一種低溫條件下處理布洛芬廢水的裝置及其處理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于廢水處理技術領域，特別是涉及一種低溫條件下處理布洛芬廢水的裝置及其處理方法。
【背景技術】
[0002]布洛芬是一種解熱鎮(zhèn)痛抗炎藥，由于毒性低，療效和副作用均優(yōu)于阿司匹林和撲熱息痛而得以廣泛應用，成為目前世界第三大消費藥品，其處方劑量高達600?1200 mg/d。環(huán)境中布洛芬主要來自生產(chǎn)制藥企業(yè)排放的廢水及人體排泄物，有研究表明，布洛芬對水生生物已經(jīng)產(chǎn)生了明顯的生態(tài)毒理學和行為毒理學效應。一方面以去除有機物及營養(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、過濾給水處理工藝對布洛芬的去除效果達不到令人滿意的程度。因此，尋求一種新的技術裝置降解布洛芬對水環(huán)境具有重要的現(xiàn)實意義。
[0003]我國北方氣候寒冷，冬春季節(jié)水溫常降至O—2°C，濁度10—30NTU，有時達到10NTU以下，由于低溫低濁水粘度大，含有的顆粒數(shù)量少，顆粒發(fā)生碰撞機會少，發(fā)生混凝的機率降低;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有明顯的影響，溫度低使水解反應速率減緩，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)境中布洛芬的去除，因此處理低溫環(huán)境下的布洛芬成為目前的難題。
[0004]電生物耦合技術是在同一個裝置內(nèi)將電化學反應與微生物反應耦合起來，彼此發(fā)揮各自的長處，達到互補和增強處理效果的目的，從而實現(xiàn)提高污水的去除效率，降低設備投資等。在此技術下，布洛芬會通過電催化氧化反應分解成為小分子有機物，然后利用生物降解進一步變成0)2和出0，使得去除效果大大增加，因此用此技術處理布洛芬具有更好的處理效果。
[0005]磁生物耦合技術是在同一個裝置內(nèi)通過磁強化技術，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，達到互補和增強處理效果的目的，從而實現(xiàn)提高污水的去除效率，降低設備投資，占地面積小，易于就地安裝。但是僅僅通過線圈纏繞產(chǎn)生的電磁場會因為其纏繞線圈電阻小，故而導致線圈容易發(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)利用電化學反應、磁強化技術和生物降解三種技術來降解低溫環(huán)境下的布洛芬，該系統(tǒng)不但將生物降解處理成本低、電化學反應分解布洛芬效果好、磁強化技術處理懸浮物效率高的優(yōu)點綜合在一起，而且可將磁強化反應中產(chǎn)生磁場的螺旋線圈產(chǎn)生的熱傳遞到低溫水中，提高含布洛芬污水的溫度，提供適宜微生物生長的環(huán)境，提高了低溫環(huán)境下布洛芬的處理效果，同時解決了磁強化反應中線圈發(fā)熱導致能量散失的缺點，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)境下布洛芬廢水的處理，提供了一種低溫條件下處理布洛芬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、電一生物降解反應池、磁力強化生物濾池組成。溶氣配水室在裝置的最下部，進水和進氣在這里開始交融在一起，通過曝氣盤一起流向電一生物降解反應池。溶氣配水室上部通過曝氣盤和承托層相連，承托層上部是電一生物降解反應池。電一生物降解反應池包括陽極板、陰極板和填充粒子電極層，主電極陽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極板和陰極板之間；磁力強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電一生物降解反應池上部，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與電一生物降解反應池的陽極板連接，陰極線和螺旋線圈上端相連，然后電一生物降解反應池的陰極板和螺旋線圈下端連接，即是將產(chǎn)生磁場的螺旋線圈和電極板串聯(lián)起來。
[0009]裝置包括高位水箱(17)，高位水箱通過進水蠕動栗(12)經(jīng)進水管(18)與溶氣配水室(19)相連，溶氣配水室(19)設有曝氣盤(6)，曝氣盤(6)通過曝氣管(20)與空氣壓縮機(7)相連接，以及反沖洗進水管(8)與反沖洗栗(9)相連接，溶氣配水室(19)通過曝氣盤(6)與承托層(16)相連，填充粒子電極層(4)位于承托層(16)上部，內(nèi)部裝填濾料是陶粒、顆?；钚蕴俊⒎惺?、火山巖的一種，由陰極板(13)與磁性生物濾料層(5)分隔開;磁性生物濾料層
(5)位于填充粒子電極層(4)上部，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)上下端分別通過陰極線(3)、電一生物降解反應池的陽極板(13)與直流電源(I)相連，在陰極線上設調(diào)節(jié)滑動電阻(10)，磁性生物濾料層(5)內(nèi)部裝填鋼渣基磁性濾料。
[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 ；填充粒子電極層內(nèi)填濾料是陶粒、顆?；钚蕴?、沸石、火山巖的一種，高度500mm，高度500mm。
[0011]所述的溶氣配水室安裝有曝氣盤、曝氣管、反沖洗進水管、進水管，空氣壓縮機和曝氣管連接，反沖洗栗和反沖洗進水管連接。
[0012]將電一生物降解反應池的陰極板、陽極板與螺旋線圈串聯(lián)，再與直流電源連接。
[0013]磁力強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)境下布洛芬的處理效果，同時減少熱量的浪費，提高利用率。
[0014]本發(fā)明結構緊湊，模塊化結構便于后期改擴建，適用于低溫環(huán)境下布洛芬的處理。在電場、磁場和微生物的作用下，既能有效解決螺旋線圈易發(fā)熱散失能量的問題，有能有效提高低溫水的溫度，做到了資源化，能源化;還能大幅度提高裝置對布洛芬的處理效果。