[發(fā)明專利]一種生物炭負載復合酸洗沉降一體化生物淋濾設備及其方法

有效

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• 申請日: 2019-07-11
• 公開（公告）號: CN110342766B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設計）人: 樓莉萍;吳純城;蔣夢瑩;謝理淳;蔡雨宸;王宇峰;田平;沈超峰;林琦;胡寶蘭
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C02F11/02
• 分類號: C02F11/02;C02F101/20
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

1.一種生物炭負載復合酸洗沉降一體化生物淋濾設備，其特征在于，包括反應器（1）、斜板沉淀裝置（5）和儲蓄池（2）；所述反應器（1）為上部圓筒狀、下部漏斗形的空心裝置；反應器（1）內部垂直設有一塊隔板（3），通過隔板（3）將反應器（1）內腔分為左腔室和右腔室，且左腔室和右腔室的上下均連通；

在隔板（3）與反應器（1）壁面之間的左腔室中設有兜網（4），且兜網（4）內裝有供微生物富集生長的顆粒填料；在兜網（4）下方設有用于向左腔室進行曝氣的旋流曝氣裝置，旋流曝氣裝置通過進氣管道（8）與位于反應器（1）外部的氣泵（12）相連，在進氣管道（8）上設有用于控制管道開閉的第一閥門（17）；在反應器（1）中安裝有第一pH檢測器（14）與溫度檢測器（16）；反應器（1）底部設有排泥管道（9），排泥管道（9）上設有控制管道開閉的第二閥門（18）；

所述的反應器（1）的右腔室下部側壁上開設有出水口，所述的儲蓄池（2）上設有高于反應器（1）出水口的進水口，反應器（1）的出水口與儲蓄池（2）的進水口之間通過斜板沉淀裝置（5）連通，且斜板沉淀裝置（5）與儲蓄池（2）的進水口的連通位置設有控制進水口開度的活動隔板（7）；所述儲蓄池（2）通過回流管道（10）與反應器（1）內部連通，且回流管道（10）上設有抽水泵（13），構成使淋濾酸液在反應器（1）和儲蓄池（2）之間循環(huán)的回路；儲蓄池（2）底部設有排水管道（11），排水管道（11）上設有第三閥門（19）；儲蓄池（2）中設有第二pH檢測器（15）；

所述的顆粒填料為生物質炭顆粒；

所述旋流曝氣裝置由旋流曝氣頭（6）構成，旋流曝氣頭（6）主體為若干十字交叉氣管，每根十字交叉氣管中的四條分支管道的一側沿水平面方向順時針或逆時針均勻打孔；開啟氣泵（12），使旋流曝氣頭（6）實現曝氣與旋轉，利用其產生的旋流氣體驅動底泥混合液以隔板（3）為界，在反應器（1）的左腔室和右腔室之間循環(huán)流動。

2.如權利要求1所述的一種生物炭負載復合酸洗沉降一體化生物淋濾設備，其特征在于：所述兜網（4）上的開孔尺寸小于填充的顆粒填料尺寸但大于污染物顆粒尺寸。

3.如權利要求1所述的一種生物炭負載復合酸洗沉降一體化生物淋濾設備，其特征在于：所述的顆粒填料優(yōu)選為竹炭顆粒。

4.如權利要求1所述的一種生物炭負載復合酸洗沉降一體化生物淋濾設備，其特征在于：所述斜板沉淀裝置（5）由若干平行的斜板構成，斜板從反應器（1）一側向儲蓄池（2）一側傾斜向上。

5.如權利要求1所述的一種生物炭負載復合酸洗沉降一體化生物淋濾設備，其特征在于：所述活動隔板（7）以上下抽拉的方式設置于儲蓄池（2）的進水口處，能夠完全密閉儲蓄池（2）的進水口。

6.一種基于如權利要求1～5任一所述淋濾設備的生物炭負載復合酸洗沉降方法，其特征在于，步驟如下：

1）向反應器（1）中加入由重金屬污染底泥，然后再加入硫基質、淋濾功能菌以及淋濾用水，形成混合液；以生物質炭作為顆粒填料填充至密閉兜網（4）內；

2）開啟氣泵（12），使旋流曝氣頭（6）實現曝氣與旋轉，利用其產生的旋流氣體驅動底泥混合液以隔板（3）為界，在反應器（1）的左腔室和右腔室之間循環(huán)流動；

3）當第一pH檢測器（14）檢測到反應器（1）內的pH低于閾值時，關閉氣泵（12）停止曝氣；打開活動隔板（7），使泥水混合物在斜板沉淀裝置（5）的泥水分離作用下，底泥被沉降滯留于反應器（1）中，澄清的淋濾液進入儲蓄池（2）；反應器（1）內的淋濾液排盡后，關閉活動隔板（7），打開第二閥門（18），將底部沉積的淋濾處理后的底泥通過排泥管道（9）排空；

4）向反應器（1）內重新加入受重金屬污染的底泥，利用回流管道（10）及抽水泵（13）將儲蓄池（2）中儲存的淋濾液注入反應器（1），打開氣泵（12）對新加入的底泥進行酸洗預處理；

5）當第一pH檢測器（14）檢測到反應器（1）內的淋濾液pH不再升高時，關閉氣泵（12）停止曝氣；打開活動隔板（7），使全部淋濾液通過斜板沉淀裝置（5）分離后進入儲蓄池（2），再通過排水管道（11）排出；待反應器（1）內的淋濾液排盡后，關閉活動隔板（7），并向反應器（1）內重新加入硫基質以及淋濾用水；

6）不斷重復步驟2）~5）對待處理的底泥進行淋濾，實現利用酸洗預處理縮短污染底泥的淋濾時間。