一種三段式生物膜反應(yīng)器凈化有毒污水的裝置和方法
【專利摘要】一種三段式生物膜反應(yīng)器凈化有毒污水的裝置，由三段式生物膜反應(yīng)器、納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置、三級(jí)反沖篩濾裝置、浸沒(méi)式中空纖維膜四部分組成。本發(fā)明還公開(kāi)了利用上述裝置進(jìn)行污水處理的方法。本發(fā)明的出水質(zhì)量高，透明度好，可用于園林灌溉及場(chǎng)地沖刷等用途，處理后的污水中腐殖質(zhì)降低95％以上，微生物數(shù)目降低99％，出水水質(zhì)透明度高。
【專利說(shuō)明】一種三段式生物膜反應(yīng)器凈化有毒污水的裝置和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種三段式生物膜反應(yīng)器凈化有毒污水的裝置。
[0002] 本發(fā)明還涉及利用上述裝置凈化有毒污水的方法。

【背景技術(shù)】
[0003] 生物膜反應(yīng)器是在反應(yīng)器中添加各種填料以便微生物附著生長(zhǎng)使在填料上形成 了一層生物構(gòu)成的類似于膜的結(jié)構(gòu)，此工藝適合多種微生物生長(zhǎng)繁殖，生物膜相多樣化， 并且不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹，不需污泥回流，易于管理，但是生物膜反應(yīng)器處理污水也有很多弊 端：
[0004] (1)填料構(gòu)造不盡合理容易堵塞；
[0005] (2)對(duì)含有有毒廢水根本無(wú)法應(yīng)用；
[0006] (3)抗沖擊性較差等。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種三段式生物膜反應(yīng)器凈化有毒污水的裝置。
[0008] 本發(fā)明的又一目的在于提供一種利用上述裝置凈化有毒污水的方法。
[0009] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的三段式生物膜反應(yīng)器凈化有毒污水的裝置，主要 結(jié)構(gòu)為：
[0010] 三段式生物膜反應(yīng)器，底部設(shè)有排泥孔，排泥孔上方設(shè)置一攪拌機(jī)，攪拌機(jī)周?chē)?設(shè)有流動(dòng)填料，流動(dòng)填料上方安裝一鋼網(wǎng)防止流動(dòng)填料上行流失，鋼網(wǎng)上方布設(shè)有生物膜 填料，生物膜填料由下至上1/3處設(shè)有納米曝氣盤(pán)；由上述結(jié)構(gòu)，將三段式生物膜反應(yīng)器4 內(nèi)分為三段，下端為厭氧生物濾池，鋼網(wǎng)上方與納米曝氣盤(pán)之間為缺氧生物膜反應(yīng)段，納米 曝氣盤(pán)上方為好氧生物膜反應(yīng)段；三段式生物膜反應(yīng)器的出水口連接納米曝氣凝聚-微渦 流絮凝裝置；
[0011] 納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置底部設(shè)有螺旋輸泥器和出泥口，納米曝氣凝 聚-微渦流絮凝裝置連接三段式生物膜反應(yīng)器出水口的一側(cè)為主反應(yīng)區(qū)，用于完成納米氣 浮-凝聚過(guò)程，相鄰主反應(yīng)區(qū)為絮體攔截區(qū)，相鄰絮體攔截區(qū)的為絮體二次攔截區(qū)；主反應(yīng) 區(qū)內(nèi)設(shè)有微渦流混凝器，主反應(yīng)區(qū)內(nèi)部上方有通入〇 2的納米曝氣頭，主反應(yīng)區(qū)頂端設(shè)有用 以添加混凝劑的加藥裝置；絮體攔截區(qū)內(nèi)鋪設(shè)有用于絮體攔截沉淀的斜管；絮體二次攔截 區(qū)內(nèi)部填充有聚丙烯的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填料，立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填料下方鋪設(shè)一納米曝氣頭，絮 體二次攔截區(qū)底部設(shè)置有出水口，出水通過(guò)液壓泵連接旋三級(jí)反沖篩濾裝置的進(jìn)水口；
[0012] 三級(jí)反沖篩濾裝置水池的進(jìn)水口處設(shè)有一進(jìn)水堰，出水口處設(shè)有回流槽，三級(jí)反 沖篩濾裝置內(nèi)部由多孔網(wǎng)格分為上部的集水池和下部的分流倉(cāng)兩個(gè)部分，分流倉(cāng)為緊密排 列的圓筒狀；多孔網(wǎng)格上方中央安放一納米曝氣頭，埋設(shè)在填充的篩濾填料中，篩濾填料上 方靠近進(jìn)水堰處設(shè)有一阻流板，靠近回流槽的一側(cè)設(shè)有一通入〇 2的曝氣管，曝氣管設(shè)有多 個(gè)細(xì)孔曝氣孔，曝氣孔垂直向上，篩濾填料安裝有超聲波發(fā)生儀；分流倉(cāng)的下方為儲(chǔ)水箱， 儲(chǔ)水箱外壁涂刷避光黑色涂料，其內(nèi)壁均勻負(fù)載一層非金屬摻雜的光催化劑，其底部安裝 有紫外滅菌燈，且滅菌燈之間設(shè)置有通入〇3的曝氣納米曝氣頭，儲(chǔ)水箱內(nèi)剩余的空間填充 有半導(dǎo)體負(fù)載填料；三級(jí)反沖篩濾裝置的出水直接導(dǎo)入超濾裝置內(nèi)；
[0013] 中空纖維超濾器安置于超濾裝置中，納米曝氣機(jī)設(shè)置在中空纖維超濾器的下方， 出水采用液壓泵進(jìn)行負(fù)壓出水方式。
[0014] 所述三段式生物膜反應(yīng)器凈化有毒污水的裝置中，三段式生物膜反應(yīng)器內(nèi)的流動(dòng) 填料為納米型粉煤灰燒結(jié)分子篩。
[0015] 所述三段式生物膜反應(yīng)器凈化有毒污水的裝置中，生物膜填料的結(jié)構(gòu)是將醛化纖 維或滌綸絲壓在內(nèi)圈是雪花狀塑料枝條的雙圈大塑料環(huán)上，使纖維束均勻分布。
[0016] 所述三段式生物膜反應(yīng)器凈化有毒污水的裝置其中，三級(jí)反沖篩濾裝置中的篩濾 填料選取石英砂、改性錳砂與合成分子篩填料混合。
[0017] 所述三段式生物膜反應(yīng)器凈化有毒污水的裝置中，三段式生物膜反應(yīng)器、納米曝 氣凝聚-微渦流絮凝裝置、三級(jí)反沖篩濾裝置的篩濾池和儲(chǔ)水池以及超濾裝置內(nèi)的納米曝 氣頭分別與一納米曝氣機(jī)連接。
[0018] 所述三段式生物膜反應(yīng)器凈化有毒污水的裝置中，三段式生物膜反應(yīng)器、納米曝 氣凝聚-微渦流絮凝裝置、三級(jí)反沖篩濾裝置的反沖洗時(shí)納米曝氣頭進(jìn)氣為〇 2，用于混凝攪 拌和清潔填料；三級(jí)反沖篩濾裝置的儲(chǔ)水池及超濾裝置的納米曝氣頭進(jìn)氣為〇3，通過(guò)納米 曝氣強(qiáng)化羥基自由基的產(chǎn)生過(guò)程。
[0019] 所述三段式生物膜反應(yīng)器凈化有毒污水的裝置中，超濾裝置內(nèi)中空纖維超濾器采 用尼龍中空纖維，膜孔徑為0. 4微米。
[0020] 本發(fā)明提供的利用一述三段式生物膜反應(yīng)器凈化有毒污水的裝置進(jìn)行污水處理 的方法：
[0021] 污水自三段式生物膜反應(yīng)器底部向上流動(dòng)過(guò)程中經(jīng)歷厭氧、缺氧、好氧三段生物 處理，在厭氧生物濾池中，兼性厭氧發(fā)酵菌先將易降解大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子的VFA ; 聚磷菌吸收小分子有機(jī)物合成PHB儲(chǔ)存在細(xì)胞內(nèi)，同時(shí)將聚磷水解成正磷酸鹽，釋放到污 水中，使污水中磷濃度升高；在缺氧生物膜反應(yīng)段內(nèi)，硝化菌在低氧條件下對(duì)污水內(nèi)氨氮進(jìn) 行硝化反應(yīng)，反硝化菌吸收了小分子有機(jī)物作為碳源，污水中硝酸根被反硝化為N 2，散逸出 來(lái)；同時(shí)缺氧環(huán)境導(dǎo)致磷的釋放，在好氧生物膜反應(yīng)段內(nèi)，微生物消解污水中殘余的有機(jī) 物，并且脫除剩余的氨氮。此時(shí)污水內(nèi)碳源在前兩步內(nèi)已經(jīng)大量消耗，聚磷菌主要靠分解內(nèi) 部?jī)?chǔ)存的PHB獲得能量進(jìn)行繁殖，同時(shí)吸收儲(chǔ)存污水內(nèi)的磷；污泥沉淀至生物濾池內(nèi)，由排 泥口排出，污水部分回流與進(jìn)水混合，降低進(jìn)水負(fù)荷，并對(duì)殘余硝氮有再處理功效；上清液 使用納米曝氣機(jī)進(jìn)水管抽至納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置內(nèi)的主反應(yīng)區(qū)內(nèi)進(jìn)行納米氣 浮-凝聚處理后，于微渦流混凝器再次凝聚-絮凝，而后自流至絮體攔截區(qū)，絮體在斜管的 攔截作用下沉至反應(yīng)器底部，定時(shí)在螺旋輸送器的帶動(dòng)下自出泥口定期排出，澄清液溢流 至絮體二次攔截區(qū)，在立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填料的作用下進(jìn)行二次攔截，過(guò)濾后的清液自出水口 排出進(jìn)入三級(jí)反沖篩濾裝置；
[0022] 在三級(jí)反沖篩濾裝置中，儲(chǔ)水箱內(nèi)納米曝氣頭不連續(xù)工作，空氣自多孔網(wǎng)格向上 鼓起，分割成小氣泡，間歇沖散篩濾填料上的致密污物層，污染物質(zhì)層破碎成片狀浮起，在 曝氣管的浮力以及進(jìn)水沖擊擋流板向右推力的協(xié)同作用下，溢流至回流槽，使篩濾填料截 留的污染物集中排除裝置外，與進(jìn)水混合重新處理，以延長(zhǎng)三級(jí)反沖篩濾裝置使用壽命及 反洗周期；
[0023] 儲(chǔ)水箱內(nèi)的納米曝氣頭采用03曝氣，由于納米氣泡具有龐大的數(shù)量、比表面積、緩 慢的上升速度等特性，同時(shí)氣泡在水中停留時(shí)間長(zhǎng)，增加了氣液接觸面積、接觸時(shí)間，利于 臭氧溶于水中，克服了臭氧難溶于水的缺點(diǎn)；微氣泡內(nèi)部具有較大的壓力且納米氣泡破裂 時(shí)界面消失，周?chē)h(huán)境劇烈改變產(chǎn)生的化學(xué)能促使產(chǎn)生更多的羥基自由基· 0H，增強(qiáng)〇3氧 化分解有機(jī)物的能力；且納米級(jí)別〇3氣泡與紫外滅菌燈、半導(dǎo)體負(fù)載填料共存于儲(chǔ)水箱，提 高高級(jí)氧化效果，可有效提高· 0H產(chǎn)生率，經(jīng)三級(jí)反沖篩濾裝置處理的污水進(jìn)入超濾裝置 內(nèi)經(jīng)中空纖維超濾器進(jìn)行超濾，出水采用液壓泵進(jìn)行負(fù)壓出水方式，去除污水中的剩余懸 浮物，使出水達(dá)到中水回用標(biāo)準(zhǔn)。
[0024] 所述的方法中，三段式生物膜反應(yīng)器、納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置、三級(jí)反沖 篩濾裝置的反沖洗時(shí)納米曝氣頭進(jìn)氣為〇2，用于混凝攪拌和清潔填料；三級(jí)反沖篩濾裝置 的儲(chǔ)水池及超濾裝置的納米曝氣頭進(jìn)氣為〇3，通過(guò)納米曝氣強(qiáng)化羥基自由基的產(chǎn)生過(guò)程。
[0025] 本發(fā)明三段式生物膜反應(yīng)器凈化有毒污水的裝置中的三段式生物膜反應(yīng)器，分厭 氧、缺氧、好氧三段處理污水，降解污水中有機(jī)污染物，同時(shí)完成脫氮除磷的步驟；又本發(fā) 明采用混凝的方法有效降低污水濁度，捕捉生物膜反應(yīng)器出水中分散的細(xì)小膠體及懸浮顆 粒，有效防止處理過(guò)程形成的絮凝體直徑小，密度輕的問(wèn)題，避免了沉淀效果不理想的后 果。同時(shí)本發(fā)明的三級(jí)反沖篩濾裝置采用納米曝氣技術(shù)強(qiáng)化高級(jí)氧化過(guò)程，三級(jí)反沖篩濾 裝置中納米二氧化鈦晶體作為光觸媒在紫外燈照射下激發(fā)極具氧化力的自由負(fù)離子，同時(shí) 在納米曝氣過(guò)程中以及超聲波發(fā)生過(guò)程激發(fā)的能量亦可發(fā)生并加強(qiáng)自由負(fù)離子的產(chǎn)生，達(dá) 成光催化效果；而自由負(fù)離子以及其擺脫共價(jià)鍵的束縛后留下空位，與納米氣泡表面帶有 的電荷同時(shí)產(chǎn)生微電解效果，大量產(chǎn)生羥基自由基對(duì)污染物質(zhì)進(jìn)行氧化，對(duì)篩濾過(guò)后出水 中痕量有機(jī)污染物進(jìn)行無(wú)選擇性的氧化分解，降低出水毒性，防止污水進(jìn)入自然環(huán)境有所 生物富集，最終威脅到人體本身。本發(fā)明的出水質(zhì)量高，透明度好，可用于園林灌溉及場(chǎng)地 沖刷等用途。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026] 圖1是本發(fā)明的裝置示意圖。
[0027] 附圖中主要組件符號(hào)說(shuō)明：
[0028] 1溫度控制儀；2加熱帶；3感溫探頭；4三段式生物膜反應(yīng)器；5生物膜填料；6主 反應(yīng)區(qū)；7、7八、78、7(：、70納米曝氣頭；8加藥裝置；9絮體攔截區(qū)；10斜管 ；11納米曝氣凝 聚-微渦流絮凝裝置；12絮體二次攔截區(qū)；13立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填料；14第一閥門(mén)；15第二閥 門(mén)；16增壓泵；17進(jìn)水堰；18阻流板；19混合填料；20三級(jí)反沖篩濾裝置；21曝氣管；22回 流槽；23多孔網(wǎng)格；24分流倉(cāng)；25超濾裝置；26中空纖維超濾器；27納米曝氣機(jī)；28第二閥 門(mén)；29第一閘閥；30第二閘閥；31半導(dǎo)體負(fù)載填料；32紫外滅菌燈；33儲(chǔ)水箱；34通氣管； 35出水口；36出泥口；37螺旋輸送器；38微渦流混凝器；39流動(dòng)填料；40排泥孔；41攪拌 機(jī)；42進(jìn)水口；43鋼網(wǎng)；44納米曝氣盤(pán)；45超聲波發(fā)生儀。

【具體實(shí)施方式】
[0029] 本發(fā)明提供的三段式生物膜反應(yīng)器凈化有毒污水的裝置可以高效凈化有毒污水 中污染物質(zhì)（如：氮、磷、有機(jī)物、微生物、病原菌、懸浮顆粒、膠體等）。
[0030] 請(qǐng)參閱圖1。本發(fā)明提供的三段式生物膜反應(yīng)器凈化有毒污水的裝置，其主要結(jié)構(gòu) 包括：
[0031 ] 三段式生物膜反應(yīng)器4,底部設(shè)有排泥孔40，排泥孔40上方設(shè)置一攪拌機(jī)41，攪拌 機(jī)41的周?chē)佋O(shè)有低密度的流動(dòng)填料39,該低密度流動(dòng)填料39采用納米型粉煤灰燒結(jié)分 子篩。流動(dòng)填料39上方安置一鋼網(wǎng)43防止流動(dòng)填料39上行流失，鋼網(wǎng)43上方布設(shè)有組 合填料5,該組合填料5是由生物膜生長(zhǎng)在填料的表面，組合填料5由下至上1/3處設(shè)有納 米曝氣盤(pán)44。三段式生物膜反應(yīng)器內(nèi)組合填料為組合式生物填料，其結(jié)構(gòu)是將塑料圓片壓 扣改成雙圈大塑料環(huán)，將醛化纖維或滌綸絲壓在環(huán)的環(huán)圈上，使纖維束均勻分布；內(nèi)圈是雪 花狀塑料枝條，既能掛膜，又能有效切割氣泡，提高氧的轉(zhuǎn)移速率和利用率。
[0032] 整個(gè)生物膜反應(yīng)器4內(nèi)分為三段，最下端為厭氧生物過(guò)濾段，鋼網(wǎng)43至納米曝氣 盤(pán)44之間為缺氧生物膜反應(yīng)段，納米曝氣盤(pán)44上方為好氧生物膜反應(yīng)段。污水自生物膜 反應(yīng)器4底部的進(jìn)水口 42向上流動(dòng)過(guò)程中經(jīng)歷厭氧、缺氧、好氧三段生物處理，在厭氧生物 過(guò)濾段中，兼性厭氧發(fā)酵菌先將易降解大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子的VFA;聚磷菌吸收小 分子有機(jī)物合成PHB儲(chǔ)存在細(xì)胞內(nèi)，同時(shí)將聚磷水解成正磷酸鹽，釋放到污水中，使污水中 磷濃度升高；在缺氧生物膜反應(yīng)段內(nèi)，硝化菌在低氧條件下對(duì)污水內(nèi)氨氮進(jìn)行硝化反應(yīng)，反 硝化菌吸收了小分子有機(jī)物作為碳源，污水中硝酸根被反硝化為N 2，散逸出來(lái)，同時(shí)缺氧環(huán) 境導(dǎo)致磷的釋放；在好氧生物膜反應(yīng)段內(nèi)，微生物消解污水中殘余的有機(jī)物，并且脫除剩余 的氨氮。此時(shí)污水內(nèi)碳源在前兩步內(nèi)已經(jīng)大量消耗，聚磷菌主要靠分解內(nèi)部?jī)?chǔ)存的PHB獲 得能量進(jìn)行繁殖，同時(shí)吸收儲(chǔ)存污水內(nèi)的磷；污泥沉淀至厭氧生物過(guò)濾段的濾池內(nèi)，由排泥 口 40排出，污水部分回流與進(jìn)水混合，降低進(jìn)水負(fù)荷，并對(duì)殘余硝氮有再處理功效。上清液 使用納米曝氣機(jī)進(jìn)水管抽至納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置11內(nèi)，進(jìn)行混凝處理。
[0033] 納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置11分為左、中、右三個(gè)部分（按圖面所示方向）， 底部設(shè)有螺旋輸泥器37。納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置11的左邊（即連接生物膜反應(yīng) 器4 一端）為主反應(yīng)區(qū)6,用于完成納米氣浮-凝聚過(guò)程，中央為絮體攔截區(qū)9,右邊為絮體 二次攔截區(qū)12。主反應(yīng)區(qū)6內(nèi)填充微渦流混凝器38,其內(nèi)部上方有納米曝氣頭7,納米曝氣 頭7用有機(jī)玻璃固定；在主反應(yīng)區(qū)6的頂端有加藥裝置8用以添加混凝劑。位于中間段的 絮體攔截區(qū)9鋪設(shè)有斜管10用于絮體攔截沉淀；位于右邊段的絮體二次攔截區(qū)12內(nèi)部填 充有聚丙烯的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填料13,立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填料13下方鋪設(shè)一納米曝氣頭7A，立體 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填料13底部設(shè)置出水口 35,通過(guò)液壓泵連接旋三級(jí)反沖篩濾裝置20。
[0034] 本發(fā)明在納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置中，采用納米曝氣技術(shù)改進(jìn)混凝工藝的 凝聚過(guò)程，主要分為三個(gè)步驟：
[0035] (A)微納米曝氣前期氣浮過(guò)程：微納米氣泡傳質(zhì)過(guò)程中，污水中的微細(xì)污染物顆 粒俘獲在氣泡表面或與氣泡粘附在一起，在氣泡上升過(guò)程中帶動(dòng)微細(xì)污染物顆粒上浮至水 體表面，達(dá)成氣浮作用從而實(shí)現(xiàn)清水與懸浮顆粒物、膠體的分離；
[0036] (B)微納米曝氣中期加藥混凝過(guò)程：利用微納米氣泡發(fā)生過(guò)程的強(qiáng)烈沖擊力以及 上浮過(guò)程中的氣液兩相相對(duì)運(yùn)動(dòng)、氣泡爆炸時(shí)局部產(chǎn)生的高溫高壓狀態(tài)和爆破力，對(duì)污水 進(jìn)行熱補(bǔ)償?shù)耐瑫r(shí)施加強(qiáng)烈攪拌作用，迅速將混凝劑分散至待處理水體的各處，使混凝劑 與污水快速均勻混合，打散包裹住混凝劑的膠體塊，提高其分散程度，促進(jìn)膠體相互碰撞凝 聚成絮體。
[0037] 而當(dāng)混凝劑被包裹形成絮體后，在納米曝氣下絮體成長(zhǎng)質(zhì)量更高，成長(zhǎng)過(guò)大的絮 體在納米曝氣的作用下會(huì)破碎成較小絮體從而恢復(fù)并保持絮凝能力（絮體過(guò)大會(huì)使總表 面積減小，吸附能力下降），密實(shí)度較低的絮體在納米曝氣的剪切力作用下會(huì)破碎并重新絮 凝成密實(shí)度較高的絮體，有利于沉淀分離。
[0038] (C)微納米曝氣后期熱斷裂過(guò)程：利用微納米曝氣過(guò)程產(chǎn)生的以及氣泡爆炸時(shí)局 部產(chǎn)生的高溫高壓狀態(tài)實(shí)現(xiàn)絮體薄弱處的斷裂，進(jìn)而重新撞擊、吸附污水中膠體、懸浮物以 形成更加穩(wěn)固的絮體。
[0039] (D)為了讓形成的絮體更好的吸附脫穩(wěn)膠體而成長(zhǎng)的絮凝過(guò)程，本發(fā)明同時(shí)使用 微渦流混凝器，渦流反應(yīng)器形成的微渦旋流動(dòng)能有效地促進(jìn)水中微粒的擴(kuò)散與碰撞。一方 面，混凝劑水解形成膠體在微渦流作用下快速擴(kuò)散并與水中膠體充分碰撞，使水中膠體快 速脫穩(wěn)；另一方面，水中脫穩(wěn)膠體在微渦流作用下具有更多碰撞機(jī)會(huì)，因而具有更高的凝聚 效率。
[0040] 污水經(jīng)過(guò)納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置內(nèi)的主反應(yīng)區(qū)進(jìn)行納米氣浮-凝聚處理 后，于微渦流混凝器再次凝聚-絮凝，而后自流至中間絮體攔截區(qū)，絮體在斜管的攔截作用 下沉至反應(yīng)器底部，定時(shí)在螺旋輸送器的帶動(dòng)下自出泥口定期排出，澄清液溢流至右側(cè)絮 體二次攔截區(qū)，在高密度立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填料的作用下進(jìn)行二次攔截，過(guò)濾后的清液自出水 口排出。二次攔截區(qū)填料定期清洗，清洗時(shí)同時(shí)開(kāi)啟填料底部納米曝氣頭，利用納米曝氣技 術(shù)沖擊、氧化、氣浮及高溫作用協(xié)同清洗。出水通過(guò)液壓泵導(dǎo)入三級(jí)反沖篩濾裝置。
[0041] 三級(jí)反沖篩濾裝置20的進(jìn)水口處設(shè)有一進(jìn)水堰17,出水口處設(shè)有回流槽22,三級(jí) 反沖篩濾裝置20內(nèi)部由多孔網(wǎng)格23分為上部的水池和下部的儲(chǔ)水箱33兩個(gè)部分。三級(jí) 反沖篩濾裝置20內(nèi)部的儲(chǔ)水箱33與水池兩部分連接一通氣管34通往大氣，以防止三級(jí)反 沖篩濾裝置內(nèi)壓力過(guò)高造成裝置破裂甚至爆炸。
[0042] 多孔網(wǎng)格23為兩層，中間鋪設(shè)并固定一層不銹鋼網(wǎng)，多孔網(wǎng)格23的下方設(shè)置有緊 密排列的圓筒狀的分流倉(cāng)24分割空間，防止局部壓力過(guò)大沖破多孔網(wǎng)格23。多孔網(wǎng)格23 上方中央安放一納米曝氣頭7B埋設(shè)在填充的混合填料19中，混合填料19選取石英砂、改 性錳砂與合成分子篩。納米曝氣頭7B通過(guò)流量計(jì)與一曝氣機(jī)連接?；旌咸盍?9靠近進(jìn)水 堰17處設(shè)有一阻流板18,靠近回流槽22的一側(cè)設(shè)有一曝氣管21，曝氣管21設(shè)有多個(gè)細(xì) 孔曝氣孔，曝氣孔垂直向上?；旌咸盍?9中安裝有超聲波發(fā)生儀45。分流倉(cāng)24的下方為 儲(chǔ)水箱33,儲(chǔ)水箱33外壁涂刷避光黑色涂料，其內(nèi)壁均勻負(fù)載一層非金屬摻雜的光催化劑 (如碳摻雜的納米Ti0 2粉體），其底部安裝有紫外滅菌燈32,且滅菌燈32之間設(shè)置有03的 曝氣納米曝氣頭7C，儲(chǔ)水箱33內(nèi)剩余的空間填充有半導(dǎo)體負(fù)載填料31 (如負(fù)載納米Ti02 的立體網(wǎng)狀聚丙烯填料），無(wú)需使用分散劑，并減少催化劑的流失現(xiàn)象。
[0043] 污水自三級(jí)反沖篩濾裝置的進(jìn)水堰進(jìn)入，在進(jìn)水堰的物理結(jié)構(gòu)作用下由水平方向 導(dǎo)為堅(jiān)直向上，在重力作用下撞擊在擋流板上，以防止水流直接撞擊填料影響處理效果；污 水經(jīng)過(guò)填料的過(guò)濾，流至下方集水池，集水池內(nèi)納米曝氣頭的進(jìn)氣為〇 3，通過(guò)納米曝氣大量 獲得羥基自由基，與紫外滅菌燈，半導(dǎo)體負(fù)載填料共同提高高級(jí)氧化效果，同時(shí)其中富含羥 自由基的出水在裝置進(jìn)行反洗時(shí)，沖刷篩濾填料，較好的做到填料清潔與再生。
[0044] 使用三級(jí)反沖篩濾裝置時(shí)，水箱內(nèi)納米曝氣頭不連續(xù)工作，空氣自多孔板向上鼓 起，分割成小氣泡，間歇沖散篩濾填料上的致密污物層，污染物質(zhì)層破碎成片狀浮起，在曝 氣管的浮力以及進(jìn)水沖擊擋流板向右推力的協(xié)同作用下，溢流至回流槽，使填料截留的污 染物集中排除裝置外，與進(jìn)水混合重新處理。延長(zhǎng)篩濾裝置使用壽命及反洗周期，對(duì)于進(jìn)水 濁度較低的情況，甚至可以無(wú)需反沖洗，不斷運(yùn)行凈化有毒污水。
[0045] 水箱內(nèi)納米曝氣頭采用03曝氣，由于納米氣泡具有龐大的數(shù)量、比表面積、緩慢的 上升速度等特性，同時(shí)氣泡在水中停留時(shí)間長(zhǎng)，增加了氣液接觸面積、接觸時(shí)間，利于臭氧 溶于水中，克服了臭氧難溶于水的缺點(diǎn)；微氣泡內(nèi)部具有較大的壓力且納米氣泡破裂時(shí)界 面消失，周?chē)h(huán)境劇烈改變產(chǎn)生的化學(xué)能促使產(chǎn)生更多的羥基自由基· 0H，增強(qiáng)03氧化分 解有機(jī)物的能力；且納米級(jí)別氣泡與紫外滅菌燈、半導(dǎo)體負(fù)載填料共存于集水池，提_ _ 級(jí)氧化效果，可有效提高· 0H產(chǎn)生率。
[0046] 三級(jí)反沖篩濾裝置的出水直接導(dǎo)入超濾裝置25內(nèi)。
[0047] 超濾裝置25,內(nèi)部使用中空纖維超濾器26進(jìn)行超濾，中空纖維超濾器26的膜孔徑 為0. 4微米，其造價(jià)低，維護(hù)方便，被廣泛使用。中空纖維超濾器直接置于超濾裝置中，納米 曝氣頭7D設(shè)置在中空纖維超濾器26的正下方，膜表面的錯(cuò)流是由納米曝氣機(jī)27和納米曝 氣頭7D產(chǎn)生的納米氣泡攪動(dòng)產(chǎn)生的，高溫納米氣泡的氣流攪動(dòng)在膜表面產(chǎn)生剪切力以及 湍流流動(dòng)，無(wú)須較高的進(jìn)水流速即可使膜表面的濃差極化層變薄，積累物質(zhì)被帶走。出水采 用液壓泵進(jìn)行負(fù)壓出水方式，高效去除污水中的剩余懸浮物，使出水達(dá)到中水回用標(biāo)準(zhǔn)。中 空纖維超濾器26采用尼龍中空纖維。
[0048] 本發(fā)明的三段式生物膜反應(yīng)器凈化有毒污水的裝置中，其三段式生物膜反應(yīng)器、 納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置、三級(jí)反沖篩濾裝置的篩濾池和儲(chǔ)水池以及超濾裝置內(nèi) 的納米曝氣頭（盤(pán)）分別與一納米曝氣機(jī)連接。其中的三段式生物膜反應(yīng)器、納米曝氣凝 聚-微渦流絮凝裝置、三級(jí)反沖篩濾裝置的反沖洗時(shí)納米曝氣頭進(jìn)氣為〇 2，用于混凝攪拌和 清潔填料；三級(jí)反沖篩濾裝置的儲(chǔ)水池及超濾裝置的納米曝氣頭進(jìn)氣為〇3，通過(guò)納米曝氣 強(qiáng)化羥基自由基的產(chǎn)生過(guò)程。
[0049] 本發(fā)明的生物膜反應(yīng)器下端為厭氧生物濾池，濾池內(nèi)填充低密度的流動(dòng)填料納米 型粉煤灰燒結(jié)分子篩，分子篩輕質(zhì)低密度，污水自底部進(jìn)入時(shí)，分子篩填料隨進(jìn)水不斷翻滾 流動(dòng)，防止反應(yīng)器堵塞，同時(shí)可以提高工藝的抗沖擊性能，在進(jìn)水毒性負(fù)荷高的階段，分子 篩的吸附性能可以吸附污水中毒性物質(zhì)，在進(jìn)水毒性負(fù)荷較低的階段，分子篩的毒性物質(zhì) 源源不斷的緩釋出來(lái)進(jìn)行處理；鋼網(wǎng)上方與納米曝氣盤(pán)之間為缺氧生物膜反應(yīng)段，納米曝 氣盤(pán)上方為好氧生物膜反應(yīng)段，采用納米曝氣機(jī)曝氣、多段反應(yīng)環(huán)境根據(jù)微生物的生理活 動(dòng)篩選定向微生物進(jìn)行污水凈化。后續(xù)采用納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置、三級(jí)反沖篩 濾裝置再度凈化，提高毒性出水水質(zhì)，處理后的污水中腐殖質(zhì)降低95%以上，微生物數(shù)目降 低99%，無(wú)機(jī)毒性物質(zhì)去除率超過(guò)95%，有機(jī)毒性物質(zhì)去除率達(dá)到100%，出水水質(zhì)透明度 商。
[0050] 本發(fā)明采用三級(jí)反沖洗技術(shù)進(jìn)行反沖洗：
[0051] -級(jí)反沖洗為曝氣循環(huán)反沖洗，由于污染物質(zhì)在填料表面的堆積，污水難以透過(guò) 填料之間的空隙滲透下去，在篩濾過(guò)程中進(jìn)行反沖洗，開(kāi)啟三級(jí)反沖篩濾裝置20左上角增 壓泵16、曝氣管21并間歇開(kāi)啟多孔板上方納米曝氣頭7,集水池內(nèi)納米曝氣頭不連續(xù)工作， 空氣自多孔板向上鼓起，分割成小氣泡，間歇沖散篩濾填料上的致密污物層，污染物質(zhì)層破 碎成片狀浮起，在曝氣管的浮力以及進(jìn)水沖擊擋流板向右推力的協(xié)同作用下產(chǎn)生波輪效 果，大力清洗填料表層片狀致密污染物，溢流至回流槽，使填料截留的污染物集中排除裝置 夕卜，與進(jìn)水混合重新處理，污水也可繼續(xù)自分子篩空隙滲透下去；一級(jí)反沖洗可延長(zhǎng)篩濾裝 置使用壽命及反洗周期，對(duì)于進(jìn)水濁度較低的情況，甚至可以無(wú)需反沖洗，使裝置不斷運(yùn)行 凈化有毒污水。
[0052] 二級(jí)反沖洗為空氣脈沖反沖洗，由于污水濁度過(guò)高，導(dǎo)致污染物質(zhì)在填料表面的 大量堆積，僅僅靠一級(jí)反沖洗步驟仍不能達(dá)到繼續(xù)篩濾的效果。關(guān)閉第一閥門(mén)14、第二閥門(mén) 28,開(kāi)啟第一閘閥29、第二閥門(mén)15,啟動(dòng)三級(jí)反沖篩濾裝置20右下角增壓泵16、曝氣管21 及兩個(gè)納米曝氣機(jī)頭7,將出水池內(nèi)出水導(dǎo)入集水池中。在回水壓力的作用下，集水池中的 全部空氣受到快速擠壓，沿分壓倉(cāng)上細(xì)孔上升，全部篩濾填料層在上升空氣的強(qiáng)力攪拌，曝 氣管氣流及納米曝氣頭的沖擊力作用下旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，污染物質(zhì)破碎浮起，在曝氣管的浮力以 及進(jìn)水沖擊擋流板向右推力的協(xié)同作用下，溢流至回流槽與初始進(jìn)水混合，待水面快速下 降，過(guò)濾速率重新穩(wěn)定后，關(guān)閉三級(jí)反沖篩濾裝置20右下角增壓泵16、多孔板下方納米曝 氣頭7C、第一閘閥29、第二閥門(mén)15,開(kāi)啟第一閥門(mén)14、第二閥門(mén)28,繼續(xù)進(jìn)行篩濾處理。
[0053] 三級(jí)反沖洗為曝氣湍流反沖洗，此時(shí)一、二級(jí)反沖洗已經(jīng)不足以解決污染物質(zhì)對(duì) 填料的覆蓋、阻塞問(wèn)題，污水大量積聚不得過(guò)濾。此時(shí)關(guān)閉第一閥門(mén)14、第二閥門(mén)28,開(kāi)啟 第一閘閥29、第二閥門(mén)15,啟動(dòng)三級(jí)反沖篩濾裝置20右下角增壓泵16、曝氣管21及兩個(gè)納 米曝氣頭7、超聲波發(fā)生儀45,將出水池內(nèi)出水大量導(dǎo)入集水池中。⑴集水池內(nèi)部空氣沿多 孔板細(xì)孔上升攪拌，填料底部納米曝氣頭開(kāi)始曝氣，填料上方渦輪不斷轉(zhuǎn)動(dòng)；⑵利用納米曝 氣技術(shù)沖擊、氧化、氣浮及高溫作用協(xié)同清洗，上方填料呈現(xiàn)湍流狀態(tài)，進(jìn)行無(wú)規(guī)則高速運(yùn) 動(dòng)狀態(tài)，填料在水流旋渦的沖擊力和氣泡的剪切力作用下相互摩擦，填料上附著的有機(jī)污 染物能夠去除，得到較為純凈的填料；⑶利用超聲波發(fā)生儀在液體介質(zhì)中產(chǎn)生超聲波，在篩 濾填料表面產(chǎn)生空化效應(yīng)，空化汽泡在閉合過(guò)程中破裂時(shí)形成的沖擊波，會(huì)在其周?chē)a(chǎn)生 上千個(gè)氣壓的沖擊壓力，作用在填料表面上破壞污物之間粘性，并使它們迅速分散在反洗 液中，從而達(dá)到填料表面潔凈的效果。⑷空氣排凈后，出水池的出水繼續(xù)導(dǎo)入，富含羥自由 基的出水沖洗湍流狀態(tài)的的填料顆粒表面及微孔，剝離污染物質(zhì)，填料得到再生。（5)而污染 物質(zhì)在水流沖擊力及右側(cè)曝氣管氣浮作用下不斷向上浮至水面，自左端進(jìn)水堰及右端回流 槽流出與初始進(jìn)水混合。經(jīng)過(guò)三級(jí)反沖洗，內(nèi)部污染物被清洗排空殆盡。
[0054] 常規(guī)砂濾是在過(guò)濾過(guò)程中不擾動(dòng)砂層，使水流從砂子細(xì)小縫隙之間流過(guò)。通常采 用不擾動(dòng)砂層，壓實(shí)填料、增加水壓、砂上附加網(wǎng)格等手段改進(jìn)砂濾過(guò)程，讓水流從砂子細(xì) 小縫隙之間流過(guò)，而污染物質(zhì)停留在砂層的表層上。本發(fā)明則是利用擾動(dòng)填料表層，防止污 染物質(zhì)堆積對(duì)水流的順利通過(guò)形成阻力，同時(shí)利用高級(jí)氧化、納米曝氣、氣泡的沖擊力和剪 切力等手段改進(jìn)裝置，利用分子篩、錳砂等填料進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，最后使用三級(jí)反沖洗等改進(jìn) 處理過(guò)程。本裝置對(duì)膠體、纖維、藻類等懸浮物的截留效果好，對(duì)于濁度較低水質(zhì)甚至無(wú)需 反沖洗，即可完成處理過(guò)程，同時(shí)具有去除臭味，滅殺細(xì)菌、病原菌等微生物，分解難降解的 少量殘留表面活化劑、多氯聯(lián)苯等難降解有機(jī)化合物的功效。
[0055] 本發(fā)明的碳摻雜的納米Ti02粉體的制備：采用均勻沉淀法和水熱法兩步過(guò)程制備 碳摻雜的納米Ti0 2。以硫酸鈦和尿素為前驅(qū)，葡萄糖為碳源，具體制備過(guò)程如下：取6. 48g27 硫酸鈦和3. 24g54尿素（硫酸鈦與尿素的摩爾比為1:2)溶于去離子水中，再加入適量的葡 萄糖〇. 6攪拌均勻，1 :2 :0. 023在90°C的條件下反應(yīng)2h。待反應(yīng)結(jié)束后取出反應(yīng)物干燥、 反復(fù)水洗至中性，再次干燥，用球磨機(jī)研磨得到碳摻雜的納米Ti0 2粉體。
[0056] 本發(fā)明的納米Ti02粉體負(fù)載在填料上的方法：采用聚丙烯材質(zhì)的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 填料，將納米1102粉體與去離子水（粉體與水的質(zhì)量比為1 :20)混合，用超聲波超聲成乳 濁液，將潔凈的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填料浸入與乙醇體積比1 :1混合的鈦酸酯偶聯(lián)劑，緩慢攪拌 一段時(shí)間，然后將填料取出放入Ti02乳濁液中繼續(xù)攪拌一段時(shí)間，取出后放入烘箱中干燥 (85°C以下）2h，即制得負(fù)載納米Ti0 2的聚丙烯懸浮填料，其外觀呈淡黃色，膜層較均勻。
【權(quán)利要求】
1. 一種三段式生物膜反應(yīng)器凈化有毒污水的裝置，主要結(jié)構(gòu)為： 三段式生物膜反應(yīng)器，底部設(shè)有排泥孔，排泥孔上方設(shè)置一攪拌機(jī)，攪拌機(jī)周?chē)佋O(shè)有 流動(dòng)填料，流動(dòng)填料上方安裝一鋼網(wǎng)防止流動(dòng)填料上行流失，鋼網(wǎng)上方布設(shè)有生物膜填料， 生物膜填料由下至上1/3處設(shè)有納米曝氣盤(pán)；由上述結(jié)構(gòu)將三段式生物膜反應(yīng)器內(nèi)分為三 段，下端為厭氧生物濾池，鋼網(wǎng)上方與納米曝氣盤(pán)之間為缺氧生物膜反應(yīng)段，納米曝氣盤(pán)上 方為好氧生物膜反應(yīng)段；三段式生物膜反應(yīng)器的出水口連接納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝 置； 納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置底部設(shè)有螺旋輸泥器和出泥口，納米曝氣凝聚-微渦 流絮凝裝置連接三段式生物膜反應(yīng)器出水口的一側(cè)為主反應(yīng)區(qū)，用于完成納米氣浮-凝聚 過(guò)程，相鄰主反應(yīng)區(qū)為絮體攔截區(qū)，相鄰絮體攔截區(qū)的為絮體二次攔截區(qū)；主反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)有 微渦流混凝器，主反應(yīng)區(qū)內(nèi)部上方有通入〇 2的納米曝氣頭，主反應(yīng)區(qū)頂端設(shè)有用以添加混 凝劑的加藥裝置；絮體攔截區(qū)內(nèi)鋪設(shè)有用于絮體攔截沉淀的斜管；絮體二次攔截區(qū)內(nèi)部填 充有聚丙烯的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填料，立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填料下方鋪設(shè)一納米曝氣頭，絮體二次攔 截區(qū)底部設(shè)置有出水口，出水通過(guò)液壓泵連接旋三級(jí)反沖篩濾裝置的進(jìn)水口； 三級(jí)反沖篩濾裝置水池的進(jìn)水口處設(shè)有一進(jìn)水堰，出水口處設(shè)有回流槽，三級(jí)反沖篩 濾裝置內(nèi)部由多孔網(wǎng)格分為上部的集水池和下部的分流倉(cāng)兩個(gè)部分，分流倉(cāng)為緊密排列的 圓筒狀；多孔網(wǎng)格上方中央安放一納米曝氣頭，埋設(shè)在填充的篩濾填料中，篩濾填料上方靠 近進(jìn)水堰處設(shè)有一阻流板，靠近回流槽的一側(cè)設(shè)有一通入〇 2的曝氣管，曝氣管設(shè)有多個(gè)細(xì) 孔曝氣孔，曝氣孔垂直向上，篩濾填料安裝有超聲波發(fā)生儀；分流倉(cāng)的下方為儲(chǔ)水箱，儲(chǔ)水 箱外壁涂刷避光黑色涂料，其內(nèi)壁均勻負(fù)載一層非金屬摻雜的光催化劑，其底部安裝有紫 外滅菌燈，且滅菌燈之間設(shè)置有通入〇 3的曝氣納米曝氣頭，儲(chǔ)水箱內(nèi)剩余的空間填充有半 導(dǎo)體負(fù)載填料；三級(jí)反沖篩濾裝置的出水直接導(dǎo)入超濾裝置內(nèi)； 中空纖維超濾器安置于超濾裝置中，納米曝氣機(jī)設(shè)置在中空纖維超濾器的下方，出水 采用液壓泵進(jìn)行負(fù)壓出水方式。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述三段式生物膜反應(yīng)器凈化有毒污水的裝置，其中，三段式生物 膜反應(yīng)器內(nèi)的流動(dòng)填料為納米型粉煤灰燒結(jié)分子篩。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述三段式生物膜反應(yīng)器凈化有毒污水的裝置，其中，生物膜填料 的結(jié)構(gòu)是將醛化纖維或滌綸絲壓在內(nèi)圈是雪花狀塑料枝條的雙圈大塑料環(huán)上，使纖維束均 勻分布。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述三段式生物膜反應(yīng)器凈化有毒污水的裝置，其中，三級(jí)反沖篩 濾裝置中的篩濾填料選取石英砂、改性錳砂與合成分子篩填料混合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述三段式生物膜反應(yīng)器凈化有毒污水的裝置，其中，三段式生物 膜反應(yīng)器、納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置、三級(jí)反沖篩濾裝置的篩濾池和儲(chǔ)水池以及超 濾裝置內(nèi)的納米曝氣頭分別與一納米曝氣機(jī)連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述三段式生物膜反應(yīng)器凈化有毒污水的裝置，其中，三段式生物 膜反應(yīng)器、納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置、三級(jí)反沖篩濾裝置的反沖洗時(shí)納米曝氣頭進(jìn) 氣為〇 2，用于混凝攪拌和清潔填料；三級(jí)反沖篩濾裝置的儲(chǔ)水池及超濾裝置的納米曝氣頭 進(jìn)氣為〇3，通過(guò)納米曝氣強(qiáng)化羥基自由基的產(chǎn)生過(guò)程。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述三段式生物膜反應(yīng)器凈化有毒污水的裝置，其中，超濾裝置內(nèi) 中空纖維超濾器采用尼龍中空纖維，膜孔徑為0. 4微米。
8. 利用權(quán)利要求1所述三段式生物膜反應(yīng)器凈化有毒污水的裝置進(jìn)行污水處理的方 法： 污水自三段式生物膜反應(yīng)器底部向上流動(dòng)過(guò)程中經(jīng)歷厭氧、缺氧、好氧三段生物處理， 在厭氧生物濾池中，兼性厭氧發(fā)酵菌先將易降解大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子的VFA;聚磷 菌吸收小分子有機(jī)物合成PHB儲(chǔ)存在細(xì)胞內(nèi)，同時(shí)將聚磷水解成正磷酸鹽，釋放到污水中， 使污水中磷濃度升高；在缺氧生物膜反應(yīng)段內(nèi)，硝化菌在低氧條件下對(duì)污水內(nèi)氨氮進(jìn)行硝 化反應(yīng)，反硝化菌吸收了小分子有機(jī)物作為碳源，污水中硝酸根被反硝化為N 2，散逸出來(lái)； 同時(shí)缺氧環(huán)境導(dǎo)致磷的釋放，在好氧生物膜反應(yīng)段內(nèi)，微生物消解污水中殘余的有機(jī)物，并 且脫除剩余的氨氮。此時(shí)污水內(nèi)碳源在前兩步內(nèi)已經(jīng)大量消耗，聚磷菌主要靠分解內(nèi)部?jī)?chǔ) 存的PHB獲得能量進(jìn)行繁殖，同時(shí)吸收儲(chǔ)存污水內(nèi)的磷；污泥沉淀至生物濾池內(nèi)，由排泥口 排出，污水部分回流與進(jìn)水混合，降低進(jìn)水負(fù)荷，并對(duì)殘余硝氮有再處理功效；上清液使用 納米曝氣機(jī)進(jìn)水管抽至納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置內(nèi)的主反應(yīng)區(qū)內(nèi)進(jìn)行納米氣浮-凝 聚處理后，于微渦流混凝器再次凝聚-絮凝，而后自流至絮體攔截區(qū)，絮體在斜管的攔截作 用下沉至反應(yīng)器底部，定時(shí)在螺旋輸送器的帶動(dòng)下自出泥口定期排出，澄清液溢流至絮體 二次攔截區(qū)，在立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填料的作用下進(jìn)行二次攔截，過(guò)濾后的清液自出水口排出進(jìn) 入三級(jí)反沖篩濾裝置； 同時(shí)三級(jí)反沖篩濾裝置的部分出水回流至三段式生物膜反應(yīng)器，調(diào)節(jié)水質(zhì)并刺激微生 物生理活動(dòng)，篩選形成顆粒活性基團(tuán)，基團(tuán)具有分子篩的離子交換等功能。 在三級(jí)反沖篩濾裝置中，儲(chǔ)水箱內(nèi)納米曝氣頭不連續(xù)工作，空氣自多孔網(wǎng)格向上鼓起， 分割成小氣泡，間歇沖散篩濾填料上的致密污物層，污染物質(zhì)層破碎成片狀浮起，在曝氣管 的浮力以及進(jìn)水沖擊擋流板向右推力的協(xié)同作用下，溢流至回流槽，使篩濾填料截留的污 染物集中排除裝置外，與進(jìn)水混合重新處理，以延長(zhǎng)三級(jí)反沖篩濾裝置使用壽命及反洗周 期； 儲(chǔ)水箱內(nèi)的納米曝氣頭采用〇3曝氣，由于納米氣泡具有龐大的數(shù)量、比表面積、緩慢的 上升速度等特性，同時(shí)氣泡在水中停留時(shí)間長(zhǎng)，增加了氣液接觸面積、接觸時(shí)間，利于臭氧 溶于水中，克服了臭氧難溶于水的缺點(diǎn)；微氣泡內(nèi)部具有較大的壓力且納米氣泡破裂時(shí)界 面消失，周?chē)h(huán)境劇烈改變產(chǎn)生的化學(xué)能促使產(chǎn)生更多的羥基自由基· OH，增強(qiáng)03氧化分 解有機(jī)物的能力；且納米級(jí)別〇3氣泡與紫外滅菌燈、半導(dǎo)體負(fù)載填料共存于儲(chǔ)水箱，提高高 級(jí)氧化效果，提高· OH產(chǎn)生率，經(jīng)三級(jí)反沖篩濾裝置處理的污水進(jìn)入超濾裝置內(nèi)經(jīng)中空纖 維超濾器進(jìn)行超濾，出水采用液壓泵進(jìn)行負(fù)壓出水方式，去除污水中的剩余懸浮物，使出水 達(dá)到中水回用標(biāo)準(zhǔn)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，三段式生物膜反應(yīng)器、納米曝氣凝聚-微渦流絮 凝裝置、三級(jí)反沖篩濾裝置的反沖洗時(shí)納米曝氣頭進(jìn)氣為〇 2，用于混凝攪拌和清潔填料；三 級(jí)反沖篩濾裝置的儲(chǔ)水池及超濾裝置的納米曝氣頭進(jìn)氣為〇3，通過(guò)納米曝氣強(qiáng)化羥基自由 基的產(chǎn)生過(guò)程。
【文檔編號(hào)】C02F9/14GK104193080SQ201410357571
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】王雷, 席北斗, 張列宇, 余紅, 黃彩紅, 何小松, 賈璇, 李曹樂(lè) 申請(qǐng)人:中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院