申请日2016.01.14
公开(公告)日2016.04.20
IPC分类号C02F3/00
摘要
本发明属于废水处理技术领域，涉及一种低温条件下处理布洛芬废水的装置及其处理方法，包括高位水箱(17)，高位水箱与溶气配水室(19)连接，溶气配水室通过曝气盘(6)与承托层(16)相连接，承托层上部为填充粒子电极层(4)，填充粒子电极层上部通过阴极板(14)与磁性生物滤料层(5)连接，磁性生物滤料层(5)外部被电磁场发生装置的螺旋线圈(11)缠绕，螺旋线圈(11)上下端分别通过阴极线(3)、电—生物降解反应池的阳极板(13)与直流电源(1)相连，在阴极线上设调节滑动电阻(10)调节磁场强度和电流密度。本发明结构简单，安排紧凑，通过对低温条件下布洛芬废水的物理、化学及生物处理，达到去除目的。
权利要求书
1.一种低温条件下处理布洛芬废水的装置，装置包括高位水箱(17)，高位水箱通过进水蠕动泵(12)经进水管(18)与溶气配水室(19)相连，溶气配水室(19)设有曝气盘(6)，曝气盘(6)通过曝气管(20)与空气压缩机(7)相连接，以及反冲洗进水管(8)与反冲洗泵(9)相连接,溶气配水室(19)通过曝气盘(6)与承托层(16)相连，填充粒子电极层(4)位于承托层(16)上部，内部装填滤料是陶粒、颗粒活性炭、沸石、火山岩的一种，由阴极板(13)与磁性生物滤料层(5)分隔开;磁性生物滤料层(5)位于填充粒子电极层(4)上部，磁性生物滤料层(5)外部被电磁场发生装置的螺旋线圈(11)缠绕，螺旋线圈(11)上下端分别通过阴极线(3)、电—生物降解反应池的阳极板(13)与直流电源(1)相连，在阴极线上设调节滑动电阻(10)，磁性生物滤料层(5)内部装填钢渣基磁性滤料。
2.一种如权利要求1所述的低温条件下处理布洛芬废水的装置，其特征在于：磁性生物滤料层(5)位于填充粒子电极层(4)上部，直流电源(1)通过阳极线(2)、阴极线(3)分别和阳极板(13)和螺旋线圈(11)上端相连，阴极板(14)和螺旋线圈(11)下端相连，将磁强化反应的螺旋线圈与电化学反应的阴阳极板串联在一起。
3.一种如权利要求1所述的低温条件下处理布洛芬废水的装置，其特征在于：填充粒子电极层(4)内部装填滤料是陶粒、颗粒活性炭、沸石、火山岩的一种。
4.一种如权利要求1所述的低温条件下布洛芬降解装置，其特征在于：磁性生物滤料层(5)内部装填钢渣基磁性滤料。
5.一种如权利要求1所述的低温条件下处理布洛芬废水的装置，其特征在于：电—生物降解反应池的主电极阳极板和主电极阴极板分别为钛网和石墨板。
6.一种如权利要求1所述的低温条件下处理布洛芬废水的装置，其特征在于：磁性生物滤料层(5)外部的缠绕线圈产生的热量传递到内部低温水中，为微生物的生长提供良好的环境，提高了布洛芬的处理效果。
说明书
一种低温条件下处理布洛芬废水的装置及其处理方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，特别是涉及一种低温条件下处理布洛芬废水的装置及其处理方法。
背景技术
布洛芬是一种解热镇痛抗炎药，由于毒性低，疗效和副作用均优于阿司匹林和扑热息痛而得以广泛应用，成为目前世界第三大消费药品，其处方剂量高达600~1200mg/d。环境中布洛芬主要来自生产制药企业排放的废水及人体排泄物，有研究表明，布洛芬对水生生物已经产生了明显的生态毒理学和行为毒理学效应。一方面以去除有机物及营养物质为目的的传统污水处理工艺不能完全将其去除，造成受纳水体及剩余污泥接收地的污染，进而影响城市水厂水源水和地下水水质;另一方面，常规混凝、沉淀、过滤给水处理工艺对布洛芬的去除效果达不到令人满意的程度。因此，寻求一种新的技术装置降解布洛芬对水环境具有重要的现实意义。
我国北方气候寒冷，冬春季节水温常降至0—2℃，浊度10—30NTU，有时达到10NTU以下，由于低温低浊水粘度大，含有的颗粒数量少，颗粒发生碰撞机会少，发生混凝的机率降低;而且由于水化膜内的水粘度和重度增大，影响了颗粒之间粘附度，水温对混凝剂的水解反应有明显的影响，温度低使水解反应速率减缓，影响混凝效果，且低温低浊水不利于水中微生物的生长，更加影响水环境中布洛芬的去除，因此处理低温环境下的布洛芬成为目前的难题。
电生物耦合技术是在同一个装置内将电化学反应与微生物反应耦合起来，彼此发挥各自的长处，达到互补和增强处理效果的目的，从而实现提高污水的去除效率，降低设备投资等。在此技术下，布洛芬会通过电催化氧化反应分解成为小分子有机物，然后利用生物降解进一步变成CO2和H2O，使得去除效果大大增加，因此用此技术处理布洛芬具有更好的处理效果。
磁生物耦合技术是在同一个装置内通过磁强化技术，磁絮凝能有效去除水中的浊度，提高生物滤池的去除污染物能力，同时培养磁性微生物，达到互补和增强处理效果的目的，从而实现提高污水的去除效率，降低设备投资，占地面积小，易于就地安装。但是仅仅通过线圈缠绕产生的电磁场会因为其缠绕线圈电阻小，故而导致线圈容易发热，能量散失，不能做到能源化，资源化。
本发明在同一个装置内利用电化学反应、磁强化技术和生物降解三种技术来降解低温环境下的布洛芬，该系统不但将生物降解处理成本低、电化学反应分解布洛芬效果好、磁强化技术处理悬浮物效率高的优点综合在一起，而且可将磁强化反应中产生磁场的螺旋线圈产生的热传递到低温水中，提高含布洛芬污水的温度，提供适宜微生物生长的环境，提高了低温环境下布洛芬的处理效果，同时解决了磁强化反应中线圈发热导致能量散失的缺点，将热量做到合理的利用。
发明内容
本发明的目的在于解决低温环境下布洛芬废水的处理，提供了一种低温条件下处理布洛芬废水的装置及其处理方法。
为解决上述问题，本装置由溶气配水室、电—生物降解反应池、磁力强化生物滤池组成。溶气配水室在装置的最下部，进水和进气在这里开始交融在一起，通过曝气盘一起流向电—生物降解反应池。溶气配水室上部通过曝气盘和承托层相连，承托层上部是电—生物降解反应池。电—生物降解反应池包括阳极板、阴极板和填充粒子电极层，主电极阳极板和主电极阴极板分别为钛网和石墨板，填充粒子电极层填充在阳极板和阴极板之间;磁力强化生物滤池包括磁性生物滤料层和电磁场产生装置，磁性生物滤料层位于电—生物降解反应池上部，磁性生物滤料层外部被电磁场发生装置的螺旋线圈缠绕，电磁场发生装置主要包括直流电源、阳极线、阴极线、螺旋线圈和滑动电阻，直流电源通过阳极线与电—生物降解反应池的阳极板连接，阴极线和螺旋线圈上端相连，然后电—生物降解反应池的阴极板和螺旋线圈下端连接，即是将产生磁场的螺旋线圈和电极板串联起来。
装置包括高位水箱(17)，高位水箱通过进水蠕动泵(12)经进水管(18)与溶气配水室(19)相连，溶气配水室(19)设有曝气盘(6)，曝气盘(6)通过曝气管(20)与空气压缩机(7)相连接，以及反冲洗进水管(8)与反冲洗泵(9)相连接,溶气配水室(19)通过曝气盘(6)与承托层(16)相连，填充粒子电极层(4)位于承托层(16)上部，内部装填滤料是陶粒、颗粒活性炭、沸石、火山岩的一种，由阴极板(13)与磁性生物滤料层(5)分隔开;磁性生物滤料层(5)位于填充粒子电极层(4)上部，磁性生物滤料层(5)外部被电磁场发生装置的螺旋线圈(11)缠绕，螺旋线圈(11)上下端分别通过阴极线(3)、电—生物降解反应池的阳极板(13)与直流电源(1)相连，在阴极线上设调节滑动电阻(10)，磁性生物滤料层(5)内部装填钢渣基磁性滤料。
所述的降解装置为圆柱型，磁性生物滤料层装填3-5mm钢渣基磁性滤料，高度1200mm;填充粒子电极层内填滤料是陶粒、颗粒活性炭、沸石、火山岩的一种，高度500mm，高度500mm。
所述的溶气配水室安装有曝气盘、曝气管、反冲洗进水管、进水管，空气压缩机和曝气管连接，反冲洗泵和反冲洗进水管连接。
将电—生物降解反应池的阴极板、阳极板与螺旋线圈串联，再与直流电源连接。
磁力强化生物滤池外部缠绕的螺旋线圈通电产生磁场时散发的热量传递到内部流动的低温水中，提高低温水的温度，提供适宜微生物生长的环境，提高了低温环境下布洛芬的处理效果，同时减少热量的浪费，提高利用率。
本发明结构紧凑，模块化结构便于后期改扩建，适用于低温环境下布洛芬的处理。在电场、磁场和微生物的作用下，既能有效解决螺旋线圈易发热散失能量的问题，有能有效提高低温水的温度，做到了资源化，能源化;还能大幅度提高装置对布洛芬的处理效果。
