公布日：2022.11.01
申請日：2022.08.16
分類(lèi)號：C02F9/14(2006.01)I;C02F103/34(2006.01)N
摘要
本發(fā)明屬于芯片廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體提供了一種用于深度生物處理納米級電子芯片廢水的方法，本發(fā)明通過(guò)構建以立體層級生態(tài)處理耦合磁負載混凝沉淀復合系統深度處理TMF‑RO膜系統產(chǎn)生的濃水。復合池上層種挺水植物作為觀(guān)賞和生物膜載體兩用，搭建小規模人與自然和諧生態(tài)空間，中層構建活性污泥法系統通過(guò)污泥降解用于深度處理濃水中的COD、氮磷、特征風(fēng)險物質(zhì)（如納米顆粒），下層布設磁負載混凝沉淀池輔助污泥沉淀、轉輸和排放，從上而下形成一個(gè)兼具景觀(guān)和廢水處理的新型生態(tài)型分散式污水凈化系統，實(shí)現深度生物處理納米級電子芯片廢水。
權利要求書(shū)
1.一種用于深度生物處理納米級電子芯片廢水的方法，其特征在于，包括：構建了以立體層級生態(tài)處理耦合磁負載混凝沉淀復合系統深度處理濃水，其中：復合系統的池上層種挺水植物；中層構建活性污泥法系統通過(guò)污泥降解用于深度處理濃水中的風(fēng)險物質(zhì)；下層布設磁負載混凝沉淀池輔助污泥沉淀、轉輸和排放。
2.根據權利要求1所述的一種用于深度生物處理納米級電子芯片廢水的方法，其特征在于，挺水植物選自黃菖蒲和皇竹草中一種或兩種。
3.根據權利要求1所述的一種用于深度生物處理納米級電子芯片廢水的方法，其特征在于，活性污泥法系統為生態(tài)層級處理池中選用SBR工藝進(jìn)行脫氮除磷和納米顆粒的去除；植物-SBR復合系統運行工況為厭氧、缺氧、好氧交替運行，一個(gè)周期內運行程序：進(jìn)水20min，厭氧60min，缺氧100min，好氧7小時(shí)，絮凝沉淀靜置1.5小時(shí)，排水30min。
4.根據權利要求3所述的一種用于深度生物處理納米級電子芯片廢水的方法，其特征在于，運行階段植物-SBR系統水力停留時(shí)間HRT為24小時(shí)，污泥濃度約為3300-4000mg/L，污泥停留時(shí)間SRT為15天。
5.根據權利要求3所述的一種用于深度生物處理納米級電子芯片廢水的方法，其特征在于，溶解氧在曝氣階段維持在2-4mg/L，沉淀階段維持在0-0.5mg/L；運行過(guò)程中以乙酸鈉和葡萄糖為碳源，乙酸鈉和葡萄糖投加質(zhì)量比例為1:1根據權利要求3所述的一種用于深度生物處理納米級電子芯片廢水的方法，其特征在于，工藝設定污泥轉輸比為30%，活性污泥池中的污泥濃度能有效保持在3600mg/L左右。
6.根據權利要求1所述的一種用于深度生物處理納米級電子芯片廢水的方法，其特征在于，磁負載混凝沉淀池中磁粉的粒徑為45μm。
7.根據權利要求7所述的一種用于深度生物處理納米級電子芯片廢水的方法，其特征在于，磁負載混凝沉淀池中磁粉、PAC、PAM添加量分別為500mg/L、300mg/L、2mg/L。
8.根據權利要求7所述的一種用于深度生物處理納米級電子芯片廢水的方法，其特征在于，采用PAC+磁粉+PAM先后投加的方式，投加后快速進(jìn)行攪拌，PAC、磁粉、PAM對應的攪拌速率分別設為400、200、100r/min，各攪拌5min，隨后慢速攪拌絮凝15min，靜置沉淀1h。
發(fā)明內容
本發(fā)明提出一種立體層級生態(tài)處理耦合磁負載混凝沉淀的復合裝置用于電子芯片生產(chǎn)廢水膜濾后濃水的凈化處理，出水經(jīng)MBR+人工濕地+消毒系統后繼續回用。
具體地，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現：本發(fā)明構建了以立體層級生態(tài)處理耦合磁負載混凝沉淀復合系統深度處理TMF-RO膜系統產(chǎn)生的濃水（示意圖見(jiàn)圖2）。復合池上層種挺水植物作為觀(guān)賞和生物膜載體兩用，搭建小規模人與自然和諧生態(tài)空間，中層構建活性污泥法系統通過(guò)污泥降解用于深度處理濃水中的COD、氮磷、特征風(fēng)險物質(zhì)（如納米顆粒），下層布設磁負載混凝沉淀池輔助污泥沉淀、轉輸和排放，從上而下形成一個(gè)兼具景觀(guān)和廢水處理的新型生態(tài)型分散式污水凈化系統。
具體地，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現：一種用于深度生物處理納米級電子芯片廢水的方法，包括：構建了以立體層級生態(tài)處理耦合磁負載混凝沉淀復合系統深度處理濃水，其中：復合系統的池上層種挺水植物；中層構建活性污泥法系統通過(guò)污泥降解用于深度處理濃水中的COD、氮磷等特征風(fēng)險物質(zhì)（如納米顆粒）；下層布設磁負載混凝沉淀池輔助污泥沉淀、轉輸和排放。
其中，芯片廢水為經(jīng)TMF-RO（管式反滲透微濾膜，IP-TMF-PE-BS1-13P型TMF膜，陶氏BW30XFR-400/34I極強抗污染型RO膜）膜系統產(chǎn)生的濃水。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，挺水植物選自黃菖蒲和皇竹草中一種或兩種。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，磁粉最佳粒徑確定為45μm，粒徑太小，磁粉顆粒間產(chǎn)生的慣性碰撞力剪切力過(guò)大，容易破壞磁絮體，粒徑過(guò)大，磁粉很容易直接沉淀，無(wú)法起到絮凝的作用。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，磁負載混凝沉淀池中磁粉、PAC、PAM添加量分別為500mg/L、300mg/L、2mg/L。磁化后的污泥絮體增大了比表面積有利于污染物顆粒的吸附，在磁絮體相互吸引作用下加快了污染物顆粒進(jìn)入細胞膜進(jìn)行生物作用，相對于僅投加PAC、PAM，其去除率和沉淀效率均有很大程度提升。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，采用PAC+磁粉+PAM先后投加的方式，投加后快速進(jìn)行攪拌。加入PAC后，此時(shí)分子粒徑小，需要以較大的速率進(jìn)行攪拌促進(jìn)碰撞絮凝；加入磁粉后，較小的顆粒已經(jīng)在PAC加入后絮凝，此時(shí)選擇中速攪拌，促進(jìn)微磁絮體的形成；加入PAM后，經(jīng)過(guò)微磁絮體的碰撞絮凝形成了較大的絮團，需以較小速率進(jìn)行攪拌，以防剪碎絮團影響沉淀。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，，優(yōu)選PAC、磁粉、PAM對應的攪拌速率分別設為400、200、100r/min，各攪拌5min，隨后慢速攪（100r/min）拌絮凝15min，靜置沉淀1h。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，生態(tài)層級處理池中選用SBR工藝進(jìn)行脫氮除磷和納米顆粒的去除。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，植物-SBR復合系統運行工況為厭氧、缺氧、好氧交替運行，單個(gè)周期時(shí)間為12小時(shí)。由攪拌器提供厭氧、缺氧期間的攪拌功能；空氣泵提供在好氧階段的空氣供應。一個(gè)周期內運行程序：進(jìn)水20min，厭氧60min，缺氧100min，好氧7小時(shí)，絮凝沉淀靜置1.5小時(shí)，排水30min。運行階段植物-SBR系統水力停留時(shí)間HRT為24小時(shí)，污泥濃度約為3300-4000mg/L，污泥停留時(shí)間SRT為15天。溶解氧在曝氣階段維持在2-4mg/L，沉淀階段維持在0-0.5mg/L。運行過(guò)程中以乙酸鈉和葡萄糖為碳源，乙酸鈉和葡萄糖投加質(zhì)量比例為1:1，維持SBR池中C/N6-8、C/P＞20，可以滿(mǎn)足微生物對碳源的需要，達到較好的生物脫氮除磷效果。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，污泥轉輸可以實(shí)現活性污泥的篩選與轉移利用，補充SBR處理池的活性污泥濃度，保持系統里的生物活性，優(yōu)選工藝設定污泥轉輸比為30%。在此轉輸比下，活性污泥池中的污泥濃度能有效保持在3600mg/L左右，抗風(fēng)險能力較強。
本發(fā)明相對于現有技術(shù)的有益效果包括：采用本發(fā)明的立體層級生態(tài)處理耦合磁負載混凝沉淀復合系統可以有效去除電子芯片濃水中的SS、COD、氨氮、總氮、總磷、納米銀等；本發(fā)明碳氮主要通過(guò)植物吸收和污泥同化及異化作用去除，其中碳和氮大部分在活性污泥的異化作用下形成氣體，其他部分被植物和污泥吸收，而磷主要被植物和污泥同化用以生長(cháng)，污泥是主要核心除污單元，植物起到加強輔助的功能，因此該裝置既滿(mǎn)足污染物削減的目標，同時(shí)兼具了景觀(guān)效應。
（發(fā)明人：韓琦;余波平;張帆;劉杰;曾勇輝;王小江;劉洋;林武;王偉綿;陳鴻芳;許德超）
