[实用新型]一种高浓度有机废水资源化处理装置

说明书

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种高浓度有机废水资源化处理装置，包括发酵产酸区与产PHA混菌脱氮区。发酵产酸区中设有水解发酵罐，产PHA混菌脱氮区中设有产PHA混菌脱氮反应器，水解发酵罐与产PHA混菌脱氮反应器相连通，高浓度有机废水经预处理后在发酵产酸区进行发酵，将大量有机物转化为小分子挥发酸，减少碳排放，缩短反应时间和路径实现节能，随后发酵液中的小分子挥发酸作为后续产PHA混菌反硝化的碳源实现较好的污染物去除效果，达到减污降碳协同增效的目的。本实用新型运行过程中无需额外添加碳源，采用间歇曝气，节省投加药剂的费用，并减少能耗；因此，本装置的使用可以提高有机废水中有机物的利用率，加强废水的资源化利用。

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种高浓度有机废水资源化处理装置。

背景技术

高浓度有机废水通常是指有机物含量高，化学需氧量在5000mg/L以上，甚至高达几万或几十万的废水。该类废水的成分比较复杂，包含大分子有毒物质，如芳香族化合物、杂环化合物、氮化物等。其次水质水量波动较大，含有高浓度的氮类物质。针对这类废水的处理，相比较于物理化学法通常采用相对经济的生物法进行处理。早先采用好氧法处理发现存在效率低、能耗大、药剂使用量大(如外加碳源、调节pH药剂等)、费用高等问题。目前多采用工艺组合的方法进行处理，常规工艺为：预处理部分+厌氧池+厌氧沉淀池+A/O池+膜处理。厌氧消化主要包含四部反应：水解、发酵、产乙酸、产甲烷。废水在厌氧池通过厌氧消化反应将大量的有机物直接矿化为CH₄和CO₂，剩余的有机物多为难降解物质，同时还会释放大量的氨氮，增加氨氮的浓度。其出水经过A/O等生化反应达到脱氮除碳的目的，然而在该阶段由于废水中大量有机物的去除，剩余的难降解物质难以被微生物利用，同时还会对微生物产生一定的毒害作用，因此还需要额外添加碳源实现反硝化脱氮，一定程度上增加的药剂成本和碳排放。随后经过膜处理进一步净化达到排放标准。此外，微滤、纳滤、超滤、反渗透等膜组件具有维修、更换频繁，清洗困难，易堵塞，运行成本高的特点。

因此在污水资源化利用和双碳的政策下，寻找新的工艺能充分利用高浓度有机废水中的有机物，脱氮的同时减少碳源的投加是有必要的。有相关文献报道产polyhydroxyalkanoates(PHA)细菌具有脱氮的功能。PHA是聚羟基脂肪酸酯，一种储能物质。产PHA功能菌可以将废水中的小分子有机物转化为胞内的储能物质PHA，通过溶氧(DO)突跃判断碳源是否耗尽。当DO突跃时，表明碳源基本被产PHA混菌转化为胞内的PHA储能物质，随着反应的继续运行，在碳源不足的情况下产PHA混菌将胞内PHA作为碳源继续脱氮。(Huang,L.等Insight into Feast-Famine PHA producer selection:microbialcommunity succession,relationships with system function and underlyingdriving force,Water Research,2018,131:167-176.)

本实用新型提供了一种加强处理高浓度有机废水资源化利用的装置。经过预处理后的高浓度有机废水通过厌氧发酵产酸，将大分子有机物转化为小分子挥发酸(VFAs)，含有VFAs的发酵液为后续的产PHA混菌提供底物，实现不需要额外添加碳源进行反硝化除氮，提高废水的资源化利用。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种高浓度有机废水资源化处理装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种高浓度有机废水资源化处理装置，包括发酵产酸区和产PHA混菌脱氮区，所述的发酵产酸区中设置有水解发酵罐，水解发酵罐中安装有搅拌机A、pH计与ORP计，水解发酵罐的底部设置有进水口，水解发酵罐的上方设置有出水管与产PHA混菌脱氮区相连通，产PHA混菌脱氮区中设置有产PHA混菌脱氮反应器，水解发酵罐与产PHA混菌脱氮反应器相连通，产PHA混菌脱氮反应器中安装有搅拌机B与DO电极。

进一步地，水解发酵罐顶部设置有出气孔，出气孔与集气袋相连接。