申请日2009.06.17
公开(公告)日2010.04.07
IPC分类号C02F9/04; C02F1/72; C02F1/52; C02F11/12
摘要
本实用新型属环境工程水污染处理与控制技术领域，涉及一种生物性污染废水处理装置，由加药模块，反应模块，污泥处理模块三部分组成，模块间经管道和阀门连接，安置在一个集装箱内，可移动。生物性污染废水经本装置处理后，水质达到或由于《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB8918-2002)》二级排放标准，可直接排放入下水管道。试验证实，该设备对生物实验室废水水质特征参数pH、温度、SS、LAS浓度、有机物含量的适应范围宽、设备成本低，可保证生物实验室废水的达标排放，细菌、ATP均得到有效去除，生物毒性大为下降，减少对环境水体污染。本实用新型结构简单，使用灵活，处理效果好，占地面积小。
权利要求书
1.生物性污染废水处理装置，其特征在于，由加药模块，反应模块和污泥处理模块组成，模块间经管道和阀门连接，整个处理装置置于一个集装箱内，能移动。
2.按权利要求1所述的生物性污染废水处理装置，其特征在于，所述的加药模块由六个加药桶(1)构成;加药桶(1)上方中心设自来水进水口(2);每个加药桶配有搅拌器(25)和加药泵(26)。
3.按权利要求1所述的生物性污染废水处理装置，其特征在于，所述的处理模块包括三个桶构成反应池;每个反应池配有搅拌器(16)，pH调节池(5)，pH调节池上方正中为进水管(6);侧面有排水管(17)，排水管(17)依不同高度设有排水口;池底锥形底部有排泥口(20)，沉淀池(7)正中为进水管(9)，侧面有排水管(18)，排水管(18)按不同高度设排水口;池底锥形底部设排泥口(21)，Fenton氧化池(9)上方正中为进水管(10);侧面有排水管(19)，排水管(19)依不同高度设有排水口;池底锥形底部有排泥口(22)。
4.按权利要求1或3所述的生物性污染废水处理装置，其特征在于，所述的处理模块还包括污水进水口(11)，提升泵(12)，调节阀门(23)。
5.按权利要求4所述的生物性污染废水处理装置，其特征在于，所述的调节阀门(23)调节污泥从反应池中进入污泥池，或由污泥池中进入板框式压泥机。
6.按权利要求1所述的生物性污染废水处理装置，其特征在于，所述的污泥处理模块由污泥池(13)，板框压滤机(3)和螺杆泵(4)构成;所述的污泥池(13)与板框压滤机(3)之间由排泥管(14)连接。
7.按权利要求6所述的生物性污染废水处理装置，其特征在于，所述的污泥池(13)锥形底部下方有排泥口(24)。
说明书
生物性污染废水处理装置
技术领域
本实用新型属环境工程水污染处理与控制技术领域，涉及一种生物性污染废水处理装置，尤其涉及生物实验室废水处理的成套化设备，可直接应用于生物实验室废水的处理。
背景技术
生物经济已经成为我国又一个新的经济增长点，生物科学技术在制药业、医疗业、农业等方面迅速发展，应用广泛，对缓解人类所面临的人口、资源、环境的矛盾方面扮演着不可或缺的角色。但是其自身潜在的威胁与风险，已日益引起人们的普遍关注和警觉。生物实验室中产生的生物活性物质、在实验室通过人工诱变及基因工程的构建使生物产生突变或构建获得的基因工程菌、病毒和癌细胞等，以及在实验室中采用的诱变剂、生化药物等，这些物质一旦进入环境，就会对人体健康和生态安全造成巨大威胁。
一般来说，生物实验室废水的水质特征是1)有机污染物(CODcr)含量较高，其主要成分为实验室用的化学药品、有机溶剂以及死亡微生物残体等;2)实验室污水中还含有较大量的洗涤剂成分如阴离子表面活性剂(LAS);3)细菌总数较高，通常为105-106数量级，可能含有基因工程菌、致病菌等;4)含有生物活性物质(如DNA片段)，病毒、癌细胞等。
大量的文献调研表明，目前国内外尚缺乏对生物实验室废水进行有效处理的方法，多数生物实验室废水是直接排放至城市排水管网进入城市污水处理厂，其在城市排水管网的输送过程中对人体健康和生态安全会造成威胁，且城市污水处理厂对这类废水也没有针对性的处理工艺，在处理过程或排水水体后对人体健康和生态安全具有很高的危险性。
去除废水中的有机污染物，主要的处理方法包括好氧生物处理、高级化学氧化、吸附法等，尤其以好氧生物处理应用广泛。但研究发现，生物实验室废水中所含的LAS在曝气时产生大量泡沫使微生物流失而无法进行，用臭氧等高级化学氧化法时也有相同的问题。且生物处理、吸附法均不能对生物实验室废水中的细菌和病毒进行有效的消毒和灭菌，也不能有效去除LAS。去除废水中的LAS，主要的处理方法为：混凝沉淀法、泡沫分离法等。泡沫分离法能有效去除废水中的LAS，但它不能去除废水中的其它溶解性有机物，也不能对生物实验室废水中的细菌和病毒进行有效的消毒和灭菌，且泡沫分离法的设备昂贵，运行能耗高。混凝沉淀法设备投资、运行能耗相对较低。但单纯依靠混凝沉淀的方法难以去除小分子结构的有机物，混凝沉淀只能将大分子有机物通过电中和及其共沉淀等作用去除，而小分子有机物仍然残留于废水中，导致CODcr去除效率较低，去除LAS的效率也相对较低。且和泡沫分离法相同，不能有效处理生物实验室废水中的溶解性有机物、细菌和病毒。
去除废水中的细菌及病毒的主要处理方法包括：液氯、臭氧等强氧化性物质进行消毒灭菌，或UV消毒。采用常规消毒的方式(如液氯消毒)能够灭活废水中的细菌，但是对病毒类、基因片段以及癌细胞等的处理效率不够高，且加氯消毒方式会产生氯化消毒副产物等环境生态有害物质。UV消毒不会形成有毒消毒副产物，但对废水中的病菌、病毒、基因片段以及癌细胞等的处理效率均不够高，且经UV消毒后的病菌见光后又容易复活，不甚可靠。且除臭氧外的方法对有机污染物的降解去除功能均很弱。而对于生物性污染废水既需要对其中的基因工程菌、癌细胞、病毒等进行灭菌消毒，也需对其中的有机污染物进行有效去除。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种生物性污染废水处理装置，尤其提出一种高效的移动式一体化生物性污染废水处理装置。
本实用新型提出的移动式一体化生物性污染废水处理装置，主要由加药模块，反应模块，污泥处理模块三部分组成，模块间经管道和阀门连接。整个处理系统可安置在一个集装箱内，达到移动式处理的目的。生物性污染废水经过本系统处理后，水质达到或由于《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB8918-2002)》二级排放标准，可直接排放入下水管道，达到了一体化处理的目的。
本实用新型中，加药模块由六个加药桶1构成。加药桶1上方中心处为自来水进水口2。每个加药桶配有搅拌器25和加药泵26.
本实用新型中，处理模块包括三个桶构成反应池。每个反应池均配有搅拌器16.pH调节池5上方正中为进水管6;侧有排水管17，排水管17依不同高度设有排水口;池底锥形底部有排泥口20.混凝沉淀池7正中为进水管9，侧有排水管18，排水管18不同高度设有排水口;池底锥形底部有排泥口21.Fenton氧化池9上方正中为进水管10;侧有排水管19，排水管19依不同高度设有排水口;池底锥形底部有排泥口22.处理模块还包括污水进水口11，提升泵12，调节阀门23，此阀门决定污泥是从反应池中进入污泥池，或是由污泥池中进入板框式压泥机。
本实用新型中，污泥处理模块由污泥池13，板框压滤机3，螺杆泵4构成。污泥池13和板框压滤机3之间由排泥管14连接。污泥池13锥形底部下方有排泥口24.
此外，整个处理装置的电路由电控柜15控制。
本实用新型的工作过程如下：
(1)药品固体或浓缩液投入加药罐，加水稀释，备用。
(2)生物性污染废水通过泵抽取进入pH调节池，在pH调节池中投加稀H2SO4(30%)作为pH调节剂，使与废水pH降至2左右，搅拌10-30min，进行初步杀菌。
(3)初步杀菌后废水进入混凝沉淀池，加入NaOH调节为中性，并加入CaO与废水中LAS进行化学反应形成小的沉淀悬浮物，CaO摩尔投加量相当于LAS摩尔浓度的0.75-1.0倍，化学反应时间10-20min。加入PAFCS进行快速搅拌(300r/min)，混合时间为1-2min，投加量为40-60mg/L;投加PAM0.5-1.0mg/L，絮凝时间为15-30分钟，此过程在慢速搅拌(60r/min)中进行，保证大颗粒絮体的形成;静置45-60分钟，大量的絮体沉入沉淀池底部得到去除，沉淀后废水中CODcr去除率达60%以上，LAS去除率达到50%以上，部分细菌同时得到去除;污泥排入污泥池。
(4)沉淀后的废水上清液进入Fenton氧化池进行Fenton氧化，运行条件为H2O2投加量0.044-0.18mol/L，硫酸亚铁投加量按照mol(H2O2)/mol(Fe2+)比为20∶0.5-20∶2进行投加，用酸调节溶液pH在2-4，反应3.5-5.5h，在此过程进行中速搅拌(100r/min)，处理出水CODcr小于100mg/L;投加NaOH或者CaO调节出水pH为中性;经二次沉淀池沉淀90-120分钟后，排放。污泥排入污泥池。
(5)污泥经板框式压泥机处理后收集。
