一种在活性污泥法污水处理系统中降尾水COD值的方法与流程

本发明涉及污水处理领域,尤其涉及一种在活性污泥法污水处理系统中降尾水cod值的方法。

背景技术:

活性污泥法是当前污水处理技术中的一个重要方法。现有的污泥法工艺流程大致如下:废水—格栅粗滤—曝气调节池进行曝气—生化填料池进行生化处理,降低有机物含量(也即降低cod值)—通过斜板沉淀、石英砂过滤器、活性炭过滤器,即完成了污水处理的全过程。当前为提高系统中有益菌种生化效能通常会采用纤维絮状组合填料或海绵质填料投放在曝气池等生化池中,来改善有益菌种的生长环境、生存空间以保证全系统的稳定性和生化效能。有实验表明在低碳条件下,由于有益菌生长不够活跃,在普通填料上挂膜能力较差,附着能力低,易脱落,直接影响了有益菌对待处理水中的有机物的分解作用,表现为排放尾水的cod值(化学需氧量)难以达到理想的要求,故这种方法尚有改进余地。

硅藻土是一种多孔的具有良好的吸附能力的矿物,广泛中的应用在脱色、脱臭、去除重金属污染等方面。实验发现,在活性污泥法污水处理系统中的污水原水池、曝气池、过滤池等生化池中投放适量的硅藻土粉沫,对降低水中的cod值有着显著的作用。进一步研究发现,这种简单的投放硅藻土的方法,虽然在短期的数据上有亮眼的表现,但存在以下问题:1、投放水中的硅藻土会发生沉降,硅藻土一次使用,不能充分发挥硅藻土的性能,使运行成本增加。2、沉降的硅藻土带来难以清理的新难题。3、硅藻土在曝气池等各生化池沉降的同时会带来有益菌群的损失,破坏了有益菌群的生态环境,不利于生化池的生物降解功能。

技术实现要素:

本发明是针对上述不足,提供一种能在活性污泥法污水处理系统中充分利用硅藻土特性提高系统生化效率,而又避免发生上述不利问题的一种方法。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现。

一种在活性污泥法污水处理系统中降尾水cod值的方法,包含以下步骤:

(1)粗滤:将废水通过格栅进行初步过滤,过滤掉大颗粒和杂物;

(2)曝气:将粗滤后的废水进行充氧曝气;

(3)培养有益菌:取具有多孔结构的特种硅陶块置入塑料容器内制成生物反应器,将生物反应器串成一串,吊挂成矩阵排列,置入曝气中的污水池内,并置入有益菌,使有益菌在生物反应器内的特种硅陶块中的多孔结构内繁殖挂膜;

(4)有机物降解:步骤(3)中培养有益菌的生物反应器内,特种硅陶块上生长挂膜的有益菌,充分降解污水中的有机物;

(5)过滤:降解有机物后的废水,排入放置了大量特种硅陶块的沉降过滤池,利用特种硅陶块的多孔网格结构充分的吸附和过滤污水中的杂物和颗粒;

(6)排出:将经过沉降过滤池过滤后的尾水经检测符合标准后排出。

作为本发明的进一步技术方案,所述特种硅陶块形状为立方体、球体或圆柱体。

作为本发明的更进一步技术方案,所述特种硅陶块体积大小为5-500立方厘米。

作为本发明的更进一步技术方案,所述塑料容器外壁开有多个通孔,水可以自由进出。所述特种硅陶块的体积占所述塑料容器容积的60—80%。塑料容器的作用是可以容纳特种硅陶块,并将特种硅陶块以矩阵排列悬吊在污水池中。

作为本发明的更进一步技术方案,所述特种硅陶块的原料按重量份为:硅藻土70-80份,凹凸棒粘土10-20份,水20-100份,火山石粉1-10份。当以上成分制成的浆液粘性不足时,还可以增加0.1-0.5份的羧甲基纤维素。

作为本发明的更进一步技术方案,所述特种硅陶块的制作方法如下:

(a)、按重量取原料70-80份的硅藻土、0.1-0.5份的羧甲基纤维素、10-20份的凹凸棒粘土和20-100份的水,充分搅拌后制得陶瓷浆料,注入浆料槽中;

(b)、取洁净的高弹力海绵投入浆料槽中,经过浆料槽手工或机械反复挤压浸渍,使海绵其充分吸收浆料后取出,通过自然或人工去除水分后,形成陶瓷浆料胚体;

(c)将干燥后的陶瓷胚体采用电窑或气窑高温烧结,然后随炉自然冷却,便制得新型多孔复合陶瓷。

作为本发明的更进一步技术方案,所述步骤(a)为:按重量取原料72-78份的硅藻土、0.2-0.4份的羧甲基纤维素、13-17份的凹凸棒粘土和40-70份的水、3-7份的火山石粉,充分搅拌后制得陶瓷浆料,注入浆料槽中。

作为本发明的更进一步技术方案,所述步骤(b)中高弹力海绵孔隙为10-15ppi,陶瓷浆料胚体的含水量为5-10%。

作为本发明的更进一步技术方案,步骤(c)中烧结温度提升的速率为5℃每分钟,最终达到的温度为850℃至900℃保持30-60分钟。

作为本发明的更进一步技术方案,步骤(b)中所述去除水分的方法包括:晾干、微波加热、抽真空、烘干。

如前所述,特种硅陶块由水、硅藻土、凹凸棒粘土、羧甲基纤维素、火山石粉组成,其各组成成分的作用分述如下。

一、水:取自常规自来水或深井水,加水的作用是为了制得一定调度的各组分混合浆体,使之能被压缩后的高弹力海绵充分吸存。

二、羧甲基纤维素:工业级产品,用来调节浆液浓度并增加固态物在所用海绵上的附着粘性,同时作为悬浮剂保持陶瓷浆料稳定。根据原材料的粘度来适量添加,当原料粘度足够时可以不添加。

三、硅藻土:构成硅陶的主要成分,在其他原料的合力下组成多孔网格镂空骨架结构,利用其自身多孔特性使所制备的多孔硅陶具有良好的吸附特性、有利于吸附污水中的有害物质。同时,给有益菌提供良好的生态环境,细度大于100目。

四、火山石粉:构成硅陶的成分之一,利用其多孔且高强度的特性,提高成型物的强度,且尽量减少对孔隙的影响。细度大于100目。

五、凹凸棒粘土:主要作用是粘结剂,利用其自身多孔特性,在完成固态物粘结成型的同时尽可能小减少对成型物孔隙度的影响。细度大于100目。

六、多孔高弹性海绵:其作用是吸附浆料,成为定位胚体。在烧结过程中被充分燃烧后,其在胚体中占有的网型结构物变成空洞,且洞洞相连,最大限度的得到了内空有效面积,每立方厘米可获得近一百平方厘米的表面积,利于有益菌的大量生长和污水的充分接触。材料多为聚氨酯,其孔隙密度为10-15ppi,常规形态为正立方体,边长为4cm,也可根据自己的要求另行设计长方体、菱形立方体、圆柱体等。

本发明的有益效果是:本发明采用特种硅陶块代替传统的填料制成生物反应器以后,由于特种硅陶块以凹凸棒粘土、火山石粉为骨架,为硅藻土烧结成陶提供结构支撑,由于凹凸棒粘土、火山石粉自身就具有多孔结构,与自身多孔特性的硅藻土结合,相较于高岭土与硅藻土的结合,大大增加了所成陶瓷内的孔隙,提高了所成陶瓷的吸附性能,也为污水处理中的有益菌提供了尽可能大的栖息空间,使有益菌顺利繁殖并可靠的挂膜在其上。采用特种硅陶块制成生物反应器,避免直接投硅藻土时的沉降,可充分发挥硅藻土的性能,降低运行成本。避免直接投放硅藻土产生沉降所带来的菌群损失和难以清理的新难题。

在高浓度cod(化学需氧量)污水中,经长时间的使用,陶块中孔隙有被阻塞的现象,将该陶块放置于电炉中,加热到800度再保温30分钟,随炉冷却,就能恢复原有性能。因此本发明中的特种硅陶块,不但可使硅藻土免于流失,还可反复使用,降低了运行成本。

另外,以特种硅陶块为填充料的沉降过滤池,将斜板沉淀、石英砂过滤器、活性炭过滤器合而为一,高效完成三者的功能的同时,将三个水池的空间融合至一个水池的空间内,减少了建设用地,大大降低了建设和维护成本。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例一:一种在活性污泥法污水处理系统中降尾水cod值的方法,包含以下步骤:

(1)粗滤:将废水通过格栅进行初步过滤,过滤掉大颗粒和杂物;

(2)曝气:将粗滤后的废水进行充氧曝气;

(3)培养有益菌:取具有多孔结构的特种硅陶块置入塑料容器内制成生物反应器,将生物反应器串成一串,吊挂成矩阵排列,置入曝气中的污水池内,并置入有益菌,使有益菌在生物反应器内的特种硅陶块中的多孔结构内繁殖挂膜;

(4)有机物降解:步骤(3)中培养有益菌的生物反应器内,特种硅陶块上生长挂膜的有益菌,充分降解污水中的有机物;

(5)过滤:降解有机物后的废水,排入放置了大量特种硅陶块的沉降过滤池,利用特种硅陶块的多孔网格结构充分的吸附和过滤污水中的杂物和颗粒;

(6)排出:将经过沉降过滤池过滤后的尾水经检测符合标准后排出。

所述特种硅陶块的原料按重量份为:硅藻土70-80份,羧甲基纤维素0.1-0.5份,凹凸棒粘土10-20份,水20-100份,火山石粉1-10份。

所述特种硅陶块的制作方法如下。

(a)、按重量取原料70-80份的硅藻土、0.1-0.5份的羧甲基纤维素、10-20份的凹凸棒粘土和20-100份的水,充分搅拌后制得陶瓷浆料,注入浆料槽中;

(b)、取洁净的高弹力海绵投入浆料槽中,经过浆料槽手工或机械反复挤压浸渍,使海绵其充分吸收浆料后取出,通过自然或人工去除水分后,形成陶瓷浆料胚体;

(c)将干燥后的陶瓷胚体采用电窑或气窑高温烧结,然后随炉自然冷却,便制得新型多孔复合陶瓷。

实施例二:一种在活性污泥法污水处理系统中降尾水cod值的方法,包含以下步骤:

(1)粗滤:将废水通过格栅进行初步过滤,过滤掉大颗粒和杂物;

(2)曝气:将粗滤后的废水进行充氧曝气;

(3)培养有益菌:取具有多孔结构的特种硅陶块置入塑料容器内制成生物反应器,将生物反应器串成一串,吊挂成矩阵排列,置入曝气中的污水池内,并置入有益菌,使有益菌在生物反应器内的特种硅陶块中的多孔结构内繁殖挂膜;

(4)有机物降解:步骤(3)中培养有益菌的生物反应器内,特种硅陶块上生长挂膜的有益菌,充分降解污水中的有机物;

(5)过滤:降解有机物后的废水,排入放置了大量特种硅陶块的沉降过滤池,利用特种硅陶块的多孔网格结构充分的吸附和过滤污水中的杂物和颗粒;

(6)排出:将经过沉降过滤池过滤后的尾水经检测符合标准后排出。

所述特种硅陶块形状为立方体、球体或圆柱体。

所述特种硅陶块体积大小为5-500立方厘米。

所述塑料容器外壁开有多个通孔,所述特种硅陶块的体积占所述塑料容器容积的60—80%。

所述特种硅陶块的原料按重量份为:硅藻土70-80份,羧甲基纤维素0.1-0.5份,凹凸棒粘土10-20份,水20-100份,火山石粉1-10份。

所述特种硅陶块的制作方法如下:

(a)、按重量取原料72-78份的硅藻土、0.2-0.4份的羧甲基纤维素、13-17份的凹凸棒粘土和40-70份的水、3-7份的火山石粉,充分搅拌后制得陶瓷浆料,注入浆料槽中。

(b)、取洁净的孔隙为10-15ppi的高弹力海绵投入浆料槽中,经过浆料槽手工或机械反复挤压浸渍,使海绵其充分吸收浆料后取出,通过晾干、微波加热、抽真空、烘干等方式去除水分后,形成含水量为5-10%的陶瓷浆料胚体;

(c)将干燥后的陶瓷胚体采用电窑或气窑高温烧结,烧结温度提升的速率为5℃每分钟,最终达到的温度为850℃至900℃保持30-60分钟。然后随炉自然冷却,便制得新型多孔复合陶瓷。

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