本發明專利技術公開了一種電磁協同強化生物填料塔凈化有毒有害有機污染物的裝置和方法，屬于難處理高濃度有毒有害有機污染物的污染控制領域。本發明專利技術提供的處理有毒有害有機污染物方法步驟為：菌劑的馴化；反應器填料的配制；反應器填料的掛膜；有毒有害有機污染物的處理。本發明專利技術提供的方法利用電磁協同技術解決了生物膜法運行時老化后易造成集中脫落而影響降解效率的缺陷；培養了一種生長速率快，降解有毒有害有機污染物效率高的菌劑；同時將反應器系統中的溶解氧含量提高，使得物質在氣液相中傳質速率得到提升，從而使有毒有害有機污染物降解反應幾率增大，使有機物得到充分凈化。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種凈化有毒有害有機污染物的裝置和方法，特別是電磁協同強化W 生物填料培為基礎處理有毒有害有機污染物的裝置和方法，屬于難處理高濃度有毒有害有 機污染物的污染控制領域。
技術介紹
有毒有害有機污染物主要是指具有生物毒性的有機污染物質，它們不僅對生物和 人類具有明顯的毒性，能引起急、慢性中毒，有些有毒物質還能導致癌癥、崎胎和細胞遺傳 基因突變，即H致作用。大多數有毒有害有機污染物都是人工合成有機物，由于它們分 子大，結構穩定，在自然環境中很難被微生物降解，殘留時間長，因此對生態環境存在長期 潛在的危害，是備受關注的一類污染物。因此，提出一種低成本短流程利用生物膜高效處理 有毒、有害、難生化、高濃度有機污染物就顯得非常重要。 專利CN 1745883A提供了一種采用多級固定化微生物膜填料治理惡莫污染特別 是石化污水處理場散發的惡莫污染的方法W及低濃度有機廢氣的凈化方法。該方法雖具有 操作成本低、運轉穩定、耐沖擊、運轉周期長等優點，但由于使用該法需經預處理，無法達到 短流程化；同時對于高濃度的有機廢氣達到可生化性很難，則對微生物要求嚴格；另外處 理對象限制在低濃度有機廢氣W及對惡莫源脫莫，難W廣譜化處理污染物。 專利CN 201406362Y公開了一種降解有毒有害有機物的固載好氧-厭氧方法和裝 置。該專利僅利用好氧厭氧微生物處理有毒有害污染物，未考慮污染物可生化因素；雖然結 構簡單，但使得處理流程增長；另外，此厭氧-好氧聯合處理方法與A/0法類似。 生物法處理有毒有害有機污染物相對于物理化學方法，具有投資低、運行費用低、 無二次污染等優點。 生物膜處理時，生物膜的特點為；當生物膜厭氧層還不夠厚時，它與好氧層保持著 一種平衡穩定的關系，好氧層能夠保持良好的凈化功能；當厭氧層逐漸加厚時，其內層微生 物因得不到充分的營養而進入內源代謝，該些代謝產物向外逸出時，必然要透過好氧層，從 而破壞了好氧層生態系統的穩定性；同時，厭氧層氣態代謝產物的不斷逸出又減弱了生物 膜在載體上的固著力，促進了生物膜的脫落，失去其黏附在載體上的性能，脫落下來隨水流 出反應器，載體表面再重新生長出新的生物膜。 對于在生物處理時生物膜法的運行原則有W下四點；①減緩生物膜的老化進程； ②控制厭氧膜的厚度；③加快好氧膜的更新；④盡量控制使生物膜不集中脫落。為了達到 該四個基本原則，同時也能將有毒有害有機污染物得到充分處理， 申請人:將電磁協同技術 應用到生物填料培中得到了解決該兩者的一條新途徑。
技術實現思路
針對生物處理技術的缺陷W及有毒有害有機污染物難處理的特點，本專利技術提供了 一種電磁協同強化生物填料培凈化有毒有害有機污染物方法，本裝置利用電磁協同技術強 化了生物處理有毒有害有機污染物效率，實現了有毒有害有機污染物的有效降解。 本專利技術方法按如下步驟進行： (1) 菌種的馴化 a、 處理廢水菌種馴化 選取待處理有毒有害有機廢水活性污泥作為初始菌種，將活性污泥置于培養裝置中進 行曝氣，添加與活性污泥質量相等的待處理稀釋廢水，該待處理稀釋廢水W待處理廢水與 蒸觸水W 1:100的體積比配制而成，同時添加氮磯營養液，使得整個培養基質中B0D5:N:P 的質量比為10(T125:2^5:1 ;之后每兩天更換濃度依次升高的經稀釋的待處理廢水溶液， 最后添加的是待處理廢水原液，進行菌種連續馴化；當處理后廢水達到國家排放標準，且培 養裝置中菌液的0D600達到0. 6?1時，即獲得處理廢水所需的菌種； b、 處理廢氣菌種馴化 選取焦化廢水活性污泥作為初始菌種并置于培養裝置中，將待處理稀釋廢氣連續不斷 通入培養裝置中，該待處理稀釋廢氣是將待處理廢氣與空氣按1:100的體積比混合而成， 同時添加氮磯營養液，使整個培養基質中B0De:N:P的質量比為100?125:2?5:1 ;之后每兩 天更換濃度依次遞增的待處理廢氣進行連續馴化，待處理廢氣濃度依次為1:90、1:80、… 1:30、1:20、1:10、1:1 ;當處理后廢氣達到國家排放標準，且培養裝置中菌液的0D600達到 0. 6^1時，即獲得處理廢氣所需的菌種； (2) 將磁性填料、微電解填料、載體填料W質量比0.廣1. 5:0.廣3:廣3的比例裝填入生 物填料培中，并在生物填料培中安裝成對電極，對電極可通交流電，直流電或脈沖電； (3) 對生物填料培進行掛膜處理，掛膜同時對生物填料培中的電極通電，外加電壓為 0. 1?5V，電流密度為廣40mA/cm2,通入的廢水與廢氣溫度為20?5(TC ; a、 處理廢水的生物填料培掛膜 在步驟（1)獲得的處理廢水所需的菌種中添加同體積的待處理廢水，并添加氮磯營養 液，使得溶液B0De:N:P的質量比為100?125:2?5:1制成掛膜溶液；將掛膜溶液自上而下的 通入生物填料培中進行循環掛膜，掛膜期間每兩天更換一次掛膜溶液，同時自下而上對生 物填料培進行曝氣； b、 處理廢氣的生物填料培掛膜 在步驟（1)獲得的處理廢氣所需的菌種中添加碳氮磯營養液，使得溶液中C ;N ;P的質 量比為2(T30:2^5:1制成掛膜溶液，將溶液自上而下通入生物填料培進行循環掛膜，每兩 天更換一次掛膜溶液；同時對生物填料培自下而上通入體積比為1:1的待處理廢氣和空氣 的混合氣體； 每天觀察填料表面菌膜生長情況，當處理后廢水或廢氣達到國家排放標準且微生物膜 生長良好、掛膜穩定不脫落時，即完成掛膜； (4) 有毒有害有機污染物的處理 將待處理廢水或廢氣自上而下通入生物填料培，通入的廢水與廢氣溫度為2(T5(rC，同 時對生物填料培中的電極通電，外加電壓為0.廣5V，電流密度為廣40mA/cm2,經過生物填料 培的凈化降解，即得到處理后廢水或廢氣。 本專利技術方法中有毒有害有機污染物包括有毒有害有機廢水和有毒有害有機廢氣， 有毒有害有機廢水包括焦化廢水、印染廢水、醫藥化工廢水、精細化工廢水等工業廢水；有 毒有害有機廢氣包括石油化工、精細化工、制備制造噴涂、包裝印刷、半導體及電子產品制 造、皮革、涂料、金屬制造等工業廢氣。 所述待處理有毒有害有機廢水活性污泥是指來源于工業處理原廢水的初沉池中 的污泥。 所述焦化廢水活性污泥來源于工業處理焦化廢水的初沉池中的污泥。 所述磁性填料為永磁材料填料和/或軟磁材料填料，磁性填料磁能積為 0. 6^59MG0e，填料粒度為10(T8000 y m，兩種填料混合時W任意比混合。 所述永磁填料為欽鐵測稀±合金、鉛媒鉆永磁材料、鐵鉛鉆永磁材料、頓鐵氧體永 磁材料、餓鐵氧體永磁材料中的一種或幾種任意比混合物。 所述軟磁材料為純鐵、低碳鋼、鐵娃合金、鐵鉛合金、鐵娃鉛合金、媒鐵合金、鐵鉆 合金、軟磁鐵氧體中的一種或幾種任意比混合物。 所述微電解填料材料為鐵-碳填料材料、鐵-銅填料材料、鋒-碳填料材料、鉛-碳 填料材料、鎮-碳填料材料中的一種或幾種任意比混合物，填料粒度為10(T3000 y m，填料 材料中兩種原料的混合質量比為1. 5^1:1。 所述載體填料由載體和交聯劑組成，其中載體為活性炭、泥炭、紡織物、植物的莖 葉根的殘體、塑料中一種或幾種；交聯劑為本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種電磁協同強化生物填料塔凈化有毒有害有機污染物方法，其特征在于按如下步驟進行：（1）菌種的馴化a、處理廢水菌種馴化選取待處理有毒有害有機廢水活性污泥作為初始菌種，將活性污泥置于培養裝置中進行曝氣，添加與活性污泥質量相等的待處理稀釋廢水，該待處理稀釋廢水以待處理廢水與蒸餾水以1:100的體積比配制而成，同時添加氮磷營養液，使得整個培養基質中BOD5:N:P的質量比為100~125:2~5:1；之后每兩天更換濃度依次升高的經稀釋的待處理廢水溶液，最后添加的是待處理廢水原液，進行菌種連續馴化；當處理后廢水達到國家排放標準，且培養裝置中菌液的OD600達到0.6~1時，即獲得處理廢水所需的菌種；b、處理廢氣菌種馴化選取焦化廢水活性污泥作為初始菌種并置于培養裝置中，將待處理稀釋廢氣連續不斷通入培養裝置中，該待處理稀釋廢氣是將待處理廢氣與空氣按1:100的體積比混合而成，同時添加氮磷營養液，使整個培養基質中BOD5:N:P的質量比為100~125:2~5:1；之后每兩天更換濃度依次遞增的待處理廢氣進行連續馴化，待處理廢氣濃度依次為1:90、1:80、…、1:30、1:20、1:10、1:1；當處理后廢氣達到國家排放標準，且培養裝置中菌液的OD600達到0.6~1時，即獲得處理廢氣所需的菌種；（2）將磁性填料、微電解填料、載體填料以質量比0.1~1.5:0.1~3:1~3的比例裝填入生物填料塔中，并在生物填料塔中安裝一對以上的成對電極；?（3）對生物填料塔進行掛膜處理，掛膜同時對生物填料塔中的電極通電，外加電壓為0.1~5V，電流密度為1~40mA/cm2，通入的廢水與廢氣溫度為20~50℃；a、處理廢水的生物填料塔掛膜在步驟（1）獲得的處理廢水所需的菌種中添加同體積的待處理廢水，并添加氮磷營養液，使得溶液BOD5:N:P的質量比為100~125:2~5:1制成掛膜溶液；將掛膜溶液自上而下的通入生物填料塔中進行循環掛膜，掛膜期間每兩天更換一次掛膜溶液，同時自下而上對生物填料塔進行曝氣；b、處理廢氣的生物填料塔掛膜在步驟（1）獲得的處理廢氣所需的菌種中添加碳氮磷營養液，使得溶液中C：N：P的質量比為20~30:2~5:1制成掛膜溶液，將溶液自上而下通入生物填料塔進行循環掛膜，每兩天更換一次掛膜溶液；同時對生物填料塔自下而上通入體積比為1:1的待處理廢氣和空氣的混合氣體；每天觀察填料表面菌膜生長情況，當處理后廢水或廢氣達到國家排放標準且微生物膜生長良好、掛膜穩定不脫落時，即完成掛膜；（4）有毒有害有機污染物的處理將待處理廢水或廢氣通入生物填料塔，通入的廢水與廢氣溫度為20~50℃，同時對生物填料塔中的電極通電，外加電壓為0.1~5V，電流密度為1~40mA/cm2，經過生物填料塔的凈化降解，即得到處理后廢水或廢氣。...
【技術特征摘要】
1. 一種電磁協同強化生物填料塔凈化有毒有害有機污染物方法，其特征在于按如下步 驟進行： (1) 菌種的馴化 a、 處理廢水菌種馴化 選取待處理有毒有害有機廢水活性污泥作為初始菌種，將活性污泥置于培養裝置中進 行曝氣，添加與活性污泥質量相等的待處理稀釋廢水，該待處理稀釋廢水以待處理廢水與 蒸餾水以1:100的體積比配制而成，同時添加氮磷營養液，使得整個培養基質中BOD 5:N:P 的質量比為1〇〇~125:2~5:1 ;之后每兩天更換濃度依次升高的經稀釋的待處理廢水溶液， 最后添加的是待處理廢水原液，進行菌種連續馴化；當處理后廢水達到國家排放標準，且培 養裝置中菌液的OD600達到0. 6~1時，即獲得處理廢水所需的菌種； b、 處理廢氣菌種馴化 選取焦化廢水活性污泥作為初始菌種并置于培養裝置中，將待處理稀釋廢氣連續不斷 通入培養裝置中，該待處理稀釋廢氣是將待處理廢氣與空氣按1:100的體積比混合而成， 同時添加氮磷營養液，使整個培養基質中BOD 5:N:P的質量比為100~125:2~5:1 ;之后每兩 天更換濃度依次遞增的待處理廢氣進行連續馴化，待處理廢氣濃度依次為1:90、1:80、…、 1:30、1:20、1:10、1:1 ;當處理后廢氣達到國家排放標準，且培養裝置中菌液的0D600達到 0. 6~1時，即獲得處理廢氣所需的菌種； (2) 將磁性填料、微電解填料、載體填料以質量比0. 1~1. 5:0. 1~3:1~3的比例裝填入生 物填料塔中，并在生物填料塔中安裝一對以上的成對電極； (3) 對生物填料塔進行掛膜處理，掛膜同時對生物填料塔中的電極通電，外加電壓為 0. 1?5V，電流密度為1?40mA/cm2,通入的廢水與廢氣溫度為2(T50°C ; a、 處理廢水的生物填料塔掛膜 在步驟（1)獲得的處理廢水所需的菌種中添加同體積的待處理廢水，并添加氮磷營養 液，使得溶液BOD5:N:P的質量比為10(Tl25:2?5:l制成掛膜溶液；將掛膜溶液自上而下的 通入生物填料塔中進行循環掛膜，掛膜期間每兩天更換一次掛膜溶液，同時自下而上對生 物填料塔進行曝氣； b、 處理廢氣的生物填料塔掛膜 在步驟（1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：瞿廣飛，涂燦，李軍燕，寧平，于勇濤，
申請(專利權)人：昆明理工大學，
類型：發明
國別省市：云南;53
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