一種基于固定化藻菌體系的污水深度處理裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于污水深度處理領(lǐng)域，具體涉及一種基于固定化藻菌體系的污水深度處理裝置，包括進(jìn)水口、進(jìn)水槽、通孔、生物反應(yīng)區(qū)、彈性立體填料、轉(zhuǎn)籠、傳動(dòng)裝置、光照裝置、溢流堰、出水槽、出水口、排泥口、曝氣裝置；所述進(jìn)水槽位于整個(gè)裝置的外圍，進(jìn)水槽的一側(cè)設(shè)有污水進(jìn)水口，進(jìn)水槽底部均勻分布6個(gè)通孔；所述進(jìn)水槽底部通孔與生物反應(yīng)區(qū)相通；所述生物反應(yīng)區(qū)包括彈性立體填料和轉(zhuǎn)籠；所述轉(zhuǎn)籠上連接有傳動(dòng)裝置；所述光照裝置對(duì)稱分布在生物反應(yīng)區(qū)兩側(cè)；所述出水槽位于光照裝置外側(cè)，出水槽底部設(shè)有污水出水口；所述曝氣裝置位于整個(gè)裝置的底部；所述污水深度處理裝置的底部設(shè)有排泥口。本發(fā)明脫氮除磷效率高，運(yùn)行成本低，能有效減少二次污染。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種基于固定化藻菌體系的污水深度處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于污水深度處理領(lǐng)域，具體涉及一種適用于污水深度處理的生物反應(yīng)裝置。
技術(shù)背景
[0002]大量含氮磷的工農(nóng)業(yè)廢水和生活污水排入水體，導(dǎo)致我國(guó)湖泊和河流等水域的富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題非常突出，嚴(yán)重威脅著水生生態(tài)平衡和飲用水安全。
[0003]目前，我國(guó)城鎮(zhèn)污水廠普遍面臨著經(jīng)現(xiàn)有常規(guī)二級(jí)處理后出水中氮磷含量仍然較高，不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的問(wèn)題(城鎮(zhèn)污水處理廠污染物一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)GB18918-2002)。為提高脫氮除磷效率，城鎮(zhèn)污水廠主要采用加大化學(xué)試劑投加量的技術(shù)工藝強(qiáng)化，但此方法存在成本較高、易產(chǎn)生二次污染等問(wèn)題。
[0004]藻菌體系是一種在自然界中廣泛存在的藻與菌的共生體系，將該體系固定化后用于城鎮(zhèn)污水深度處理，具有處理效率高、成本低且二次污染少的優(yōu)點(diǎn)。目前，固定化藻菌污水深度處理裝置所采用的固定化形式主要分為內(nèi)固定和外固定，內(nèi)固定化一般采用包埋法，具體有兩類(lèi):一類(lèi)是天然高分子凝膠載體，如瓊脂、海藻酸鈉等;另一類(lèi)是有機(jī)合成高分子凝膠載體，如聚丙烯酰胺凝膠、聚乙烯醇凝膠等，部分有機(jī)類(lèi)包埋材料具有毒性，在污水處理中會(huì)產(chǎn)生二次污染。包埋法普遍存在固定化強(qiáng)度不高的問(wèn)題，載體易溶解，影響處理效果。同時(shí)，包埋法操作較為復(fù)雜，處理成本高;外固定化主要采用掛膜法，該方法操作簡(jiǎn)單，成本較低，易于工程化應(yīng)用，常用的有接種掛膜法和自然掛膜法。接種掛膜法相較于自然掛膜法，具有掛膜周期短、生物量多、生物膜結(jié)構(gòu)致密等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際運(yùn)用中具有更強(qiáng)的適應(yīng)能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述情況，本發(fā)明提供一種基于固定化藻菌體系的污水深度處理裝置，采用接種掛膜法固定，可實(shí)現(xiàn)氮磷同步去除，操作簡(jiǎn)單，且能有效防止二次污染；以聚乙烯彈性立體填料作為掛膜載體，具有很強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力，便于藻菌回收利用;藻類(lèi)為城鎮(zhèn)污水處理廠污水中篩選出的優(yōu)勢(shì)絲狀藻種;菌類(lèi)則由氧化溝活性污泥馴化而來(lái)，因此，在實(shí)際污水處理上具有很好的適應(yīng)性和運(yùn)用前景。
[0006]本發(fā)明解決的技術(shù)方案是，包括進(jìn)水口、進(jìn)水槽、通孔、生物反應(yīng)區(qū)、彈性立體填料、轉(zhuǎn)籠、傳動(dòng)裝置、光照裝置、溢流堰、出水槽、出水口、排泥口、曝氣裝置;所述進(jìn)水槽位于整個(gè)污水深度處理裝置的外圍，進(jìn)水槽的一側(cè)設(shè)有污水進(jìn)水口，進(jìn)水槽底部均勻分布6個(gè)通孔;所述進(jìn)水槽底部通孔與生物反應(yīng)區(qū)相通;所述生物反應(yīng)區(qū)包括內(nèi)部彈性立體填料和轉(zhuǎn)籠;所述轉(zhuǎn)籠上連接有傳動(dòng)裝置;所述光照裝置對(duì)稱設(shè)置在生物反應(yīng)區(qū)兩側(cè);所述出水槽位于光照裝置外側(cè)，出水槽底部設(shè)有一污水出水口；所述曝氣裝置位于整個(gè)污水深度處理裝置的底部;所述污水深度處理裝置的底部還設(shè)有排泥口。
[0007]本發(fā)明的一種基于固定化藻菌體系的污水深度處理裝置進(jìn)一步設(shè)置:在聚乙烯彈性立體填料上按藻菌干重總質(zhì)量濃度0.3g/L，藻菌干重比1:5?5:1投加短帶鞘藻和馴化后的活性污泥。
[0008]本發(fā)明的一種基于固定化藻菌體系的污水深度處理裝置進(jìn)一步設(shè)置:光照裝置為可活動(dòng)抽出燈箱。
[0009]本發(fā)明的一種基于固定化藻菌體系的污水深度處理裝置進(jìn)一步設(shè)置:出水槽內(nèi)壁上方設(shè)有溢流堰。
[0010]本發(fā)明具有以下有益效果:
(1)本發(fā)明提供了一種以聚乙烯彈性立體填料作為掛膜載體，以城鎮(zhèn)污水處理廠污水中篩選出的優(yōu)勢(shì)絲狀藻種一短帶鞘藻為藻源，與經(jīng)馴化后的城鎮(zhèn)污水廠氧化溝活性污泥為菌種構(gòu)建了藻菌體系。該藻菌體系適合城鎮(zhèn)污水處理廠水質(zhì)，脫氮除磷效率高、運(yùn)行成本低，具有抗沖擊負(fù)荷能力，同時(shí)便于藻菌回收利用。
(2)本發(fā)明光照裝置為可活動(dòng)抽出的燈箱，便于及時(shí)清除由于趨光性而生長(zhǎng)在燈箱表面的藻類(lèi)，以持續(xù)保證充足的光照，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行。
(3)本發(fā)明在掛膜完成后無(wú)需再啟動(dòng)曝氣裝置，可利用藻菌體系可互利共生，自給自足，節(jié)約了運(yùn)行成本。
(4)本發(fā)明提供了一種周進(jìn)周出的幅流式布水均勻的固定化藻菌體系污水深度處理裝置，為城鎮(zhèn)污水深度處理提供了新思路。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明反應(yīng)裝置A-A的剖面圖
[0012]圖2是本發(fā)明反應(yīng)裝置的俯視圖
[0013]圖中:1-進(jìn)水口、2-進(jìn)水槽、3-通孔、4-生物反應(yīng)區(qū)、5-彈性立體填料、6-轉(zhuǎn)籠、7_傳動(dòng)裝置、8-光照裝置、9-溢流堰、I O-出水槽、11 -出水口、12-排泥口、13-曝氣裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說(shuō)明。
[0015]本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋?zhuān)洳⒉皇菍?duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說(shuō)明書(shū)后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒(méi)有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專(zhuān)利法的保護(hù)。
[0016]實(shí)施例1，如圖1和圖2所示:一種基于固定化藻菌體系的污水深度處理裝置，包括進(jìn)水口 1、進(jìn)水槽2、通孔3、生物反應(yīng)區(qū)4、彈性立體填料5、轉(zhuǎn)籠6、傳動(dòng)裝置7、光照裝置8、溢流堰9、出水槽10、出水口 11、排泥口 12、曝氣裝置13。
[0017]該污水深度處理裝置為周進(jìn)周出的幅流式污水深度處理裝置。進(jìn)水槽2位于整個(gè)污水深度處理裝置的外圍，進(jìn)水槽的一側(cè)設(shè)有污水進(jìn)水口 I，進(jìn)水槽底部均勻分布6個(gè)通孔3;進(jìn)水槽底部通孔與生物反應(yīng)區(qū)4相通;生物反應(yīng)區(qū)4由彈性立體填料5和轉(zhuǎn)籠6構(gòu)成，轉(zhuǎn)籠6上連接有傳動(dòng)裝置7，并由傳動(dòng)裝置7驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)籠6內(nèi)部填充有彈性立體填料5，彈性立體填料5上按藻菌干重總質(zhì)量濃度0.3g/L，藻菌干重比1:5?5:1投加短帶鞘藻和馴化后的活性污泥，構(gòu)成固定化藻菌體系，該體系可隨著轉(zhuǎn)籠6的轉(zhuǎn)動(dòng)，均勻地接受分布在轉(zhuǎn)籠兩側(cè)光照裝置8的光照，光照裝置8為可活動(dòng)抽出的燈箱，便于及時(shí)清除由于趨光性而生長(zhǎng)在燈箱表面的藻類(lèi)，以持續(xù)保證充足的光照，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行；出水槽10位于光照裝置8外側(cè)，出水槽底部設(shè)有一污水出水口 11;曝氣裝置13位于整個(gè)污水深度處理裝置的底部，掛膜期間開(kāi)啟曝氣裝置9;污水深度處理裝置的底部還設(shè)有排泥口 12。
[0018]該裝置的發(fā)明目的在于用于常規(guī)二級(jí)處理后的污水深度處理，因此，試驗(yàn)污水模擬某城鎮(zhèn)污水處理廠二沉池進(jìn)水水質(zhì)配制，進(jìn)水中的主要水質(zhì)指標(biāo):氨氮(NH/-N)為2mg/L，總磷(TP)為0.7mg/L，化學(xué)需氧量(CODcr)為50mg/L。
[0019]本發(fā)明的工作過(guò)程如下:
(1)掛膜啟動(dòng):在生物反應(yīng)區(qū)4的轉(zhuǎn)籠6內(nèi)部填充彈性立體填料5，彈性立體填料5上按藻菌干重總質(zhì)量濃度0.3g/L，藻菌干重比1:5?5:1接種短帶鞘藻和馴化后的活性污泥，同時(shí)，開(kāi)啟曝氣裝置，掛膜24h?48h后，停止曝氣，掛膜完成。
(2)裝置運(yùn)行:掛膜完成后，模擬污水經(jīng)進(jìn)水口I流入進(jìn)水槽2，再經(jīng)進(jìn)水槽2底部的通孔3均勻進(jìn)入裝置內(nèi)，含有氮磷的污水與生物反應(yīng)區(qū)4的固定化藻菌體系反應(yīng)，其反應(yīng)原理:藻類(lèi)通過(guò)光合作用利用水中的碳源和氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，合成自身細(xì)胞物質(zhì)并釋放出O2;好氧細(xì)菌則利用水中O2對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行分解與轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生CO2和氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，以維持藻類(lèi)的生長(zhǎng)繁殖，如此循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)脫氮除磷的目的。測(cè)定得知，未啟動(dòng)曝氣裝置的運(yùn)行期間，水中溶解氧仍穩(wěn)定在1.5mg/Lο經(jīng)過(guò)生物反應(yīng)區(qū)4處理，水力停留時(shí)間12h后，污水從生物反應(yīng)區(qū)上部溢流堰9流入出水槽10，再?gòu)某鏊?11排出，同時(shí)，由于沉降原理，生物反應(yīng)區(qū)脫落的生物膜及沉淀物可定期從底部排泥口 12排出。定期抽出燈箱，對(duì)燈箱表面由于趨光性而貼壁的藻類(lèi)進(jìn)行處理。經(jīng)該固定化藻菌體系裝置處理后，出水水質(zhì)為:氨氮(NH/-N):0.3mg/L，總磷(TP):0.4mg/L，化學(xué)需氧量(CODcr):17mg/L，達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于固定化藻菌體系的污水深度處理裝置，包括進(jìn)水口1、進(jìn)水槽2、通孔3、生物反應(yīng)區(qū)4、彈性立體填料5、轉(zhuǎn)籠6、傳動(dòng)裝置7、光照裝置8、溢流堰9、出水槽1、出水口 11、排泥口 12、曝氣裝置13，其特征在于，所述進(jìn)水槽2位于整個(gè)污水深度處理裝置的外圍，進(jìn)水槽的一側(cè)設(shè)有污水進(jìn)水口 I，進(jìn)水槽底部均勻分布6個(gè)通孔3;所述進(jìn)水槽底部通孔與生物反應(yīng)區(qū)4相通;所述生物反應(yīng)區(qū)4包括內(nèi)部彈性立體填料5和轉(zhuǎn)籠6;所述轉(zhuǎn)籠6上連接有傳動(dòng)裝置7;所述光照裝置8對(duì)稱分布在生物反應(yīng)區(qū)4兩側(cè);所述出水槽10位于光照裝置8外側(cè)，出水槽底部設(shè)有一污水出水口 11;所述曝氣裝置13位于整個(gè)污水深度處理裝置的底部;所述污水深度處理裝置的底部還設(shè)有排泥口 12。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于固定化藻菌體系的污水深度處理裝置，其特征在于:所述生物反應(yīng)區(qū)藻菌干重總質(zhì)量投加濃度為0.3 g/L，藻菌干重比為1:5?5:1。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于固定化藻菌體系的污水深度處理裝置，其特征在于:所述污水深度處理裝置為一種周進(jìn)周出幅流式固定化藻菌體系污水深度處理裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于固定化藻菌體系的污水深度處理裝置，其特征在于:所述填料材料為聚乙烯彈性立體填料。5.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種基于固定化藻菌體系的污水深度處理裝置，其特征在于:所述藻類(lèi)為絲狀短帶鞘藻。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于固定化藻菌體系的污水深度處理裝置，其特征在于:所述光照裝置為可活動(dòng)抽出的燈箱。
【文檔編號(hào)】C02F3/32GK105858899SQ201610287328
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月4日
【發(fā)明人】葛飛, 蔣甜, 劉娜, 黃以林, 鄧志毅, 李峰
【申請(qǐng)人】湘潭大學(xué)