公布日：2023.04.04
申請日：2022.11.29
分類(lèi)號：C02F3/30(2006.01)I;C02F1/463(2006.01)I;C02F9/00(2023.01)I
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電絮凝耦合厭氧曝氣生物流化床生化低溫污水處理裝置，旨在進(jìn)一步的提升污水處理裝置抵抗低溫的能力，提高凈水能力。該發(fā)明包括電凝絮單元和生物處理單元，生物處理單元包括依次連接的厭氧池、缺氧池和微好氧池，微好氧池包括若干單元池，缺氧池和各個(gè)單元池連通，所述微好氧池中設有MBBR懸浮填料，利用MBBR工藝的特性，在低溫環(huán)境下維持處理效率，通過(guò)設置多個(gè)微好氧池的單元池，在能耗不變的前提下，提高污水的處理量，利用MBBR工藝中的填料破壞微好氧池中的絲狀菌，維持菌膠團的優(yōu)勢地位。
權利要求書(shū)
1.電絮凝耦合厭氧曝氣生物流化床生化低溫污水處理裝置，其特征是，包括電凝絮單元和生物處理單元，生物處理單元包括依次連接的厭氧池、缺氧池和微好氧池，微好氧池包括若干單元池，缺氧池和各個(gè)單元池連通，所述微好氧池中設有MBBR懸浮填料。
2.根據權利要求1所述的電絮凝耦合厭氧曝氣生物流化床生化低溫污水處理裝置，其特征是，微好氧池的環(huán)境溶解氧濃度控制在0.3-1.0mg/L。
3.根據權利要求1所述的電絮凝耦合厭氧曝氣生物流化床生化低溫污水處理裝置，其特征是，電凝絮單元位于厭氧池或缺氧池中。
4.根據權利要求3所述的電絮凝耦合厭氧曝氣生物流化床生化低溫污水處理裝置，其特征是，電凝絮單元與生物處理單元電導通。
5.根據權利要求1所述的電絮凝耦合厭氧曝氣生物流化床生化低溫污水處理裝置，其特征是，單元池設有出水管道，單元池在靠近出水管道位置設有推流器，單元池通過(guò)出水管道連接的生物池設有防堵結構，防堵結構使得出水管道間歇式地連通。
6.根據權利要求5所述的電絮凝耦合厭氧曝氣生物流化床生化低溫污水處理裝置，其特征是，防堵結構包括驅動(dòng)器、轉動(dòng)盤(pán)、擺臂以及堵水塊，轉動(dòng)盤(pán)轉動(dòng)連接在生物池的側壁上，驅動(dòng)盤(pán)傳動(dòng)連接轉動(dòng)盤(pán)，擺臂鉸接連接在轉動(dòng)盤(pán)的偏心位置，擺臂的另一端轉動(dòng)連接堵水塊，所述堵水塊包括堵水前段和堵水后段，堵水前段的橫截面較出水管道更小，堵水后段的截面形狀與出水管道的橫截面適應，驅動(dòng)盤(pán)驅動(dòng)堵水塊在出水管道中往復運動(dòng)，當堵水后段完全脫離出水管道時(shí)出水管道處于連通狀態(tài)，當堵水后段處于出水管道中時(shí)出水管道處于封閉狀態(tài)。
7.根據權利要求6所述的電絮凝耦合厭氧曝氣生物流化床生化低溫污水處理裝置，其特征是，堵水塊在行程極限時(shí)，所述堵水塊至少有一部分伸出出水管道。
8.根據權利要求5所述的電絮凝耦合厭氧曝氣生物流化床生化低溫污水處理裝置，其特征是，防堵結構包括驅動(dòng)器、轉動(dòng)盤(pán)、擺臂以及堵水塊，轉動(dòng)盤(pán)轉動(dòng)連接在生物池的側壁上，驅動(dòng)盤(pán)傳動(dòng)連接轉動(dòng)盤(pán)，擺臂鉸接連接在轉動(dòng)盤(pán)的偏心位置，擺臂的另一端轉動(dòng)連接堵水塊，堵水塊包括靠近單元池的堵水前段和遠離單元池的堵水后段，堵水前段的橫截面形狀與出水管道的橫截面形狀適應，堵水后段的橫截面較出水管道更小，堵水前段伸出出水管道且堵水前段的的端部設有推料罩，當堵水前段完全脫離出水管道時(shí)出水管道處于連通狀態(tài)，當堵水前段至少有一部分處于出水管道時(shí)出水管道處于封閉狀態(tài)。
9.根據權利要求1或3或4所述的一種電絮凝耦合厭氧曝氣生物流化床生化低溫污水處理裝置，其特征是，電凝絮單元包括陽(yáng)極板和陰極板，陽(yáng)極板和陰極板通過(guò)直流電源電連接，陽(yáng)極板的材料為鋁或鐵。
10.根據權利要求1所述的電絮凝耦合厭氧曝氣生物流化床生化低溫污水處理裝置，其特征是，還包括預處理單元，所述預處理單元包括依次連接的格柵和隔油調節池。
發(fā)明內容
本發(fā)明在現有的MBBR工藝的基礎上提供了一種電絮凝耦合厭氧曝氣生物流化床生化低溫污水處理裝置，它能進(jìn)一步的提升污水處理裝置抵抗低溫的能力，提高凈水能力。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種電絮凝耦合厭氧曝氣生物流化床生化低溫污水處理裝置，包括電凝絮單元和生物處理單元，生物處理單元包括依次連接的厭氧池、缺氧池和微好氧池，微好氧池包括若干單元池，缺氧池和各個(gè)單元池連通，所述微好氧池中設有MBBR懸浮填料。
本申請通過(guò)電凝絮工藝和生物處理工藝結合的方式來(lái)處理污水。電凝絮工藝具體包括金屬陽(yáng)極和石墨陰極，在陰極和陽(yáng)極之間通直流電，以犧牲陽(yáng)極金屬電極產(chǎn)生陽(yáng)離子凝絮劑，通過(guò)凝聚、浮除、還原和氧化分解將污染物從水體中分離。
電凝絮工藝具有操作簡(jiǎn)單、污泥產(chǎn)量少、磷去除率高、水力停留時(shí)間短，彌補了生物除磷的不足，顆粒去除效率高、集約化的處理設施、運行成本低以及具備全部自控的潛力。
生物處理工藝采用活性污泥工藝，具體的，包括厭氧池、缺氧池和微好氧池，微好氧池的溶氧量介于厭氧池和好氧池之間，微好氧工藝融厭氧、好氧、兼氧環(huán)境于同一反應器，相比單純好氧，其體系中微生物更加全面(厭氧、好氧、兼氧菌并存)，各種微生物共同協(xié)同作用，共同完成污水的降解，微好氧工藝對設備的要求更低，由于曝氧量的減少，使得能耗更低。
MBBR工藝包括密度接近水的懸浮填料，各類(lèi)微生物附著(zhù)在懸浮填料上掛膜。生物膜上的微生物不同，生物膜靠近外層的區域生活著(zhù)好氧微生物，里層的區域生活著(zhù)厭氧微生物，沿著(zhù)生物膜的外層到內層，氧氣含量逐漸減少，與內部微生物適應。這樣每個(gè)載體都為一個(gè)微型反應器，使硝化反應和反硝化反應同時(shí)存在，從而提高了處理效果。
本申請將微好氧池分為若干單元池，首先適應MBBR工藝需要的流體優(yōu)化、減少死區的水池造型，其次將原本用于為好氧池曝氣的能源均分用于各個(gè)單元池，在能耗不變的前提下，提高了污水處理裝置單位時(shí)間的處理能力，以空間換時(shí)間，在低溫下提供與常溫下污水處理裝置相近的處理量。
微好氧池中的全面的微生物種類(lèi)使得微好氧池也可以起到厭氧池、缺氧池的功能，因此，可以減少厭氧池、缺氧池的水力停留時(shí)間，提高處理裝置應對沖擊的能力。
作為優(yōu)選，微好氧池的環(huán)境溶解氧濃度控制在0.3-1.0mg/L。微好氧池培育相應的微好氧活性污泥，兼顧厭氧、好氧、兼氧菌，微好氧活性污泥工藝(Microaerobicactivatedsludge,MAS)替換傳統的厭氧、好氧生物處理工藝中的好氧段。這一工藝會(huì )增加絲狀菌，絲狀菌的增加會(huì )抑制起到凈化作用的菌膠團的繁殖和活性。而MBBR工藝中的填料在運動(dòng)的過(guò)程中也會(huì )打斷絲狀菌,鞏固菌膠團的優(yōu)勢地位。
作為優(yōu)選，電凝絮單元位于厭氧池或缺氧池中。上述結構將兩池并作一池，減少了對空間的占用，提高了空間的利用率。
作為優(yōu)選，電凝絮單元與生物處理單元電導通。在適應電場(chǎng)強度下，微生物的細胞膜通透性可能會(huì )增強，其離子通道蛋白也會(huì )受到影響，這樣更容易對環(huán)境中的營(yíng)養物質(zhì)進(jìn)行運輸；適應電場(chǎng)也會(huì )積極影響微生物體內的酶的活性，提高微生物的處理能力；此外，適應電場(chǎng)也會(huì )加快細胞的有絲分裂，促進(jìn)微生物繁殖。上述結構通過(guò)將電凝絮單元與生物處理單元電導通，使得電凝絮單元產(chǎn)生的電流作用于生物處理單元中的微生物，從而提高了生物處理單元的生物活性。
作為優(yōu)選，單元池設有出水管道，單元池在靠近出水管道位置設有推流器，單元池通過(guò)出水管道連接的生物池設有防堵結構，防堵結構間歇式地連通出水管道。MBBR工藝中，填料會(huì )產(chǎn)生堆積，影響微生物的反應效率，堆積容易發(fā)生在死角和出水位置。上述結構通過(guò)在出水管道位置附近設置推流器以及間歇連通的出水管道，降低出水對填料的“引力”，在出水管道處于封閉狀態(tài)時(shí)，推流器推動(dòng)流體將填料推開(kāi)，由此破壞填料的堆積狀態(tài)。
作為優(yōu)選，防堵結構包括驅動(dòng)器、轉動(dòng)盤(pán)、擺臂以及堵水塊，轉動(dòng)盤(pán)轉動(dòng)連接在生物池的側壁上，驅動(dòng)盤(pán)傳動(dòng)連接轉動(dòng)盤(pán)，擺臂鉸接連接在轉動(dòng)盤(pán)的偏心位置，擺臂的另一端轉動(dòng)連接堵水塊，所述堵水塊包括堵水前段和堵水后段，堵水前段的橫截面較出水管道更小，堵水后段的截面形狀與出水管道的橫截面適應，驅動(dòng)盤(pán)驅動(dòng)堵水塊在出水管道中往復運動(dòng)，當堵水后段完全脫離出水管道時(shí)出水管道處于連通狀態(tài)，當堵水后段處于出水管道中時(shí)出水管道處于封閉狀態(tài)。在上述特征中，通過(guò)設置曲柄搖桿機構，將轉動(dòng)盤(pán)的回轉運動(dòng)轉化為堵水塊的往復運動(dòng)。堵水前段的截面較出水管道的截面更小，水進(jìn)入到堵水前段和出水管道之間，當堵水后段完全脫離出水管道時(shí)，此時(shí)單元池和生物池連通，生物池中的水進(jìn)入到單元池中。當堵水后段進(jìn)入到出水管道中，此時(shí)的出水管道處于封閉狀態(tài)。
作為優(yōu)選，堵水塊在行程極限時(shí)，所述堵水塊至少有一部分伸出出水管道。在行程極限，具體的，堵水塊遠離單元池的一端最遠離生物池的一端位置時(shí)，堵水前段伸入到單元池中，將堆堵在出水管道管道口的填料推散。
作為優(yōu)選，防堵結構包括驅動(dòng)器、轉動(dòng)盤(pán)、擺臂以及堵水塊，轉動(dòng)盤(pán)轉動(dòng)連接在生物池的側壁上，驅動(dòng)盤(pán)傳動(dòng)連接轉動(dòng)盤(pán)，擺臂鉸接連接在轉動(dòng)盤(pán)的偏心位置，擺臂的另一端轉動(dòng)連接堵水塊，堵水塊包括靠近單元池的堵水前段和遠離單元池的堵水后段，堵水前段的橫截面形狀與出水管道的橫截面形狀適應，堵水后段的橫截面較出水管道更小，堵水前段伸出出水管道且堵水前段的的端部設有推料罩，當堵水前段完全脫離出水管道時(shí)出水管道處于連通狀態(tài)，當堵水前段至少有一部分處于出水管道時(shí)出水管道處于封閉狀態(tài)。上述特征使得防堵塊在運動(dòng)過(guò)程中，退料和連通一體，在將填料推開(kāi)時(shí)出水管道才處于連通狀態(tài)，更好避免填料在出水管道附近堆積。
作為優(yōu)選，電凝絮單元包括陽(yáng)極板和陰極板，陽(yáng)極板和陰極板通過(guò)直流電源電連接，陽(yáng)極板的材料為鋁或鐵。通過(guò)犧牲陽(yáng)極的金屬，產(chǎn)生相應的金屬離子凝絮劑，通過(guò)凝聚、浮除、還原和氧化分解將污染物從水體中分離，達到凈化水體的一種技術(shù)。電解產(chǎn)生的活性物質(zhì)如氧氣、氯氣和氫氧根離子分解污水中的BOD5、COD、NH3-N等。其中，鋁板的處理效果更佳，鐵板則更為便宜。
作為優(yōu)選，還包括預處理單元，所述預處理單元包括依次連接的格柵和隔油調節池。格柵可以去除粒徑超過(guò)5mm的大顆粒懸浮物質(zhì),在隔油調節池中加入藥劑除去大部分的油脂。
與現有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：(1)利用MBBR工藝的特性，在低溫環(huán)境下維持處理效率；(2)通過(guò)設置多個(gè)微好氧池的單元池，在能耗不變的前提下，提高污水的處理量。
(3)利用MBBR工藝中的填料破壞微好氧池中的絲狀菌，維持菌膠團的優(yōu)勢地位；(4)電凝絮放電在起到凝絮作用之外提高微生物的活性。
(5)在單位池的出水管道設置防堵結構，防堵結構使出水管道間歇式導通配合附近的推流器破壞MBBR填料的堆積現象。
（發(fā)明人：王敏;同現鵬;黃崇鴻;汪召樓;張杰;張建;王則寒;余曉;王雷;梁尚文）
