公布日：2024.03.08
申請日：2023.12.26
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F11/125(2019.01)I;C02F1/461(2023.01)N;C02F1/24(2023.01)N;C02F3/28(2023.01)N;C02F3/12(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種污水低碳處理方法，涉及污水處理技術領域，包括物化處理工序、生化處理工序和污泥處理工序，物化處理工序包括微電解單元和高效氣浮處理單元，生化處理工序包括厭氧消化酸化單元和膜生物反應單元，通過優(yōu)化物化和生化處理工序，減少能耗和污泥產(chǎn)量，有效降低了整個處理系統(tǒng)的運行成本，各處理單元的結合和優(yōu)化設計，使得對污水的處理更加高效，提高了有機物降解效率和污泥脫水效果，通過生化處理工序的合理設計和優(yōu)化，降低了后端污泥的產(chǎn)量，減輕了對污泥處理和處置的負擔，該方法在綜合考慮經(jīng)濟性和環(huán)保性的基礎上，為環(huán)保領域提供了更可持續(xù)的解決方案，適應了當前社會對低碳技術的需求。
權利要求書
1.一種污水低碳處理方法，包括物化處理工序(100)、生化處理工序(200)和污泥處理工序(300)，其特征在于：所述物化處理工序(100)包括微電解單元(101)和高效氣浮處理單元(102)；所述生化處理工序(200)包括厭氧消化酸化單元(201)和膜生物反應單元(202)；所述污泥處理工序(300)采用高效螺旋壓榨脫水機(301)脫水，所述螺旋壓榨脫水機(301)的螺旋轉(zhuǎn)速度優(yōu)選為10-30rpm，確保在污泥脫水過程中達到最佳的脫水效果，使得螺旋壓榨脫水機(301)能夠在維持高效能的同時，適應不同處理條件和污泥性質(zhì)，提高了污水在污泥處理過程中的適用性和穩(wěn)定性。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種污水低碳處理方法，其特征在于：所述微電解單元(101)包括微電解反應器(101a)，所述微電解反應器(101a)的內(nèi)部充填有導電微電解填料(101b)，所述導電微電解填料(101b)通過經(jīng)過精心設計和制備的步驟，具有優(yōu)異的導電性和電化學活性，可以提高微電解單元(101)對污水微電解處理的工作效率。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種污水低碳處理方法，其特征在于：所述導電微電解填料(101b)的制備方法包括以下步驟：S1：按1：1體積比將鐵粉和活性炭粉混合，在該步驟中，通過精確的1：1體積比混合鐵粉和活性炭粉，確保了后續(xù)微電解填料的理想比例和均勻性；S2：加入15％的黏結劑后混合，通過添加15％的黏結劑，有效提高了混合料的粘合力，確保了微電解填料的結構牢固和穩(wěn)定性；S3：模壓成型，在該步驟中，混合料通過模壓成型，使其具備所需的形狀和結構，確保微電解填料的制備符合設計要求；S4：1120℃下焙燒1小時，經(jīng)過模壓成型的填料在高溫環(huán)境下進行1120℃的焙燒1小時，這一步驟對填料進行了固化和強化，提高了填料的導電性和耐用性；S5：熄火冷卻后即得最終微電解填料，填料在焙燒后經(jīng)過熄火冷卻，最終得到具有均勻性和高導電性的微電解填料。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種污水低碳處理方法，其特征在于：所述微電解反應器(101a)包括橢圓筒體(101a-1)，所述橢圓筒體(101a-1)的一端安裝有進水口(101a-2)，所述橢圓筒體(101a-1)遠離進水口(101a-2)的一端設置有出水口(101a-3)，所述橢圓筒體(101a-1)的內(nèi)部軸向等間距分布有三組電解隔板(101a-4)，三組所述電解隔板(101a-4)可以將橢圓筒體(101a-1)的內(nèi)部分隔為四組電解反應室(101a-5)，四組所述電解反應室(101a-5)的內(nèi)部分別軸向鋪裝有導電微電解填料(101b)，這些導電微電解填料(101b)確保了污水在微電解反應器(101a)內(nèi)充分接觸，提高了微電解過程的效率，通過這種結構設計，有效地實現(xiàn)了對污水的均勻處理，增強了微電解單元(101)的處理性能。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種污水低碳處理方法，其特征在于：所述高效氣浮處理單元(102)包括高效氣浮池(102a)、管狀曝氣器(102b)和斜板撈污器(102c)，所述氣浮池(102a)采用平流式結構設計，具有更高的表面負荷，所述管狀曝氣器(102b)采用更低曝氣量和更小曝氣泡結構設計，所述管狀曝氣器(102b)與斜板撈污器(102c)協(xié)同工作，截留浮污并從氣浮池(102a)的內(nèi)部排出。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種污水低碳處理方法，其特征在于：所述厭氧消化酸化單元(201)包括厭氧消化酸化器(201a)，所述厭氧消化酸化器(201a)的內(nèi)部設置有四組折流板隔板(201b)，所述厭氧消化酸化器(201a)的水力停留時間設計不小于5小時，所述厭氧消化酸化器(201a)的體積負荷設計為3-6kgCOD/m3·d，保證了厭氧消化酸化單元(201)對污水足夠的反應時間和適當?shù)捏w積負荷，提高了污水在厭氧消化酸化過程中有機物的降解效率，從而進一步優(yōu)化了整個處理系統(tǒng)的性能。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種污水低碳處理方法，其特征在于：所述膜生物反應單元(202)包括膜生物反應器(202a)，所述膜生物反應器(202a)的內(nèi)部設置有膜組件(202b)，所述膜組件(202a)包括立式平板膜(202a-1)和中空纖維膜(202a-2)，所述立式平板膜(202a-1)和中空纖維膜(202a-2)均采用高強度復合材料或PVDF，通過選擇合適的膜材料，提高了膜生物反應單元(202)的液固分離效率，有效的降低了后端污泥的產(chǎn)量。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種污水低碳處理方法，其特征在于：所述微電解反應器(101a)的水力停留時間為60-90分鐘，所述高效氣浮池(102a)的水力停留時間為5-10分鐘，這些參數(shù)的選擇保證了污水在厭氧消化酸化和氣浮過程中的充分處理時間，提高了污水處理的工作效率。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種污水低碳處理方法，以解決上述提到的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種污水低碳處理方法，包括物化處理工序、生化處理工序和污泥處理工序，所述物化處理工序包括微電解單元和高效氣浮處理單元；
所述生化處理工序包括厭氧消化酸化單元和膜生物反應單元；
所述污泥處理工序采用高效螺旋壓榨脫水機脫水，所述螺旋壓榨脫水機的螺旋轉(zhuǎn)速度優(yōu)選為10-30rpm，確保在污泥脫水過程中達到最佳的脫水效果，使得螺旋壓榨脫水機能夠在維持高效能的同時，適應不同處理條件和污泥性質(zhì)，提高了污水在污泥處理過程中的適用性和穩(wěn)定性。
優(yōu)選的，上述一種污水低碳處理方法中，所述微電解單元包括微電解反應器，所述微電解反應器的內(nèi)部充填有導電微電解填料，所述導電微電解填料通過經(jīng)過精心設計和制備的步驟，具有優(yōu)異的導電性和電化學活性，可以提高微電解單元對污水微電解處理的工作效率。
優(yōu)選的，上述一種污水低碳處理方法中，所述導電微電解填料的制備方法包括以下步驟：
S1：按1：1體積比將鐵粉和活性炭粉混合，在該步驟中，通過精確的1：1體積比混合鐵粉和活性炭粉，確保了后續(xù)微電解填料的理想比例和均勻性；
S2：加入15％的黏結劑后混合，通過添加15％的黏結劑，有效提高了混合料的粘合力，確保了微電解填料的結構牢固和穩(wěn)定性；
S3：模壓成型，在該步驟中，混合料通過模壓成型，使其具備所需的形狀和結構，確保微電解填料的制備符合設計要求；
S4：1120℃下焙燒1小時，經(jīng)過模壓成型的填料在高溫環(huán)境下進行1120℃的焙燒1小時，這一步驟對填料進行了固化和強化，提高了填料的導電性和耐用性；
S5：熄火冷卻后即得最終微電解填料，填料在焙燒后經(jīng)過熄火冷卻，最終得到具有均勻性和高導電性的微電解填料。
優(yōu)選的，上述一種污水低碳處理方法中，所述微電解反應器包括橢圓筒體，所述橢圓筒體的一端安裝有進水口，所述橢圓筒體遠離進水口的一端設置有出水口，所述橢圓筒體的內(nèi)部軸向等間距分布有三組電解隔板，三組所述電解隔板可以將橢圓筒體的內(nèi)部分隔為四組電解反應室，四組所述電解反應室的內(nèi)部分別軸向鋪裝有導電微電解填料，這些導電微電解填料確保了污水在微電解反應器內(nèi)充分接觸，提高了微電解過程的效率，通過這種結構設計，有效地實現(xiàn)了對污水的均勻處理，增強了微電解單元的處理性能。
優(yōu)選的，上述一種污水低碳處理方法中，所述高效氣浮處理單元包括高效氣浮池、管狀曝氣器和斜板撈污器，所述氣浮池采用平流式結構設計，具有更高的表面負荷，所述管狀曝氣器采用更低曝氣量和更小曝氣泡結構設計，所述管狀曝氣器與斜板撈污器協(xié)同工作，截留浮污并從氣浮池的內(nèi)部排出。
優(yōu)選的，上述一種污水低碳處理方法中，所述厭氧消化酸化單元包括厭氧消化酸化器，所述厭氧消化酸化器的內(nèi)部設置有四組折流板隔板，所述厭氧消化酸化器的水力停留時間設計不小于5小時，所述厭氧消化酸化器的體積負荷設計為3-6kgCOD/m3·d，保證了厭氧消化酸化單元對污水足夠的反應時間和適當?shù)捏w積負荷，提高了污水在厭氧消化酸化過程中有機物的降解效率，從而進一步優(yōu)化了整個處理系統(tǒng)的性能。
優(yōu)選的，上述一種污水低碳處理方法中，所述膜生物反應單元包括膜生物反應器，所述膜生物反應器的內(nèi)部設置有膜組件，所述膜組件包括立式平板膜和中空纖維膜，所述立式平板膜和中空纖維膜均采用高強度復合材料或PVDF，通過選擇合適的膜材料，提高了膜生物反應單元的液固分離效率，有效的降低了后端污泥的產(chǎn)量
優(yōu)選的，上述一種污水低碳處理方法中，所述微電解反應器的水力停留時間為60-90分鐘，所述高效氣浮池的水力停留時間為5-10分鐘，這些參數(shù)的選擇保證了污水在厭氧消化酸化和氣浮過程中的充分處理時間，提高了污水處理的工作效率。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：
1、本發(fā)明設計的污水低碳處理方法通過采用微電解和高效氣浮的組合，微電解單元和高效氣浮處理單元相結合，提高了對污水微電解和浮游物清除的效率，確保了初步處理的高效性，微電解反應器內(nèi)的導電微電解填料通過經(jīng)過精心設計和制備的步驟，具有優(yōu)異的導電性和電化學活性，從而提高了微電解單元對污水的處理效率；
2、本發(fā)明設計的污水低碳處理方法通過采用厭氧消化酸化單元和膜生物反應單元，厭氧消化酸化器通過四組折流板隔板實現(xiàn)水力停留時間不小于5小時，體積負荷設計為3-6kgCOD/m3·d，優(yōu)化了對有機物的降解效率，膜生物反應單元采用膜組件，包括立式平板膜和中空纖維膜，通過選擇合適的膜材料提高了液固分離效率，有效降低了后端污泥的產(chǎn)量；
3、本發(fā)明設計的污水低碳處理方法通過采用高效螺旋壓榨脫水機，該機器的螺旋轉(zhuǎn)速度優(yōu)選為10-30rpm，確保在污泥脫水過程中達到最佳的脫水效果，這使得螺旋壓榨脫水機能夠在維持高效能的同時，適應不同處理條件和污泥性質(zhì)，提高了污水在污泥處理過程中的適用性和穩(wěn)定性；
4、綜上所述，通過優(yōu)化物化和生化處理工序，減少能耗和污泥產(chǎn)量，有效降低了整個處理系統(tǒng)的運行成本，各處理單元的結合和優(yōu)化設計，使得對污水的處理更加高效，提高了有機物降解效率和污泥脫水效果，通過生化處理工序的合理設計和優(yōu)化，降低了后端污泥的產(chǎn)量，減輕了對污泥處理和處置的負擔，該方法在綜合考慮經(jīng)濟性和環(huán)保性的基礎上，為環(huán)保領域提供了更可持續(xù)的解決方案，適應了當前社會對低碳技術的需求。
（發(fā)明人：浦湘凱;鄭美玲;王彬;何義斌;孟令坤;王俊;衛(wèi)平福）
