一種針對廢水中三氯卡班去除的新工藝的制作方法
【專利摘要】本發明屬于環保技術領域，具體涉及一種在不影響生活廢水脫氮除磷的基礎上提高廢水中新興污染物三氯卡班的生物處理的新技術。具體為：污水采用連續進水多級厭氧?缺氧?好氧處理方式，污水經過1厭氧反應?2好氧曝氣?3缺氧攪拌?4好氧曝氣?5缺氧攪拌?6好氧曝氣過程，通過一種改進的CASS反應池。本發明在普通序批式多級厭氧?好氧?缺氧工藝的基礎上，通過工藝改進，首先污水進水方式為連續流方式，并且在4和6好氧階段的污泥回流到第3段缺氧階段。開發出一種適合污水中微量污染物三氯卡班的新技術，對我國新興污染物的生物處理技術，具有重要的環境生態意義。
【專利說明】
一種針對廢水中三氯卡班去除的新工藝
技術領域
[0001]本發明屬于環保技術領域，具體涉及一種適合含有三氯卡班污染物廢水處理的新技術。技術背景
[0002]近些年來隨著經濟增長，化工與醫療事業的快速發展，生活水平的提高，各種化學品包括人或動物使用的處方藥和生物制劑、診斷試劑、芳香刻、日光遮蔽劑、洗化消毒劑、驅蟲劑、人工合成麝香等被廣泛使用。這些日常使用的非常規污染物，統稱為藥物與個人護理品(PPCP)。其中三氯卡班作為一種重要的抗菌劑，由于它具有殺菌效率高、無毒、不刺激皮膚、不會引起過敏、具有良好的皮膚相容性，被廣泛應用在生活中各個領域包括洗滌用品、 化妝品、醫用消毒劑、空氣清新劑、除臭劑等產品中，TCC的大量使用，因此排放到環境中的 TCC也日益增多。隨著研究的不斷深入，TCC呈現出越來越多的負面影響。
[0003]研究表明，TCC能夠在生物體內大量富集，污染土壤、水體，使得水環境質量惡化， 嚴重威脅人體的身體健康。特別是水體中的TCC的含量在微量元素中占的比例比其他污染物要高很多。目前國內外主要研究三氯卡班對生物的毒性影響。TCC對哺乳動物有慢性毒性，可能干擾哺乳動物繁殖和引起人類高特血紅蛋白質。并且TCC對水生生物如魚類，剛毛藻，蝸牛等也有慢性毒性作用，并存在潛在的生物富集性。由于生物處理法具有投資少、成本低、工藝設備較簡單、運行條件平和，特別是能徹底降解污染物而不產生二次污染等特點，自19世紀末出現以來，即成為污水處理工藝的主流技術。世界各國污水處理廠90%以上采用生物處理技術，生物處理方法主要是利用微生物的代謝作用轉化污水中的膠體性或溶解性的污染物。而TCC對污水生化處理系統中厭氧菌和需氧菌的代謝有一定的抑制作用。
[0004]近些年來，對于三氯卡班的降解主要電芬頓降解法和生物降解。早期試驗表明污水中只有20 %左右的三氯卡班被降解，其余大部分吸附在污泥上。近些年來對于污水處理中TCC去除率的不穩定性在文獻中一直有報道，在生物處理TCC的研究主要在兩個方面:(1) 提高污水工藝，研發一種專門針對TCC處理工藝，減少TCC在活性污泥中的大量富集；(2)研發TCC的降解機理，篩選出能夠降解TCC的微生物菌株。前期實驗中發現TCC在生物處理過程中能夠與廢水中的N0廠發生耦合反應，生成一種新型污染物，降低TCC在污泥中的富集含量。 對于如何使最大程度上利用上述反應，找到一種適合TCC的污水處理工藝目前還沒有人提出。
[0005]本發明在普通多級厭氧-好氧-缺氧工藝基礎上，污水通過連續流進水方式，并將后兩段的好氧污泥一部分回流到前面的缺氧段，提高生物處理中N0廠含量，使得NOf能夠與 TCC發生充分的耦合反應，從而降低了三氯卡班在污泥中富集，提高三氯卡班生物降解效率，對于日化廢水的處理具有重要的環境生態意義。
【發明內容】

[0006]本發明的目的是提供具體涉及一種在不影響生活廢水脫氮除磷的基礎上提高廢水中新興污染物三氯卡班的生物處理的新技術。
[0007]本發明采用改進的CSAA有如下裝置組成:進水閥1、進水管2、出水閥4、出水管5、曝氣裝置8,排泥閥6、污泥回流裝置、攪拌裝置7的反應器3組成。
[0008]本發明提出的進水方式采用的是連續流，并且在后兩段的好氧污泥一部分污泥回流到前面的缺氧段，提高廢水中N03_含量。
[0009]本發明的技術方案之一是，該技術工藝流程從前到后由如下7個階段組成:
[0010]⑴、厭氧釋磷階段，時間為90-llOmin[〇〇11](2)、好氧儲能及部分硝化階段，時間為80-1 OOmin;[〇〇12](3)、缺氧反硝化階段，時間為50-70min;[0〇13]⑷、好氧硝化及攝磷階段，時間為20-40min;[〇〇14](5)、缺氧反硝化及攝磷階段，時間為40-60min;[〇〇15](6)、好氧硝化及攝磷階段，時間為30-50min;[〇〇16](7)、間歇排水排泥階段，時間為70-90min。[〇〇17]本發明的技術方案之二是，
[0018]此連續流反應器在運行的過程采用部分污泥回流提高整個系統中硝酸鹽含量，格室④和⑥各自15 %混合廢水依次回流到③格室。
[0019]本發明的技術方案之三是，每個周期的運行方法具體步驟如下:
[0020](1)、打開進水閥1，污水從進水管2進入反應器格室①，打開磁力攪拌裝置，轉速為 lOOOr ? mirT1，廢水在格室①中的厭氧反應時間為90-110min;[0021 ](2 )、由于是連續流進水，廢水進入格室②，打開空氣壓縮機好氧曝氣，調節流量計使反應器的空氣流量為2.5mg/L，好氧曝氣時間為80-100min;
[0022](3)、之后廢水進入格室③，進行缺氧曝氣，打開攪拌裝置使反應器中泥水充分混合，攪拌轉速為l〇〇〇r ? mirT1，廢水在格室③缺氧攪拌時間為50-70min;[〇〇23](4)、待廢水進入格室④之后，在格室④中進行好氧曝氣空氣流量為3.0mg/L，好氧曝氣時間為20_40min;
[0024](5)、好氧結束的廢水連續進入格室⑤，在格室⑤中進行缺氧反應，廢水缺氧時間為40_60min;
[0025](6)、缺氧攪拌結束后，廢水連續進入格室⑥，在格室⑥中進行好氧階段運行，反應器的空氣流量為3.0mg/L，好氧曝氣時間為30-50min;
[0026](7)、好氧階段的廢水進入格室⑦中，進行間歇排水；
[0027](8 )、在運行的過程中格室④和⑥的15 %混合廢水依次回流到③格室。
[0028]與傳統的多級厭氧-好氧-缺氧條件相比，上述運行方法在保持良好的脫氮除磷效果同時可以顯著降低污水處理過程中TCC在污泥中的富集含量，提高TCC在廢水中的生物處理。【附圖說明】
[0029]附圖是本發明采用的生活污水處理裝置的一種實施例結構示意圖。
[0030]圖中標號:進水閥1、進水管2、出水閥4、出水管5、曝氣裝置8,排泥閥6、污泥回流裝置、攪拌裝置7的反應器3。具體實施例
[0031]下面以模擬城市生活污水和實際污水處理廠市政廢水的處理為例對本發明加以說明。
[0032]實施例1:
[0033]分別用普通序批式多級厭氧-好氧-缺氧工藝與上述運行方法在上述運行裝置中處理模擬城市生活污水。碳源主要采用乙酸鈉，以氯化銨模擬污水中氨氮，以磷酸二氫鉀模擬污水中溶解性磷酸鹽，進水C0D為300?350mg ? L—STN為30?35mg ? L—STP為10?12mg ? L一STCC濃度15mg ? I/1。穩定運行后，普通序批式多級厭氧-好氧-缺氧工藝結果如下:第三缺氧段中N03—的總濃度為15mg/L，最終TN和TP的去除率分別為90.2±2.4%和95.1 ±0.9%， 運行10d后TCC污泥中濃度為10.5mg/L，出水TCC濃度為0.3mg/L。本發明采用的運行方法結果如下:第三缺氧段中N03—的總濃度為16.8mg/L，最終TN和TP的去除率分別為91.2 ± 2.1 % 和97 ? 1 ± 1 ? 8%，運行10d后TCC污泥中濃度為7 ? 5mg/L，出水TCC濃度為0 ? 28mg/L。可見，采用本發明所述的運行方法時，可以提高反應系統中N0廠的含量，TCC在污泥中富集降低28.3% 左右，同時TN與TP的去除效果均沒有明顯影響。[〇〇34] 實施例2:[〇〇35]按實施例1所述裝置與所述方法分別處理實際污水處理廠市政廢水。進水C0D為 121-130mg ? L—STN為27.9-35.87mg ? L—STP為6.7?8.7mg ? L—STCC濃度為 150ug/L。測得運行三個月后的結果，普通序批式多級厭氧-好氧-缺氧工藝結果如下:第三缺氧段中N03-的總濃度為25.7mg/L左右，TN和TP的去除率分別為87.2 ± 2.4%和92.1 ± 0.9 %，出水TCC濃度為10.09ug/L左右，測得污泥中TCC的濃度10.12mg/kg左右。本發明采用的運行方法穩定后運行三個月結果如下:TN和TP的去除率分別為78.2 ±2.9 %和83.4 ±1.8%，第三缺氧段中N03—的總濃度為40 ? 67mg/L左右，出水TCC濃度為9 ? 87ug/L左右，測得污泥中TCC的濃度 8.54mg/kg左右。可見，采用本發明所述的運行方法時，污泥中TCC的富集率降低了 15.6 %左右，同時TN與TP的去除效果均沒有明顯影響。
【主權項】
1.一種適合含三氯卡班污染物廢水處理的新技術，采用裝有進水閥1、進水管2、出水閥 4、出水管5、曝氣裝置8,排泥閥6、污泥回流裝置、攪拌裝置7的反應器3,其特征是，該技術工 藝流程從前到后由如下7個階段組成:(1)、厭氧釋磷階段，時間為90-1 lOmin;(2)、好氧儲能及部分硝化階段，時間為80-100min;(3)、缺氧反硝化階段，時間為50-70min;(4)、好氧硝化及攝磷階段，時間為20-40min;(5)、缺氧反硝化及攝磷階段，時間為40-60min;(6)、好氧硝化及攝磷階段，時間為30-50min;(7)、間歇排水排泥階段，時間為70-90min。2.反應池中系統pH值控制在7.0-7.2，系統溫度控制在25-27°C，水力停留時間為13h， 污泥停留的時間15天。在這個系統處理三氯卡班的最高濃度為9-llmg/L。采用污泥回流保 證回流系統中硝態氮維持在3.0mg/L。3.此連續流反應器在運行的過程采用部分污泥回流提高整個系統中硝酸鹽含量，格室 ④和⑥各自15%混合廢水依次回流到③格室。4.一種在CASS反應器改進中實現污水達標處理的同時能過更有效的降解污水中的三 氯卡班污染物的新技術，采用進水閥1、進水管2、出水閥4、出水管5、曝氣裝置8,排泥閥6、污 泥回流裝置、攪拌裝置7的反應器3，其特征是，按如下步驟進行:(1)、打開進水閥1，污水從進水管2進入反應器格室①，打開磁力攪拌裝置，轉速為 1000r ? mirT1，廢水在格室①中的厭氧反應時間為90-110min;(2)、由于是連續流進水，廢水進入格室②，打開空氣壓縮機好氧曝氣，調節流量計使反 應器的空氣流量為2.5mg/L，好氧曝氣時間為80-100min;(3)、之后廢水進入格室③，進行缺氧曝氣，打開攪拌裝置使反應器中泥水充分混合，攪 拌轉速為l〇〇〇r ? mirT1，廢水在格室③缺氧攪拌時間為50-70min;(4)、待廢水進入格室④之后，在格室④中進行好氧曝氣空氣流量為3.0mg/L，好氧曝氣 時間為20_40min;(5 )、好氧結束的廢水連續進入格室⑤，在格室⑤中進行缺氧反應，廢水缺氧時間為40-60min；(6)、缺氧攪拌結束后，廢水連續進入格室⑥，在格室⑥中進行好氧階段運行，反應器的 空氣流量為3.0mg/L，好氧曝氣時間為30-50min;(7 )、好氧階段的廢水進入格室⑦中，進行間歇排水；(8)、在運行的過程中格室④和⑥的15%混合廢水依次回流到③格室。
【文檔編號】C02F101/36GK105948250SQ201610453430
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月22日
【發明人】王亞利, 王冬波
【申請人】湖南大學