公布日：2022.06.03
申请日：2022.05.05
分类号：C02F3/28(2006.01)I;C02F3/10(2006.01)I;C02F9/14(2006.01)I
摘要
本申请涉及污水处理工艺的技术领域，具体公开了一种上升流活性污泥‑生物膜双生物电解污水处理工艺。上升流活性污泥‑生物膜双生物电解污水处理工艺，依次按照以下顺序进行：选择区处理、缺氧/厌氧生化处理、好氧生化处理、电解絮凝处理、缓冲区缓冲、斜管沉淀，所述缺氧/厌氧生化处理中含有悬挂填料，所述好氧生化处理中均含有悬浮填料，所述悬挂填料是由玉米芯、改性聚氨酯用铁丝或钢筋进行串联固定制备得到，所述悬浮填料呈内部填充有聚氨酯的球体；所述改性聚氨酯由淀粉基塑料对聚氨酯改性得到。本申请中的上升流活性污泥‑生物膜双生物电解污水处理工艺具有处理效果优良、产泥量低的优点。
权利要求书
1.一种上升流活性污泥-生物膜双生物电解污水处理工艺，依次按照以下顺序进行：选择区处理、缺氧/厌氧生化处理、好氧生化处理、电解絮凝处理、缓冲区缓冲、斜管沉淀，其特征在于，所述缺氧/厌氧生化处理中含有悬挂填料，所述好氧生化处理中均含有悬浮填料；所述悬挂填料是将表面改性玉米芯、高分子改性聚氨酯用铁丝或钢筋进行串联固定制备得到，改性玉米芯和高分子改性聚氨酯的质量比为6:1；所述悬挂填料的填充比为45-70%；所述改性玉米芯经过如下方法制备得到，取240kg玉米芯，用水将玉米芯洗净，用切割固定尺寸的切割器将玉米芯切割为尺寸为长4cm，宽3cm，高4cm的长方体块，然后将切割后的玉米芯块放入80℃的干燥箱中干燥24h；然后将干燥后的玉米芯放入8%的硫酸处理池中浸泡12h，捞出后沥干，得到酸处理玉米芯；将酸处理玉米芯放入6%的NaOH处理池中浸泡12h，碱液中纤维素促降解酶浓度为6%，捞出后沥干，得到碱处理玉米芯；将碱处理玉米芯于波长为270nm的紫外灯下照射2h，静置24h，得到表面改性玉米芯，百分比为重量百分含量；所述改性聚氨酯由淀粉基塑料对聚氨酯改性得到；所述悬浮填料呈内部填充有直径为50-150mm的聚氨酯的球体，并且填充比为45-70%。
2.根据权利要求1所述的一种上升流活性污泥-生物膜双生物电解污水处理工艺，其特征在于，所述改性聚氨酯的改性方法为：将15kg热塑性聚氨酯与22kg二异氰酸酯聚乙二醇加入至反应釜中，混合均匀，升温至80℃，反应3h，形成具有过量异氰酸酯端基的热塑性聚氨酯；向具有过量异氰酸酯端基的热塑性聚氨酯中加入8kg淀粉基塑料、3kg聚乙二醇，搅拌至混合均匀，升温至200℃，搅拌条件下反应1h，冷却至22℃，然后浇注成型，通过切割机切割得到成品规格尺寸为长4.5cm，宽3.5cm，高4.5cm的长方体块。
3.根据权利要求1所述的一种上升流活性污泥-生物膜双生物电解污水处理工艺，其特征在于，所述电解絮凝处理中的阳极为铁阳极、铝阳极、铁铝复合阳极、不锈钢阳极中的一种；阳极板与阴极板之间的间距为1-10cm；电流密度为10-100A/㎡。
4.根据权利要求3所述的一种上升流活性污泥-生物膜双生物电解污水处理工艺，其特征在于，所述污水为生活废水，阳极为铁阳极。
5.根据权利要求3所述的一种上升流活性污泥-生物膜双生物电解污水处理工艺，其特征在于，所述污水为有机废水，阳极为铁铝复合阳极。
6.根据权利要求1所述的一种上升流活性污泥-生物膜双生物电解污水处理工艺，其特征在于，在污水处理工艺中，所述污水为生活废水，回流比为250-350％，总水力停留时间为6-10h。
7.根据权利要求1所述的一种上升流活性污泥-生物膜双生物电解污水处理工艺，其特征在于，在污水处理工艺中所述污水为有机废水，回流比为300-400％，总水力停留时间为14-18h。
发明内容
为了提高污水处理工艺对于污染物的处理效果，本申请提供一种上升流活性污泥-生物膜双生物电解污水处理工艺，采用如下技术方案：
一种上升流活性污泥-生物膜双生物电解污水处理工艺，依次按照以下顺序进行：选择区处理、缺氧/厌氧生化处理、好氧生化处理、电解絮凝处理、缓冲区缓冲、斜管沉淀，所述缺氧/厌氧生化处理中含有悬挂填料，所述好氧生化处理中均含有悬浮填料，所述悬挂填料是由玉米芯、改性聚氨酯用铁丝或钢筋进行串联固定制备得到，所述改性聚氨酯由淀粉基塑料对聚氨酯改性得到；所述悬浮填料呈内部填充有聚氨酯的球体。
通过采用上述技术方案，使得上升流活性污泥-生物膜双生物电解污水处理工艺具有较高的污染物去除率，当污水为生活废水时，COD去除率的范围为91.4-97.1%；TN去除率的范围为83.9-89.1%；氨氮去除率的范围为95.4-99.1%；TP去除率的范围为90.8-96.1%；当污水为有机污染物浓度更高的印染废水时，其COD去除率的范围为90.2-93.0%；TN去除率的范围为84.5-86.6%；氨氮去除率的范围为92.4-95.3%；TP去除率的范围为90.1-93.3%，且均未发生污泥膨胀。可以看出，通过各处理步骤之间的相互协同作用，使得污水处理工艺对于污水处理具有优良的效果，并且泥水分离效率较高，应用范围广泛，不仅适用于农村分散污水及中小型城镇等低浓度微污染的污水处理，还适用于工业废水的处理，符合市场需求。
在本申请中，缺氧/厌氧设置有悬挂填料，悬挂填料为缓释型碳源填料，缓释型碳源悬挂填料释放碳源，配合活性污泥菌种结合在填料内部，缓释型碳源填料通过释放促降解酶进行降解，产生微生物反硝化所需要的碳源，达到稳定微生物菌种的目的，同时，碳源释放后填料出现表面不均匀的空隙，使微生物增加附着面积，可以更好的依附于填料表面，形成生物膜。结合活性污泥菌胶团的特性效果，延长污水处理系统中微生物的世代周期长度，在低浓度碳源不足的废水的条件下，都有良好的适应性和污水处理效果。
此外，在本申请中，好氧、缺氧/厌氧区结合，利用污水处理生物膜法与活性污泥法的特性集合成为综合选择区污水处理工艺，同时结合电解絮凝处理保证污水处理工艺对污水的处理效果；通过在好氧区和缓冲区之间设置电解絮凝区，通过电解反应生成氧化性较强的氧化物，可以对难降解物质进行强氧化分解，同时还可以对老化污泥进行氧化，使活跃的微生物菌团可以将老化或死亡的污泥进行分解，降低了污泥的产量，并保证污水中的COD、TP等污染物的高效去除；通过电解生成的金属阳离子，能够与氢氧根离子生成吸附性较强的絮凝基团，该絮凝基团的絮凝效果优良，能够与污水中的污染物形成络合物从而共沉，从而促进污染物的去除。并且电解絮凝区将难降解的有机物降解后，可以有效的提供给微生物营养物质，进一步加强整体菌胶团的絮凝效果，从而大幅度提高泥水分离效率，显著减少污泥膨胀的发生；通过设置缓冲区和斜管沉淀区，提高了悬浮物的沉淀效率，减少了好氧区对于污泥沉淀和污泥回流的影响，加强了污泥及悬浮物的沉淀效果，同时强化了污泥絮凝以及污泥的自身降解。该工艺流程简单，可抵抗冲击负荷，并且具有更加高效的泥水分离效率和高出水水质，是一种方便可系列化和模块化生产的污水处理工艺。并且阳极板与阴极板之间的间距在上述范围内时，对于性能检测结果的影响在可预期范围内。
可选的，所述悬挂填料的填充比为45-70%。
通过采用上述技术方案，能够进一步提高缺氧/厌氧生化处理对于污水的处理效果。
可选的，所述悬浮填料的直径为50-150mm。
通过采用上述技术方案，能够提高微生物在悬浮填料上的附着率，提高污水处理工艺对于污水的处理效果。
可选的，所述悬浮填料的填充比为45-70%。
通过采用上述技术方案，可以更好的使微生物附着于填料表面，形成生物膜，结合活性污泥菌胶团的特性效果，延长污水处理系统中微生物的世代周期长度，形成长链微生物时代周期，微生物内部形成内循环，可在一定程度上降低污泥产率，并提高污水处理工艺对于污染物的去除率。
可选的，所述电解絮凝处理中的阳极为铁阳极、铝阳极、铁铝复合阳极、不锈钢阳极中的一种；阳极板与阴极板之间的间距为1-10cm；电流密度为10-100A/㎡。
可选的，所述污水为生活废水，阳极为铁阳极。
通过采用上述技术方案，能够进一步提高泥水分离效率，同时提高污染物的氧化分解效率。
可选的，所述污水为有机废水，阳极为铁铝复合阳极。
通过采用上述技术方案，能够进一步提高污水处理工艺对于印染废水的处理效果。
可选的，在污水处理工艺中，所述污水为生活废水，回流比为250-350％，总水力停留时间为6-10h。
通过采用上述技术方案，能够进一步提高污水处理工艺对于生活污水的处理效率。
可选的，在污水处理工艺中所述污水为有机废水，回流比为300-400％，总水力停留时间为14-18h。
通过采用上述技术方案，能够进一步提高污水处理工艺对于有机废水的处理效率。
综上所述，本申请至少具有以下有益效果：
第一、通过在缺氧/厌氧设置悬挂填料，悬挂填料由玉米芯和改性聚氨酯制备得到，其为缓释型碳源填料，活性污泥菌种结合在该缓释型碳源填料内部，有助于促降解酶进行降解，稳定微生物菌种，同时，碳源释放后悬挂填料出现表面不均匀的空隙，使微生物增加附着面积，可以更好的依附于填料表面，形成生物膜，并且在好氧区设置有悬浮填料，悬浮填料为填充聚氨酯的纤维球，聚氨酯有助于提高悬浮填料的附着面积，使得微生物能够更好的依附于悬浮填料上，使得污水处理工艺对于污水的处理能力进一步提升。
（发明人：董浩;袁境）
