公布日：2022.10.11
申请日：2022.06.17
分类号：C02F9/14(2006.01)I;B01J20/30(2006.01)I;B01J20/04(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本申请实施例提供了结合水滑石吸附预处理和生化处理的污水处理方法及其一体化污水处理装置。该污水处理装置包括：呈环状的预处理池；若干个吸附组件，所述吸附组件间隔布置在所述预处理池内，用于对流经的污水进行预处理；设置在所述预处理池内侧的生化池，所述生化池用于对所述预处理后的污水进行生化处理；连接所述预处理池和所述生化池的储水流通池；用于向所述生化池内的污水强制通入空气的曝气单元以及用于排出所述生化池内污泥的排泥单元。其通过吸附处理将农药废水的生物毒性降至最低并去除氯代吡啶酸类物质，并与活性污泥生化法工艺相结合，达到最佳的经济性与可行性。
权利要求书
1.一种吸附组件，其特征在于，包括：N条吸附链条；所述吸附链条由若干个吸附装置首尾串接形成；一根横杆，N条所述吸附链条的一端以预设的间隔，并排挂设于所述横杆上；其中，所述吸附装置包括：沿轴线方向延伸预设长度的条状吸附单元；所述吸附单元的表面具有呈蜂窝状的孔隙；贯穿所述吸附单元的衔接棒；所述衔接棒的两端分别设置有连接结构，以使任意两个所述吸附装置可拆卸的连接；其中，所述吸附单元的材质为：水滑石固化成型后煅烧获得的镁铝氧化物；所述衔接棒的材质为混合金属。
2.根据权利要求1所述的吸附组件，其特征在于，所述混合金属的基础成分选自：镍、铬和钨中的一种或者多种；所述混合金属的附属成分选自：钼、铌、钽、钛和镧中的一种或者多种。
3.一种吸附装置的制备方法，用于制备如权利要求1或2所述的吸附装置，其特征在于，包括：通过超重力技术，将可溶性镁盐和铝盐的混合溶液与沉淀剂充分混合均匀，在第一预设温度下，以共沉淀法制备镁铝水滑石；将镁铝水滑石沉淀置于预制的孔隙模具中固化成型；在保护气氛的环境下，以第二预设温度煅烧所述固化成型后的产物，制成所述吸附装置。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在所述混合溶液中，Mg(NO3)2•6H2O和Al(NO3)3•9H2O之间的摩尔比为3比1；并且在所述沉淀剂中，NaOH和Na2CO3之间的摩尔比为3.2比1。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第一预设温度为130±8℃；所述第二预设温度为500℃。
6.一种污水处理装置，其特征在于，包括：呈环状的预处理池；若干个如权利要求1所述的吸附组件，所述吸附组件间隔布置在所述预处理池内，用于对流经的污水进行预处理；设置在所述预处理池内侧的生化池，所述生化池用于对所述预处理后的污水进行生化处理；连接所述预处理池和所述生化池的储水流通池；用于向所述生化池内的污水强制通入空气的曝气单元，以及用于排出所述生化池内污泥的排泥单元；其中，所述预处理池设置有供污水进入所述预处理池的第一进水口；所述生化池内设置有供所述生化处理后的污水排出的第一出水口；所述储水流通池开设有供所述预处理池的污水进入所述储水流通池的第二进水口、供所述储水流通池内的污水进入所述生化池的第三进水口以及供所述储水流通池内的污水进入所述预处理池的第二出水口。
7.根据权利要求6所述的污水处理装置，其特征在于，还包括：若干个曝气推流器；所述曝气推流器间隔设置在所述预处理池的底部，用于驱动所述预处理池内的污水沿设定方向流动。
8.根据权利要求7所述的污水处理装置，其特征在于，所述曝气单元包括：曝气风管以及鼓风机；所述曝气风管设置在所述生化池内；所述鼓风机通过排风管道连接至所述曝气风管和所述曝气推流器，用于为所述曝气风管和所述曝气推流器提供目标风量；所述排泥单元包括：排泥管道和排泥泵；所述排泥管道设置在所述生化池内，所述排泥泵连接至所述排泥管道，用于驱动所述生化池内的污泥排出。
9.根据权利要求6所述的污水处理装置，其特征在于，具有预设高度的第一侧壁围成的圆柱形空间为所述生化池；在所述第一侧壁外围设有第二侧壁；所述第一侧壁和所述第二侧壁之间形成环形空间；所述环形空间的其中一部分为所述储水流通池；所述环形空间的剩余部分为所述预处理池；所述第二进水口位于所述储水流通池接近底部的一端；所述第三进水口的高度小于所述第二出水口的高度。
10.一种污水处理方法，应用于如权利要求9所述的污水处理装置，其特征在于，包括：通过第一进水口，使待处理污水进入预处理池；启动若干个曝气推流器，以使所述预处理池内的污水沿设定方向流动并富氧化；其中，所述待处理污水在所述预处理池的流动过程中，污水中的至少一部分毒害物质被所述吸附组件吸附；通过第三进水口，使所述预处理池中到达储水流通池的污水进入所述储水流通池；通过第二进水口，使进入所述储水流通池的污水进入生化池；其中，在所述生化池内存储的水量到达预设阈值时，关闭第二进水口并使所述储水流通池内的污水重新从第二出水口返回所述预处理池；在所述生化池中，进行生化处理；其中，所述生化处理包括：启用曝气装置的微氧曝气阶段、停止使用曝气装置的缺氧阶段和厌氧阶段；通过第一出水口，将所述生化处理后的水排出；并且通过排泥装置，将所述生化池内的污泥排出。
11.根据权利要求10所述的污水处理方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述吸附组件中的吸附链条取出，在第三设定温度下焙烧预设时间以使所述吸附组件的吸附单元再生。
发明内容
本申请实施例提供一种结合水滑石吸附预处理和生化处理的污水处理方法及其一体化污水处理装置，旨在解决现有农药废水处理过程中存在的至少一部分问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种吸附装置。其包括：沿轴线方向延伸预设长度的条状吸附单元；所述吸附单元的表面具有呈蜂窝状的孔隙；贯穿所述吸附单元的衔接棒；所述衔接棒的两端分别设置有连接结构，以使任意两个所述吸附装置可拆卸的连接；其中，所述吸附单元的材质为：水滑石固化成型后煅烧获得的镁铝氧化物；所述衔接棒的材质为混合金属。
可选地，所述混合金属的基础成分选自：镍、铬和钨中的一种或者多种；所述混合金属的附属成分选自：钼、铌、钽、钛和镧中的一种或者多种。
第二方面，本申请实施例提供了一种吸附组件。该吸附组件包括：N条吸附链条；所述吸附链条由若干个如上所述的吸附装置首尾串接形成；横杆，N条所述吸附链条以预设的间隔，并排挂设于所述横杆上。
第三方面，本申请实施例提供了一种吸附装置的制备方法。其用于制备如上吸附装置，具体包括如下步骤：通过超重力技术，将可溶性镁盐和铝盐的混合溶液与沉淀剂充分混合均匀，在第一预设温度下，以共沉淀法制备镁铝水滑石；将镁铝水滑石沉淀置于预制的孔隙模具中固化成型；在保护气氛的环境下，以第二预设温度煅烧所述固化成型后的产物，制成所述吸附装置。
可选地，在所述混合溶液中，Mg(NO3)2•6H2O和Al(NO3)3•9H2O之间的摩尔比为3比1；并且在所述沉淀剂中，NaOH和Na2CO3之间的摩尔比为
3.2比1。
可选地，所述第一预设温度为130±8℃；所述第二预设温度为500℃。
第四方面，本申请实施例提供了一种污水处理装置。该污水处理装置包括：呈环状的预处理池，若干个如上所述的吸附组件，所述吸附组件间隔布置在所述预处理池内，用于对流经的污水进行预处理；设置在所述预处理池内侧的生化池，所述生化池用于对所述预处理后的污水进行生化处理；连接所述预处理池和所述生化池的储水流通池；用于向所述生化池内的污水强制通入空气的曝气单元，以及用于排出所述生化池内污泥的排泥单元。其中，所述预处理池设置有供污水进入所述预处理池的第一进水口；所述生化池内设置有供所述生化处理后的污水排出的第一出水口；所述储水流通池开设有供所述预处理池的污水进入所述储水流通池的第二进水口、供所述储水流通池内的污水进入所述生化池的第三进水口以及供所述储水流通池内的污水进入所述预处理池的第二出水口。
可选地，该污水处理装置还包括：若干个曝气推流器；所述曝气推流器间隔设置在所述预处理池的底部，用于驱动所述预处理池内的污水沿设定方向流动。
可选地，所述曝气单元包括：曝气风管以及鼓风机；所述曝气风管设置在所述生化池内；所述鼓风机通过排风管道连接至所述曝气风管和所述曝气推流器，用于为所述曝气风管和所述曝气推流器提供目标风量；所述排泥单元包括：排泥管道和排泥泵；所述排泥管道设置在所述生化池内，所述排泥泵连接至所述排泥管道，用于驱动所述生化池内的污泥排出。
可选地，具有预设高度的第一侧壁围成的圆柱形空间为所述生化池；在所述第一侧壁外围设有第二侧壁；所述第一侧壁和所述第二侧壁之间形成环形空间；所述环形空间的其中一部分为所述储水流通池；所述环形空间的剩余部分为所述预处理池。
可选地，所述第二进水口位于所述储水流通池接近底部的一端；所述第三进水口的高度小于所述第二出水口的高度。
第五方面，本申请实施例提供了一种污水处理方法。该方法应用于如上所述的污水处理装置，具体包括如下步骤：通过第一进水口，使待处理污水进入预处理池；启动若干个曝气推流器，以使所述预处理池内的污水沿设定方向流动并富氧化；其中，所述待处理污水在所述预处理池的流动过程中，污水中的至少一部分残留物质被所述吸附组件吸附；通过第三进水口，使所述预处理池中到达储水流通池的污水进入所述储水流通池；通过第二进水口，使进入所述储水流通池的污水进入生化池；其中，在所述生化池内存储的水量到达预设阈值时，关闭第二进水口并使所述储水流通池内的污水重新从第二出水口返回所述预处理池；在所述生化池中，进行生化处理；其中，所述生化处理包括：启用曝气装置的微氧曝气阶段和停止使用曝气装置的厌氧阶段；通过第一出水口，将所述生化处理后的水排出；并且通过排泥装置，将所述生化池内的污泥排出。
可选地，所述方法还包括：将所述吸附组件中的吸附链条取出，在第三设定温度下焙烧预设时间以使所述吸附组件的吸附单元再生。
本申请实施例提供的吸附装置的其中一个有利方面是：吸附装置可以由价廉易得的原料制备获得，相对于传统的阴离子交换树脂而言具有更高的交换容量以及热稳定性。而且，还可以通过焙烧还原的方式实现重复利用。
本申请实施例提供的吸附装置的制备方法的其中一个有利方面是：通过提供合适的制备工艺流程，使吸附装置的体表面面积得以提升，并且能够起到提升污水pH值，有利于后续生化处理的效果。
本申请实施例提供的吸附组件的其中一个有利方面是：采用条状物体收尾串接并排组合的形式，可以减轻水力冲击并形成漩涡紊流层，有利于增加水体与吸附剂的接触时间的同时，也便于在使用中更换其中的部分吸附装置。
本申请实施例提供的污水处理装置的其中一个有利方面是：内置有储水流通模块可以根据生化反应池的处理进程进行调整，使预处理池内的水流循环流动以增加水体与吸附装置之间的接触时间。
本申请实施例提供的污水处理方法的其中一个有利方面是：通过在预处理池的吸附组件在前端的吸附作用，能够有效的解决农药废水生化毒性过高和部分杂质难以生物降解的问题。在后端采用的间歇式生化处理能够与前端预处理相结合，有效提升其反应效率。
（发明人：肖吉成;张庆硕;夏玲;张彬彬;林娜;叶国杰）
