一种高浓度废水处理系统技术方案

本发明专利技术属废水处理领域，公开了一种高浓度废水处理系统。其包括絮凝过滤池、短程硝化曝气池、沙滤池、藻菌水处理箱，其特征在于，絮凝过滤池上部出水口通过管道连接第一沉淀池，絮凝过滤池底部出水口通过管道连接短程硝化曝气池，短程硝化曝气池通过管道连接快沙滤池，快沙滤池通过管道连接慢沙滤池，慢沙滤池出水口通过管道连接主藻菌水处理箱，主藻菌水处理箱出水口通过管道连接净水池。该系统能耗低，极大减低了氨氮，亚硝态氮、磷酸盐和COD水平，排放的处理水达到了一级污水处理排放标准。排放的处理水达到了一级污水处理排放标准。排放的处理水达到了一级污水处理排放标准。

【技术实现步骤摘要】
一种高浓度废水处理系统


[0001]本专利技术属废水处理领域，具体而言，涉及一种高浓度废水的处理系统。

技术介绍

[0002]高浓度废水常常具有高粘度、高COD、高氨氮水平和难过滤的特性，随意排放对环境危害极大，对其低成本的处理是一项极大的挑战。最典型的一般高浓度废水是畜牧养殖业废水和食品工业废水。养殖废水的难处理表现在高氨磷、高COD、高浊度、黏性高分子多和过滤困难等。常规的高浓度污水处理为了达到排放标准，需要提高曝气量，加入大量反硝化碳源以及絮凝剂，而这些高昂的成本对中小养殖场来说难以承受；生物过滤法处理废水较为经济，但其产生的高浓度反冲洗出水，出水质量较低，仍然不能很好地解决污染问题。因此，急需研发经济可行的高浓度废水处理系统，满足环境保护需求。

技术实现思路

[0003]针对目前技术现状，本专利技术目的在于提供一种低成本高浓度废水高效处理系统
[0004]为实现本专利技术目的，本专利技术技术方案如下：
[0005]所述高浓度废水处理系统包括絮凝过滤池、短程硝化曝气池、沙滤池、藻菌水处理箱，其特征在于，絮凝过滤池上部出水口通过管道连接第一沉淀池，絮凝过滤池底部出水口通过管道连接短程硝化曝气池，短程硝化曝气池通过管道连接快沙滤池，快沙滤池通过管道连接慢沙滤池，慢沙滤池出水口通过管道连接主藻菌水处理箱，主藻菌水处理箱出水口通过管道连接净水池；
[0006]快沙滤池和慢沙滤池底部分别通过管道连接反冲洗设备，反冲洗设备通过管道连接反冲洗藻菌处理箱，反冲洗藻菌处理箱底部通过管道连接第二沉淀池，第二沉淀池的沉淀通入沙床，第二沉淀池的出水通过水泵泵回反冲洗藻菌处理箱；反冲洗藻菌处理箱的清水供给反冲洗设备。
[0007]所述主藻菌水处理箱底部沉淀通过管道输送至第二沉淀池，在沉淀池底部收集沉淀物通过管道进入沙床。
[0008]所述絮凝过滤池上部为藻菌絮凝体，下部为砂石过滤结构。所述絮凝过滤池底部带有反冲洗装置，定期反冲洗并曝气，淘洗藻菌絮凝物，淘洗水进入第一沉淀池，沉淀通过沙床回收沉淀物。第一沉淀池的出水口通过管道接入絮凝过滤池。
[0009]所述的絮凝过滤池上部配有LED灯，促进藻类光合作用；所述的藻菌絮凝物优选为根枝藻(Rhizoclonium)、单细胞绿藻和硝化菌的混合物，底部的砂石优选为粒径4
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6mm砾石或1
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2mm砾石和60目细沙。
[0010]所述短程硝化曝气池为一含有缓流缺氧区的不均一曝气池，并可在缓流缺氧区回收部分活性污泥。通过控制浓度和曝气量，控制短程硝化过程。所述短程硝化曝气池底部侧面有一缺氧区，缺氧区进口上设有调节阀门，调节阀门上下调节进口面积大小，控制废液交流速度和缺氧程度，用于优化短程反硝化效率，并有一推流泵防止活性污泥过度积累。
[0011]所述快沙滤池和慢沙滤池流速不同；垂直放置时其内部沿垂直方向由下而上分布有承托层和过滤层。快沙滤池承托层和慢沙滤池承托层填充滤料的粒径相同。快沙滤池过滤层和慢沙滤池过滤层填充滤料的粒径不同，慢沙滤池的粒径小于快沙滤池。快沙滤池过滤层优选的粒径为40目，慢沙滤池过滤层优选的粒径为100目。所述慢沙滤池可以垂直或水平放置，是由三至五个沙滤池串联而成，当前端沙滤池饱和后，进入反冲洗程序，第二个沙滤池变为第一沙滤池继续过滤；而再生好的过滤池变为第三个过滤池，以此类推；通过不断再生接续，相当于无限长柱体，对各类物质可以进行层析分离，自养型硝化菌更易在特定区域生长代谢，使硝化作用更易于发生。所述慢沙滤池通过挂膜培养，获得高微生物活性。通过测序发现，慢沙滤池过滤层不同区域形成了明显不同的微生物生态分区。流速进样速度一般为0.3
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5BV/24hr(砂柱体积)，优选为0.4
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2BV/24hr。所述慢沙滤池保持在非淹没状态，以保持较好的通气氧化状态。
[0012]所述快沙滤池、慢沙池底部均连接有反冲洗装置，洗水经管道进入反冲洗水藻菌水处理箱回收，反冲洗水经净化处理后又可用于反冲洗。
[0013]所述反冲洗设备通过控制曝气速率和流速影响反冲气和反冲水的强度。沙滤池的反冲洗方向为从下往上。
[0014]所述的主藻菌水处理箱、反冲洗水藻菌水处理箱箱内上部为丝状绿藻层，丝状绿藻优选为根枝藻(Rhizoclonium)；其下有过滤棉层，底部铺有沙石和排污管；所述过滤棉层与上部丝状绿藻间隔距离为0
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20cm，优选为0
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10cm，过滤棉层为成束过滤棉或球状体。过滤棉层上长有各类微生物，产生生物活性物质，保持藻体的健康生长和与杂菌的竞争能力。少量沉淀物通过排污管排放至第二沉淀池，沉淀池的沉淀排入沙床干燥收集；
[0015]所述藻菌水处理箱的丝状绿藻具有较好的耐污性，经大量实验验证和分析，根枝藻能很好地与细菌共生，更有利于净化废水。
[0016]所述过滤棉具有巨大的比面积，能为细菌提供大量的附着空间。其中所述的细菌为长期驯化培养并且能够与根枝藻共生的好氧菌群，包括将氨氮转化成硝酸盐氮的自养硝化菌。
[0017]本专利技术的有益效果是：1.絮凝过滤池充分利用藻菌絮凝体吸附污水中固体污物并促进微生物生长，形成絮凝团，可直接分离固体物质，减少了后续降解工序的负担。
[0018]2.在短程硝化曝气池中增加了可调节阀门的缓流缺氧区，缺氧区的存在有利于将曝气池中氨氧化产生的高浓度亚硝酸盐转化成氮气。通过调节缓流缺氧区阀门控制废液交流速度和缺氧程度，进行参数优化，进一步提高总氮的去除。通过维持高浓度等条件，短程硝化池保持在短程硝化反硝化状态，减少了耗氧量，加快了氨氮去除效率；
[0019]3.慢沙滤池中过滤层填充的较细粒径有利于对污水高效净化，因速度足够慢，通过三个慢沙滤池的接续，相当于无限长的层析柱，将不同组分层析分离，形成特定微生物区系，在每个特定区域，不同微生物繁殖降解去除不同化合物，同时池体保持在非淹没状态，有好的通气氧化状态，自养型硝化菌更易在特定区域生长代谢，促进了硝化作用。
[0020]表1慢沙滤池不同位点污染物去除进程
[0021][0022]表1是在1BV/24hr条件下，4米长慢沙滤池污染物去除效果。在流速足够慢情况下，固体物质截留效果好，大分子COD吸附较多。由于沙粒带负电荷，铵离子被吸附，流动较慢，而负电荷的硝酸离子流动较快，这样就实现了不同物质的色谱分离，随COD降低，自养氨氧化菌更易生长发挥作用。另外，所述慢沙滤池保持在非淹没状态，以保持较好的通气氧化状态，促进氨氧化反应。在本技术中，氨氧化是限速步骤，因此提高慢沙滤池氧化氨氮能力至关重要。慢沙滤池通过接续延长和层析作用将大部分固体物质、色素和大分子物质保留下来，净化了出水。这些物质最终通过反冲洗进入反冲洗水处理藻菌箱，通过絮凝沉淀下来，实现了COD和氮素的分离处理，发挥各部分优势。
[0023]通过测序发现，慢沙滤池过滤层不同区域形成了明显不同的微生物生态分区。
[0024]表2慢沙滤池相邻两点细菌本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废水处理系统，包括絮凝过滤池、短程硝化曝气池、沙滤池、藻菌水处理箱，其特征在于，絮凝过滤池上部出水口通过管道连接第一沉淀池，絮凝过滤池底部出水口通过管道连接短程硝化曝气池，短程硝化曝气池通过管道连接快沙滤池，快沙滤池通过管道连接慢沙滤池，慢沙滤池出水口通过管道连接主藻菌水处理箱，主藻菌水处理箱出水口通过管道连接净水池；快沙滤池和慢沙滤池底部分别通过管道连接反冲洗设备，反冲洗设备通过管道连接反冲洗藻菌处理箱，反冲洗藻菌处理箱底部通过管道连接第二沉淀池，第二沉淀池通入沙床，第二沉淀池的出水通过水泵泵回反冲洗藻菌处理箱；反冲洗藻菌处理箱的清水供给反冲洗设备；所述主藻菌水处理箱底部通过管道连接第二沉淀池；所述第一沉淀池的出水口通过管道接入絮凝过滤池；所述慢沙滤池由三至五个沙滤池串联而成。2.根据权利要求1所述的废水处理系统，其特征在于，所述絮凝过滤池池内上部为藻菌絮凝体，下部为砂石过滤层；所述的藻菌絮凝物选根枝藻（Rhizoclonium）、单细胞绿藻和硝化菌的混合物，砂石选粒径4
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6mm砾石或1
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2mm砾石和60目细沙。3.根据权利要求1所述的废水处理系统，其特征在于，所述慢沙滤池垂直或水平放置，保持在非淹没状态，进样速为0.3
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5BV/24hr。4.根据权利要求1
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3任一所述的废水处理系统，其特征在于，所述藻菌水处理箱箱内上部为丝状绿藻层，下衬有过滤棉层，底部铺有沙石和排污管。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴健，王朝申，董国防，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：