本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種磁性生物鐵錳氧化物降解水中有機(jī)污染物的處理工藝。

技術(shù)背景

對(duì)于水中有機(jī)物的降解方法有很多，在公布號(hào)cn1120833公布名“含有有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物的污水處理方法”專利中提到的利用熱堿處理工序、臭氧處理工序和生物處理工序，這些方法均存在降解速率較慢、一次性降解不夠徹底、材料不能循環(huán)利用并且存在二次污染的可能性等問題。而磁性料由于其本身的結(jié)構(gòu)特性，具有對(duì)某些特定有機(jī)物的降解效果極為理想、降解速率較快、材料可以回收利用，不造成二次污染等優(yōu)點(diǎn)。例如公布號(hào)cn102680673公開名“一種用于凈化黃曲霉毒素樣本的免疫磁性微粒極其制備和應(yīng)用方法”中，利用具有特異性的磁性材料將黃曲霉素親和吸附到微粒表面，實(shí)現(xiàn)有效凈化。

目前已公布的利用磁性材料的凈水工藝均有各自的特點(diǎn)和適用性。

如公布號(hào)cn102020390公布名“磁電納濾污水凈化系統(tǒng)和凈化工藝”中提到利用磁技術(shù)，結(jié)合先進(jìn)的鋼纖維微濾技術(shù)、炭纖維納濾技術(shù)和膜過濾技術(shù)等物理過濾技術(shù)，最后采用磁電催化裝置、強(qiáng)磁還原裝置、磁電過濾裝置、礦化裝置等一系列處理來(lái)凈化污水，盡管這種工藝具有無(wú)需添加其他試劑，沒有二次污染的優(yōu)點(diǎn)，但多道過濾濾網(wǎng)具有較高的堵塞風(fēng)險(xiǎn)，且工藝流程較為復(fù)雜。

又如公布號(hào)cn102648161公布名“使用涂布有超微粒強(qiáng)磁性鐵氧體的納米過濾件的飲用水凈化方法”中，使用由涂抹于無(wú)紡布納米超微鐵氧體所構(gòu)成的納米過濾件，浸漬于飲用水中，使納米材料產(chǎn)生的磁力線作用于飲用水的鐵分并帶有磁性的含有砷及其化合物的凝集物質(zhì)，通過吸附凈化，這種工藝具有簡(jiǎn)易低成本的優(yōu)點(diǎn)，但也存在其適用范圍主要應(yīng)用于重金屬吸附，未闡述材料循環(huán)的可能性。

如公布號(hào)cn1562817a公布名“磁性納米材料tio2/sio2/fe3o4復(fù)合光催化劑凈化廢水方法及裝置”中提到利用磁性納米材料作為催化劑，對(duì)經(jīng)過預(yù)處理的污水進(jìn)行光催化氧化反應(yīng)，從而使水中有害粒子被氧化或者還原，這種方法及裝置具有環(huán)保，應(yīng)用范圍較廣，納米催化劑強(qiáng)氧化能力對(duì)有機(jī)污染物效果較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但其在有機(jī)物降解過程中需要特定的紫外光源催化。

因此，本發(fā)明利用磁性生物鐵錳氧化物降解水中有機(jī)污染物的處理工藝，整體流程簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，投資、運(yùn)行成本極低，降解高效、快速，能夠循環(huán)利用和回收原材料，并且實(shí)現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)控，不對(duì)環(huán)境造成二次污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)水中有機(jī)物具有較強(qiáng)降解作用，處理效率更高，整體流程簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本較低，沒有二次污染的環(huán)保節(jié)能的處理工藝。

本發(fā)明的技術(shù)思路是污水通過微米級(jí)格柵濾網(wǎng)進(jìn)入集水池，通過ph調(diào)節(jié)裝置預(yù)處理后進(jìn)入到反應(yīng)器，與磁性生物降解反應(yīng)器中預(yù)先放置好的磁性生物鐵錳氧化物混合反應(yīng)，降解水中有機(jī)物，降解反應(yīng)完成后，通過強(qiáng)力電磁鐵的磁場(chǎng)吸附磁性材料，排出凈化后的水，通過在線監(jiān)測(cè)裝置檢測(cè)，合格后進(jìn)入出水池，如果不合格則通過回流裝置返回集水池，同時(shí)通過壓力加藥計(jì)量裝置將營(yíng)養(yǎng)液、錳源加入到反應(yīng)器，同時(shí)強(qiáng)力電磁鐵失電，攪拌機(jī)同步啟動(dòng)混合攪拌一定時(shí)間使磁性生物錳氧化物重新具有活性，直接用于下一批次污水處理。當(dāng)定量的磁性生物鐵錳氧化物達(dá)到使用批次限值，利用反沖洗回收裝置沖洗反應(yīng)器和回收材料，重新加入磁性生物鐵錳氧化物到反應(yīng)器，再次開始處理污水。

為達(dá)到這一目的，本發(fā)明的工藝，其特征在于：所述的一種磁性生物鐵錳氧化物降解水中有機(jī)污染物的處理工藝主要有用于過濾污水中懸浮顆粒物的格柵過濾裝置，用于放置經(jīng)過預(yù)處理污水的集水池，用于降解目標(biāo)污染物的磁性生物降解反應(yīng)器，壓力加藥計(jì)量裝置，用于檢測(cè)出水水質(zhì)的在線監(jiān)測(cè)裝置，用于回收不合格出水的回流泵，反沖洗回收裝置，出水池這8個(gè)部件組成。

進(jìn)一步的，所述磁性生物鐵錳氧化物和壓力加藥計(jì)量裝置中的培養(yǎng)基、錳源由申請(qǐng)?zhí)?01710583319.5名稱為“一種可降解單苯環(huán)污染物的磁性生物鐵錳氧化物的制備方法”中所得到，同時(shí)反應(yīng)器中的磁性生物鐵錳氧化物投放量標(biāo)準(zhǔn)為5～20g/l。

進(jìn)一步的，所述的格柵過濾裝置如圖2所示是采用雙層微米過濾網(wǎng)，濾網(wǎng)網(wǎng)格大小在50um以下。

進(jìn)一步的，所述預(yù)處理的污水，其特征在于：經(jīng)過集水池中設(shè)有的ph調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)用的酸堿液分別為鹽酸和氫氧化鈉，保證ph值穩(wěn)定在7～8之間。

進(jìn)一步的，所述集水池和反應(yīng)器之間連接有原水泵和流量計(jì)，用以保證進(jìn)水口水流平穩(wěn)、進(jìn)水量均勻。

進(jìn)一步的，所述磁性生物降解反應(yīng)器采用可調(diào)轉(zhuǎn)速的精密攪拌器，攪拌速率在125～200r/min之間。

進(jìn)一步的，所述反應(yīng)器設(shè)有強(qiáng)力電磁鐵，在降解反應(yīng)完成后0.5～24h左右，吸附反應(yīng)器中可降解目標(biāo)污染物的磁性功能材料。

進(jìn)一步的，所述的壓力加藥計(jì)量裝置如圖3所示為臥式單罐體雙容器結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)容器1為放置營(yíng)養(yǎng)液，另一個(gè)容器2為放置錳源。

進(jìn)一步的，所述的在線監(jiān)測(cè)裝置，采用cod監(jiān)測(cè)儀。

進(jìn)一步的，所述反沖洗回收裝置如圖4所示采用雙過濾網(wǎng)雙回收結(jié)構(gòu)，第一個(gè)過濾網(wǎng)為50um以下的微米級(jí)濾網(wǎng)，回收磁性生物鐵錳氧化物，第二個(gè)為密集的電流線圈濾網(wǎng)，利用其通電產(chǎn)生的電磁場(chǎng)回收未利用或與生物錳氧化物剝離的磁性納米鐵。

本發(fā)明是利用具有超順磁特性和特有的裹聚鑲嵌結(jié)構(gòu)磁性生物鐵錳氧化物降解水中有機(jī)污染物，通過吸附磁性生物鐵錳氧化物與水中有機(jī)污染降解反應(yīng)的生成物，達(dá)到水中有機(jī)物降解的目的，同時(shí)循環(huán)利用和回收原材料，整體工藝流程簡(jiǎn)單，降解能力高效，運(yùn)行成本低，資源循環(huán)利用率高，無(wú)二次污染。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述的一種磁性生物鐵錳氧化物降解水中有機(jī)污染物的處理工藝流程圖；

圖2為本發(fā)明所述的格柵過濾裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明所述的壓力加藥計(jì)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明所述的反沖洗回收裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1、格柵過濾裝置；2、集水池；3、ph調(diào)節(jié)裝置；4、原水泵；5、流量計(jì)；6、磁性生物降解反應(yīng)器；7、精密攪拌器；8、壓力加藥計(jì)量裝置；；9、在線監(jiān)測(cè)裝置；10、出水池；11、回流泵；12、反沖洗回收裝置；13、強(qiáng)力電磁鐵；201、微米過濾網(wǎng)；202、柵格過濾裝置閥門；301、加藥罐容器1；302、加藥罐容器2；401、密集電磁線圈濾網(wǎng)；402、反洗回收泵；403、反洗泵。

具體實(shí)施方法

對(duì)于本發(fā)明工藝的具體實(shí)施步驟，將結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于這些實(shí)施例。

首先打開格柵過濾裝置1的閥門202，使污水經(jīng)過微米過濾網(wǎng)201過濾掉污水中的懸浮顆粒物后進(jìn)入集水池2，經(jīng)過ph調(diào)節(jié)裝置3預(yù)處理，使ph值穩(wěn)定在7～8之間，啟動(dòng)原水泵4，污水進(jìn)入磁性生物降解反應(yīng)器6，反應(yīng)器6中預(yù)先放置的磁性生物鐵錳氧化物量根據(jù)反應(yīng)器6標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)水量計(jì)算，標(biāo)準(zhǔn)為5～20g/l，觀察流量計(jì)5確認(rèn)污水輸送量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)量，關(guān)閉原水泵4，打開精密攪拌器7，設(shè)置轉(zhuǎn)速為125～200r/min之間，持續(xù)攪拌約24h以后，使磁性生物鐵錳氧化物與污水充分反應(yīng)，停止攪拌，反應(yīng)器6中強(qiáng)力電磁鐵13通電，吸附磁性物質(zhì)約5～30分鐘后，打開反應(yīng)器6出水閥出水，觀察cod在線監(jiān)測(cè)裝置9，如果水質(zhì)合格，打開出水池球閥門，處理后的水進(jìn)入出水池10；如果不合格，則打開回流泵11，使不合格水通過回流管重新進(jìn)入集水池2等待再次處理，同時(shí)啟動(dòng)壓力加藥計(jì)量裝置8，使加藥罐容器1301中的營(yíng)養(yǎng)液和容器2302中的錳源加入到磁性生物降解反應(yīng)器6中，并同時(shí)使反應(yīng)器6中強(qiáng)力電磁鐵13失電，經(jīng)過約5～24h培養(yǎng)后使磁性生物鐵錳氧化物重新獲得活性，直接用于下一批次污水處理。當(dāng)定量的磁性生物鐵錳氧化物達(dá)到使用批次限值，打開反沖洗回收裝置12中反洗泵403和反沖洗閥，從反洗水箱中將沖洗水沖入反應(yīng)器6，關(guān)閉反沖洗閥，打開回收閥和啟動(dòng)反洗回收泵402，使反洗水連帶廢渣依次通過反洗回收裝置12中的微米過濾網(wǎng)201和密集電磁線圈濾網(wǎng)401，分別過濾掉無(wú)活性的磁性生物鐵錳氧化物和可能為未利用或與磁性錳氧化物剝離的磁性納米鐵。重新加入具有活性的磁性生物錳氧化物，開始污水處理。

通過此實(shí)例，最終每一批次24h降解處理后的污水中，對(duì)乙酰氨基酚的降解率為100％，對(duì)1-萘酚的降解率為75％，可見其降解效果良好。

最后說(shuō)明的是，盡管通過上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明實(shí)施步驟進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。