一種重金屬污水處理生化系統及其工藝技術方案

本發明專利技術提供了一種重金屬污水處理的生化系統，包括微生物處理模塊和二次凈化模塊，所述微生物處理模塊和二次凈化模塊通過中間罐連接，所述微生物處理模塊和二次凈化模塊依次對重金屬污水進行處理回收；所述微生物處理模塊包括第一泵體、初級過濾罐、生化處理罐、第二泵體和次級過濾罐，所述生化處理罐有多個；所述二次凈化模塊包括第三泵體和二次凈化罐，所述二次凈化罐內部分層設計，底層是精石英砂和木炭，中層是生物質填料，上層是玻璃球。同時，本發明專利技術還公開了一種重金屬污水處理的生化工藝。本發明專利技術旨在解決現有的重金屬污水處理技術中存在處理難度大、效率低和凈化不徹底的問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種重金屬污水處理生化系統及其工藝。
技術介紹
重金屬工業廢水是隨著現代工業的發展而伴生的產物，目前常規處理方法主要有：化學沉淀法、離子交換法、蒸發濃縮法、電解法、活性炭和硅膠吸附法和膜分離法等，但這些方法存在去除不徹底、費用昂貴、產生有毒污泥或其他廢料等缺點。因此，各國一直致力于研究與開發高效環保型的重金屬廢水處理技術和工藝。微生物處理法是利用細菌、真菌(酵母)、藻類等生物材料及其生命代謝活動去除和(或)積累廢水中的重金屬，并通過一定的方法使金屬離子從微生物體內釋放出來，從而降低廢水中重金屬離子的濃度。現有微生物的重金屬污水處理工藝在技術上還不夠成熟，常采用硅藻土對處理完重金屬的微生物進行吸附，該處理工藝會產生大量含有重金屬的硅藻土，處理難度大，易造成二次污染。另一方面，現有微生物的重金屬污水處理工藝為間斷式反應處理，既從投放藥劑到沉淀排出需要一段時間，這樣就勢必要占用一定的空間和土地資源來進行污水處理。這種方式也是由工藝特點所決定的，處理效率較低，還存在處理不徹底的問題。
技術實現思路
針對現有的重金屬污水處理技術中存在處理難度大、效率低和凈化不徹底的問題，本專利技術提供了一種重金屬污水處理生化系統及其工藝，本污水處理系統為連續型處理工藝，通過微生物、生物質填料和超濾膜對重金屬進行吸附，去除污水中的重金屬，提高了污水凈化效率，提升凈化效果。本專利技術解決上述技術問題所采用的技術方案如下：提供一種重金屬污水處理生化系統，包括微生物處理模塊和二次凈化模塊，所述微生物處理模塊和二次凈化模塊通過中間罐連接，所述微生物處理模塊和二次凈化模塊依次對重金屬污水進行處理回收；所述微生物處理模塊包括第一泵體、初級過濾罐、生化處理罐、第二泵體和次級過濾罐，所述生化處理罐有多個，所述生化處理罐設置有污水進口、處理劑進口、菌種進口和出水口，所述污水進口、處理劑進口和菌種進口處分別設置污水閥、處理劑閥、菌種閥和出水閥，多個生化處理罐并聯設置，所述污水閥、處理劑閥、菌種閥和出水閥通過電控系統進行控制，所述初級過濾罐的進口與第一泵體連接，所述初級過濾罐的出口分別連接至所述污水進口，所述處理劑進口連接有回水罐和處理劑儲罐，所述菌種進口連接有菌種罐，所述出水口依次通過第二泵體和次級過濾罐連接至中間罐；所述二次凈化模塊包括第三泵體和二次凈化罐，所述第三泵體分別連接中間罐和二次凈化罐，所述二次凈化罐內部分層設計，底層是精石英砂和木炭，中層是生物質填料，上層是玻璃球；所述二次凈化罐的出口通過設置第四泵體連至回水罐。進一步的，所述處理劑儲罐包括堿罐、絮凝劑罐和沉降劑罐，所述絮凝劑罐和沉降劑罐的出口設置計量泵，所述生化處理罐中設有pH計，所述計量泵和pH計與電控系統電性連接。進一步的，所述菌種罐外部設置有蒸汽發生器，所述蒸汽發生器并聯于菌種罐的進口和出口之間。進一步的，所述二次凈化罐中的生物質填料為甘蔗渣、木屑、作物莖桿、蘆葦、果殼中的一種或幾種組合。進一步的，所述二次凈化罐的底層還設置有超濾膜。進一步的，所述次級過濾罐的數量為2個，次級過濾罐之間通過三通閥相互并聯。一種重金屬污水處理的生化工藝，采用如上所述的一種重金屬污水處理生化系統，包括以下操作步驟：步驟一：加料過程，進行生化處理罐的加料，檢測需處理的廢水中重金屬含量，所述生化處理罐有多個，控制首個生化處理罐的污水閥打開，導入廢水，同時往該生化處理罐中加水，將廢水中重金屬含量稀釋到1000mg/L以下，再加入與稀釋后廢水等體積的處理菌液，首個生化處理罐加料完成后，關閉其污水閥，同時開啟下一個生化處理罐的污水閥，開始下一個生化處理罐的加料，依次循環進行每個生化處理罐的加料；步驟二：處理過程，單個生化處理罐加料完成后，攪拌反應7～30min，菌 液吸收重金屬，按0.1％～5％V:V比例在反應液中加入絮凝劑，靜止2-5min，然后按0.1％～2％W:V比例在反應液中加入沉降劑，往反應液中加入堿，調節pH至6～9之間，打開出水閥，將處理后的反應液導入次級過濾罐中過濾，重金屬沉淀回收利用，得到一級凈化水；步驟三：二次凈化過程，將步驟二中的一級凈化水導入二次凈化罐中，依次經過玻璃球、生物質填料以及精石英砂、木炭的過濾處理，再經過超濾膜過濾，得到二級凈化水，部分二級凈化水導入回水罐中用于加料過程的水補充。進一步的，所述生化處理罐的數目大于或等于：單個生化處理罐處理過程所用時間除以各個生化處理罐加料過程所用的平均時間取整的數值。進一步的，所述處理菌液的制備過程為：選取多種重金屬降解菌作為組合菌種，采用豆芽汁培養基，在23-39℃，100～300rpm，有氧條件下搖36～54h，呈現粘稠狀為最佳。進一步的，所述絮凝劑為氯化鋁、氯化鋁鐵、明礬、氯化鐵中的一種或幾種，所述沉降劑為EDTA、殼聚糖中一種或幾種。本專利技術將多個參與微生物金屬吸附反應的生化處理罐組合成一個處理系統，改變傳統的間歇式處理方法，將已經培養好的處理菌液投入到生化處理罐中與重金屬廢水進行反應吸附，當上一級生化處理罐處于重金屬吸附處理過程的時候，進行下一級生化處理罐的加料，使得每一個生化處理罐依次處于不同的處理階段，整個系統能夠持續循環地運行，解決了傳統的間歇式工藝占地面積廣，處理效率低的問題，大大提高了污水處理效率，整個處理系統通過電控系統進行控制，運行過程流暢穩定；本處理系統產生的重金屬沉淀物較少，有利于重金屬的集中回收，降低后續處理成本。經過上述微生物吸附處理過程得到一級凈化水，本專利技術的一級凈化水已經達到國家排放水標準，為了實現對水資源的回收利用，在微生物吸附之后設置了生物質填料和超濾膜結合對一級凈化水進行進一步過濾，生物質填料中的木質素能夠對殘余重金屬進行有效吸附，降低超濾膜的負擔，達到節水節能的效果，可回收高達50％的水，社會效益巨大。附圖說明圖1是本專利技術提供的一種重金屬污水處理生化系統的示意圖；說明書附圖中的附圖標記如下：1、第一泵體；2、初級過濾罐；3、回水罐；4、堿罐；5、絮凝劑罐；6、沉淀劑罐；7、菌種罐；8、生化處理罐；9、蒸汽發生器；10、第四泵體；11、菌種閥；12、污水閥；13、處理劑閥；14、出水閥；15、計量泵；16、第二泵體；17、次級過濾罐；18、中間罐；19、第三泵體；20、二次凈化罐。具體實施方式為了使本專利技術所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。本專利技術公開了一種重金屬污水處理生化系統，包括微生物處理模塊和二次凈化模塊，所述微生物處理模塊和二次凈化模塊通過中間罐連接，所述微生物處理模塊和二次凈化模塊依次對重金屬污水進行處理回收；所述微生物處理模塊包括第一泵體1、初級過濾罐2、生化處理罐8、第二泵體16和次級過濾罐17，所述生化處理罐8有多個，所述生化處理罐8設置有污水進口、處理劑進口、菌種進口和出水口，所述污水進口、處理劑進口和菌種進口處分別設置污水閥12、處理劑閥13、菌種閥11和出水閥14，多個生化處理罐8并聯設置，即各個生化處理罐8的污水進口、處理劑進口、菌種進口和出水口均分別從一根管道引出，所述污水閥12、處理劑閥13、菌種閥11和出水閥14通過電控系本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種重金屬污水處理生化系統，其特征在于，包括微生物處理模塊和二次凈化模塊，所述微生物處理模塊和二次凈化模塊通過中間罐連接，所述微生物處理模塊和二次凈化模塊依次對重金屬污水進行處理回收；所述微生物處理模塊包括第一泵體、初級過濾罐、生化處理罐、第二泵體和次級過濾罐，所述生化處理罐有多個，所述生化處理罐設置有污水進口、處理劑進口、菌種進口和出水口，所述污水進口、處理劑進口和菌種進口處分別設置污水閥、處理劑閥、菌種閥和出水閥，多個生化處理罐并聯設置，所述污水閥、處理劑閥、菌種閥和出水閥通過電控系統進行控制，所述初級過濾罐的進口與第一泵體連接，所述初級過濾罐的出口分別連接至所述污水進口，所述處理劑進口連接有回水罐和處理劑儲罐，所述菌種進口連接有菌種罐，所述出水口依次通過第二泵體和次級過濾罐連接至中間罐；所述二次凈化模塊包括第三泵體和二次凈化罐，所述第三泵體分別連接中間罐和二次凈化罐，所述二次凈化罐內部分層設計，底層是精石英砂和木炭，中層是生物質填料，上層是玻璃球；所述二次凈化罐的出口通過設置第四泵體連至回水罐。

【技術特征摘要】
1.一種重金屬污水處理生化系統，其特征在于，包括微生物處理模塊和二次凈化模塊，所述微生物處理模塊和二次凈化模塊通過中間罐連接，所述微生物處理模塊和二次凈化模塊依次對重金屬污水進行處理回收；所述微生物處理模塊包括第一泵體、初級過濾罐、生化處理罐、第二泵體和次級過濾罐，所述生化處理罐有多個，所述生化處理罐設置有污水進口、處理劑進口、菌種進口和出水口，所述污水進口、處理劑進口和菌種進口處分別設置污水閥、處理劑閥、菌種閥和出水閥，多個生化處理罐并聯設置，所述污水閥、處理劑閥、菌種閥和出水閥通過電控系統進行控制，所述初級過濾罐的進口與第一泵體連接，所述初級過濾罐的出口分別連接至所述污水進口，所述處理劑進口連接有回水罐和處理劑儲罐，所述菌種進口連接有菌種罐，所述出水口依次通過第二泵體和次級過濾罐連接至中間罐；所述二次凈化模塊包括第三泵體和二次凈化罐，所述第三泵體分別連接中間罐和二次凈化罐，所述二次凈化罐內部分層設計，底層是精石英砂和木炭，中層是生物質填料，上層是玻璃球；所述二次凈化罐的出口通過設置第四泵體連至回水罐。2.根據權利要求1所述的一種重金屬污水處理生化系統，其特征在于，所述處理劑儲罐包括堿罐、絮凝劑罐和沉降劑罐，所述絮凝劑罐和沉降劑罐的出口設置計量泵，所述生化處理罐中設有pH計，所述計量泵和pH計與電控系統電性連接。3.根據權利要求1所述的一種重金屬污水處理生化系統，其特征在于，所述菌種罐外部設置有蒸汽發生器，所述蒸汽發生器并聯于菌種罐的進口和出口之間。4.根據權利要求1所述的一種重金屬污水處理生化系統，其特征在于，所述二次凈化罐中的生物質填料為甘蔗渣、木屑、作物莖桿、蘆葦、果殼中的一種或幾種組合。5.根據權利要求1所述的一種重金屬污水處理生化系統，其特征在于，所 述二次凈化罐的底層還設置有超濾膜。6.根據權利要求1所述的一種重金屬污水處理生化系統，其特征在于，所述次級過濾罐的數量為2個，次級過濾...

【專利技術屬性】
技術研發人員：苑偉東，戴澤民，
申請(專利權)人：深圳市中南環保科技控股有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44