仿生學(xué)純氧生物處理裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種使得中空纖維膜表面的生物膜容易脫落，防止中空纖維膜堵塞，延長(zhǎng)防止中空纖維膜使用壽命，提高生化處理效率和氧的利用率，降低污泥產(chǎn)量的仿生學(xué)純氧生物處理裝置，它包括污水處理池、中空纖維膜，純氧供應(yīng)設(shè)備；中空纖維膜下端固定并與純氧供應(yīng)設(shè)備的氧氣輸出口相通，上端為可隨水流四處擺動(dòng)的自由端。該水草狀的中空纖維膜用于純氧曝氣和用于生物膜的附著載體，曝氣過(guò)程中產(chǎn)生納米級(jí)的氣泡，可有效的被微生物利用，生化處理效率和氧的利用率提高，污泥產(chǎn)量降低。上端可自由擺動(dòng)的中空纖維膜與水流的接觸面積增大，有利于表面老化的生物膜的脫落，防止膜堵塞問(wèn)題的發(fā)生。本實(shí)用新型可用于處理市政污水，石油化工廢水等。
【專利說(shuō)明】仿生學(xué)純氧生物處理裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種新型的仿生學(xué)純氧生物處理裝置，屬于水處理【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)污水處理中，通常采用空氣曝氣法供給活性污泥中微生物所需的氧，但空氣 中氧的分壓低，水中溶解氧濃度低，因此氧的供給及傳遞成為了生物處理工程的主要限制 因素之一。純氧曝氣法是利用純氧進(jìn)行曝氣，并通過(guò)好氧微生物對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行降 解，從而達(dá)到凈化污水效果的一種生物處理裝置，其處理效率明顯高于空氣法。純氧曝氣可 以增加氧分壓，改善傳質(zhì)，獲得較高的溶解氧，其水中溶解氧的濃度可達(dá)40-45mg/L，且通過(guò) 調(diào)節(jié)氧氣流量與壓力可控制水中溶解氧的濃度，使之適合各種水質(zhì)處理的要求。在高溶解 氧的情況下，氧的轉(zhuǎn)移率高，微生物活性高，生化效率高、生化過(guò)程更徹底，剩余污泥少且沉 降性能好，無(wú)異味散發(fā)。
[0003] 選用中空纖維膜作為微生物膜的附著載體，污水在附著生物膜的纖維膜周圍流動(dòng) 時(shí)，水體中的污染物在濃差驅(qū)動(dòng)和微生物吸附等作用下進(jìn)入生物膜內(nèi)，經(jīng)過(guò)生物代謝和增 殖而被微生物利用后，水體中的污染物被同化為微生物菌體固定在生物膜上，或是被分解 成無(wú)機(jī)代謝產(chǎn)物，從而達(dá)到凈化水體的作用。同時(shí)，生物膜的分層結(jié)構(gòu)能夠提供好氧過(guò)程和 厭氧過(guò)程的同時(shí)出現(xiàn)，此條件下，微生物種類多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且生物膜對(duì)微生物能夠起到一 定的保護(hù)作用，可有效降低水流剪切力和有毒有害物質(zhì)對(duì)微生物活性的影響，因此可被用 來(lái)馴化特種微生物，實(shí)現(xiàn)對(duì)特種廢水的高效處理。
[0004] 中空纖維膜比表面積大，且表面有大量凹凸不平的粗糙微觀結(jié)構(gòu)，進(jìn)行純氧曝氣 時(shí)，氧氣在膜內(nèi)被高度分散，可提供較高濃度的氧氣和產(chǎn)生大量納米級(jí)的氣泡，氧的利用率 可大幅度的提高。
[0005] 本實(shí)用新型的目的是提供一種使得中空纖維膜表面的生物膜容易脫落，防止中空 纖維膜堵塞，延長(zhǎng)防止中空纖維膜使用壽命，提高生化處理效率和氧的利用率，降低污泥產(chǎn) 量的仿生學(xué)純氧生物處理裝置。
[0006] 本實(shí)用新型所述的仿生學(xué)純氧生物處理裝置，包括污水處理池、中空纖維膜，純氧 供應(yīng)設(shè)備；中空纖維膜的下端固定并與純氧供應(yīng)設(shè)備的氧氣輸出口相通，上端為可隨水流 四處擺動(dòng)的自由端。
[0007] 上述的仿生學(xué)純氧生物處理裝置，中空纖維膜長(zhǎng)度為1100 - 1500mm，膜絲內(nèi)徑為 0. 9mm，膜絲外徑1. 6mm。
[0008] 上述的仿生學(xué)純氧生物處理裝置，污水處理池下部具有進(jìn)水口，上部具有出水口。
[0009] 上述的仿生學(xué)純氧生物處理裝置，純氧供應(yīng)設(shè)備中具有調(diào)節(jié)氧氣輸出壓力的調(diào)節(jié) 閥。
[0010] 本實(shí)用新型的有益效果：
[0011] 本實(shí)用新型的仿生學(xué)純氧生物處理裝置，利用仿生學(xué)將中空纖維膜設(shè)計(jì)為一種根 部固定，上端可自由擺動(dòng)的類似于水草的裝置，該水草狀的裝置可用于純氧曝氣和用于生 物膜的附著載體，曝氣過(guò)程中產(chǎn)生納米級(jí)的微小氣泡，可更加有效的被微生物利用，生化處 理效率和氧的利用率提高，污泥產(chǎn)量降低。
[0012] 本實(shí)用新型制成的仿生學(xué)中空纖維膜可提供純氧生化的環(huán)境，由于中空纖維膜比 表面積大，氧氣在中空纖維膜內(nèi)被高度分散，使得池中能保持高濃度的溶解氧，產(chǎn)生納米級(jí) 的氣泡，提高氧氣利用率，污水處理池內(nèi)菌群種類豐富，生化效率高，剩余污泥少，有較好的 耐沖擊負(fù)荷能力，生物質(zhì)的停留時(shí)間提商，I旲堵塞問(wèn)題降低，I旲使用壽命提商。
[0013] 本實(shí)用新型中的中空纖維膜作為微生物生長(zhǎng)的附著載體，氧氣透過(guò)膜絲可以直接 被生物膜利用，不需要經(jīng)過(guò)液相邊界層，此過(guò)程大大減小了氧氣的傳質(zhì)阻力，有利于供氧速 度和氧氣利用率的提高，且池內(nèi)菌群種類豐富，可實(shí)現(xiàn)污水的高效處理，另外還可以用來(lái)馴 化特種菌群，處理特種水質(zhì)的污水。
[0014] 本實(shí)用新型中利用仿生學(xué)，設(shè)計(jì)的水草狀的中空纖維膜裝置，根部固定，上端可隨 著水流的流動(dòng)而自由擺動(dòng)，在污水處理中，可增大與水流的接觸面積且利于表面老化的生 物膜的脫落，防止膜堵塞問(wèn)題的發(fā)生。
[0015] 本實(shí)用新型可根據(jù)廢水處理要求，可以通過(guò)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)曝氣壓力控制氧氣供應(yīng) 量，在滿足污水處理池的需氧量同時(shí)，避免氣體的揮發(fā)和浪費(fèi)。
[0016] 本實(shí)用新型可用于處理市政污水，石油化工廢水等，該實(shí)用新型不會(huì)吹脫揮發(fā)性 有機(jī)物，可避免傳統(tǒng)曝氣時(shí)污水中易揮發(fā)物質(zhì)進(jìn)入大氣造成的二次污染問(wèn)題。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1是仿生學(xué)純氧生物處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖中，1污水處理池，2中空纖維膜，3純氧供應(yīng)設(shè)備的氧氣輸出管。

【具體實(shí)施方式】
[0019]參見(jiàn)圖1所示的仿生學(xué)純氧生物處理裝置包括，包括污水處理池1，中空纖維膜2，純氧供應(yīng)設(shè)備。中空纖維膜的下端固定在純氧供應(yīng)設(shè)備的氧氣輸出管3上，并與氧氣輸出 管3相通，中空纖維膜上端為可隨水流四處擺動(dòng)的自由端。氧氣輸出管3上具有調(diào)節(jié)氧氣 輸出壓力的調(diào)節(jié)閥(未示出）。污水處理池左側(cè)下部與進(jìn)水管相通，右側(cè)上部與出水管相通。
[0020] 所述中空纖維膜為中空的絲狀，也可稱之為中空纖維膜絲，其長(zhǎng)度1100_1500mm， 膜絲內(nèi)徑（內(nèi)孔孔徑）為〇? 9mm，膜絲外徑1. 6mm。
[0021] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明：
[0022] 實(shí)施例1 :
[0023] 為比較仿生學(xué)純氧生物處理方法與傳統(tǒng)的空氣曝氣方法的差異，本實(shí)用新型選取 了某生活污水，并同時(shí)采用這兩種方法進(jìn)行處理?？諝馄貧庋b置在常壓狀態(tài)下，用空氣泵進(jìn) 行曝氣，曝氣量為0.7L/min，仿生學(xué)純氧生物處理裝置中的曝氣量為空氣曝氣的1/4。實(shí) 驗(yàn)中選取的生活污水原水的C0D為200-400mg/L，氨氮在20-30mg/L之間。

【權(quán)利要求】
1. 仿生學(xué)純氧生物處理裝置，包括污水處理池，其特征是：它還包括中空纖維膜，純氧 供應(yīng)設(shè)備；中空纖維膜的下端固定并與純氧供應(yīng)設(shè)備的氧氣輸出口相通，上端為可隨水流 四處擺動(dòng)的自由端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿生學(xué)純氧生物處理裝置，其特征是：中空纖維膜長(zhǎng)度 為1100 - 1500mm,膜絲內(nèi)徑為0.9mm,膜絲外徑1.6mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生學(xué)純氧生物處理裝置，其特征是：污水處理池下部具有 進(jìn)水口，上部具有出水口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生學(xué)純氧生物處理裝置，其特征是：純氧供應(yīng)設(shè)備中具有 調(diào)節(jié)氧氣輸出壓力的調(diào)節(jié)閥。
【文檔編號(hào)】C02F3/02GK204079582SQ201420558542
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】葛能強(qiáng), 尤洪梅, 張 杰 申請(qǐng)人:上海原青環(huán)保工程有限公司