申请日2018.01.06
公开(公告)日2018.06.29
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种废水处理装置及废水处理工艺，该废水处理装置包括蓄水槽、微生物净水槽、絮凝槽、吸附槽、酸碱调节槽、滤膜、进水管、4个水泵与连接管的组合体、四个水泵、出水管和智能控制器，蓄水槽、微生物净水槽、絮凝槽、吸附槽、酸碱调节槽通过水泵和连接管组合体被有序的连接起来。本发明的废水处理装置通过蓄水槽、微生物净水槽、絮凝槽、吸附槽、酸碱调节槽、滤膜等组成部分的合理搭配与顺序调整，使得该废水处理装置处理效果高、废水处理低、处理稳定性、处理量大。
权利要求书
1.一种废水处理装置，包括蓄水槽、微生物净水槽、絮凝槽、吸附槽、酸碱调节槽、滤膜、进水管、4个水泵与连接管的组合体、出水管和智能控制器，所述蓄水槽、微生物净水槽、絮凝槽和酸碱调节槽侧面下端分别开有出水口和进水口，所述吸附槽侧面上端开有进水口，下端开有出水口;
其特征在于，所述蓄水槽、微生物净水槽、絮凝槽、吸附槽、酸碱调节槽依次通过水泵与连接管的组合体连接成一体;所述4个水泵与连接管的组合体上还设置有水流量测试器和智能水流量控制阀;所述微生物净水槽内部侧面上安装有第一搅拌装置，侧面上部安装有第一投料装置，侧面下端设置有第一沉淀排除装置，底部安装有曝气装置，所述第一投料装置中放置微生物净水剂;所述絮凝槽侧面上端口处设置有第二投料装置，内部侧面中部安装有第二搅拌装置，侧面下端设置有第二沉淀排出装置，所述第二投料装置中放置絮凝剂;所述吸附槽内从上至下依次设置有大孔吸附树脂层、多孔陶瓷层、磁性石墨烯基金属氧化物复合材料层、细沙石层，每层之间间隔有数层反渗透膜;所述酸碱调节槽侧面上部安装有第三投料装置和PH测试仪，所述第三投料装置中放置PH调节剂，所述酸碱调节槽侧面下端的出水口与出水管连接;所述智能控制器设置于蓄水槽外壳上。
2.根据权利要求1所述的一种废水处理装置，其特征在于，所述水泵、水流量测试器、智能水流量控制阀、第一搅拌装置、第一投料装置、曝气装置、第一沉淀排除装置、第二投料装置、第二搅拌装置、第二沉淀排出装置、第三投料装置均受智能控制器监测和控制。
3.根据权利要求1所述的一种废水处理装置，其特征在于，所述蓄水槽、微生物净水槽、絮凝槽、吸附槽、酸碱调节槽的进水口和出水口均设置有滤膜。
4.根据权利要求1所述的一种废水处理装置，其特征在于，所述微生物净水剂为厌氧菌种与兼氧菌种或好氧菌种的混合物，所述厌氧菌种为水解菌种、酸化菌种、产甲烷菌种、硫细菌菌种、苯胺降解菌菌种其中至少一种，所述兼氧菌种为脱氮副球菌菌种，所述好氧菌为硝化细菌菌粉。
5.根据权利要求1所述的一种废水处理装置，其特征在于，所述絮凝剂为无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂中的至少一种，所述的无机絮凝剂为聚合氯化铝、聚合氯化铝、铁硫酸铝钾、氯化铝、硫酸铁、氯化铁其中至少一种;所述有机高分子絮凝剂为聚丙烯酰胺、明胶、淀粉、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、聚(磺化苯乙烯-顺丁烯二酸)其中至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种废水处理装置，其特征在于，所述磁性石墨烯基金属氧化物复合材料层为石墨烯基磁性铁氧化物复合材料或氧化石墨烯基铁氧化物复合材料中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种废水处理装置，其特征在于，所述PH调节剂包括酸度调节剂和碱度调节剂，所述酸度调节剂为柠檬酸、山梨酸、乙酸和乳酸其中至少一种;所述碱度调节剂为碳酸氢钠、碳酸氢三钠其中至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种废水处理装置，其特征在于，所述蓄水槽、微生物净水槽、絮凝槽、吸附槽、酸碱调节槽均为金属材质，所述蓄水槽、微生物净水槽、絮凝槽、吸附槽、酸碱调节槽内壁上均喷涂有防腐涂料。
9.根据权利要求1所述的一种废水处理装置，其特征在于，所述蓄水槽、微生物净水槽、絮凝槽、吸附槽和酸碱调节槽中所述蓄水槽的容积最大。
10.一种如权利要求1-9所述的废水处理装置的污水处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将废水原水注入蓄水池，通过智能控制器开启智能水流量控制阀和水泵，并设置通过的水流总量，使得废水注满微生物净水槽，水流量测试器用于监测水流量。
(2)废水进入微生物净水槽，通过智能控制器开启第一投料装置投入微生物净水剂，并开启第一搅拌装置，在无氧条件下搅拌1～2h后，每隔1h间歇性开启曝气装置1h，废水在微生物净水槽中保持8～12h后，停止曝气，静置沉淀2～4h;
(3)将微生物净水槽中上清液废水通过连接管泵入絮凝池中，下层沉淀物通过第一沉淀排除装置排出，通过第二投料装置向絮凝池中投入絮凝剂，开启第二搅拌装置，搅拌时间为2～4h，在絮凝剂的作用下絮凝沉淀，将原水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮聚体，沉淀2～4h;
(4)将絮凝池中的上清液废水通过连接管泵入吸附槽中，下层沉淀物通过第二沉淀排除装置排出，絮凝池中的上清液废水在吸附槽中依次通过大孔吸附树脂层、多孔陶瓷层、磁性石墨烯基金属氧化物复合材料层、细沙石层，对废水中的重金属粒子、气味、颗粒进行吸附;
(5)将吸附槽中的水泵入酸碱调节槽，通过PH测试仪测试水的PH值后，通过第三投料装置投入PH调节剂，静置1～2h后，将水通过出水管排出。
说明书
一种废水处理装置及废水处理工艺
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体设计一种废水处理装置及废水处理工艺。
背景技术
近年来，随着我国经济的高速发展，作为经济支柱的工业行业发展尤为迅猛，由此带来的环境问题也日益严重，其中的废水问题成为环境领域内的研究热点和难点。工业废水主要特点有：来源复杂，水质水量波动大，含有大量有毒性、难生物降解的污染物等。虽然工业废水的处理技术经过几十年、若干代的发展，出现了一批成型的、已广泛应用的处理技术，但是仍然难以应对日益增加的高浓度、难降解、具有生物毒性的废水。缺乏处理效率高、毒性耐受能力强、稳定可靠的处理技术和工艺设备是环境保护和废水治理领域的瓶颈。
目前，行业内对工业废水的常规处理技术主要有化学沉淀法、离子交换法、电解法、生物处理法等。化学法普遍要加入大量的化学药剂，并成为沉淀物的形式沉淀出来。这就决定了化学法处理后会存在大量的二次污染;离子交换法能有效的去除离子，却无法有效的去除大部分的有机物或微生物;电解法占地面积小，管理方便，但现阶段仍存在电流效率低、电极材料昂贵，不经济的缺点;生物法处理污水的技术分为：好氧处理技术、厌氧处理技术、厌氧-好氧多级生物处理方法等几种技术，其中好氧处理技术常存在污泥的培养困难、耗氧量大、不经济的缺点，而厌氧法存在易散发臭气，滋长蚊蝇，卫生条件不佳的问题;厌氧-好氧多级生物处理方法着重COD的去除，但不能有效地实现脱氮目的，出水中仍然含有相当高浓度的氨氮和总氮。综上所述，现有的工业废水处理装置，均存在或多或少的问题，不能满足大量的工业废水处理的需求的技术问题，因此很多工矿企业的工业废水就直接进行排放。
发明内容
本发明提供了一种废水处理装置及废水处理工艺，目的在于解决现有废水处理技术中存在的处理装置单一，处理效果不明显、废水处理成本高、缺乏稳定性的问题、废水处理量小的问题。
为了解决上述问题，本发明主要采用以下技术方案：
一种废水处理装置，包括蓄水槽、微生物净水槽、絮凝槽、吸附槽、酸碱调节槽、滤膜、进水管、4个水泵与连接管的组合体、出水管和智能控制器，所述蓄水槽、微生物净水槽、絮凝槽和酸碱调节槽侧面下端分别开有出水口和进水口，所述吸附槽侧面上端开有进水口，下端开有出水口。
其中，所述蓄水槽、微生物净水槽、絮凝槽、吸附槽、酸碱调节槽依次通过水泵与连接管的组合体连接成一体;所述4个水泵与连接管的组合体上还设置有水流量测试器和智能水流量控制阀;所述微生物净水槽内部侧面上安装有第一搅拌装置，侧面上部安装有第一投料装置，侧面下端设置有第一沉淀排除装置，底部安装有曝气装置，所述第一投料装置中放置微生物净水剂;所述絮凝槽侧面上端口处设置有第二投料装置，内部侧面中部安装有第二搅拌装置，侧面下端设置有第二沉淀排出装置，所述第二投料装置中放置絮凝剂;所述吸附槽内从上至下依次设置有大孔吸附树脂层、多孔陶瓷层、磁性石墨烯基金属氧化物复合材料层、细沙石层，每层之间间隔有数层反渗透膜;所述酸碱调节槽侧面上部安装有第三投料装置和PH测试仪，所述第三投料装置中放置PH调节剂，所述酸碱调节槽侧面下端的出水口与出水管连接。
进一步地，所述水泵、水流量测试器、智能水流量控制阀、第一搅拌装置、第一投料装置、曝气装置、第一沉淀排除装置、第二投料装置、第二搅拌装置、第二沉淀排出装置、第三投料装置均受智能控制器监测和控制。
进一步地，所述蓄水槽、微生物净水槽、絮凝槽、吸附槽、酸碱调节槽的进水口和出水口均设置有滤膜。
进一步地，所述微生物净水剂为厌氧菌种与兼氧菌种或好氧菌种的混合物，所述厌氧菌种为水解菌种、酸化菌种、产甲烷菌种、硫细菌菌种、苯胺降解菌菌种其中至少一种，所述兼氧菌种为脱氮副球菌菌种，所述好氧菌为硝化细菌菌粉。
进一步地，所述絮凝剂为无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂中的至少一种，所述的无机絮凝剂为聚合氯化铝、聚合氯化铝、铁硫酸铝钾、氯化铝、硫酸铁、氯化铁其中至少一种;所述有机高分子絮凝剂为聚丙烯酰胺、明胶、淀粉、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、聚(磺化苯乙烯-顺丁烯二酸)其中至少一种。
进一步地，所述磁性石墨烯基金属氧化物复合材料层为石墨烯基磁性铁氧化物复合材料或氧化石墨烯基铁氧化物复合材料中的至少一种。
进一步地，所述PH调节剂包括酸度调节剂和碱度调节剂，所述酸度调节剂为柠檬酸、山梨酸、乙酸和乳酸其中至少一种;所述碱度调节剂为碳酸氢钠、碳酸氢三钠其中至少一种。
进一步地，所述蓄水槽、微生物净水槽、絮凝槽、吸附槽、酸碱调节槽均为金属材质，所述蓄水槽、微生物净水槽、絮凝槽、吸附槽、酸碱调节槽内壁上均喷涂有防腐涂料。
进一步地，所述蓄水槽、微生物净水槽、絮凝槽、吸附槽和酸碱调节槽中所述蓄水槽的容积最大。
一种废水处理装置的废水处理工艺，包括以下步骤：
(1)将废水原水注入蓄水池，通过智能控制器开启智能水流量控制阀和水泵，并设置通过的水流总量，使得废水注满微生物净水槽，水流量测试器用于监测水流量。
(2)废水进入微生物净水槽，通过智能控制器开启第一投料装置投入微生物净水剂，并开启第一搅拌装置，在无氧条件下搅拌1～2h后，每隔1h间歇性开启曝气装置1h，废水在微生物净水槽中保持8～12h后，停止曝气，静置沉淀2～4h;
(3)将微生物净水槽中上清液废水通过连接管泵入絮凝池中，下层沉淀物通过第一沉淀排除装置排出，通过第二投料装置向絮凝池中投入絮凝剂，开启第二搅拌装置，搅拌时间为2～4h，在絮凝剂的作用下絮凝沉淀，将原水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮聚体，沉淀2～4h;
(4)将絮凝池中的上清液废水通过连接管泵入吸附槽中，下层沉淀物通过第二沉淀排除装置排出，絮凝池中的上清液废水在吸附槽中依次通过大孔吸附树脂层、多孔陶瓷层、磁性石墨烯基金属氧化物复合材料层、细沙石层，对废水中的重金属粒子、气味、颗粒进行吸附;
(5)将吸附槽中的水泵入酸碱调节槽，通过PH测试仪测试水的PH值后，通过第三投料装置投入PH调节剂，静置1～2h后，将水通过出水管排出。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明的废水处理装置通过智能控制器控制各个投料装置、智能水流量控制阀和水泵等等，使得水处理过程更智能化，简单便捷。
(2)本发明的废水处理装置的微生物净水槽中使用的微生物菌包括厌氧菌、兼氧菌、好氧菌，在净水工艺中先在无氧环境中大力搅拌，使得厌氧菌种发挥作用，厌氧工艺能去除废水中大量的有机物和悬浮物，使与之组合的好痒菌的有机负荷减小，好痒污泥的产量也会相应的降低，可以使得整个微生物净水的工艺容器小得多，并且可以减少曝气量。并且通过控制曝气量，使得好氧菌快速原位降解厌氧中间代谢物，可减少中间物的积累，又可有效的推动厌氧处理过程的进行。提高了处理效率。
(3)本发明的废水处理装置设置有蓄水槽，通过较大的蓄水槽的储水功能，可有效的解决废水量时大时小的问题，可实现每个槽内连续处理过程。
(4)本发明的废水处理装置中使用的磁性石墨烯基金属氧化物复合材料，解决了磁性纳米粒子作为吸附剂易氧化变质、易团聚、化学稳定性不高，在吸附和洗脱过程中，随着pH值的变化，导致腐蚀或溶解，难以实现循环利用的问题。
(5)本发明的废水处理装置通过蓄水槽、微生物净水槽、絮凝槽、吸附槽、酸碱调节槽、滤膜等组成部分的合理搭配与顺序调整，使得该废水处理装置处理效果高、废水处理低、处理稳定性、处理量大。
