鐵碳和水解顆粒污泥耦合預處理難降解污水技術

本發明公開了鐵碳和水解顆粒污泥耦合預處理難降解污水技術，該工藝采用鐵碳和水解顆粒污泥耦合預處理技術，具體操作步驟為在水解池內增加固定層，固定層內投加一定量鐵碳，水解池內置序批式反應器進行運行。本發明通過鐵碳微電解工藝與水解顆粒污泥耦合，促進水解污泥顆?；?、穩定水解反應器內pH、有效提高難降解廢水可生化性，實現難降解廢水物理、化學、生物協同預處理。

　　權利要求書

　　1.鐵碳和水解顆粒污泥耦合預處理難降解污水技術，其特征在于該工藝采用鐵碳和水解顆粒污泥耦合預處理技術，具體操作步驟為在水解池內增加固定層，固定層內投加一定量鐵碳，水解池內置序批式反應器進行運行。

　　2.如權利要求1所述的鐵碳和水解顆粒污泥耦合預處理難降解污水技術，其特征在于一定量鐵碳是指鐵碳的投加量為100-200g/L。

　　3.如權利要求1所述的鐵碳和水解顆粒污泥耦合預處理難降解污水技術，其特征在于固定層設置在水解池水位高度的中下部位置。

　　說明書

　　鐵碳和水解顆粒污泥耦合預處理難降解污水技術

　　技術領域

　　本發明屬于廢水處理技術領域，具體涉及一種采用鐵碳和水解顆粒污泥耦合預處理難降解污水的工藝。

　　背景技術

　　為了實現難降解廢水的有效處理，通常會采用一些預處理技術，降低有毒廢水的毒性，提高廢水的可生化性，為生化處理創造條件并終實現廢水的達標排放。在眾多預處理技術中，鐵碳微電解技術已被廣泛用于工業廢水的預處理，其有著操作簡單，經濟可行性以及可重復使用性等優點，同時還具備一定的除磷效果。在鐵碳微電解反應器中，當廢水(電解質溶液)與鐵碳填料接觸時，會形成許多宏觀的原電池，在此過程中產生的游離氫[H]和O?具有很強的化學活性，可以破壞許多有機污染物的碳鏈，并提高難降解廢水的生物降解性，一些有機污染物也可以通過由Fe2+形成的Fe(OH)2和Fe(OH)3的吸附和共沉淀而去除。但在實際應用過程中也存在鐵的溶出量較大等問題。

　　水解酸化預處理作為提高廢水可生化性、增強處理工藝抗水質水量沖擊能力的有效手段，受到國內外很多污水處理廠特別是工業廢水處理廠的青睞。水解酸化的理論基礎為Zeikus等人提出了厭氧消化四類群理論，即水解階段、酸化階段、產乙酸階段、產甲烷階段。根據以上理論，水解酸化實際上是厭氧消化過程的前兩個階段，即水解階段和酸化階段。水解階段，廢水中的高分子或環狀有機物在胞外酶的作用下被斷鏈或開環，轉為能夠透過細胞膜的小分子有機物并被轉移進入細胞內;酸化階段，進入細胞的小分子有機物被進一步轉化為更簡單的化合物(有機酸、醇類、乳酸等)并分泌到細胞外。希望能夠通過與鐵碳微電解技術結合，促進水解污泥在難降解工業廢水預處理中的顆?；?、實現高效率的預處理。此外，鐵碳微電解的加入還可以緩解水解反應器的有機酸積累，維持pH穩定。

　　發明內容

　　針對現有技術中存在的問題，本發明設計的目的在于提供鐵碳和水解顆粒污泥耦合預處理難降解污水技術，該預處理工藝可實現難降解廢水的有效處理和達標排放。

　　本發明通過以下技術方案加以實現：

　　所述的鐵碳和水解顆粒污泥耦合預處理難降解污水技術，其特征在于該工藝采用鐵碳和水解顆粒污泥耦合預處理技術，具體操作步驟為在水解池內增加固定層，固定層內投加一定量鐵碳，水解池內置序批式反應器進行運行。

　　所述的鐵碳和水解顆粒污泥耦合預處理難降解污水技術，其特征在于一定量鐵碳是指鐵碳的投加量為100-200g/L。

　　所述的鐵碳和水解顆粒污泥耦合預處理難降解污水技術，其特征在于固定層設置在水解池水位高度的中下部位置。

　　本發明的技術構思為：本發明結合顆粒污泥技術中的晶核假說和選擇壓假說，將鐵碳填料濾池與序批式反應器相結合，形成一種耦合機制，促使水解池中的微生物趨向于聚集并顆?；?，同時提升預處理效果;鐵碳微電解能夠提升廢水的可生化性，同時帶來的鐵離子和亞鐵離子可以刺激微生物大量釋放胞外聚合物等作為粘結劑，形成大量細微顆粒，利用凝結核機理，為水解污泥的顆?；峁┮欢ǖ哪Y核并加速水解顆粒污泥的形成;同時利用鐵離子和亞鐵離子產生帶有正電荷的螯合物，主動吸附帶有負電荷的微生物，強化生物聚合體的形成，促進水解顆粒污泥的形成;控制序批式反應器的沉降時間產生強選擇壓，去除沉降性能較差的生物質，促進水解顆粒污泥的形成。鐵離子和亞鐵離子能夠促進水解顆粒污泥的形成與穩定，同時水解顆粒污泥的形成與穩定又解決了鐵碳微電解過程中帶來的鐵污染，通過鐵碳微電解工藝與水解顆粒污泥耦合，提高廢水可生化性、促進水解污泥顆?；?，實現難降解廢水物理、化學、生物協同預處理。

　　本發明與現有技術相比，具有以下有益效果：

　　1)鐵碳微電解的加入可以緩解水解反應器的有機酸積累，維持pH穩定;

　　2)利用鐵碳微電解作用帶來的鐵離子和亞鐵離子刺激微生物產生胞外聚合物等作為粘結劑，強化微生物間的團聚，促進水解顆粒污泥的形成;

　　3)利用鐵碳微電解帶來的鐵離子和亞鐵離子產生帶有正電荷的螯合物，主動吸附帶有負電荷的微生物，強化生物聚合體的形成，促進水解顆粒污泥的形成;

　　4)步驟1)、2)在促進水解顆粒污泥的形成與穩定的同時減少鐵碳微電解作用帶來的鐵污染;

　　5)水解顆粒污泥的形成提升了預處理效果，同時較強的泥水分離性能縮短了運行時間;

　　6)操作簡單，僅需要在原水解池基礎上改為序批式運行，投加適量鐵碳即可完成建設，技術可操作性強，改建方便，易工程化應用。