[實用新型]處理氧化態污染物的生物質填料厭氧濾池

有效

• 申請號: 201420179189.0
• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號: CN203922844U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 黃進剛;姚志通;陳建軍;韓偉
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本實用新型屬于環境保護中污水處理領域，具體地說是涉及一種處理氧化態污染物的生物質填料厭氧濾池。

背景技術

在工業廢水和生活污水中，氧化態污染物包括硝基類、偶氮類、鹵代烴類等有機化合物，硝酸鹽、硫酸鹽等無機陰離子，以及Cr(VI)、AS(V)等重金屬離子。氧化態污染物對環境影響較大。目前氧化態污染物最經濟有效的處理方法為生物法，其在處理過程中，一般需要先進行還原處理。氧化態污染物的還原速率較低，是其轉化、降解過程的限速步驟，因此，氧化態污染物的還原是其高效去除的關鍵。

含氧化態污染物廢水的生物處理系統中，易利用碳源和電子供體一直是其還原去除的限制因子，對上述反硝化脫氮、硝基還原、硫酸鹽還原、還原脫色、還原脫鹵、還原解毒（重金屬）等過程影響顯著。厭氧系統中，微生物氧化電子供體形成的還原力（NAD(P)H）可由電子穿梭系統傳遞給最終電子受體（氧化態化合物），使其還原為低價態物質。為了提高氧化態污染物的還原去除速率，可考慮投加醌基類、黃素類氧化還原介體作為電子傳遞體來強化氧化態污染物的還原去除，還原速率可提高數倍至數十倍之多。然而，目前采用的大部分氧化還原介質均為人工合成，持續投加不僅增加運行費用，其潛在的環境風險也難以評估。因此，為防止氧化還原介質的無效流失，目前利用樹脂、金屬氧化物納米顆粒、包埋劑等材料對溶解性氧化還原介質進行固定化。雖然固定化氧化還原介質可在一定程度上提高其利用的有效性，但固定化成本仍然限制了它們的廣泛應用。

海娜植物生物質成分復雜，含有香豆素類、糖類、醌類（指甲花醌）等多種化學成分，其中指甲花醌的含量可高達1.5﹪。指甲花醌是海娜植物中天然染料的有效成分，也是一種高效的氧化還原介質，可催化介導Azo、Cr(VI)等多種氧化態污染物的生物/化學還原過程。厭氧條件下，海娜植物生物質在水解酶和發酵菌的作用下可形成糖類、蛋白質及H₂、VFAs等多種電子供體；同時可能發生指甲花醌（游離態）等化學物質的溶出。因此，海娜植物生物質如若作為氧化態污染物還原的固態碳源，不僅能提供豐富的電子供體，還能提供指甲花醌作為電子傳遞體，強化氧化態污染物的生物/化學還原。

目前生物濾池使用較多的填料是PVC 材料或其它無機類惰性填料，這些填料具有化學穩定性好、價廉等優點。但存在微生物“掛膜”困難、處理效率不佳等問題，特別是對于難降解的氧化態污染物，如果廢水中缺乏碳源等電子供體和氧化還原介質，將很難達到理想的還原效果。

發明內容

本實用新型的目的是為了克服氧化態化合物還原速率低的限制因子，提供了一種處理氧化態污染物的生物質填料厭氧濾池。

本實用新型采用的生物濾池為常用生物濾池；

生物濾池的一端設有進水口A，另一端設有出水口B，出水口B設置內循環系統，采用循環水泵將出水返回至進水口A；從進水口A至出水口B水流方向，在生物濾池內依次設有進水緩沖區、濾池過濾區、出水緩沖區，且進水緩沖區與濾池過濾區之間設有承托板，濾池過濾區與出水緩沖區之間設有承托板；從進水口A至出水口B水流方向，所述的濾池過濾區依次包括第一過濾層、第二過濾層、第三過濾層、第四過濾層，相鄰兩個過濾層之間設有承托板，用于隔開各過濾層；第一過濾層的高度為濾池過濾區的20﹪，第二過濾層的高度為濾池過濾區的50﹪，第三過濾層的高度為濾池過濾區的20﹪，第四過濾層的高度為濾池過濾區的10﹪；

所述的承托板為多孔結構，孔徑小于2mm；

所述的進水緩沖區的高度占生物濾池總高度的8﹪，出水緩沖區的高度占生物濾池總高度的10﹪，濾池過濾區的高度占生物濾池總高度的82﹪。

第一過濾層中生物質顆粒均勻分散分布在惰性顆粒中，生物質顆粒占生物質顆粒和惰性顆粒總體積的20﹪～50﹪；

第二過濾層中生物質顆粒均勻分散分布在惰性顆粒中，生物質顆粒占生物質顆粒和惰性顆粒總體積的10﹪～30﹪；

第三過濾層中生物質顆粒均勻分散分布在惰性顆粒中，生物質顆粒占生物質顆粒和惰性顆粒總體積的5﹪～15﹪；

第四過濾層中過濾材質為惰性顆粒；

所述的生物質顆粒為天然海娜植物的花、莖、葉、種子中的一種或多種，粒徑為2～10 mm，當為多種時，比例為任意比；

所述的惰性顆粒為陶粒、礫石、火山巖、活性炭、沸石、鋼渣、樹脂中的一種或多種，粒徑為3～20mm，當為多種時，比例為任意比。

作為優選，所述的生物質顆粒選用海娜植物的莖和種子，莖的長度為1～10mm，種子需要在121℃, 0.12MPa下滅活1h。