公布日：2024.01.30

申請日：2023.12.15

分類號：C02F1/28(2023.01)I;C02F1/72(2023.01)I;B01J20/34(2006.01)I

摘要

本發(fā)明公開了一種低污染物濃度的污水深度處理工藝及裝置，屬于污水處理技術領域。其技術方案為：S1污水預處理；S2生物基吸附處理：經過預處理的污水進入生物基吸附設備，生物基吸附設備包括若干根吸附柱，吸附柱內裝填有吸附材料，對污水中的COD、總氮進行處理，處理后的污水從吸附柱的排水端排出；S3吸附材料再生：吸附柱中的吸附材料達到吸附飽和狀態(tài)時，將再生藥劑注入到吸附柱中，對吸附材料進行再生處理。本發(fā)明通過生物基吸附設備對目標污染物做吸附處理，從而去除掉低污染物濃度的污水中的目標污染物，工藝流程簡單，極大地節(jié)約了運行費用，提高了處理效率。

權利要求書

1.一種低污染物濃度的污水深度處理工藝，其特征在于，包括以下步驟：S1污水預處理；S2生物基吸附處理：經過預處理的污水進入生物基吸附設備，生物基吸附設備包括若干個吸附柱（1），吸附柱（1）內裝填有吸附材料（2），對污水中的COD、總氮進行處理，處理后的污水從吸附柱的排水端排出；S3吸附材料（2）再生：吸附柱（1）中的吸附材料（2）達到吸附飽和狀態(tài)時，將再生藥劑注入到吸附柱（1）中，對吸附材料（2）進行再生處理，再生后的吸附材料（2）重新投入使用；步驟S2中，吸附柱（1）內的吸附材料（2）的制備方法如下：將生物基材料和催化材料混合后，再與粘合劑混合后擠壓成型，最后再經碳化得到吸附材料（2）；步驟S2中，吸附材料（2）中，生物基材料為木屑、樹皮和秸稈的高溫燒結的材料，燒結溫度為800-850℃；催化材料為質量比5:1的亞鐵鹽、錳混合物，粘合劑為樹脂；生物基材料、催化材料與粘合劑的質量比為60-65:2-5:25-30；步驟S3中，再生藥劑為質量比1.2-1.5:1的HCl和H2O2。

2.如權利要求1所述的低污染物濃度的污水深度處理工藝，其特征在于，步驟S1中，污水預處理為采用微濾機或砂濾設備除去污水中的懸浮物。

3.如權利要求1或2所述工藝所用的污水深度處理裝置，其特征在于，包括生物基吸附設備，生物基吸附設備包括若干個依次通過管路連接的吸附柱（1），吸附柱（1）內裝有吸附材料（2），吸附柱（1）的上下兩端分別設置有篩板（3），首端吸附柱（1）的進水口連接有進水管（4），尾端吸附柱（1）的出水口連接有出水管（5），進水管（4）、出水管（5）和管路上分別設置有閥門（6）。

4.如權利要求3所述的污水深度處理裝置，其特征在于，還包括再生設備，再生設備包括再生藥劑混合罐（7）和再生藥劑處理罐（8），吸附柱（1）的進藥口和出藥口分別通過管路與再生藥劑混合罐（7）的出藥口和藥劑循環(huán)入口連接，再生藥劑混合罐（7）的藥劑處理出口通過管路與再生藥劑處理罐（8）的入口連接，管路上設置有閥門（6）。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是：克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種低污染物濃度的污水深度處理工藝及裝置，通過生物基吸附設備對目標污染物做吸附處理，從而針對性地去除掉低污染物濃度的污水中的目標污染物，工藝流程簡單，極大地節(jié)約了運行費用，提高了處理效率。

本發(fā)明的技術方案為：

第一方面，本發(fā)明提供了一種低污染物濃度的污水深度處理工藝，包括以下步驟：

S1污水預處理；

S2生物基吸附處理：經過預處理的污水進入生物基吸附設備，生物基吸附設備包括若干根吸附柱，吸附柱內裝填有吸附材料，對污水中的COD、總氮進行處理，處理后的污水從吸附柱的排水端排出；

S3吸附材料再生：吸附柱中的吸附材料達到吸附飽和狀態(tài)時，將再生藥劑注入到吸附柱中，對吸附材料進行再生處理，再生后的吸附材料重新投入使用。

優(yōu)選地，步驟S1中，污水預處理為采用微濾機或砂濾設備除去污水中的懸浮物。

優(yōu)選地，步驟S2中，吸附柱內的吸附材料的制備方法如下：將生物基材料和催化材料混合后，再與粘合劑混合后擠壓成型，最后再經碳化得到吸附材料。

優(yōu)選地，步驟S2中，吸附材料中，生物基材料為木屑、樹皮和秸稈的高溫燒結的材料，燒結溫度為800-850℃；催化材料為質量比5:1的亞鐵鹽、錳混合物，粘合劑為樹脂；生物基材料、催化材料與粘合劑的質量比為60-65:2-5:25-30。

優(yōu)選地，步驟S3中，再生藥劑為質量比1.2-1.5:1的HCl和H2O2。

采用HCl和H2O2組成的再生藥劑對吸附柱中的吸附材料再生的機理如下：有機物和雙氧水由溶液主體擴散到吸附材料表面的活性位點附近并發(fā)生吸附，隨后在吸附材料中的催化劑成分的催化作用下，過氧化氫分解產生·OH，從而引發(fā)自由基鏈式反應將有機物氧化降解，最后降解產物從催化劑表面脫附，擴散至溶液主體中。

第二方面，本發(fā)明還提供了上述工藝所用的污水深度處理裝置，包括生物基吸附設備，生物基吸附設備包括若干個依次通過管路連接的吸附柱，吸附柱內裝有吸附材料，吸附柱的上下兩端分別設置有篩板，首端吸附柱的進水口連接有進水管，尾端吸附柱的出水口連接有出水管，進水管、出水管和管路上分別設置有閥門。

優(yōu)選地，還包括再生設備，再生設備包括再生藥劑混合罐和再生藥劑處理罐，吸附柱的進藥口和出藥口分別通過管路與再生藥劑混合罐的出藥口和藥劑循環(huán)入口連接，再生藥劑混合罐的藥劑處理出口通過管路與再生藥劑處理罐的入口連接，管路上設置有閥門

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下有益效果：

1.本發(fā)明通過生物基吸附設備對目標污染物做吸附處理，從而針對性地去除掉低污染物濃度的污水中的目標污染物，工藝流程簡單，將污染物的收集和處理分開，極大地節(jié)約了運行費用，提高了處理效率。此外，在生物基吸附設備的吸附材料達到飽和狀態(tài)時，可用再生藥劑使其原位常溫常壓再生，再生率高(≥99％)，從而可使其得到重復利用，減少吸附材料的更換頻率，節(jié)能減排，最終達到了操作簡便、運行成本低、效果好的特點，是吸附技術創(chuàng)新的應用。

2.本發(fā)明中的吸附材料再生過程中，只使用少量酸、堿，幾乎不增加其他污染物，且再生后的殘余藥劑經過處理后，可與待處理的污水混合后再進入生物基吸附設備處理，并達標排放。

3.本發(fā)明使用的吸附材料具有定向吸附污染物的能力，吸附能力高于常規(guī)吸附材料，且更容易脫附和再生，因此能夠對低污染物濃度的污水做進一步深度處理，使得處理后污水中的污染物含量進一步降低。

（發(fā)明人：田志立;王鵬鵬;曲振芳;李曉輝;李朔）