[發(fā)明專利]一種氧化鐵紅廢水處理方法與裝置

無效

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• 申請日: 2015-03-13
• 公開（公告）號: CN104743746A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發(fā)明（設計）人: 王莉;萬玉山;王晟斌
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

1.一種氧化鐵紅廢水處理裝置，其特征在于：包括廢水調節(jié)池、曝氣沉淀池(1)、氨氣吸收池、多級吸附池、解吸池、缺氧厭氧反應池(2)、折流式曝氣生物濾池(3)和清水池；

所述的廢水調節(jié)池包括進水管和出水管，用于調節(jié)氧化鐵紅廢水的水質和水量；

所述的曝氣沉淀池包括曝氣區(qū)(1-1)和沉淀區(qū)(1-2)；所述的曝氣區(qū)底部設置有進水管(1-3)，進水管開口向上，上部設有圓錐形布水擋板(1-4)，可以使進水在曝氣沉淀池內均勻分布，進水管(1-3)連接有水泵，水泵進水口前設置有脫氮助劑添加計量系統(tǒng)(1-5)，所述的脫氮助劑按質量比由10-50％丁酮、10-50％的聚乙烯多胺鹽類、10-50％的羥乙基纖維素醚和10-60％的次氯酸鈉混合而成，脫氮助劑的加入量為10-40ppm；在脫氮助劑添加計量系統(tǒng)與水泵進水口之間連接有脫氮助劑計量添加管，曝氣區(qū)的中下部設有pH計及堿液添加計量系統(tǒng)(1-6)，曝氣區(qū)底部、進水管下部設置有曝氣系統(tǒng)(1-7)，曝氣系統(tǒng)設有曝氣管，曝氣管連接有曝氣沉淀池外的風機；所述沉淀區(qū)內設有擋板(1-8)，該擋板與沉淀池的內壁形成作為廢水進入沉淀區(qū)的廢水流道，沉淀區(qū)的出口處設有三相分離器(1-9)，沉淀區(qū)的出口上部設有溢水堰(1-10)，沉淀區(qū)底部設計成錐形結構，在沉淀區(qū)底部設置有排泥閥(1-11)；曝氣沉淀池的頂部設有圓錐形上蓋，上蓋的頂部設有氨氣收集管(1-12)，氨氣收集管連接有用于排出氨氣的風扇，氨氣收集管與氨氣吸收池連通；曝氣沉淀池的溢水堰(1-10)連接出水管，出水管連接多級吸附池的進水管；

所述的氨氣吸收池中添加有質量濃度為2-5％的硫酸溶液，吸收氨氣后生成硫酸銨回用；

所述的多級吸附池從進水口到出水口依次分布有多個吸附區(qū)，每個吸附區(qū)內填充有吸附劑，從進水口到出水口吸附劑的粒徑逐漸變小；所述的吸附劑為將含硅化合物、含鋁化合物、堿和水按SiO₂/A1₂O₃＝1.5-2、SiO₂/OH^-＝6.0-1.0、H₂0/OH^-＝40-100的比例混合，在90℃下水熱反應6h，析出晶體，取出晶體產品過濾、洗滌、干燥得到，所述的含硅化合物包括水玻璃或硅溶膠，含鋁化合物如水合氧化鋁，堿包括氫氧化鈉或氫氧化鉀；多級吸附池的出水口連接缺氧厭氧反應池的進水口；

所述的解吸池一端與多級吸附池連通，另一端與曝氣沉淀池連通，可以對多級吸附池中吸附劑進行解吸再生循環(huán)使用；

所述缺氧厭氧反應池(2)包括通過折流板(2-1)分隔成的兼氧段(2-2)、缺氧段(2-3)和厭氧段(2-4)，所述兼氧段(2-2)首端設有用于供入廢水的進水管(2-5)，兼氧段末端與缺氧段首端連通，缺氧段末端與厭氧段首端連通，所述缺氧段和厭氧段進水一側折流板的下部設置有45度的轉角，以避免水流進入時產生的沖擊作用，從而起到緩沖水流和均勻布水的作用；厭氧段末端設有三相分離器(2-6)和溢水堰(2-7)，溢水堰(2-7)連接出水管；所述兼氧段、缺氧段和厭氧段底部設計成錐形結構，錐形結構連接污泥排放閥(2-8)；所述缺氧厭氧反應池的兼氧段、缺氧段和厭氧段上蓋(2-9)設計成圓錐形結構，圓錐形結構頂端都設有甲烷廢氣集氣管(2-10)；缺氧厭氧反應池處理后的水經溢流堰進入折流式曝氣生物濾池的進水管(3-4)；

所述折流式曝氣生物濾池(3)中上部為圓柱形、下部為圓錐形結構，包括下流區(qū)(3-1)、上流區(qū)(3-2)和污泥區(qū)(3-3)；所述下流區(qū)(3-1)位于折流式曝氣生物濾池的圓柱形結構的中部，為圓柱形結構，下流區(qū)上部設有進水管(3-4)和布水管(3-5)，下流區(qū)中部設有填料(3-6)，下流區(qū)下部設有曝氣管(3-7)，所述下流區(qū)的底部設有折流板(3-8)，所述的折流板的縱斷面呈喇叭狀；所述上流區(qū)(3-2)位于下流區(qū)(3-1)的外圍、折流板(3-8)的上部，上流區(qū)中部設有填料(3-9)，下部設有曝氣管，上流區(qū)上部的出口處設有溢水堰(3-10)；所述污泥區(qū)(3-3)位于折流式曝氣生物濾池的底部、下流區(qū)和上流區(qū)的下部，污泥區(qū)的底部設有污泥排放閥(3-11)；

折流式曝氣生物濾池處理后的水經溢流堰進入清水池后回用。

2.一種采用如權利要求1所述的氧化鐵紅廢水處理裝置進行廢水處理的方法，具有如下步驟：

①氧化鐵紅廢水通過進水管進入廢水調節(jié)池調節(jié)水質和水量；

②將加入脫氮助劑的氧化鐵紅廢水放入曝氣沉淀池(1)中，調節(jié)其pH值為9-11，廢水在曝氣區(qū)(1-1)中進行曝氣處理，將廢水中游離氨氣排至氨氣吸收池，經吸收生成硫酸銨后回用；曝氣后的廢水進入沉淀區(qū)(1-2)的廢水流道，廢水中的Fe²⁺、Fe³⁺在堿性條件下生產Fe(OH)₂、Fe(OH)₃沉淀物，沉淀區(qū)(1-2)的三相分離器(1-9)實現(xiàn)固液氣分離，F(xiàn)e(OH)₂、Fe(OH)₃固體沉淀物在重力的作用下下沉到曝氣沉淀池沉淀區(qū)(1-2)的下部，通過底部的排泥閥(1-11)排出；廢水通過溢水堰(1-10)、出水管和連接管進入多級吸附池；

③廢水進入多級吸附池后，廢水中氨氮被吸附劑吸附，吸附劑吸附飽和后取出放入含有濃度為0.5mol/L、pH＝11-12的NaCl或碳酸氫鈉或檸檬酸鈉溶液的解吸池中進行解吸再生，解吸再生液回流進入曝氣沉淀池；吸附處理后的廢水進入缺氧厭氧反應池(2)；

④廢水通過缺氧厭氧反應池兼氧段的進水管(2-5)進入缺氧厭氧反應池的下部；廢水進入缺氧厭氧反應池(2)后沿折流板(2-1)上下前進，依次通過兼氧段(2-2)、缺氧段(2-3)和厭氧段(2-4)的每個反應室的污泥床，反應池中的污泥隨著廢水的上下流動和沼氣上升的作用而運動，折流板(2-1)的阻擋作用和污泥自身的沉降作用又使污泥的流速降低，因此大量的污泥都被截留在反應池中，反應池中的微生物與廢水充分接觸；兼氧段的兼性菌、缺氧段和厭氧段的異養(yǎng)菌將廢水中的污染物水解為有機酸，使大分子有機物分解為小分子有機物，不溶性的有機物轉化成可溶性有機物；

⑤厭氧反應后的廢水在厭氧段末端設有的三相分離器(2-6)實現(xiàn)泥、水、甲烷氣的分離，污泥在重力的作用下下沉到缺氧厭氧反應池的下部，多余的污泥通過底部的污泥排放閥(2-8)排出；缺氧厭氧反應池產生的甲烷廢氣通過反應池頂部集氣管(2-10)收集排放；處理后的廢水通過溢水堰(2-7)、出水管和連接管進入折流式曝氣生物濾池的進水管(3-4)；

⑥廢水通過進水管、布水管進入折流式曝氣生物濾池的下流區(qū)(3-1)，曝氣管產生的空氣與廢水在填料中交匯發(fā)生生化反應，同時填料對廢水進行過濾，廢水通過折流板(3-8)后進入上流區(qū)(3-2)，在填料中發(fā)生生化反應，同時填料對廢水進行過濾，下流區(qū)(3-1)和上流區(qū)(3-2)產生的污泥下沉到污泥區(qū)，通過污泥區(qū)底部的污泥排放閥(3-11)排放出去，折流式曝氣生物濾池(3)處理后的水通過溢水堰(3-10)進入清水池后回用。