一种基于固定化藻菌体系的污水深度处理装置的制造方法
【专利摘要】本发明属于污水深度处理领域，具体涉及一种基于固定化藻菌体系的污水深度处理装置，包括进水口、进水槽、通孔、生物反应区、弹性立体填料、转笼、传动装置、光照装置、溢流堰、出水槽、出水口、排泥口、曝气装置；所述进水槽位于整个装置的外围，进水槽的一侧设有污水进水口，进水槽底部均匀分布6个通孔；所述进水槽底部通孔与生物反应区相通；所述生物反应区包括弹性立体填料和转笼；所述转笼上连接有传动装置；所述光照装置对称分布在生物反应区两侧；所述出水槽位于光照装置外侧，出水槽底部设有污水出水口；所述曝气装置位于整个装置的底部；所述污水深度处理装置的底部设有排泥口。本发明脱氮除磷效率高，运行成本低，能有效减少二次污染。
【专利说明】
一种基于固定化藻菌体系的污水深度处理装置
技术领域
[0001 ]本发明属于污水深度处理领域，具体涉及一种适用于污水深度处理的生物反应装置。
技术背景
[0002]大量含氮磷的工农业废水和生活污水排入水体，导致我国湖泊和河流等水域的富营养化问题非常突出，严重威胁着水生生态平衡和饮用水安全。
[0003]目前，我国城镇污水厂普遍面临着经现有常规二级处理后出水中氮磷含量仍然较高，不能稳定达标排放的问题(城镇污水处理厂污染物一级A排放标准GB18918-2002)。为提高脱氮除磷效率，城镇污水厂主要采用加大化学试剂投加量的技术工艺强化，但此方法存在成本较高、易产生二次污染等问题。
[0004]藻菌体系是一种在自然界中广泛存在的藻与菌的共生体系，将该体系固定化后用于城镇污水深度处理，具有处理效率高、成本低且二次污染少的优点。目前，固定化藻菌污水深度处理装置所采用的固定化形式主要分为内固定和外固定，内固定化一般采用包埋法，具体有两类:一类是天然高分子凝胶载体，如琼脂、海藻酸钠等;另一类是有机合成高分子凝胶载体，如聚丙烯酰胺凝胶、聚乙烯醇凝胶等，部分有机类包埋材料具有毒性，在污水处理中会产生二次污染。包埋法普遍存在固定化强度不高的问题，载体易溶解，影响处理效果。同时，包埋法操作较为复杂，处理成本高;外固定化主要采用挂膜法，该方法操作简单，成本较低，易于工程化应用，常用的有接种挂膜法和自然挂膜法。接种挂膜法相较于自然挂膜法，具有挂膜周期短、生物量多、生物膜结构致密等优点，在实际运用中具有更强的适应能力。
【发明内容】
[0005]针对上述情况，本发明提供一种基于固定化藻菌体系的污水深度处理装置，采用接种挂膜法固定，可实现氮磷同步去除，操作简单，且能有效防止二次污染；以聚乙烯弹性立体填料作为挂膜载体，具有很强的抗冲击负荷能力，便于藻菌回收利用;藻类为城镇污水处理厂污水中筛选出的优势丝状藻种;菌类则由氧化沟活性污泥驯化而来，因此，在实际污水处理上具有很好的适应性和运用前景。
[0006]本发明解决的技术方案是，包括进水口、进水槽、通孔、生物反应区、弹性立体填料、转笼、传动装置、光照装置、溢流堰、出水槽、出水口、排泥口、曝气装置;所述进水槽位于整个污水深度处理装置的外围，进水槽的一侧设有污水进水口，进水槽底部均匀分布6个通孔;所述进水槽底部通孔与生物反应区相通;所述生物反应区包括内部弹性立体填料和转笼;所述转笼上连接有传动装置;所述光照装置对称设置在生物反应区两侧;所述出水槽位于光照装置外侧，出水槽底部设有一污水出水口；所述曝气装置位于整个污水深度处理装置的底部;所述污水深度处理装置的底部还设有排泥口。
[0007]本发明的一种基于固定化藻菌体系的污水深度处理装置进一步设置:在聚乙烯弹性立体填料上按藻菌干重总质量浓度0.3g/L，藻菌干重比1:5?5:1投加短带鞘藻和驯化后的活性污泥。
[0008]本发明的一种基于固定化藻菌体系的污水深度处理装置进一步设置:光照装置为可活动抽出灯箱。
[0009]本发明的一种基于固定化藻菌体系的污水深度处理装置进一步设置:出水槽内壁上方设有溢流堰。
[0010]本发明具有以下有益效果:
(1)本发明提供了一种以聚乙烯弹性立体填料作为挂膜载体，以城镇污水处理厂污水中筛选出的优势丝状藻种一短带鞘藻为藻源，与经驯化后的城镇污水厂氧化沟活性污泥为菌种构建了藻菌体系。该藻菌体系适合城镇污水处理厂水质，脱氮除磷效率高、运行成本低，具有抗冲击负荷能力，同时便于藻菌回收利用。
(2)本发明光照装置为可活动抽出的灯箱，便于及时清除由于趋光性而生长在灯箱表面的藻类，以持续保证充足的光照，从而实现连续运行。
(3)本发明在挂膜完成后无需再启动曝气装置，可利用藻菌体系可互利共生，自给自足，节约了运行成本。
(4)本发明提供了一种周进周出的幅流式布水均匀的固定化藻菌体系污水深度处理装置，为城镇污水深度处理提供了新思路。
【附图说明】
[0011]图1是本发明反应装置A-A的剖面图
[0012]图2是本发明反应装置的俯视图
[0013]图中:1-进水口、2-进水槽、3-通孔、4-生物反应区、5-弹性立体填料、6-转笼、7_传动装置、8-光照装置、9-溢流堰、I O-出水槽、11 -出水口、12-排泥口、13-曝气装置。
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】作详细说明。
[0015]本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
[0016]实施例1，如图1和图2所示:一种基于固定化藻菌体系的污水深度处理装置，包括进水口 1、进水槽2、通孔3、生物反应区4、弹性立体填料5、转笼6、传动装置7、光照装置8、溢流堰9、出水槽10、出水口 11、排泥口 12、曝气装置13。
[0017]该污水深度处理装置为周进周出的幅流式污水深度处理装置。进水槽2位于整个污水深度处理装置的外围，进水槽的一侧设有污水进水口 I，进水槽底部均匀分布6个通孔3;进水槽底部通孔与生物反应区4相通;生物反应区4由弹性立体填料5和转笼6构成，转笼6上连接有传动装置7，并由传动装置7驱动而转动，转笼6内部填充有弹性立体填料5，弹性立体填料5上按藻菌干重总质量浓度0.3g/L，藻菌干重比1:5?5:1投加短带鞘藻和驯化后的活性污泥，构成固定化藻菌体系，该体系可随着转笼6的转动，均匀地接受分布在转笼两侧光照装置8的光照，光照装置8为可活动抽出的灯箱，便于及时清除由于趋光性而生长在灯箱表面的藻类，以持续保证充足的光照，从而实现连续运行；出水槽10位于光照装置8外侧，出水槽底部设有一污水出水口 11;曝气装置13位于整个污水深度处理装置的底部，挂膜期间开启曝气装置9;污水深度处理装置的底部还设有排泥口 12。
[0018]该装置的发明目的在于用于常规二级处理后的污水深度处理，因此，试验污水模拟某城镇污水处理厂二沉池进水水质配制，进水中的主要水质指标:氨氮(NH/-N)为2mg/L，总磷(TP)为0.7mg/L，化学需氧量(CODcr)为50mg/L。
[0019]本发明的工作过程如下:
(1)挂膜启动:在生物反应区4的转笼6内部填充弹性立体填料5，弹性立体填料5上按藻菌干重总质量浓度0.3g/L，藻菌干重比1:5?5:1接种短带鞘藻和驯化后的活性污泥，同时，开启曝气装置，挂膜24h?48h后，停止曝气，挂膜完成。
(2)装置运行:挂膜完成后，模拟污水经进水口I流入进水槽2，再经进水槽2底部的通孔3均匀进入装置内，含有氮磷的污水与生物反应区4的固定化藻菌体系反应，其反应原理:藻类通过光合作用利用水中的碳源和氮磷等营养物质，合成自身细胞物质并释放出O2;好氧细菌则利用水中O2对有机污染物进行分解与转化，产生CO2和氮磷等营养物质，以维持藻类的生长繁殖，如此循环，从而实现脱氮除磷的目的。测定得知，未启动曝气装置的运行期间，水中溶解氧仍稳定在1.5mg/Lο经过生物反应区4处理，水力停留时间12h后，污水从生物反应区上部溢流堰9流入出水槽10，再从出水口 11排出，同时，由于沉降原理，生物反应区脱落的生物膜及沉淀物可定期从底部排泥口 12排出。定期抽出灯箱，对灯箱表面由于趋光性而贴壁的藻类进行处理。经该固定化藻菌体系装置处理后，出水水质为:氨氮(NH/-N):0.3mg/L，总磷(TP):0.4mg/L，化学需氧量(CODcr):17mg/L，达到城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准。
【主权项】
1.一种基于固定化藻菌体系的污水深度处理装置，包括进水口1、进水槽2、通孔3、生物反应区4、弹性立体填料5、转笼6、传动装置7、光照装置8、溢流堰9、出水槽1、出水口 11、排泥口 12、曝气装置13，其特征在于，所述进水槽2位于整个污水深度处理装置的外围，进水槽的一侧设有污水进水口 I，进水槽底部均匀分布6个通孔3;所述进水槽底部通孔与生物反应区4相通;所述生物反应区4包括内部弹性立体填料5和转笼6;所述转笼6上连接有传动装置7;所述光照装置8对称分布在生物反应区4两侧;所述出水槽10位于光照装置8外侧，出水槽底部设有一污水出水口 11;所述曝气装置13位于整个污水深度处理装置的底部;所述污水深度处理装置的底部还设有排泥口 12。2.根据权利要求1所述的一种基于固定化藻菌体系的污水深度处理装置，其特征在于:所述生物反应区藻菌干重总质量投加浓度为0.3 g/L，藻菌干重比为1:5?5:1。3.根据权利要求1所述的一种基于固定化藻菌体系的污水深度处理装置，其特征在于:所述污水深度处理装置为一种周进周出幅流式固定化藻菌体系污水深度处理装置。4.根据权利要求1所述的一种基于固定化藻菌体系的污水深度处理装置，其特征在于:所述填料材料为聚乙烯弹性立体填料。5.根据权利要求1和2所述的一种基于固定化藻菌体系的污水深度处理装置，其特征在于:所述藻类为丝状短带鞘藻。6.根据权利要求1所述的一种基于固定化藻菌体系的污水深度处理装置，其特征在于:所述光照装置为可活动抽出的灯箱。
【文档编号】C02F3/32GK105858899SQ201610287328
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月4日
【发明人】葛飞, 蒋甜, 刘娜, 黄以林, 邓志毅, 李峰
【申请人】湘潭大学