一種重金屬污水處理生化系統(tǒng)及其工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種重金屬污水處理的生化系統(tǒng)，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(jìn)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(gè)；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(nèi)部分層設(shè)計(jì)，底層是精石英砂和木炭，中層是生物質(zhì)填料，上層是玻璃球。同時(shí)，本發(fā)明還公開了一種重金屬污水處理的生化工藝。本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有的重金屬污水處理技術(shù)中存在處理難度大、效率低和凈化不徹底的問題。
【專利說明】
一種重金屬污水處理生化系統(tǒng)及其工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種重金屬污水處理生化系統(tǒng)及其工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 重金屬工業(yè)廢水是隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展而伴生的產(chǎn)物，目前常規(guī)處理方法主要 有：化學(xué)沉淀法、離子交換法、蒸發(fā)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(fèi)用昂貴、產(chǎn)生有毒污泥或其他廢料等缺點(diǎn)。因此，各國一直致 力于研究與開發(fā)高效環(huán)保型的重金屬廢水處理技術(shù)和工藝。微生物處理法是利用細(xì)菌、真 菌（酵母）、藻類等生物材料及其生命代謝活動(dòng)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(nèi)釋放出來，從而降低廢水中重金屬離子的濃度。
[0003] 現(xiàn)有微生物的重金屬污水處理工藝在技術(shù)上還不夠成熟，常采用硅藻土對處理完 重金屬的微生物進(jìn)行吸附，該處理工藝會(huì)產(chǎn)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(xiàn)有微生物的重金屬污水處理工藝為間斷式反應(yīng)處理，既從投放藥 劑到沉淀排出需要一段時(shí)間，這樣就勢必要占用一定的空間和土地資源來進(jìn)行污水處理。 這種方式也是由工藝特點(diǎn)所決定的，處理效率較低，還存在處理不徹底的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有的重金屬污水處理技術(shù)中存在處理難度大、效率低和凈化不徹底的問 題，本發(fā)明提供了一種重金屬污水處理生化系統(tǒng)及其工藝，本污水處理系統(tǒng)為連續(xù)型處理 工藝，通過微生物、生物質(zhì)填料和超濾膜對重金屬進(jìn)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。
[0005] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：
[0006] 提供一種重金屬污水處理生化系統(tǒng)，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(jìn)行處理回收；
[0007] 所述微生物處理模塊包括第一栗體、初級過濾罐、生化處理罐、第二栗體和次級過 濾罐，所述生化處理罐有多個(gè)，所述生化處理罐設(shè)置有污水進(jìn)口、處理劑進(jìn)口、菌種進(jìn)口和 出水口，所述污水進(jìn)口、處理劑進(jìn)口和菌種進(jìn)口處分別設(shè)置污水閥、處理劑閥、菌種閥和出 水閥，多個(gè)生化處理罐并聯(lián)設(shè)置，所述污水閥、處理劑閥、菌種閥和出水閥通過電控系統(tǒng)進(jìn) 行控制，所述初級過濾罐的進(jìn)口與第一栗體連接，所述初級過濾罐的出口分別連接至所述 污水進(jìn)口，所述處理劑進(jìn)口連接有回水罐和處理劑儲罐，所述菌種進(jìn)口連接有菌種罐，所述 出水口依次通過第二栗體和次級過濾罐連接至中間罐；
[0008] 所述二次凈化模塊包括第三栗體和二次凈化罐，所述第三栗體分別連接中間罐和 二次凈化罐，所述二次凈化罐內(nèi)部分層設(shè)計(jì)，底層是精石英砂和木炭，中層是生物質(zhì)填料， 上層是玻璃球；所述二次凈化罐的出口通過設(shè)置第四栗體連至回水罐。
[0009] 進(jìn)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(shè)置計(jì)量栗，所述生化處理罐中設(shè)有pH計(jì)，所述計(jì)量栗和pH計(jì)與電控系統(tǒng)電性 連接。
[0010] 進(jìn)一步的，所述菌種罐外部設(shè)置有蒸汽發(fā)生器，所述蒸汽發(fā)生器并聯(lián)于菌種罐的 進(jìn)口和出口之間。
[0011] 進(jìn)一步的，所述二次凈化罐中的生物質(zhì)填料為甘蔗渣、木肩、作物莖桿、蘆葦、果殼 中的一種或幾種組合。
[0012] 進(jìn)一步的，所述二次凈化罐的底層還設(shè)置有超濾膜。
[0013] 進(jìn)一步的，所述次級過濾罐的數(shù)量為2個(gè)，次級過濾罐之間通過三通閥相互并聯(lián)。
[0014] -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(tǒng)，包括以下操作步驟：
[0015] 步驟一：加料過程，進(jìn)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(gè)，控制首個(gè)生化處理罐的污水閥打開，導(dǎo)入廢水，同時(shí)往該生化處理罐 中加水，將廢水中重金屬含量稀釋到l〇〇〇mg/L以下，再加入與稀釋后廢水等體積的處理菌 液，首個(gè)生化處理罐加料完成后，關(guān)閉其污水閥，同時(shí)開啟下一個(gè)生化處理罐的污水閥，開 始下一個(gè)生化處理罐的加料，依次循環(huán)進(jìn)行每個(gè)生化處理罐的加料；
[0016] 步驟二：處理過程，單個(gè)生化處理罐加料完成后，攪拌反應(yīng)7~30min，菌液吸收 重金屬，按〇. 1%~5% V:V比例在反應(yīng)液中加入絮凝劑，靜止2-5min，然后按0. 1%~2% W: V比例在反應(yīng)液中加入沉降劑，往反應(yīng)液中加入堿，調(diào)節(jié)pH至6~9之間，打開出水閥，將 處理后的反應(yīng)液導(dǎo)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；
[0017] 步驟三：二次凈化過程，將步驟二中的一級凈化水導(dǎo)入二次凈化罐中，依次經(jīng)過玻 璃球、生物質(zhì)填料以及精石英砂、木炭的過濾處理，再經(jīng)過超濾膜過濾，得到二級凈化水，部 分二級凈化水導(dǎo)入回水罐中用于加料過程的水補(bǔ)充。
[0018] 進(jìn)一步的，所述生化處理罐的數(shù)目大于或等于：單個(gè)生化處理罐處理過程所用時(shí) 間除以各個(gè)生化處理罐加料過程所用的平均時(shí)間取整的數(shù)值。
[0019] 進(jìn)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(yǎng)基，在23-39°C，100~300rpm，有氧條件下?lián)u36~54h，呈現(xiàn)粘稠狀為最佳。
[0020] 進(jìn)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Η)ΤΑ、殼聚糖中一種或幾種。
[0021] 本發(fā)明將多個(gè)參與微生物金屬吸附反應(yīng)的生化處理罐組合成一個(gè)處理系統(tǒng)，改變 傳統(tǒng)的間歇式處理方法，將已經(jīng)培養(yǎng)好的處理菌液投入到生化處理罐中與重金屬廢水進(jìn)行 反應(yīng)吸附，當(dāng)上一級生化處理罐處于重金屬吸附處理過程的時(shí)候，進(jìn)行下一級生化處理罐 的加料，使得每一個(gè)生化處理罐依次處于不同的處理階段，整個(gè)系統(tǒng)能夠持續(xù)循環(huán)地運(yùn)行， 解決了傳統(tǒng)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(gè) 處理系統(tǒng)通過電控系統(tǒng)進(jìn)行控制，運(yùn)行過程流暢穩(wěn)定；本處理系統(tǒng)產(chǎn)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(xù)處理成本。
[0022] 經(jīng)過上述微生物吸附處理過程得到一級凈化水，本發(fā)明的一級凈化水已經(jīng)達(dá)到國 家排放水標(biāo)準(zhǔn)，為了實(shí)現(xiàn)對水資源的回收利用，在微生物吸附之后設(shè)置了生物質(zhì)填料和超 濾膜結(jié)合對一級凈化水進(jìn)行進(jìn)一步過濾，生物質(zhì)填料中的木質(zhì)素能夠?qū)堄嘀亟饘龠M(jìn)行有 效吸附，降低超濾膜的負(fù)擔(dān)，達(dá)到節(jié)水節(jié)能的效果，可回收高達(dá)50%的水，社會(huì)效益巨大。
【附圖說明】
[0023] 圖1是本發(fā)明提供的一種重金屬污水處理生化系統(tǒng)的示意圖；
[0024] 說明書附圖中的附圖標(biāo)記如下：
[0025] 1、第一栗體；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(fā)生器；10、第四栗體；11、菌種閥；12、污水閥；13、處理劑閥； 14、出水閥；15、計(jì)量栗；16、第二栗體；17、次級過濾罐；18、中間罐；19、第三栗體；20、二次 凈化罐。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合 附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用 以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0027] 本發(fā)明公開了一種重金屬污水處理生化系統(tǒng)，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(jìn)行處理回收；
[0028] 所述微生物處理模塊包括第一栗體1、初級過濾罐2、生化處理罐8、第二栗體16和 次級過濾罐17,所述生化處理罐8有多個(gè)，所述生化處理罐8設(shè)置有污水進(jìn)口、處理劑進(jìn)口、 菌種進(jìn)口和出水口，所述污水進(jìn)口、處理劑進(jìn)口和菌種進(jìn)口處分別設(shè)置污水閥12、處理劑閥 13、菌種閥11和出水閥14,多個(gè)生化處理罐8并聯(lián)設(shè)置，即各個(gè)生化處理罐8的污水進(jìn)口、 處理劑進(jìn)口、菌種進(jìn)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通過電控系統(tǒng)進(jìn)行控制，需要說明的是，所述電控系統(tǒng)為現(xiàn)有的可編程工 程設(shè)備控制系統(tǒng)，包括但不限于PLC控制系統(tǒng)，其他實(shí)現(xiàn)同種功能的控制系統(tǒng)的簡單置換 技術(shù)方案也應(yīng)包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)；
[0029] 所述初級過濾罐2的進(jìn)口與第一栗體1連接，所述第一栗體1通過輸水管道連入 需要處理的重金屬污水中，通過第一栗體1將重金屬污水栗入初級過濾罐2中，初級過濾罐 2中設(shè)置過濾網(wǎng)或過濾填料等對重金屬污水進(jìn)行初步過濾，除去重金屬污水中的不溶性雜 質(zhì)；所述初級過濾罐2的出口分別通過管道分流連接至所述生化處理罐8的污水進(jìn)口，所述 處理劑進(jìn)口連接有回水罐3和處理劑儲罐，所述菌種進(jìn)口連接有菌種罐7，通過污水進(jìn)口往 生化處理罐8中通入污水，通過處理劑進(jìn)口往生化處理罐8中通入稀釋用水和促使菌液絮 凝沉淀的處理劑，通過菌種進(jìn)口往生化處理罐8中通入已發(fā)酵的重金屬吸附菌液，菌液與 重金屬污水混合，菌液中的微生物對重金屬進(jìn)行吸附富集，加入處理劑促使菌液沉淀，反應(yīng) 液從生化處理罐的出水口排出，所述出水口依次通過第二栗體16和次級過濾罐17連接至 中間罐18,次級過濾罐17對反應(yīng)液進(jìn)行過濾，將吸附重金屬的微生物過濾分離，所述次級 過濾罐17可采用醫(yī)用濾網(wǎng)進(jìn)行過濾，過濾得到的重金屬沉淀物較少，富集度高，處理成本 低，可進(jìn)一步回收利用，生成一級凈化水排入中間罐17中，所述一級凈化水已達(dá)到國家水 排放標(biāo)準(zhǔn)；
[0030] 本發(fā)明將多個(gè)參與微生物金屬吸附反應(yīng)的生化處理罐8并聯(lián)組合成一個(gè)處理系 統(tǒng)，改變傳統(tǒng)的間歇式處理方法，將已經(jīng)培養(yǎng)好的處理菌液投入到生化處理罐8中與重金 屬廢水進(jìn)行反應(yīng)吸附，當(dāng)上一級生化處理罐8處于重金屬吸附處理過程的時(shí)候，進(jìn)行下一 級生化處理罐8的加料，使得每一個(gè)生化處理罐8依次處于不同的處理階段，整個(gè)系統(tǒng)能夠 持續(xù)循環(huán)地運(yùn)行，解決了傳統(tǒng)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(gè)處理系統(tǒng)通過電控系統(tǒng)進(jìn)行控制，運(yùn)行過程流暢穩(wěn)定。
[0031] 所述二次凈化模塊包括第三栗體19和二次凈化罐20,所述第三栗體19分別連接 中間罐18和二次凈化罐20,通過第三栗體19將中間罐18中的一級凈化水栗入到二次凈化 罐20中進(jìn)行深度凈化，所述二次凈化罐20內(nèi)部分層設(shè)計(jì)，底層是精石英砂和木炭，中層是 生物質(zhì)填料，上層是玻璃球，一級凈化水從二次凈化罐頂部進(jìn)入，分別經(jīng)過玻璃球、生物質(zhì) 填料和木炭進(jìn)行過濾；所述二次凈化罐20的出口通過設(shè)置第四栗體10連至回水罐3。
[0032] 本發(fā)明采用的生物質(zhì)填料為農(nóng)業(yè)廢料，原料成本低。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí) 施方式，所述二次凈化罐20中的生物質(zhì)填料為甘蔗渣、木肩、作物莖桿、蘆葦、果殼中的一 種或幾種組合，所選用的生物質(zhì)填料經(jīng)過簡單的破碎壓縮處理即可形成疏松多孔的結(jié)構(gòu)， 適合作為過濾填料使用，其吸附重金屬的原理主要在于，該生物質(zhì)填料中含有木質(zhì)素，木質(zhì) 素的分子結(jié)構(gòu)中含有較多的甲氧基。羥基和羰基，這些基團(tuán)可以吸附水中的重金屬離子，生 成木質(zhì)素-金屬螯合物，實(shí)際生產(chǎn)中可進(jìn)一步對生物質(zhì)填料進(jìn)行處理使木質(zhì)素變性，提高 金屬螯合作用。
[0033] 木炭中含有活性炭成分，為常用的離子雜質(zhì)吸附劑，不做進(jìn)一步贅述。
[0034] 作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述二次凈化罐20的底層還設(shè)置有超濾膜，普通的超濾膜難 以對離子型的重金屬進(jìn)行過濾，本發(fā)明在上述的菌液吸附過程時(shí)，菌種分泌的一些蛋白質(zhì) 和多糖對重金屬具有螯合作用，將重金屬離子轉(zhuǎn)化成大分子結(jié)構(gòu)，同理，在經(jīng)過生物質(zhì)填料 過濾時(shí)也能將重金屬離子螯合成大分子，從而便于超濾膜進(jìn)行過濾，將二級凈化水的重金 屬含量降低，實(shí)現(xiàn)深度凈化。
[0035] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述處理劑儲罐包括堿罐4、絮凝劑罐5和 沉降劑罐6,所述絮凝劑罐5和沉降劑罐6的出口設(shè)置計(jì)量栗15,所述計(jì)量栗15可根據(jù)所 采用絮凝劑和沉降劑的種類而相應(yīng)選擇液體計(jì)量栗或固態(tài)計(jì)量栗，所述生化處理罐8中設(shè) 有pH計(jì)，所述計(jì)量栗15和pH計(jì)與電控系統(tǒng)電性連接，通過電控系統(tǒng)控制計(jì)量栗15輸出的 絮凝劑和沉降劑的量，pH計(jì)將生化處理罐8中的pH值數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娍叵到y(tǒng)，電控系統(tǒng)根據(jù) 生化處理罐8中的pH值控制堿罐的堿量輸出，從而達(dá)到對生化處理罐中pH值的控制。
[0036] 所述絮凝劑和沉降劑的作用是在通過在水體中產(chǎn)生絮凝物，從而對水體中的微生 物進(jìn)行吸附沉降，使得吸附了重金屬的微生物與水體分離，同時(shí)沉降劑也具有與重金屬進(jìn) 行螯合的作用，成為沉淀物從次級過濾罐中排出。
[0037] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述菌種罐7外部設(shè)置有蒸汽發(fā)生器9,所述 蒸汽發(fā)生器9并聯(lián)于菌種罐7的進(jìn)口和出口之間。菌種罐7有對菌液進(jìn)行發(fā)酵和貯藏的作 用，通過菌種罐7對生化反應(yīng)罐8進(jìn)行菌液的輸送，而在菌液長期使用或更換菌液的時(shí)候， 容易引入雜菌，對后續(xù)菌液的發(fā)酵和貯藏不利，通過蒸汽發(fā)生器9能夠產(chǎn)生高溫蒸汽，將高 溫蒸汽通入菌種罐7中，可定期對菌種罐7進(jìn)行消毒，避免雜菌對后續(xù)菌液發(fā)酵的影響，為 了在對菌種罐7消毒時(shí)不對污水處理造成影響，本實(shí)施例設(shè)置2個(gè)并聯(lián)的菌種罐7,當(dāng)其中 一個(gè)菌種罐7進(jìn)行消毒時(shí)，另一個(gè)菌種罐7仍可正常工作。
[0038] 本發(fā)明的次級過濾罐17和二次凈化罐20同樣設(shè)置為2個(gè)，所述次級過濾罐17之 間通過三通閥相互并聯(lián)，所述二次凈化罐20之間通過三通閥相互并聯(lián)，當(dāng)次級過濾罐17和 二次凈化罐20運(yùn)行一段時(shí)間后，需要對次級過濾罐17和二次凈化罐20進(jìn)行反沖，以將過 濾過程中留下的重金屬沉淀物沖出，進(jìn)行回收處理。
[0039] 如上所述的一種重金屬污水處理生化系統(tǒng)所對應(yīng)的重金屬污水處理生化工藝，包 括以下操作步驟：
[0040] 步驟一：加料過程，進(jìn)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(gè)，控制首個(gè)生化處理罐的污水閥打開，導(dǎo)入廢水，同時(shí)往該生化處理罐 中加水，將廢水中重金屬含量稀釋到l〇〇〇mg/L以下，再加入與稀釋后廢水等體積的處理菌 液，首個(gè)生化處理罐加料完成后，關(guān)閉其污水閥，同時(shí)開啟下一個(gè)生化處理罐的污水閥，開 始下一個(gè)生化處理罐的加料，依次循環(huán)進(jìn)行每個(gè)生化處理罐的加料；
[0041] 步驟二：處理過程，單個(gè)生化處理罐加料完成后，攪拌反應(yīng)7~30min，菌液吸收 重金屬，按〇. 1%~5% V:V比例在反應(yīng)液中加入絮凝劑，靜止2-5min，然后按0. 1%~2% W: V比例在反應(yīng)液中加入沉降劑，往反應(yīng)液中加入堿，調(diào)節(jié)pH至6~9之間，打開出水閥，將 處理后的反應(yīng)液導(dǎo)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；
[0042] 步驟三：二次凈化過程，將步驟二中的一級凈化水導(dǎo)入二次凈化罐中，依次經(jīng)過玻 璃球、生物質(zhì)填料以及精石英砂、木炭的過濾處理，再經(jīng)過超濾膜過濾，得到二級凈化水，部 分二級凈化水導(dǎo)入回水罐中用于加料過程的水補(bǔ)充。
[0043] 以上所述重金屬污水處理生化系統(tǒng)及工藝所采用的生化處理罐的數(shù)目大于或等 于：單個(gè)生化處理罐處理過程所用時(shí)間除以各個(gè)生化處理罐加料過程所用的平均時(shí)間取整 的數(shù)值。進(jìn)一步優(yōu)選，生化處理罐的數(shù)目等于單個(gè)生化處理罐處理過程所用時(shí)間除以各個(gè) 生化處理罐加料過程所用的平均時(shí)間取整的數(shù)值，當(dāng)首級的生化處理罐微生物處理和排料 完成后，末級的生化處理罐正好加料完成，首級的生化處理罐又可以重新進(jìn)料，實(shí)現(xiàn)不間斷 污水處理。
[0044] 本重金屬污水處理生化系統(tǒng)及工藝需要對處理菌液進(jìn)行提前發(fā)酵，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(yǎng)基，在23-39°C， 100~300rpm，有氧條件下?lián)u36~54h，呈現(xiàn)粘稠狀。需要說明的是，傳統(tǒng)微生物處理重金 屬污水在于選用重金屬耐受菌在污水中發(fā)酵處理，該過程處理時(shí)間長，而且菌種的重金屬 耐受度有限，一些極高重金屬含量的污水，如電鍍廠污水，一般處理菌種也無法處理，本發(fā) 明采用先發(fā)酵后處理的方法，能夠保證菌液濃度，極大縮短污水處理的時(shí)間，降低菌種對重 金屬耐受度的要求。
[0045] 為了利于吸附了重金屬的微生物的沉淀過濾，需在反應(yīng)后的反應(yīng)液中加入絮凝 劑和沉降劑，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、殼聚糖等一種或幾種，需要說明的是，本發(fā)明所選用的絮凝劑和沉降劑均為常用藥 劑，其他實(shí)現(xiàn)同種功能的絮凝劑和沉降劑也應(yīng)包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0046] 以下通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
[0047] 實(shí)施例1
[0048] 本實(shí)施例采用的污水來自深圳市大王山超越五金塑料有限公司，經(jīng)檢測其水體中 重金屬含量如表1 :
[0049] 表 1
[0050]
[0051] 采用本發(fā)明的處理工藝對其進(jìn)行處理，包括以下步驟：
[0052] 步驟一：加料過程，第一栗體啟動(dòng)，通過電控系統(tǒng)控制生化處理罐的污水閥打開， 導(dǎo)入10L污水，同時(shí)控制回水罐往該生化處理罐中加入40L水進(jìn)行稀釋，菌種罐往該生化處 理罐中加入與稀釋后廢水等體積（50L)的處理菌液，首個(gè)生化處理罐加料完成后，關(guān)閉其 污水閥，同時(shí)開啟下一個(gè)生化處理罐的污水閥，開始下一個(gè)生化處理罐的加料，依次循環(huán)進(jìn) 行每個(gè)生化處理罐的加料，所述生化處理罐為5個(gè)；
[0053] 步驟二：處理過程，單個(gè)生化處理罐加料完成后，攪拌反應(yīng)lOmin，菌液吸收重金 屬，按0. 8% V:V比例在反應(yīng)液中加入絮凝劑氯化鋁，靜止4min，然后按0. 5% W:V比例在反 應(yīng)液中加入沉降劑Η)ΤΑ，，往反應(yīng)液中加入堿，調(diào)節(jié)pH至6~9之間，打開出水閥，將處理后 的反應(yīng)液導(dǎo)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，一級凈化水導(dǎo)入 中間罐中；
[0054] 步驟三：二次凈化過程，將步驟二中的一級凈化水導(dǎo)入二次凈化罐中，依次經(jīng)過玻 璃球、生物質(zhì)填料以及精石英砂、木炭的過濾處理，再經(jīng)過超濾膜過濾，得到二級凈化水，部 分二級凈化水導(dǎo)入回水罐中用于加料過程的水補(bǔ)充。
[0055] 在中間罐中抽取一級凈化水水樣，標(biāo)為S1，在回水罐中抽取二級凈化水水樣，標(biāo)為 S1'。
[0056] 水質(zhì)檢測
[0057] 對上述制備得到的水樣S1和S1'，進(jìn)行污水中重金屬含量的檢測：
[0058] 重金屬檢測儀為深圳市虹彩檢測技術(shù)有限公司電感耦合等離子發(fā)射光譜發(fā)射儀 (ICP-AES ICAP6300)，按照《水和廢水監(jiān)測分析方法》第四版國家環(huán)?？偩?002年方法進(jìn) 行。
[0059] 得到的測試結(jié)果填入表2。
[0060] 表 2
[0061]
[0062] 對比表1和表2中的測試結(jié)果可知，通過本發(fā)明公開的一種重金屬污水處理生化 系統(tǒng)和工藝對重金屬污水進(jìn)行處理，能夠有效地清除工業(yè)廢水中的重金屬離子，其中對重 金屬鉻、銅、鋅的清除效果尤為明顯，由S1的數(shù)據(jù)可以看出經(jīng)過微生物處理生成的一級凈 化水已經(jīng)接近凈化水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)，由S1'的數(shù)據(jù)可以看出經(jīng)過整套工藝處理的二級凈化水 中的重金屬離子已經(jīng)基本清除，二級凈化水可回收利用滿足工廠用水，本工藝可回收高達(dá) 50%的用水進(jìn)行利用，節(jié)水效益巨大。
[0063] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種重金屬污水處理生化系統(tǒng)，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(jìn)行處理回收； 所述微生物處理模塊包括第一栗體、初級過濾罐、生化處理罐、第二栗體和次級過濾 罐，所述生化處理罐有多個(gè)，所述生化處理罐設(shè)置有污水進(jìn)口、處理劑進(jìn)口、菌種進(jìn)口和出 水口，所述污水進(jìn)口、處理劑進(jìn)口和菌種進(jìn)口處分別設(shè)置污水閥、處理劑閥、菌種閥和出水 閥，多個(gè)生化處理罐并聯(lián)設(shè)置，所述污水閥、處理劑閥、菌種閥和出水閥通過電控系統(tǒng)進(jìn)行 控制，所述初級過濾罐的進(jìn)口與第一栗體連接，所述初級過濾罐的出口分別連接至所述污 水進(jìn)口，所述處理劑進(jìn)口連接有回水罐和處理劑儲罐，所述菌種進(jìn)口連接有菌種罐，所述出 水口依次通過第二栗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栗體和二次凈化罐，所述第三栗體分別連接中間罐和二次 凈化罐，所述二次凈化罐內(nèi)部分層設(shè)計(jì)，底層是精石英砂和木炭，中層是生物質(zhì)填料，上層 是玻璃球；所述二次凈化罐的出口通過設(shè)置第四栗體連至回水罐。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重金屬污水處理生化系統(tǒng)，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(shè)置計(jì)量栗，所述生化 處理罐中設(shè)有pH計(jì)，所述計(jì)量栗和pH計(jì)與電控系統(tǒng)電性連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重金屬污水處理生化系統(tǒng)，其特征在于，所述菌種罐外 部設(shè)置有蒸汽發(fā)生器，所述蒸汽發(fā)生器并聯(lián)于菌種罐的進(jìn)口和出口之間。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重金屬污水處理生化系統(tǒng)，其特征在于，所述二次凈化 罐中的生物質(zhì)填料為甘蔗渣、木肩、作物莖桿、蘆葦、果殼中的一種或幾種組合。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重金屬污水處理生化系統(tǒng)，其特征在于，所述二次凈化 罐的底層還設(shè)置有超濾膜。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重金屬污水處理生化系統(tǒng)，其特征在于，所述次級過濾 罐的數(shù)量為2個(gè)，次級過濾罐之間通過三通閥相互并聯(lián)。7. -種重金屬污水處理生化工藝，其特征在于，采用如權(quán)利要求1~6中任意一種重金 屬污水處理的生化系統(tǒng)，包括以下操作步驟： 步驟一：加料過程，進(jìn)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(gè)，控制首個(gè)生化處理罐的污水閥打開，導(dǎo)入廢水，同時(shí)往該生化處理罐中加 水，將廢水中重金屬含量稀釋到l〇〇〇mg/L以下，再加入與稀釋后廢水等體積的處理菌液， 首個(gè)生化處理罐加料完成后，關(guān)閉其污水閥，同時(shí)開啟下一個(gè)生化處理罐的污水閥，開始下 一個(gè)生化處理罐的加料，依次循環(huán)進(jìn)行每個(gè)生化處理罐的加料； 步驟二：處理過程，單個(gè)生化處理罐加料完成后，攪拌反應(yīng)7~30min，菌液吸收重金 屬，按0. 1%~5% V:V比例在反應(yīng)液中加入絮凝劑，靜止2-5min，然后按0. 1%~2% W:V 比例在反應(yīng)液中加入沉降劑，往反應(yīng)液中加入堿，調(diào)節(jié)pH至6~9之間，打開出水閥，將處 理后的反應(yīng)液導(dǎo)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(dǎo)入二次凈化罐中，依次經(jīng)過玻璃 球、生物質(zhì)填料以及精石英砂、木炭的過濾處理，再經(jīng)過超濾膜過濾，得到二級凈化水，部分 二級凈化水導(dǎo)入回水罐中用于加料過程的水補(bǔ)充。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種重金屬污水處理生化工藝，其特征在于，所述生化處理 罐的數(shù)目大于或等于：單個(gè)生化處理罐處理過程所用時(shí)間除以各個(gè)生化處理罐加料過程所 用的平均時(shí)間取整的數(shù)值。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種重金屬污水處理生化工藝，其特征在于，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(yǎng)基，在23-39°C， 100~300rpm，有氧條件下?lián)u36~54h，呈現(xiàn)粘稠狀為最佳。10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種重金屬污水處理生化工藝，其特征在于，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Η)ΤΑ、殼聚糖中一種或幾 種。
【文檔編號】C02F9/14GK105936564SQ201510590829
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2015年9月16日
【發(fā)明人】苑偉東, 戴澤民
【申請人】深圳市中南環(huán)保科技控股有限公司