一種交替式水解預(yù)處理裝置及采用該裝置處理廢水的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種處理高濃度難降解有機(jī)廢水的交替式生物水解預(yù)處理裝置及采用該裝置處理廢水的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著中國(guó)現(xiàn)代化的發(fā)展，化工行業(yè)占據(jù)著舉足輕重的地位，如化工制藥、油漆等。這些行業(yè)中所使用的化工原料往往具有生物毒性，工段廢水濃度極高，化學(xué)需要量(C0D)甚至高達(dá)10 000mg/L,該類(lèi)廢水通常需要進(jìn)行高級(jí)氧化，改變廢水中的有機(jī)物結(jié)構(gòu)，當(dāng)有機(jī)物濃度降低至5000mg/L時(shí)再進(jìn)行厭氧-好氧工藝。
[0003]然而，在工程中，往往在工段操作失誤和停工啟動(dòng)階段，廢水C0D濃度及毒性進(jìn)一步提升。針對(duì)這類(lèi)高濃度難降解有機(jī)廢水，傳統(tǒng)的厭氧-好氧生化處理脆弱性顯著。例如，有機(jī)合成染料大多以苯、甲苯、萘、蒽、咔唑等芳香族有機(jī)物為原料，所以廢水中的有機(jī)物種類(lèi)很多，包括齒素化合物、硝基化合物、胺基化合物、磺酸化合物、羥基化合物、羧酸化合物，醛、酮、醌類(lèi)化合物、噻挫化合物、雜環(huán)化合物等等，大多較難生物降解(Van Lier J B.Wat.Sciecne and Technology, 2001.43 (1):1?18.)雖然，現(xiàn)階段的高級(jí)氧化工藝，如芬頓、多金屬催化氧化(專(zhuān)利201410727633.2)、臭氧等能夠?qū)τ袡C(jī)物進(jìn)行改性，增強(qiáng)可生化性，但是傳統(tǒng)的生化階段的穩(wěn)定性需要提升，特別是前段的厭氧段。
[0004]在實(shí)際工程案例中，往往遇到厭氧塔(如1C-放入專(zhuān)利號(hào))或UASB崩潰及水解酸化池失效等問(wèn)題，最關(guān)鍵的問(wèn)題在于廢水中的毒性物質(zhì)對(duì)厭氧系統(tǒng)生物的急性毒性，導(dǎo)致細(xì)菌、古菌、真菌、原生動(dòng)物脫離菌膠體，從而暴露在毒性環(huán)境中失去降解效果。填料及活性污泥系統(tǒng)可以在一定程度上抵抗廢水中有毒物質(zhì)，但是長(zhǎng)時(shí)間的毒性攻擊導(dǎo)致了微生物的消亡，從而導(dǎo)致顆粒污泥解體及水解池生物量下降。
[0005]另一方面，廢水在厭氧塔中其氧化還原電位(0RP)較低，排入好氧池后，需要一定時(shí)間才能提高氧化量，所以好氧池體積往往存在10% -50%的浪費(fèi)。因此需要在厭氧塔出水至好氧池之間設(shè)置中間過(guò)度階段，讓0RP有一定程度的提高，使得進(jìn)入好氧池后，溶解氧能夠迅速提高。本專(zhuān)利在實(shí)際工程的提示下，通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)摸索和驗(yàn)證，提出了交替式水解預(yù)處理裝置，將它運(yùn)用在好氧池前，作為生化預(yù)處理階段，可穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)對(duì)有毒物質(zhì)的循環(huán)抵抗，也可以節(jié)約后續(xù)好氧池體積，有助于高濃度難降解有機(jī)廢水的高效降解。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的有效克服了現(xiàn)有預(yù)處理水解池使用壽命短的缺點(diǎn)，提高微生物對(duì)高濃度、高毒性有機(jī)污染物的抵抗能力，并且從中馴化出針對(duì)性強(qiáng)的微生物，增強(qiáng)水解池的穩(wěn)定性。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種交替式水解預(yù)處理裝置，其特征在于，包括進(jìn)水口，進(jìn)水口連接水栗，水栗分別通過(guò)管路連接水解池A的進(jìn)水區(qū)和水解池B的進(jìn)水區(qū)，水栗與水解池A的進(jìn)水區(qū)之間的管路上設(shè)有第一閥門(mén)，水栗與水解池B的進(jìn)水區(qū)之間的管路上設(shè)有第二閥門(mén)，水解池A的出口分別通過(guò)管路連接出水口和上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)的進(jìn)水管，水解池A的出口與出水口之間的管路上設(shè)有第三閥門(mén)，水解池A的出口與上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)的進(jìn)水管之間的管路上設(shè)有第四閥門(mén)，水解池B的出口分別通過(guò)管路連接出水口和上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)的進(jìn)水管，水解池B的出口與出水口之間的管路上設(shè)有第五閥門(mén)，水解池B的出口與上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)的進(jìn)水管之間的管路上設(shè)有第六閥門(mén)，上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)的出水管分別通過(guò)管路連接水解池A的進(jìn)水區(qū)和水解池B的進(jìn)水區(qū)，上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)的出水管與水解池A的進(jìn)水區(qū)之間的管路上設(shè)有第七閥門(mén)，上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)的出水管與水解池B的進(jìn)水區(qū)之間的管路上設(shè)有第八閥門(mén)。
[0008]優(yōu)選地，所述的第一閥門(mén)、第二閥門(mén)、第三閥門(mén)、第四閥門(mén)、第五閥門(mén)、第六閥門(mén)、第七閥門(mén)和第八閥門(mén)均為三通數(shù)控閥。
[0009]優(yōu)選地，所述的水解池A和水解池B之間設(shè)有水解池隔板。
[0010]優(yōu)選地，所述的水解池A和水解池B中均設(shè)有生物填料。
[0011]本發(fā)明還提供了一種采用上述的交替式水解預(yù)處理裝置處理廢水的方法，其特征在于，包括:交替運(yùn)行第一種模式和第二種模式，所述的第一種模式為:打開(kāi)第一閥門(mén)、第四閥門(mén)、第五閥門(mén)和第八閥門(mén)，關(guān)閉第七閥門(mén)、第二閥門(mén)、第三閥門(mén)和第六閥門(mén)，廢水經(jīng)進(jìn)水口進(jìn)入水解池A，經(jīng)水解池A處理后的水進(jìn)入上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，上流式厭氧污泥床反應(yīng)器的出水進(jìn)入水解池B，水解池B處理后的水流出上述的交替式水解預(yù)處理裝置，進(jìn)入后續(xù)處理流程；所述的第二種模式為:關(guān)閉第一閥門(mén)、第四閥門(mén)、第五閥門(mén)和第八閥門(mén)，打開(kāi)第七閥門(mén)、第二閥門(mén)、第三閥門(mén)和第六閥門(mén)，廢水經(jīng)進(jìn)水口進(jìn)入水解池B，經(jīng)水解池B處理后的水進(jìn)入上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，上流式厭氧污泥床反應(yīng)器的出水進(jìn)入水解池A，水解池A處理后的水流出上述的交替式水解預(yù)處理裝置，進(jìn)入后續(xù)處理流程。
[0012]優(yōu)選地，所述的第一種模式和第二種模式每次運(yùn)行一周。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:1)處理高濃度(高毒性)工業(yè)廢水時(shí)，微生物種群在高負(fù)荷、低負(fù)荷交替環(huán)境中獲得了更強(qiáng)的抵抗能力；2)在污染物濃度較高的環(huán)境中，微生物充分發(fā)揮作用，經(jīng)過(guò)環(huán)境對(duì)生物的自然選擇，適宜生存的種群保留下來(lái)，不宜生存的種群被淘汰，可以起到馴化微生物的作用。3)提高了水解池的使用壽命，疲倦的微生物由高濃度環(huán)境進(jìn)入低濃度環(huán)境中，有利于有效物種的繁衍，以在下次進(jìn)入高濃度池發(fā)揮更大的作用。4)兩種模式交替運(yùn)行，可有效防止出水水質(zhì)的下降，提高了預(yù)處理的穩(wěn)定性。5)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，連接方便，切換容易，可延長(zhǎng)微生物的存活壽命，提高預(yù)處理系統(tǒng)的處理效率，實(shí)現(xiàn)一個(gè)裝置的兩種用途。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為交替式水解預(yù)處理裝置圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
[0016]實(shí)施例
[0017]如圖1所示，為交替式水解預(yù)處理裝置圖，所述的交替式水解預(yù)處理裝置，包括進(jìn)水口 1，進(jìn)水口 1連接水栗2，水栗2分別通過(guò)管路連接水解池A 7的進(jìn)水區(qū)6和水解池B15的進(jìn)水區(qū)17，水栗2與水解池A 7的進(jìn)水區(qū)6之間的管路上設(shè)有第一閥門(mén)3，水栗2與水解池B 15的進(jìn)水區(qū)17之間的管路上設(shè)有第二閥門(mén)19，水解池A7的出口分別通過(guò)管路連接出水口 11和上流式厭氧污泥床反應(yīng)器UASB的進(jìn)水管10，水解池A 7的出口與出水口 11之間的管路上設(shè)有第三閥門(mén)9，水解池A7的出口與上流式厭氧污泥床反應(yīng)器UASB的進(jìn)水管10之間的管路上設(shè)有第四閥門(mén)8，水解池B 15的出口分別通過(guò)管路連接出水口 11和上流式厭氧污泥床反應(yīng)器UASB的進(jìn)水管10，水解池B