[发明专利]一种纳米曝气铁碳微电解净化有机废水的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高污水可生化性并对其进行深度处理的工艺，更具体地涉及一种纳米曝气铁碳微电解净化难降解有机废水的组装置。

本发明还涉及利用上述装置处理难降解有机废水的方法。

背景技术

由于生物降解作用，有机废水会使受纳水体缺氧甚至厌氧，多数水生物将死亡，从而产生恶臭，恶化水质和环境。二是感观性污染：有机废水不但使水体失去使用价值，更严重影响水体附近人民的正常生活。三是致毒性危害：超有机废水中含有大量有毒有机物，会在水体、土壤等自然环境中不断累积、储存，最后进入人体，危害人体健康。

而高浓度难降解有机废水的处理，是有机废水处理的难题，所谓高难度是指COD达到2000mg/L以上，难降解是指废水的可生化性能较低，即BOD/COD值低于0.3-0.5，难以生物降解。高浓度、难降解两种性质一旦叠加，使得单独的生物法或者物化法等常规方法作用不大，于是研究新的处理方法提高处理效果、降低处理成本，是解决此类废水污染的关键问题。本发明采用纳米微电解池提高废水的可生化性，再利用好氧生物膜反应器降低有机物含量，并使用纳米曝气凝聚-微涡流絮凝装置和三级反冲筛滤装置再净化以提高出水水质，处理效果优于现有技术，对于B/C低于0.2的有机污水有机物去除率高达100％。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米曝气铁碳微电解净化有机废水的装置。

本发明的又一目的在于提供一种利用上述装置处理难降解有机废水的方法。

为实现上述目的，本发明提供的纳米曝气铁碳微电解净化有机废水的装置，主要由纳米微电解池、好氧生物膜反应器、纳米曝气凝聚-微涡流絮凝装置和三级反冲筛滤装置组成，其中：

纳米微电解池的底部设有排泥孔，排泥孔上方设有搅拌器，搅拌器上方设置有纳米曝气盘形成曝气段；曝气段上方设有一钢网，钢网上方充填有铁碳填料形成微电解段；微电解段上方为出水段，上清液导出至好氧生物膜反应器；

好氧生物膜反应器底部开设有排泥口，好氧生物膜反应器内部位于排泥口上方设有纳米曝气盘，纳米曝气盘上方设置搅拌机，好氧生物反应器内填充有填料；好氧生物膜反应器的出水导入纳米曝气凝聚-微涡流絮凝装置内；

纳米曝气凝聚-微涡流絮凝装置底部设有螺旋输泥器和出泥口，纳米曝气凝聚-微涡流絮凝装置连接三段式生物膜反应器出水口的一侧为主反应区，用于完成纳米气浮-凝聚过程，相邻主反应区为絮体拦截区，相邻絮体拦截区的为絮体二次拦截区；主反应区内设有微涡流混凝器，主反应区内部上方有通入O₂的纳米曝气头，主反应区顶端设有用以添加混凝剂的加药装置；絮体拦截区内铺设有用于絮体拦截沉淀的斜管；絮体二次拦截区内部填充有聚丙烯的立体网状结构填料，立体网状结构填料下方铺设一纳米曝气头，絮体二次拦截区底部设置有出水口，出水通过液压泵连接旋三级反冲筛滤装置的进水口；

三级反冲筛滤装置水池的进水口处设有一进水堰，出水口处设有回流槽，三级反冲筛滤装置内部由多孔网格分为上部的集水池和下部的分流仓两个部分，分流仓为紧密排列的圆筒状；多孔网格上方中央安放一纳米曝气头，埋设在填充的筛滤填料中，筛滤填料上方靠近进水堰处设有一阻流板，靠近回流槽的一侧设有一通入O₂的曝气管，曝气管设有多个细孔曝气孔，曝气孔垂直向上，筛滤填料安装有超声波发生仪；分流仓的下方为储水箱，储水箱外壁涂刷避光黑色涂料，其内壁均匀负载一层非金属掺杂的光催化剂，其底部安装有紫外灭菌灯，且灭菌灯之间设置有通入O₃的曝气纳米曝气头，储水箱内剩余的空间填充有半导体负载填料；三级反冲筛滤装置的出水直接导入出水池。

所述纳米曝气铁碳微电解净化有机废水的装置，其中，纳米微电解池内采用的铁碳填料中，铁碳质量比为2:3-1:1，pH为2.5-4.5。

所述纳米曝气铁碳微电解净化有机废水的装置，其中，好氧生物膜反应器内的填料为纳米级碳素纤维填料或组合填料，在好氧生物膜反应器内呈上下形式的设置；填料的表面形成厚重的生物膜，其断面上由外及里形成了好氧、兼性厌氧和厌氧三种反应区。

所述纳米曝气铁碳微电解净化有机废水的装置，其中，好氧生物膜反应器的一侧安装有温度控制仪，该温度控制仪连接并控制安置在好氧生物膜反应器内部的感温控头和加热带。

所述纳米曝气铁碳微电解净化有机废水的装置，其中，三级反冲筛滤装置中的筛滤填料选取石英砂、改性锰砂与天然沸石分子筛混合，粒径为0.5-1.2mm，不均匀系数为2。