元，旋流式导流单元包括隔板、导流板等。导流板纵向旋转均匀布设于隔板内侧。隔板间距大小为水解酸化池体直径的50％～90％，隔板在水解酸化池体直径方向与水解酸化池体边壁连接；隔板高度为水解酸化池体反应区高度的80％～95％。当进水和回
流同时从装置底部进入时，旋流式导流单元中的隔板能够降低了内径，而在相同流速下内径的降低能够提高流速，从而增加了泥水混合程度，提高了氧传质效率。同时，纵向旋转均匀布设于隔板内侧的导流板能够使泥水和氧气上升时局部形成涡流，利用水力条件进一步增加氧传质效率。当隔板中间区域混合液至微氧水解酸化装置反应区顶部时，混合液流速下降而会从隔板两侧下沉至装置底部，而再由底部进水和回流进一步将混合液提升至装置顶部，周而复始。
[0031]针对水解酸化处理制膜废水氨化效率低、污染物降解不完全的问题，本申请通过将溶解氧浓度控制在0.2
‑
0.6mg/L，使系统介于完全好氧和厌氧环境之间，微量氧气促进了水解酸化系统富集兼性水解酸化菌群，该类菌群微氧环境下能够加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种上升旋流式循环微氧水解酸化强化处理制膜废水的装置，其特征在于，包括：水解酸化池体，所述的水解酸化池体内部设有旋流式导流单元、曝气头和反应生境监测单元；所述的旋流式导流单元位于所述的水解酸化池体的中部，所述的反应生境监测单元位于所述的水解酸化池体的中下部，所述的曝气头位于所述的水解酸化池体的底部；所述的水解酸化池体底部设有进水口，顶部设有出水口和出气口；制膜废水进水单元，所述的制膜废水进水单元与水解酸化池体的进水口连接；自动控制单元，所述的自动控制单元与所述的反应生境检测单元信号连接；出水回流单元，所述的出水回流单元连接在所述的水解酸化池体的出水口和进水口之间，所述的出水回流单元与所述的水解酸化池体的出水口之间设有二沉池；所述的水解酸化池体的出气口连接有气体收集单元；所述的曝气头连接有变频气泵，所述的变频气泵连接有微量气体流量计和止逆阀；所述的旋流式导流单元包括隔板和导流板；导流板纵向旋转均匀布设于隔板内侧；所述的隔板间距大小为水解酸化池体直径的50％～90％，隔板在水解酸化池体直径方向与水解酸化池体边壁连接；隔板高度为水解酸化池体反应区高度的80％～95％。2.根据权利要求1所述的上升旋流式循环微氧水解酸化强化处理制膜废水的装置，其特征在于，自动控制单元包括溶解氧、pH和水温监测控制系统。3.根据权利要求1所述的上升旋流式循环微氧水解酸化强化处理制膜废水的装置，其特征在于，所述的气体收集单元包括依次连接的气体净化设备和气体收纳设备。4.根据权利要求1所述的上升旋流式循环微氧水解酸化强化处理制膜废水的装置，其特征在于，水解酸化池体内溶解氧浓度为0.2～0.6mg/L，对应的空气量为0.0001～0.0010m3/m3池容
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇丽，夏训峰，宋广清，罗明科，曾明骁，李站峰，
申请(专利权)人：生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心，
类型：发明
国别省市：