申请日2015.12.05
公开(公告)日2016.11.23
IPC分类号C02F9/14
摘要
本实用新型为一种用于处理有毒废水的新型分体式两相分配生物反应器。由废水萃取槽、有机相传动装置、微生物水相萃取槽以及曝气槽构成。本实用新型将萃取单元与微生物水相萃取单元相互隔离，废水中盐分不与微生物发生接触，能有效的解决含盐高浓度有机废水对微生物的抑制作用;萃取单元采用机械搅拌与两级萃取的形式，提高了萃取效率;微生物水相萃取单元利用热力学平衡来实现污染物的转移，大大减少了萃取有机相被微生物分解的可能，且曝气产生的泡沫不会造成下层微生物损失。本实用新型实现了复杂有毒废水的高效处理，具有很高的实用性。
摘要附图
权利要求书
1.一种用于处理有毒废水的新型分体式两相分配生物反应器，其特征在于：所述用于处理有毒废水的新型分体式两相分配生物反应器包括废水萃取单元、有机相循环单元、微生物水相萃取单元以及曝气单元;所述废水萃取单元设置有两个静置池(18、20)、两个萃取池(19、21)、两个萃取剂入口阀(3、6)、两个电机(2、5)、两个萃取有机相导管(4、7)以及进水阀(1)、出水阀(8);所述微生物水相萃取单元设置有萃取剂出口阀(13)，与所述废水萃取单元相互隔离，并依靠萃取有机相导管(4、7)相连，废水中盐分不与微生物发生接触;所述曝气单元与微生物水相萃取单元同在曝气池(22)中，设置有曝气池挡板(9)、气阀(15)、曝气管(10)、曝气管支撑装置(11)、曝气器(12)、污泥排出口(14)。
2.根据权利要求1所述的用于处理有毒废水的新型分体式两相分配生物反应器，其特征在于所述的废水萃取单元通过电机(2、5)带动搅拌桨(16、17)进行机械搅拌;所述的搅拌桨(16、17)底部处于萃取有机相中，不与水相直接接触，搅拌桨叶片下表面高于有机相与水相的界面;所述的搅拌桨叶片数量为三个及以上，搅拌速度根据废水浓度与流量实时进行调节，保证废水与有机相混合均匀。
3.根据权利要求1所述的用于处理有毒废水的新型分体式两相分配生物反应器，其特征在于所述的进水阀(1)、出水阀(8)设置于所述废水萃取单元两端的下部;所述的两个萃取剂入口阀(3、6)位于所述废水萃取单元一侧面的下部。
4.根据权利要求1所述的用于处理有毒废水的新型分体式两相分配生物反应器，其特征在于所述的废水萃取单元中上层萃取有机相可根据不同的需求进行调整。
5.根据权利要求1所述的用于处理有毒废水的新型分体式两相分配生物 反应器，其特征在于所述的萃取剂出口阀(13)和所述的污泥排出口(14)分别位于所述曝气池(22)一侧面的右上部和右下部，所述的气阀(15)位于所述萃取剂出口阀(13)和所述的污泥排出口(14)同侧面的左下部。
6.根据权利要求1所述的用于处理有毒废水的新型分体式两相分配生物反应器，其特征在于所述的曝气单元采用交错的曝气池挡板(9)均匀隔开，延长曝气池的作用效果;曝气器(12)处于水槽底部，曝气管(10)之间距离在0.3m～0.5m之间。
说明书
一种用于处理有毒废水的新型分体式两相分配生物反应器
技术领域
本实用新型涉及化学、材料、微生物及环境学科的交叉领域，特别涉及一种用于处理有毒废水的新型分体式两相分配生物反应器。
背景技术
两相分配技术最早出现于上世纪70年代中期，主要用于乙醇、丁醇、丙酮、有机酸等微生物发酵工业，消除发酵产物的反馈抑制。Daugulis等于1996年首次提出了基于有机污染物在水相、有机相热力学平衡原理的两相分配生物反应器(TPPB)，国内外开始展开两相分配反应器在处理有机污染的研究。
从原理上来说，两相分配反应器是用疏水性的有机相把水中的高浓度污染有机相萃取出来，降低水相中的毒性，进而提高水的可生化性，从而进行微生物降解。底物在水相和有机相之间靠热力学平衡的相互转移，微生物在水相中分解有机物，有机相中的有机物向水相中转移以实现热力学平衡。污染物在两相之间的传递速度受到溶解分配比和微生物降解速率的影响，微生物的代谢活动实现了整个系统的控制。但对于有毒高浓度有机废水，由于高盐、重金属或高浓度有机成分等抑制微生物生长、萃取过程中剧烈的搅拌使得萃取有机相可能被微生物降解、曝气产生的泡沫造成微生物的损失、处理效率不高等问题，此系统的广泛应用受到了限制。因此，解决两相分配生物反应器系统的关键性问题在于有机相萃取单元的合理设置、减少有毒高浓度有机废水对微生物的毒害以及提高其对有机污染物的忍耐性和高效利用性。
本实用新型将萃取单元与微生物水相萃取单元相互隔离，废水中盐分或重金属等有毒成分不与微生物发生接触，能有效的解决有毒废水对微生物的抑制作用;萃取单元采用机械搅拌与多级萃取的形式，提高了萃取效率;微生物水相萃取单元利用热力学平衡来实现污染物的转移，大大减少了萃取有 机相被微生物分解的可能，且曝气产生的泡沫不会造成下层微生物损失。由此本实用新型实现了复杂有毒废水的高效处理，具有很高的实用性。
实用新型内容
本实用新型的目的是在于提供一种用于处理有毒高浓度有机废水的新型分体式两相分配生物反应器，以解决上述背景技术中提出的问题。本实用新型提供如下技术方案：
一种用于处理有毒废水的新型分体式两相分配生物反应器，包括废水萃取单元、有机相循环单元、微生物水相萃取单元以及曝气单元;所述废水萃取单元设置有两个静置池、两个萃取池、两个萃取剂入口阀、两个电机、两个萃取有机相导管以及进水阀、出水阀;所述微生物水相萃取单元设置有萃取剂出口阀，与所述废水萃取单元相互隔离，并依靠萃取有机相导管相连，废水中盐分不与微生物发生接触;所述曝气单元与微生物水相萃取单元同在曝气池中，设置有曝气池挡板、气阀、曝气管、曝气管支撑装置、曝气器、污泥排出口。
优选的，所述的废水萃取单元通过电机带动搅拌桨进行机械搅拌，所述的搅拌桨底部处于萃取有机相中，不与水相直接接触，搅拌桨叶片下表面高于有机相与水相的界面。
优选的，所述的废水萃取单元中上层萃取有机相可根据不同的需求进行调整。
优选的，所述废水萃取单元中间设置折形挡板，使得萃取液经过静置充分的分层。
优选的，所述的进水阀、出水阀设置于所述废水萃取单元两端的下部，所述的两个萃取剂入口阀位于所述废水萃取单元一侧面的下部。
优选的，所述搅拌桨的叶片数量为3片，优选的，为4片及以上。
优选的，所述的搅拌过程搅拌速度应根据废水浓度与流量实时进行调节， 保证废水与有机相混合均匀。
优选的，所述废水萃取单元共设置两个，优选的，三个及以上。
优选的，萃取剂出口阀和所述的污泥排出口分别位于所述曝气池一侧面的右上部和右下部，所述的气阀位于所述萃取剂出口阀和所述的污泥排出口同侧面的左下部。
优选的，所述曝气单元中曝气器处于水槽底部，曝气管之间距离在0.3m～0.5m之间，优选的，在0.35m～0.45m之间。
优选的，所述曝气单元采用交错的挡板均匀隔开，延长曝气池的作用效果。
一种用于处理有毒废水的新型分体式两相分配生物反应器，所述废水萃取单元是废水和萃取有机相接触传质的单元，废水中的有机污染物在所述废水萃取单元中经过搅拌与静置，通过萃取作用进入萃取有机相;所述萃取有机相通过压力作用进入微生物水相萃取单元，所述微生物水相萃取单元是萃取有机相与微生物水相接触传质的单元，萃取有机相中的有机污染物通过萃取作用进入到微生物水相中进行分解;所述有机相循环单元是推动萃取有机相在废水萃取槽和微生物水相萃取槽之间循环，实现萃取有机相的循环利用;所述曝气单元是给微生物提供分解所需氧气的单元，活性污泥中的微生物以有机污染物为营养物质，可添加其他生命必须元素。经过废水萃取单元第一次萃取的废水经过第二个废水萃取单元，进行再次萃取，重复上述过程。与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1、废水中有毒有害物质不会对微生物造成伤害，不会对微生物生长产生毒害作用;
2、萃取有机相与水相相互隔离，水相中的微生物不会进入到萃取有机相中，不会分解有机相;
3、机械搅拌与二级萃取提高的萃取效率，使得对废水的处理更加高效;
4、不会因为曝气产生的泡沫造成微生物的损失;
5、可以处理的废水范围变广，可根据废水的不同性质进行调整，实用性更好;
