一種處理低溫環(huán)境下雌激素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)境下雌激素廢水的裝置及其處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]雌激素是一類有廣泛生物活性的類固醇化合物，它不僅有促進(jìn)和維持女性生殖器官和第二性征的生理作用，并對內(nèi)分泌系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、肌體的代謝、骨骼的生長和成熟、皮膚等各方面均有明顯的影響。人工合成雌激素為脂溶性化合物，不易生物降解。普通的水處理方法不能有效地去除水中的雌激素，荷蘭一家污水處理廠出水中炔雌醇質(zhì)量濃度范圍為未檢出至7 ng/L。目前對環(huán)境雌激素采取的對策，除了停止生產(chǎn)或減少使用含有擾亂內(nèi)分泌作用的化學(xué)物質(zhì)外，還需要采用各種方法來分解和去除這類化合物。因此，尋求一種新的技術(shù)裝置降解雌激素對水環(huán)境具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0003]我國北方氣候寒冷，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，更加影響水環(huán)境中雌激素的去除，因此處理低溫環(huán)境下的雌激素成為目前的難題。
[0004]電生物耦合技術(shù)是在同一個裝置內(nèi)將電化學(xué)反應(yīng)與微生物降解耦合起來，彼此發(fā)揮各自的長處，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，雌激素會通過電催化氧化反應(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)處理雌激素具有更好的處理效果。
[0005]磁生物耦合技術(shù)是在同一個裝置內(nèi)通過磁強(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，同時培養(yǎng)磁性微生物，進(jìn)一步針對性的降解有機(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。但是僅僅通過線圈纏繞產(chǎn)生的電磁場會因?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)來降解低溫環(huán)境下的雌激素，該系統(tǒng)不但將生物降解處理成本低、電化學(xué)反應(yīng)分解雌激素效果好、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)生磁場的螺旋線圈產(chǎn)生的熱傳遞到低溫水中，提高含雌激素污水的溫度，提供適宜微生物生長的環(huán)境，提高了低溫環(huán)境下雌激素的處理效果，同時解決了磁強(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)境下雌激素廢水的處理，提供了一種處理低溫環(huán)境下雌激素廢水的裝置及其處理方法。
[0008]為解決上述問題，本裝置由溶氣配水室、電一生物降解反應(yīng)池、磁力強(qiáng)化生物濾池組成。溶氣配水室在裝置的最下部，內(nèi)部安裝反沖洗進(jìn)水管、曝氣管、進(jìn)水管，反沖洗栗和反沖洗進(jìn)水管連接，曝氣管與空氣壓縮機(jī)連接。溶氣配水室上部通過曝氣盤與承托層連接，承托層上部是電一生物降解反應(yīng)池，由陰極棒、陽極片和填充粒子電極層組成，陽極片和陰極棒分別為鈦網(wǎng)和石墨，陽極片圍成筒狀在填充粒子電極層的四周，陰極棒位于填充粒子電極層的中央，填充粒子電極層上部是磁力強(qiáng)化生物濾池，包括磁性生物濾料層和電磁場產(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發(fā)生裝置的螺旋線圈纏繞，電磁場發(fā)生裝置主要包括直流電源、陽極線、陰極線、螺旋線圈和滑動電阻，直流電源通過陽極線通過滑動電阻、磁力強(qiáng)化生物濾池的螺旋線圈的上端連接，陰極線和電一生物降解反應(yīng)池的陰極棒連接，磁力強(qiáng)化生物濾池的螺旋線圈的下端與陽極片連接。
[0009]裝置包括高位水箱(17)，高位水箱中的低溫雌激素廢水經(jīng)進(jìn)水管(18)通過進(jìn)水婦動栗(12)進(jìn)入溶氣配水室(19)，溶氣配水室(19)內(nèi)設(shè)有反沖洗進(jìn)水管(8)與反沖洗栗(9)相連接，曝氣管(20)與空氣壓縮機(jī)(7)連接，溶氣配水室(19)通過上部的曝氣盤(6)和承托層
(16)與填充粒子電極層(4)連接，填充粒子電極層(4)周圍被筒狀的陽極片(14)包圍，中間是陰極棒(13)，填充粒子電極層(4)上部是磁性生物濾料層(5)，磁性生物濾料層(5)外部被電磁場發(fā)生裝置的螺旋線圈(11)纏繞，螺旋線圈(11)的上端通過陽極線(3)與滑動電阻
(10)和直流電源(I)連接，螺旋線圈(11)的下端與陽極片(14)連接，陰極棒(13)通過陰極線
(2)與直流電源(I)連接，即將電一生物降解反應(yīng)池的陽極片(14)和陰極棒(13)、螺旋線圈
(11)及滑動電阻(10)串聯(lián)在一起。
[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，高度1200mm；填充粒子電極層高度500mm，內(nèi)部裝填濾料是陶粒、顆粒活性炭、沸石、火山巖的一種。
[0011]所述的溶氣配水室安裝有反沖洗進(jìn)水管、進(jìn)水管、曝氣管，反沖洗栗和反沖洗進(jìn)水管連接，曝氣管和空氣壓縮機(jī)連接。
[0012]將電一生物降解反應(yīng)池的陰極棒、陽極片與磁性生物濾料層的螺旋線圈串聯(lián)在一起，再與滑動電阻串聯(lián)，再與直流電源連接。
[0013]磁力強(qiáng)化生物濾池外部纏繞的螺旋線圈通電產(chǎn)生磁場時散發(fā)的熱量傳遞到內(nèi)部流動的低溫水中，提高低溫水的溫度，提供適宜微生物生長的環(huán)境，提高了低溫環(huán)境下雌激素的處理效果，同時減少熱量的浪費(fèi)，提高利用率。
[0014]電一生物降解反應(yīng)池的主電極形式為周圍型，陽極片在填充粒子電極層的四周，陰極棒在填充粒子電極層的中央，生物膜固定在陽極片內(nèi)表面，從而提高了主極生物膜的表面積，提高電子的利用效率，從而增加反應(yīng)速率。
[0015]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)