复合生化、偶合物化和移出重金属的污水处理工艺和技术制造技术

本发明专利技术涉及复合生化、偶合物化和移出重金属的污水处理工艺和技术。主要由机械固液分离单元；复合生化处理单元；偶合合物化处理单元；废物综合处理单元组合而成的连续运行系统。本发明专利技术采用植物毛细生物膜床技术、灌木型植物移出重金属技术、絮凝络和反应技术、无机膜过滤技术和光、电、膜偶合脱盐技术，可有效除去污水中有害物质和重金属元素，处理后的中水达到排放标准，也可循环使用。另外，本发明专利技术采用微生物发酵技术和高温裂解技术将废物、淤泥、灌木型植物薪材转化为营养土、活性炭、焦油和电能，实现变废为宝和污染减排或污染零排放的目的。本发明专利技术可应用于有机污水、工业污水的处理，尤其对垃圾渗滤液的处理效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利涉及一种复合生化、偶合物化和移出重金属的污水处理工艺和技术。属于污水处理
，适用于成分复杂的高浓度、高悬浮物和重金属污染的有机、无机污水的处理，尤其对垃圾渗滤液处理的效果好。
技术介绍
目前，我国污水处理领域工艺和技术存在两难题:一是污水处理系统操作复杂，建设费用和运行成本高；二是污水处理过程中淤泥和浓水中有毒、有害污染质及重金属元素无法消除，而是通过直接排放或填埋方式返回自然界，导致生态环境的二次污染
技术实现思路
为克服现有技术上的缺陷，本专利技术提供了一种“复合生化、偶合物化和移出重金属的污水处理工艺和技术”。该工艺和技术应用于成分复杂的高浓度、高悬浮物和重金属污染的有机、无机污水的处理，尤其对垃圾渗滤液的处理效果好。本专利技术专利具备投资小、运行成本低和易操作等优点，同时可转移有害污染质和重金属元素并将其移出，实现污染减排或零排放目的。本专利技术实现上述目的技术方案是:复合生化、偶合物化和移出重金属的污水处理工艺和技术，该工艺和技术由机械固液分离单元；复合生化处理单元；偶合物化处理单元；废物综合处理单元组合而成的连续运行工艺和技术系统。本专利技术所述机械固液分离单元由蓄污池、转股水利筛、螺旋挤压式固液分离机依次连接而成，该单元由无堵塞污水泵、转股水利筛污水仓、转股水利筛原水仓、转股水利筛刮板、电机驱动旋转圆柱体楔形格筛、螺旋挤压式固液分离机和机械传输装置组成的机械装备将污水中悬浮物和颗粒性杂质分离并脱出水分，分离后的固相即废渣(废渣含水率45 50%左右)，分离后的液相即原液(悬浮物和颗粒性杂质去除率75 80% )，废渣由机械传输设备送入废渣、淤泥收集池，作为废物综合处理单元生物发酵有机肥或营养土生产原料，由第四单元进行废物综合处理；原液送入植物毛细生物膜床原液池，由第二单元进行生化处理。本专利技术所述复合生化处理单元由植物毛细生物膜床原液池、植物毛细生物膜床滤液池、植物毛细生物膜床、灌木型人工湿地蓄污沉淀池、灌木型人工湿地、灌木型人工湿地滤液池和虹吸管依次连接而成，该单元所述植物毛细生物膜床原液池与转股水利筛原液仓的出口和螺旋挤压式固液分离机液相的出口分别由管道和阀门连接，该连接以重力差为动力无需机泵配置；该单元所述毛细生物膜床滤液池和灌木型人工湿地滤液池分别由虹吸管与絮凝混拌池相连接；该单元所述灌木型人工湿地蓄污沉淀池分别与逆涡旋反应器的出口、精过滤器的浓水出口、光、电、膜偶合发生器的重水出口由管道和阀门连接，该管道以重力差为动力无需机泵配置。该单元所述毛细生物膜床是在水生植物根茎的毛细组织上培养微生物使之形成毛细生物膜，当污水流经毛细生物膜床时污染质被降解，透过生物膜床的污水(滤出液)COD下降4(Γ45%左右、TDS下降6(Γ65%左右；该单元所述灌木型人工湿地是以灌木型植物作为吸收和消纳重金属元素的载体，将重金属元素转移到灌木型植物枝干中，通过周期性轮伐将含有污染质和重金属元素的灌木移除，被移除的灌木薪材作为生物质原料由第四单元的高温裂解进行废物综合处理。该单元所述灌木型人工湿地蓄污沉淀池是上方下锥的结构，上部2/3为正方体，正方体内侧壁上方有一个长方形水流通道并镶嵌一个垂直格筛，用以拦截漂浮类杂物进入灌木型人工湿地；下部1/3为正锥体，正锥体底部安装一台清淤绞龙，用以清除沉淀的淤泥，被提出的淤泥由机械传输装置送入废渣、泥浆收集池内，作为废物综合处理单元生物发酵有机肥或营养土生产原料，由第四单元进行废物综合处理；本专利技术所述复合生化单元的处理过程是原水由植物毛细生物膜床原液池底部长方体水流通道进入植物毛细生物膜床，生物膜床污水是以升流式透过生物膜，透过生物膜的滤出液以平流式流入生物膜床滤液池；灌木型人工湿地蓄污沉淀池的上清液以平流式由上部长方形通道流入人工湿地，进入人工湿地的上清液以渗滤式透过灌木根系和填料层由底部长方形通道流入灌木型人工湿地滤液池。本专利技术所述偶合物化单元由絮凝混拌池、三位一体絮凝反应器、精过滤器和光、电、膜偶合脱盐装置依次连接组成，该单元所述絮凝混拌池是将植物毛细生物膜床滤液池的滤液和灌木型人工湿地滤液池的滤液分别由虹吸管导入该池内，同时添加适量絮凝剂由池内搅拌器混拌均匀，滤液和絮凝剂的混合液，再由池内污水泵和管道送入三位一体絮凝反应器的蜗旋反应器进行絮凝络和反应；该单元所述三位一体蜗旋反应器由同心、异径、不等高的两个锥体灌和一个圆柱体灌叠加为一体化结构的装备，中心是蜗旋反应器，第二层是逆蜗旋反应器，外层是澄清液灌，蜗旋反应器的直径和高度小于逆蜗旋反应器，夹层形成一开口通道称之为第一通道；逆蜗旋反应器直径和高度小于澄清液灌，夹层形成一开口通道称之为第二通道，如上所述絮凝混合液由污水泵送入蜗旋反应器后，以螺旋上升方式在涡旋反应器内完成络和反应，反应后的絮状物或絮片由第一通道下沉到逆蜗旋反应器底部，澄清液由第 二通道流入澄清液灌，逆涡旋反应器底部出口与灌木型人工湿地蓄污沉淀池连通，将絮状物混合液排入灌木型人工湿地蓄污沉淀池；澄清液灌底部出口与精滤器连接，将澄清液由管道和高压泵送入膜处理设备进行深度处理；该单元所述精过滤器选用抗污染能力强、耐酸碱、易恢复的无机陶瓷膜组件，精过滤器以高压错流方式运行，浓水出口与灌木型人工湿地蓄污沉淀池连通，滤液出口与光、电、膜偶合脱盐装备进口连接；该单元所述光、电、膜偶合脱盐设备由电解发生器、激光催化器和纳滤膜装置偶合而成，精过滤器的滤液流入电解区域后被电解出H+和Η0_的离子，在激光催化作用下与滤液中金属离子或非金属离子发生电解反应，形成重水流向光、电、膜偶合脱盐设备的重水区域，光、电、膜偶合脱盐设备重水出口由管道与灌木型人工湿地蓄污沉淀池连通；滤液在电解反应同时，大分子团(13 16个水分子)的水变成(4飞个水分子)小分子团水，透过纳滤膜进入中水仓，中水仓出口由管道接入中水回用管网。本专利技术所述废物综合处理单元由废渣、淤泥收集池、堆肥生物发酵床、高温裂解炉和发电设备组成，该单元所述废渣、淤泥收集池和堆肥生物发酵床是将机械固液分离单元产出的固态废渣、植物毛细生物膜床沉淀的淤泥、灌木型人工湿地蓄污沉淀池产出的沉淀物集中收集到该池，添加微生物和调节生化指标，调节后的废渣和淤泥送入生物发酵床进行堆肥发酵，经堆肥生物发酵床发酵后的废渣和淤泥可作为农业领域营养土或作为肥料加工企业有机肥生产原料；该单元所述高温裂解炉是将灌木型人工湿地的植物周期性轮伐移出，移出后的灌木型植物经高温裂解产出焦油和活性炭，裂解炉热能用于发电，该单元产出四大类产品，一是活性碳，可用于水处理领域的净水材料；二是焦油，可作为化工类企业生产原料，焦油通过提炼可将重金属分离出来；三是热能可用于发电机组进行发电；四是营养土或有机肥原料。本专利技术专利采用机械固液分离装备分离污水中较大颗粒性杂质；采用植物毛细生物膜床降解污水中有机质污染杂质；使用高效絮凝剂、三位一体絮凝反应器和无机陶瓷精过滤器的装备络和污水中胶体类杂质和截流微小颗粒性杂质的处理技术，有效降低污水中SS值95%、COD值80%、TDS值50%以上。另外本专利技术专利使用光、电、膜偶合脱盐及灌木型人工湿地吸收、消纳污染质和重金属的工艺和技术，可除去污水中盐类、金属、重金属等污染物质90%以上，有效控制盐类、金属及重金属对环境的二本文档来自技高网...

【技术保护点】
复合生化、偶合物化和移出重金属的污水处理工艺和技术其特征在于主要包括由机械固液分离单元；复合生化处理单元；偶合物化处理单元；废物综合处理单元组合而成的连续运行系统，所述机械固液分离单元由蓄污池、转股水利筛、螺旋挤压式固液分离机依次连接而成，该单元将污水中悬浮物和颗粒性杂质分离并脱除水分，分离后的固相即废渣(废渣含水率45~50％左右)，分离后的液相即原液(悬浮物和颗粒性杂质去除率75~80％)，废渣由机械传输设备送入废渣、淤泥收集池，作为废物综合处理单元生物发酵有机肥或营养土生产原料；原液送入植物毛细生物膜床原液池，由第二单元进行生化处理；所述植物、生物复合生化处理单元由植物毛细生物膜床原液池、植物毛细生物膜床滤液池、植物毛细生物膜床、灌木型人工湿地蓄污沉淀池、灌木型人工湿地、灌木型人工湿地滤液池和虹吸管依次连接而成，该单元，一是在水生植物根茎的细微茂盛的毛细组织上培养微生物，使之形成生物膜，当污水流经毛细生物膜床时被降解，透过生物膜床的污水(滤出液)COD下降40~45％左右、TDS下降60~65％左右，二是将三位一体絮凝反应器、精过滤器和光、电、膜偶合脱盐设备排出的絮状混合液、浓水和重水，由灌木型人工湿地的灌木型植物将污染质和重金属元素吸收和消纳到灌木型植物的枝干中，通过周期性轮伐将含有污染质和重金属元素的灌木移除，被移除的灌木薪材烘干后作为生物质原料由第四单元的高温裂解进行废物综合处理，三是絮状混合液、浓水和重水中污染质和重金属元素被灌木型植物吸收和消纳后的污水经灌木型人工湿地滤料层渗滤流入滤液池；所述偶合物化处理单元由絮凝混拌池、三位一体絮凝反应器、精过滤器和光、电、膜偶合脱盐装置依次连接组成，该单元是将植物毛细生物膜床的滤液和灌木型人工湿地的滤液分别由虹吸管导入絮凝混拌池内，添加适量絮凝剂混拌均匀送入三位一体絮凝反应器，通过络和反应??络合物和絮片沉降??澄清液?产出三个连续化过程，絮状混合液通过逆蜗旋反应器出口排出，返回灌木型人工湿地由灌木型植物吸收和消纳污染质和重金属元素，澄清液由管道和水泵送入精过滤器，精过滤器浓水返回灌木型人工湿地，由灌木型植物吸收和消纳杂质，精过滤器出水由管道和水泵送入光、电、膜偶合脱盐设备去除盐类污染质，光、电、膜偶合脱盐设备的重水返回灌木型人工湿地由灌木型植物吸收和消纳盐类污染质，光电膜偶合脱盐设备出水为小分子团水(4~6个水分子)，接入中水回用管网或直接排放；所述废物综合处理单元由废渣、淤泥收集池、堆肥生物发酵床、高温裂解炉和发电设备组成，该单元，一是将机械固液分离单元产出的固态废渣、植物毛细生物膜床沉淀的淤泥、灌木型人工湿地蓄污沉淀池产出的沉淀物集中收集到废渣、淤泥收集池内添加微生物进行生化指标调节，调节后的废渣和淤泥送入生物发酵床进行堆肥发酵，经堆肥生物发酵床发酵后的废渣和淤泥作为农业领域营养土或作为肥料加工企业有机肥生产原料；二是将灌木型人工湿地轮伐的灌木型植物通过高温裂解转化污染质和移出重金属等有害物质，高温裂解产出三大类产品，一是活性碳，可用于水处理领域的净水材料；二是焦油，可作为化工类企业生产原料，焦油通过提炼可将重金属分离出来；三是高温裂解过程中产生大量的热能可用于发电机组进行发电。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张立国，
申请(专利权)人：北京新创宏力科技发展有限公司，张文，孟宇，
类型：发明
国别省市：