[发明专利]一种降解低温条件下城市污水中典型PPCPs有机物的装置及其降解方法

说明书

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，特别是涉及一种降解低温条件下城市污水中典型PPCPs有机物的装置及其降解方法。

背景技术

随着经济的发展，我国已成为世界上最大的药品和个人护理用品(PPCPs)的生产和使用国，城市污水中含有的PPCPs污染物不断增多，部分PPCPs对人类及其它生物具有生殖、神经等毒理学效应或具有致癌可能性。由于大多数PPCPs分子结构复杂，属于难生物降解有机物，所以以去除有机物及营养物质为目的的传统污水处理工艺不能完全将其去除，造成受纳水体及剩余污泥接收地的污染，进而影响城市水厂水源水和地下水水质；另一方面，常规混凝、沉淀、过滤给水处理工艺对PPCPs的去除效果达不到令人满意的程度。因此，寻求一种新的技术装置降解城市污水中典型PPCPs有机物对水环境具有重要的现实意义。

我国北方气候寒冷，冬春季节水温常降至0—2℃，由于低温低浊水粘度大，含有的颗粒数量少，颗粒发生碰撞机会少，发生混凝的机率降低；而且由于水化膜内的水粘度和重度增大，影响了颗粒之间粘附度，水温对混凝剂的水解反应有明显的影响，温度低使水解反应速率减缓，影响混凝效果，且低温低浊水不利于水中微生物的生长，更加影响水环境中PPCPs有机物的去除，因此处理低温环境下的PPCPs有机物成为目前的难题。

电生物耦合技术是在同一个装置内将电化学反应与微生物反应耦合起来，彼此发挥各自的长处，达到互补和增强处理效果的目的，从而实现提高污水的去除效率，降低设备投资等。在此技术下，PPCPs有机物会通过电催化氧化反应分解成为小分子有机物，然后利用生物降解进一步变成CO₂和H₂O，使得去除效果大大增加，因此用此技术处理PPCPs有机物具有更好的处理效果。

磁生物耦合技术是在同一个装置内通过磁强化技术，磁絮凝能有效去除水中的浊度，提高生物滤池的去除污染物能力，同时培养磁性微生物，达到互补和增强处理效果的目的，从而实现提高污水的去除效率，降低设备投资，占地面积小，易于就地安装。但是仅仅通过线圈缠绕产生的电磁场会因为其缠绕线圈电阻小，故而导致线圈容易发热，能量散失，不能做到能源化，资源化。

本发明在同一个装置内利用电化学反应、磁强化技术和生物降解三种技术来降解低温环境下的PPCPs，该系统不但将生物降解处理成本低、电化学反应分解PPCPs效果好、磁强化技术处理悬浮物效率高的优点综合在一起，而且可将磁强化反应中产生磁场的螺旋线圈产生的热传递到低温水中，提高含PPCPs污水的温度，提供适宜微生物生长的环境，提高了低温环境下PPCPs的处理效果，同时解决了磁强化反应中线圈发热导致能量散失的缺点，将热量做到合理的利用。

发明内容

本发明的目的在于解决低温环境下PPCPs废水的处理，提供了一种降解低温条件下城市污水中典型PPCPs有机物的装置及其降解方法。

为解决上述问题，本装置由溶气配水室、磁力强化生物滤池、电—生物降解反应池、回流装置组成。电—生物降解反应池包括阳极板、阴极板和填充粒子电极层，主电极阳极板和主电极阴极板分别为钛网和石墨板，填充粒子电极层填充在阳极板和阴极板之间；磁力强化生物滤池位于电—生物降解反应池的下部，包括磁性生物滤料层和电磁场产生装置，磁性生物滤料层位于装置内部，磁性生物滤料层外部被电磁场发生装置的螺旋线圈缠绕，电磁场发生装置主要包括直流电源、阳极线、阴极线、螺旋线圈和滑动电阻，直流电源通过阳极线与电—生物降解反应池的阳极板连接，阴极线通过滑动电阻和螺旋线圈下端相连，然后电—生物降解反应池的阴极板和螺旋线圈上端连接，构成一个串联回路，磁性生物滤料层底部与承托层连接，承托层通过曝气板与溶气配水室相连通，溶气配水室有曝气盘、曝气管、反冲洗进水管、进水管、回流管，空气压缩机和曝气管连接，反冲洗泵和反冲洗进水管连接，回流管和回流泵连接。