【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高氯酸盐废水处理，具体涉及一种生物还原协同吸附处理高氯酸盐废水的设备及工艺。
技术介绍
1、高氯酸盐（clo4-）是一种新兴的持久性污染物，除自然来源外，大部分源自于人工合成，高氯酸盐产品广泛应用于军工产业、航空航天、烟火制造等领域。
2、现阶段比较成熟的高氯酸盐去除方法可分为物理法、化学法和生物法。其中去除效果较好的有离子交换吸附法、膜过滤法、催化还原法和生物还原法，然而各种处理技术均存在弊端。例如，离子交换法树脂再生产生大量废液，需二次处理，导致成本增加；膜过滤法滤膜易堵塞，反冲洗操作麻烦，运行成本高；催化还原法中催化剂的制备方法复杂且价格昂贵；生物还原降解过程所需条件需要严格把控，生物法存在不稳定的风险。针对上述问题，需要对高氯酸盐废水处理工艺做系统性研究，获得一种简单、高效、处理成本低的工艺，对于彻底解决高氯酸盐污染问题具有重要意义。
3、现有的高氯酸盐废水处理方法，在对高氯酸盐废水进行处理初期，需要对水体进行絮凝沉淀，以去除大量悬浮物和部分干扰离子，絮凝沉淀需要一定的时间，上层澄清液的产出和悬浮物沉淀污泥的形成存在不同的周期，无法保证在上层澄清液持续泵送的同时及时对池底污泥进行处理。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术目的在于提供一种生物还原协同吸附处理高氯酸盐废水的设备及工艺。
2、本专利技术所采用的技术方案为：
3、一种生物还原协同吸附处理高氯酸盐废水的设备，包括絮凝预处理系统、厌
4、作为本专利技术的优选，所述混合区和所述折板区通过分隔板隔开，所述分隔板与所述絮凝池的内侧壁固定连接，所述折板区和所述混合区的下部连通，所述混合区内设有加药池，所述加药池的侧面固定设有固定架，所述固定架与所述絮凝池的内侧壁和所述分隔板固定连接。
5、作为本专利技术的优选，所述加药池的两侧分别设有一个安装板，所述安装板与所述絮凝池和所述分隔板固定连接，所述安装板的一侧固定设有驱动电机，所述驱动电机的输出轴贯穿所述安装板，所述安装板远离所述驱动电机的一侧转动设有转动杆，所述转动杆与所述驱动电机的输出轴固定连接，所述转动杆的周侧设有多个搅动板。
6、作为本专利技术的优选，所述折板区位于所述混合区和所述沉淀区之间，所述折板区的上部与所述沉淀区连通，所述折板区内设有多个折板和平板，所述折板和所述平板，形成异波折板区、同波折板区和平板隔板区，水流依次经过所述异波折板区、所述同波折板区和所述平板隔板区，其中的悬浮物产生絮凝。
7、作为本专利技术的优选，所述暂存区位于所述沉淀区远离所述折板区的一侧，所述暂存区和所述沉淀区之间由溢流板隔开，所述溢流板与所述絮凝池的内侧壁固定连接，所述暂存区和所述沉淀区的上部连通，所述溢流板的顶部设有多个溢流口。
8、作为本专利技术的优选，所述絮凝池的一侧设有回流管，所述回流管的一端连通所述暂存区，所述回流管的另一端固定设有多个扰流管，所述扰流管与所述混合区连通，所述回流管上设有回流泵，所述扰流管上可拆卸安装有控制阀。
9、作为本专利技术的优选，所述安装箱可拆卸安装在承载梁上，所述承载梁与所述絮凝池固定连接，所述安装箱的一侧设有提升管，所述提升管和所述污泥管连通。
10、作为本专利技术的优选，所述提升管远离所述安装箱的一端设有衬板，所述衬板的两侧分别设有多个抽吸管，所述抽吸管与所述提升管连通，所述衬板与所述絮凝池的内壁固定连接。
11、作为本专利技术的优选，所述固定板和所述控制板上分别设有多个过水孔，所述固定板和所述控制板靠近所述暂存区的一侧分别固定设有多个引导槽，所述过水孔和所述引导槽交错分布。
12、一种生物还原协同吸附处理高氯酸盐废水的工艺，包括以下步骤：
13、s1、絮凝沉淀，在所述絮凝池中添加絮凝沉淀剂，去除水体中的悬浮物和干扰离子，得到废水污泥和上层澄清液；
14、s2、微生物还原，所述厌氧微生物还原系统包括uasb反应器，利用所述污泥管输出的废水污泥制作所述uasb反应器的污泥床，将废水上层澄清液连续泵入所述uasb反应器中，在厌氧条件下，通过高氯酸盐还原菌将废水中的clo4–转化低价态的含氯离子；
15、s3、深度吸附处理，水体进入离子交换柱，依次通过石英砂层和树脂层，经离子交换作用吸附水体中残余的clo4–；
16、s4、解吸再生，所述离子交换柱中的树脂、石英砂吸附饱和后，启动反洗泵抽取再生液对交换柱进行解吸再生，对材料重复利用。
17、作为本专利技术的优选，所述微生物还原系统包括uasb反应器，所述污泥管输送污泥至所述uasb反应器的污泥床，所述出水管将废水的上层清液连续泵入所述uasb反应器，在所述uasb反应器内部，在厌氧条件下，通过高氯酸盐还原菌将废水中的clo4–转化低价态的含氯离子；废水经所述生物还原之后，进入所述离子交换柱，依次通过石英砂层和树脂层，经离子交换作用吸附水体中残余的clo4–。
18、本专利技术的有益效果为：
19、（1）基于生物还原协同吸附的处理工艺对clo4–的去除率极高，可达99%以上，且出水中clo4–浓度最低可降至0.7 mg/l以下，低于《工业废水高氯酸盐污染物排放标准》排放限值；
20、（2）生物还原过程能有效降解高氯酸盐，将其转化为较低毒性的氯化物或氯离子，减少了废水的毒性，相较于传统化学方法，生物还原过程通常更环保，处理成本更小；
21、（3）生物还原过程自养与异养结合，减少了碳源的投加；
22、（4）吸附后处理可以进一步去除残留的高氯酸盐，提高废水处理效率；相比普通树脂吸附材料，本专利技术改性离子交换树脂具有粒径小、比表面积大、吸附容量大、易于再生等特性；树脂吸附饱和后，仅用少量低浓度的强碱溶液或食盐水即可实现再生，树脂可循环使用，有利于降低处理成本；
23、（5）方法适用性广，对于不同浓度梯度和不同规模的高氯酸盐废水处理都具有很好的适应性，且不受废水中其他离子（如so42-、no3-等）影响；
24、（6）克服了两种工艺的缺陷，离子交换树脂与混凝等传统水处理工艺组合，可以实现污染物去除的有效互补，同时减少混凝剂等水处理药剂的投加量，节省成本；
25、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种生物还原协同吸附处理高氯酸盐废水的设备，其特征在于：包括絮凝预处理系统、厌氧微生物还原系统和深度吸附处理系统，所述絮凝预处理系统包括絮凝池，所述絮凝池划分为混合区、折板区、沉淀区和暂存区；所述混合区一侧设有进水管，所述暂存区一侧设有出水管，所述出水管与所述厌氧微生物还原系统连接；所述沉淀区内设有固定板和控制板，所述固定板位于所述絮凝池上部，所述固定板与所述絮凝池的内侧壁固定连接，所述固定板和所述暂存区之间设有安装箱，所述安装箱的一侧设有污泥管，所述控制板位于所述絮凝池的下部，所述控制板的两端分别固定设有一个连接轴，所述连接轴与所述絮凝池的内侧壁转动连接，所述絮凝池的外侧壁上固定设有控制电机，所述控制电机的输出轴贯穿所述絮凝池的侧壁，所述控制电机的输出轴与所述连接轴固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种生物还原协同吸附处理高氯酸盐废水的设备，其特征在于：所述混合区和所述折板区通过分隔板隔开，所述分隔板与所述絮凝池的内侧壁固定连接，所述折板区和所述混合区的下部连通，所述混合区内设有加药池，所述加药池的侧面固定设有固定架，所述固定架与所述絮凝池的内侧壁和所述分隔板
3.根据权利要求2所述的一种生物还原协同吸附处理高氯酸盐废水的设备，其特征在于：所述加药池的两侧分别设有一个安装板，所述安装板与所述絮凝池和所述分隔板固定连接，所述安装板的一侧固定设有驱动电机，所述驱动电机的输出轴贯穿所述安装板，所述安装板远离所述驱动电机的一侧转动设有转动杆，所述转动杆与所述驱动电机的输出轴固定连接，所述转动杆的周侧设有多个搅动板。
4.根据权利要求3所述的一种生物还原协同吸附处理高氯酸盐废水的设备，其特征在于：所述折板区位于所述混合区和所述沉淀区之间，所述折板区的上部与所述沉淀区连通，所述折板区内设有多个折板和平板，所述折板和所述平板，形成异波折板区、同波折板区和平板隔板区，水流依次经过所述异波折板区、所述同波折板区和所述平板隔板区，其中的悬浮物产生絮凝。
5.根据权利要求2所述的一种生物还原协同吸附处理高氯酸盐废水的设备，其特征在于：所述暂存区位于所述沉淀区远离所述折板区的一侧，所述暂存区和所述沉淀区之间由溢流板隔开，所述溢流板与所述絮凝池的内侧壁固定连接，所述暂存区和所述沉淀区的上部连通，所述溢流板的顶部设有多个溢流口。
6.根据权利要求5所述的一种生物还原协同吸附处理高氯酸盐废水的设备，其特征在于：所述絮凝池的一侧设有回流管，所述回流管的一端连通所述暂存区，所述回流管的另一端固定设有多个扰流管，所述扰流管与所述混合区连通，所述回流管上设有回流泵，所述扰流管上可拆卸安装有控制阀。
7.根据权利要求6所述的一种生物还原协同吸附处理高氯酸盐废水的设备，其特征在于：所述安装箱可拆卸安装在承载梁上，所述承载梁与所述絮凝池固定连接，所述安装箱的一侧设有提升管，所述提升管和所述污泥管连通。
8.根据权利要求7所述的一种生物还原协同吸附处理高氯酸盐废水的设备，其特征在于：所述提升管远离所述安装箱的一端设有衬板，所述衬板的两侧分别设有多个抽吸管，所述抽吸管与所述提升管连通，所述衬板与所述絮凝池的内壁固定连接。
9.根据权利要求1所述的一种生物还原协同吸附处理高氯酸盐废水的设备，其特征在于：所述固定板和所述控制板上分别设有多个过水孔，所述固定板和所述控制板靠近所述暂存区的一侧分别固定设有多个引导槽，所述过水孔和所述引导槽交错分布。
10.一种生物还原协同吸附处理高氯酸盐废水的工艺，使用如权利要求1-9任意一项所述的一种生物还原协同吸附处理高氯酸盐废水的设备，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种生物还原协同吸附处理高氯酸盐废水的设备，其特征在于：包括絮凝预处理系统、厌氧微生物还原系统和深度吸附处理系统，所述絮凝预处理系统包括絮凝池，所述絮凝池划分为混合区、折板区、沉淀区和暂存区；所述混合区一侧设有进水管，所述暂存区一侧设有出水管，所述出水管与所述厌氧微生物还原系统连接；所述沉淀区内设有固定板和控制板，所述固定板位于所述絮凝池上部，所述固定板与所述絮凝池的内侧壁固定连接，所述固定板和所述暂存区之间设有安装箱，所述安装箱的一侧设有污泥管，所述控制板位于所述絮凝池的下部，所述控制板的两端分别固定设有一个连接轴，所述连接轴与所述絮凝池的内侧壁转动连接，所述絮凝池的外侧壁上固定设有控制电机，所述控制电机的输出轴贯穿所述絮凝池的侧壁，所述控制电机的输出轴与所述连接轴固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种生物还原协同吸附处理高氯酸盐废水的设备，其特征在于：所述混合区和所述折板区通过分隔板隔开，所述分隔板与所述絮凝池的内侧壁固定连接，所述折板区和所述混合区的下部连通，所述混合区内设有加药池，所述加药池的侧面固定设有固定架，所述固定架与所述絮凝池的内侧壁和所述分隔板固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种生物还原协同吸附处理高氯酸盐废水的设备，其特征在于：所述加药池的两侧分别设有一个安装板，所述安装板与所述絮凝池和所述分隔板固定连接，所述安装板的一侧固定设有驱动电机，所述驱动电机的输出轴贯穿所述安装板，所述安装板远离所述驱动电机的一侧转动设有转动杆，所述转动杆与所述驱动电机的输出轴固定连接，所述转动杆的周侧设有多个搅动板。
4.根据权利要求3所述的一种生物还原协同吸附处理高氯酸盐废水的设备，其特征在于：所述折板区位于所述混合区和所述沉淀区之间，所述折板区的上部与所述沉淀区连通，所述折板区内设有多个折板...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟宇，田石强，张金龙，徐波，邹佳婧，付广义，陈颖，赵媛媛，陈韬，施洋，蹇林成，
申请(专利权)人：湖南省环境保护科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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