專利名稱：序批式懸浮填料生物膜污水處理裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于水處理設備領域，特別涉及一種序批式懸浮填料生物膜污水處理裝置。
背景技術：
生物膜法污水處理是使微生物例如硝化菌和反硝化菌固著在填料表面，呈膜狀生 長，來實現(xiàn)污水處理的技術。一般可分為生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法等，雖然它們 的結(jié)構(gòu)差別很大，但其基本原理相同，即通過廢水與生物膜的接觸，進行固液兩相的傳質(zhì)， 通過生物膜進行有機物的生物降解，使廢水得以凈化。生物膜法具有較高的處理效率，對于 受有機物及氨氮輕度污染水體有明顯的效果。但生物膜法的微生物掛膜技術還存在許多沒 有解決的問題。如今，污水生物處理技術不斷完善，但從目前國內(nèi)外的應用情況看，現(xiàn)有污水生物 處理工藝還存在工藝流程較為復雜，需較大的占地面積和較高的基建投資，且運行的維護 和管理難度較大等缺點。利用活性污泥和生物膜的復合工藝在解決傳統(tǒng)工藝存在的問題時 有其獨到的特性和優(yōu)點?；钚晕勰喾ň哂刑幚砟芰Υ?、處理效率高和出水水質(zhì)好的優(yōu)點，其 各種變形工藝具有較好的脫氮除磷性能，在城市污水處理中得到了廣泛的應用；其缺點是 運行不夠穩(wěn)定，易產(chǎn)生污泥膨脹和污泥產(chǎn)量大，對低濃度污水的處理效果較差。生物膜法具 有運行穩(wěn)定、剩余污泥少、管理簡單、對氨氮和難降解污染物去除能力強、能夠適應較大水 質(zhì)范圍變化等優(yōu)點；其中固定填料生物膜污水處理裝置的缺點有填料和其支撐結(jié)構(gòu)需要 較高的初期投資，生物膜脫落產(chǎn)生的細小顆粒不易沉降造成出水濁度較高，填料容易堵塞， 總氮和總磷的去除能力較弱。目前已有生物膜法的相關專利報道，申請?zhí)?00910069639. 4的中國專利申請，以 連續(xù)曝氣_間歇曝氣工藝為基礎，反應器內(nèi)投加活性污泥，以浮動曝氣鏈為曝氣裝置，但浮 動鏈上懸掛填料上的生物膜只起輔助作用。專利《生物接觸氧化池中填料的掛膜方法》(專 利號ZL200710061583. 9)，不能完全滿足生物膜上硝化菌和反硝化菌的生長，達到去除總氮 的目的。專利《污水好氧生物膜處理裝置》(專利號ZL 02157780. 3)，采用固定填料上附生 物膜，但脫落的生物膜容易堵塞填料，顯然影響污水處理效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種序批式懸浮填料生物膜污水處理裝置，即結(jié)合活性污泥 法和生物膜法裝置的優(yōu)點，提供一種能適應低濃度污/廢水和河水，能有效去除COD、氨氮 和總氮，使出水COD、氨氮和總氮均能達到城市污水處理一級排放標準的懸浮填料床污水處 理裝置，以彌補現(xiàn)有技術的不足。本發(fā)明的裝置包括水箱，該水箱經(jīng)由管路、水泵、配水頭后與反應器相連；反應器 內(nèi)裝有螺旋攪拌器、與曝氣機相連的曝氣頭和與水泵相連的配水頭；水泵、曝氣機、螺旋攪 拌器以及閥門與時間控制器相連，其特征是上述反應器內(nèi)還裝有懸浮填料，且配水頭還與
3閥門相連通而又起到排水作用。本發(fā)明改進的序批式懸浮填料生物膜污水處理反應器的創(chuàng)立原理是基于活性污 泥法和生物膜法的結(jié)合，既同時具有生物膜法和活性污泥法的優(yōu)點，又具有序批式SBR運 行方式帶來的好處。通過投加懸浮填料作為微生物附著生長的填料，增加反應器中的污泥 濃度，提高硝化細菌和反硝化細菌的固著量、增強抵御外界環(huán)境變化的能力和抗沖擊負荷 的能力，從而也強化了系統(tǒng)對COD、氨氮和總氮的去除能力。特別是當活性污泥法和生物膜 法的處理效果達到極限時，序批式懸浮填料床污水處理工藝將會顯現(xiàn)出其獨特優(yōu)勢。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于1.本發(fā)明采用的填料為懸浮填料，使用該類型填料使反應器兼有活性污泥法和生 物膜法的優(yōu)點，水力停留時間短，出水水質(zhì)好；2.本發(fā)明在反應器內(nèi)設螺旋攪拌器，保證填料與基質(zhì)充分接觸而獲得充足的營 養(yǎng)，發(fā)揮所有懸浮填料生物膜的作用，提高污水處理效率；3.本發(fā)明采用序批式的運行方式，可以自動控制進水時間、曝氣時間、沉淀時間、 排水時間和攪拌時間，保證COD、氨氮和總氮的去除效果。本發(fā)明設備簡單，操作簡便，易于控制，投資小，耗能少。并且污泥產(chǎn)生量小，污水 處理效果好，是一種適用于各種污/廢水和河水的序批式懸浮填料污水處理裝置。


圖1 本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。其中1水箱、2水泵、3時間控制器、4閥門、5曝氣機、6配水頭、7曝氣頭、8懸浮填 料、9反應器、10螺旋攪拌器、11管路。
具體實施例方式以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。如圖1所示，本發(fā)明的裝置包括水箱1，該水箱1經(jīng)由管路11、水泵2、配水頭6后 與反應器9相連；反應器9內(nèi)裝有螺旋攪拌器10、與曝氣機5相連的曝氣頭7和與水泵2相 連的配水頭6 ；水泵2、曝氣機5、螺旋攪拌器10以及閥門4與時間控制器3相連，其特征是 上述反應器9內(nèi)還裝有懸浮填料8，且配水頭6還與閥門9相連通而又起到排水作用。上述懸浮填料8是塑料多面空心球或者聚氨酯網(wǎng)狀海綿塊；上述塑料多面空心球 是半徑20mm，密度0. 13g/cm3的球體。本發(fā)明的裝置采用改進的序批式方法運行，包括如下步驟在進水階段開啟水 泵2，同時關閉閥門4、曝氣機5和螺旋攪拌器10 ；好氧曝氣階段關閉水泵2和閥門4，開啟 曝氣機5和螺旋攪拌器10 ；缺氧反應階段關閉水泵2、閥門4和曝氣機5，開啟螺旋攪拌器 10 ；沉淀階段關閉水泵2、閥門4、曝氣機5和螺旋攪拌器10 ；排水階段關閉水泵2、曝氣 機5和螺旋攪拌器10，打開閥門4。反應器運行過程中，在好氧曝氣階段和缺氧反應階段開 啟螺旋攪拌器10，保證廢水與懸浮填料8的充分接觸，提高污/廢水和河水處理效率。實施例1上述反應器9的容積為10L，內(nèi)加懸浮填料8是塑料多面空心球填料(半徑20mm、 密度0. 13g/cm3)，啟動掛膜成功后，開始進水，進水的污水水質(zhì)為C0D&120 140mg/L，
4NH/-N25 30mg/L，TN 30 35mg/L，pH 7 7. 2。采用的運行條件為瞬時進水，缺氧攪 拌反應2h，好氧曝氣反應6h，缺氧攪拌反應3h，沉淀lh，瞬時排水。處理效果C0D去除率 為85. 6%，氨氮去除率為100%，總氮去除率為67. 3%，出水水質(zhì)達到城市污水一級排放標準。實施例2上述反應器9的容積為10L，內(nèi)加的懸浮填料8是聚氨酯網(wǎng)狀海綿塊，啟動掛膜成 功后，開始進水，進水的污水水質(zhì)為=CODcr 120 140mg/L, NH4+_N 25 30mg/L, TN 30 35mg/L，pH 7 7. 2。采用的運行條件為瞬時進水，缺氧攪拌反應2h，好氧曝氣反應6h，缺 氧攪拌反應3h，沉淀lh，瞬時排水。本發(fā)明的COD的去除率為81.2%、NH4+去除率為100%、 總氮去除率為62.8%。
權(quán)利要求
一種序批式懸浮填料生物膜污水處理裝置，包括水箱(1)，該水箱(1)經(jīng)由管路(11)通過水泵(2)、配水頭(6)后與反應器(9)相連；反應器(9)內(nèi)裝有螺旋攪拌器(10)、與曝氣機(5)相連的曝氣頭(7)和與水泵(2)相連的配水頭(6)；水泵(2)、曝氣機(5)、螺旋攪拌器(10)以及閥門(4)與時間控制器(3)相連，其特征在于上述反應器(9)內(nèi)還裝有懸浮填料(8)；且配水頭(6)還與閥門(4)相連通而又起到排水作用。
2.如權(quán)利要求1所述的一種序批式懸浮填料生物膜污水處理裝置，其特征在于上述懸 浮填料(8)是塑料多面空心球或者聚氨酯網(wǎng)狀海綿塊。
3.如權(quán)利要求2所述的一種序批式懸浮填料生物膜污水處理裝置，其特征在于上述塑 料多面空心球是半徑20mm，密度0. 13g/cm3的球體。
4.權(quán)利要求1所述的序批式懸浮填料生物膜污水處理裝置的運行方式，包括進水階 段開啟水泵(2)進水，同時關閉閥門(4)、曝氣機(5)和螺旋攪拌器(10)；好氧曝氣階段 關閉水泵⑵和閥門(4)，開啟曝氣機(5)；缺氧反應階段關閉水泵(2)、閥門(4)和曝氣 機(5)；沉淀階段關閉水泵(2)、閥門(4)、曝氣機(5)和螺旋攪拌器(10)；和排水階段關 閉水泵(2)、曝氣機(5)和螺旋攪拌器(10)，經(jīng)由閥門(4)排水，其特征是在好氧曝氣階段 和缺氧反應階段均開啟螺旋攪拌器(10)以保證廢水與懸浮填料(8)充分接觸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種序批式懸浮填料生物膜污水處理裝置。該裝置包括水箱，該水箱經(jīng)由管路、水泵、配水頭后與反應器相連；反應器內(nèi)裝有螺旋攪拌器、與曝氣機相連的曝氣頭和與水泵相連的配水頭；水泵、曝氣機、螺旋攪拌器以及閥門與時間控制器相連，其特征是上述反應器內(nèi)還裝有懸浮填料；懸浮填料是塑料多面空心球或者聚氨酯網(wǎng)狀海綿塊；且配水頭還與閥門相連通而又起到排水作用。本發(fā)明裝置同時具有生物膜法和活性污泥法的優(yōu)點，又采用改進的序批式的運行方式，可以自動控制進水時間、曝氣時間、沉淀時間、排水和攪拌時間，保證COD、氨氮和總氮的去除效果，是一種適用于各種污/廢水和河水的序批式懸浮填料污水處理裝置。
文檔編號C02F9/14GK101913732SQ201010246280
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月4日
發(fā)明者佘宗蓮, 李茜, 郭亮, 馬啟敏 申請人:中國海洋大學