一種處理低溫環(huán)境下萘普生廢水的裝置及其處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種處理低溫環(huán)境下萘普生廢水的裝置及其處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]萘普生(Naproxen)是一種常用的非甾體類消炎藥(NSAIDs)，目前己在世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用，是全球最主要的解熱鎮(zhèn)痛藥和最暢銷的非處方藥之一。然而由于其直接或間接的排放，萘普生在多種環(huán)境水體中被檢測(cè)出來(lái)。研究表明，長(zhǎng)期攝入痕量水平的萘普生會(huì)誘發(fā)心臟病和中風(fēng)，還可能對(duì)肺部產(chǎn)生毒性效應(yīng)，對(duì)人類的健康形成潛在的威脅；同時(shí)萘普生進(jìn)入環(huán)境后，會(huì)對(duì)水生物、生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生一定的危害，導(dǎo)致水質(zhì)安全問(wèn)題。目前，研究結(jié)果表明地表水、地下水，甚至飲用水中都已經(jīng)檢出了萘普生，嚴(yán)重威脅生態(tài)環(huán)境的安全。而一方面以去除有機(jī)物及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為目的的傳統(tǒng)污水處理工藝不能完全將其去除，造成受納水體及剩余污泥接收地的污染，進(jìn)而影響城市水廠水源水和地下水水質(zhì)；另一方面，常規(guī)混凝、沉淀、過(guò)濾給水處理工藝對(duì)萘普生的去除效果達(dá)不到令人滿意的程度。因此，尋求一種新的技術(shù)裝置降解萘普生對(duì)水環(huán)境具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0003]我國(guó)北方氣候寒冷，冬春季節(jié)水溫常降至O—2°C，由于低溫水粘度大，含有的顆粒數(shù)量少，顆粒發(fā)生碰撞機(jī)會(huì)少，發(fā)生混凝的機(jī)率降低;而且由于水化膜內(nèi)的水粘度和重度增大，影響了顆粒之間粘附度，水溫對(duì)混凝劑的水解反應(yīng)有明顯的影響，溫度低使水解反應(yīng)速率減緩，影響混凝效果，且低溫低濁水不利于水中微生物的生長(zhǎng)，更加影響水環(huán)境中萘普生的去除，因此處理低溫環(huán)境下的萘普生成為目前的難題。
[0004]電生物耦合技術(shù)是在同一個(gè)裝置內(nèi)將電化學(xué)反應(yīng)與微生物降解耦合起來(lái)，彼此發(fā)揮各自的長(zhǎng)處，達(dá)到互補(bǔ)和增強(qiáng)處理效果的目的，用這種技術(shù)來(lái)降解難生物降解有機(jī)物，能夠大大提高難生物降解有機(jī)物的去除效率。在此技術(shù)下，萘普生會(huì)通過(guò)電催化氧化反應(yīng)分解成為可生物降解的小分子有機(jī)物，然后利用生物降解進(jìn)一步變成0)2和出0，使得去除效果大大增加，因此用此技術(shù)處理萘普生具有更好的處理效果。
[0005]磁生物耦合技術(shù)是在同一個(gè)裝置內(nèi)通過(guò)磁強(qiáng)化技術(shù)，磁絮凝能有效去除水中的濁度，提高生物濾池的去除污染物能力，同時(shí)培養(yǎng)磁性微生物，進(jìn)一步針對(duì)性的降解有機(jī)物，從而實(shí)現(xiàn)提高污水的去除效率，降低設(shè)備投資，占地面積小，易于就地安裝。但是僅僅通過(guò)線圈纏繞產(chǎn)生的電磁場(chǎng)會(huì)因?yàn)槠淅p繞線圈電阻小，故而導(dǎo)致線圈容易發(fā)熱，能量散失，不能做到能源化，資源化。
[0006]本發(fā)明在同一個(gè)裝置內(nèi)利用電化學(xué)反應(yīng)、磁強(qiáng)化技術(shù)和生物降解三種技術(shù)來(lái)降解低溫環(huán)境下的萘普生，該系統(tǒng)不但將生物降解處理成本低、電化學(xué)反應(yīng)分解萘普生效果好、磁強(qiáng)化技術(shù)處理懸浮物效率高的優(yōu)點(diǎn)綜合在一起，而且可將磁強(qiáng)化反應(yīng)中產(chǎn)生磁場(chǎng)的螺旋線圈產(chǎn)生的熱傳遞到低溫水中，提高含萘普生污水的溫度，提供適宜微生物生長(zhǎng)的環(huán)境，提高了低溫環(huán)境下萘普生的處理效果，同時(shí)解決了磁強(qiáng)化反應(yīng)中線圈發(fā)熱導(dǎo)致能量散失的缺點(diǎn)，將熱量做到合理的利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于解決低溫環(huán)境下萘普生廢水的處理，提供了一種處理低溫環(huán)境下萘普生廢水的裝置及其處理方法。
[0008]為解決上述問(wèn)題，本裝置由配水室、厭氧磁力強(qiáng)化生物濾池、電一生物降解反應(yīng)池、好氧磁力強(qiáng)化生物濾池組成。配水室在裝置的最下部，內(nèi)部安裝反沖洗進(jìn)水管、進(jìn)水管，反沖洗栗和反沖洗進(jìn)水管連接。配水室上部通過(guò)塑料多孔板與承托層連接，承托層上部是厭氧磁力強(qiáng)化生物濾池，厭氧磁力強(qiáng)化生物濾池上方是電一生物降解反應(yīng)池，電一生物降解反應(yīng)池包括陽(yáng)極板、陰極板和填充粒子電極層，主電極陽(yáng)極板和主電極陰極板分別為鈦網(wǎng)和石墨板，填充粒子電極層填充在陽(yáng)極板和陰極板之間；電一生物降解反應(yīng)池上面是好氧磁力強(qiáng)化生物濾池，好氧磁力強(qiáng)化生物濾池和厭氧磁力強(qiáng)化生物濾池均包括磁性生物濾料層和電磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，磁性生物濾料層位于裝置內(nèi)部，磁性生物濾料層外部被電磁場(chǎng)發(fā)生裝置的螺旋線圈纏繞，電磁場(chǎng)發(fā)生裝置主要包括直流電源、陽(yáng)極線、陰極線、螺旋線圈和滑動(dòng)電阻，直流電源通過(guò)陽(yáng)極線與好氧磁力強(qiáng)化生物濾池的螺旋線圈的上端連接，陰極線和厭氧磁力強(qiáng)化生物濾池的螺旋下端連接，電一生物降解反應(yīng)池的陽(yáng)極板與好氧磁力強(qiáng)化生物濾池的螺旋線圈的下端連接，電一生物降解反應(yīng)池的陰極板與厭氧磁力強(qiáng)化生物濾池的螺旋線圈的上端連接，即將電一生物降解反應(yīng)池串聯(lián)在螺旋線圈中，構(gòu)成一個(gè)串聯(lián)回路。
[0009]裝置包括高位水箱(17)，高位水箱中的低溫萘普生廢水經(jīng)進(jìn)水管(18)通過(guò)蠕動(dòng)栗
[10]進(jìn)入配水室(19)，配水室(19)內(nèi)設(shè)有反沖洗進(jìn)水管(8)與反沖洗栗(9)相連接，配水室
(19)通過(guò)上部的塑料多孔板(15)和承托層(16)與厭氧磁生物濾料層(6)連接，厭氧磁生物濾料層(6)外部被電磁場(chǎng)發(fā)生裝置的螺旋線圈(11)纏繞，厭氧磁生物濾料層(6)上部是曝氣管(20)，通過(guò)電一生物降解反應(yīng)池的陰極板(13)與填充粒子電極層(4)連接，填充粒子電極層(4 )通過(guò)陽(yáng)極板與好氧磁生物濾料層(5 )相連，好氧磁生物濾料層(5 )外部也被電磁場(chǎng)發(fā)生裝置的螺旋線圈(11)纏繞，螺旋線圈(11)上下端分別與好氧磁生物濾料層(5)的螺旋線圈(11)的上端、厭氧磁生物濾料層(6)的螺旋線圈(11)的下端相連，電一生物降解反應(yīng)池的陽(yáng)極板(14)、陰極板(13)分別與好氧磁生物濾料層(5)的螺旋線圈(11)的下端、厭氧磁生物濾料層(6)的螺旋線圈(11)的上端相連。
[0010]所述的降解裝置為圓柱型，磁性生物濾料層裝填3-5mm鋼渣基磁性濾料，好氧磁生物濾料層高度700mm，厭氧磁生物濾料層高度500mm;填充粒子電極層內(nèi)部裝填濾料是陶粒、顆?；钚蕴俊⒎惺?、火山巖的一種，高度500_。
[0011]所述的配水室安裝有反沖洗進(jìn)水管、出水管、塑料多孔板，反沖洗栗和反沖洗進(jìn)水管連接。
[0012]將電一生物降解反應(yīng)池的陰極板、陽(yáng)極板串聯(lián)在好氧磁生物濾料層和厭氧磁生物濾料層的螺旋線圈中間，再與滑動(dòng)電阻串聯(lián)，再與直流電源連接。
[0013]厭氧磁力強(qiáng)化生物濾池和好氧磁力強(qiáng)化生物濾池外部纏繞的螺旋線圈通電產(chǎn)生磁場(chǎng)時(shí)散發(fā)的熱量傳遞到內(nèi)部流動(dòng)的低溫水中，提高低溫水的溫度，提供適宜微生物生長(zhǎng)的環(huán)境，提高了低溫環(huán)境下萘普生的處理效果，同時(shí)減少熱量的浪費(fèi)，提高利用率。
[0014]本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，模塊化結(jié)構(gòu)便于后期改擴(kuò)建，適用于低溫環(huán)境下萘普生的處理。在電場(chǎng)、磁場(chǎng)和微生物的作用下，既能有效解決螺旋線圈易發(fā)熱散失能量的問(wèn)題，有能