公布日：2023.04.04
申請日：2022.11.29
分類號：C02F3/30(2006.01)I;C02F1/463(2006.01)I;C02F9/00(2023.01)I
摘要
本發(fā)明公開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，缺氧池和各個單元池連通，所述微好氧池中設(shè)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，通過設(shè)置多個微好氧池的單元池，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(tuán)的優(yōu)勢地位。
權(quán)利要求書
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，缺氧池和各個單元池連通，所述微好氧池中設(shè)有MBBR懸浮填料。
2.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(dǎo)通。
5.根據(jù)權(quán)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(shè)有出水管道，單元池在靠近出水管道位置設(shè)有推流器，單元池通過出水管道連接的生物池設(shè)有防堵結(jié)構(gòu)，防堵結(jié)構(gòu)使得出水管道間歇式地連通。
6.根據(jù)權(quán)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(jié)構(gòu)包括驅(qū)動器、轉(zhuǎn)動盤、擺臂以及堵水塊，轉(zhuǎn)動盤轉(zhuǎn)動連接在生物池的側(cè)壁上，驅(qū)動盤傳動連接轉(zhuǎn)動盤，擺臂鉸接連接在轉(zhuǎn)動盤的偏心位置，擺臂的另一端轉(zhuǎn)動連接堵水塊，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(yīng)，驅(qū)動盤驅(qū)動堵水塊在出水管道中往復(fù)運(yùn)動，當(dāng)堵水后段完全脫離出水管道時出水管道處于連通狀態(tài)，當(dāng)堵水后段處于出水管道中時出水管道處于封閉狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)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，所述堵水塊至少有一部分伸出出水管道。
8.根據(jù)權(quán)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(jié)構(gòu)包括驅(qū)動器、轉(zhuǎn)動盤、擺臂以及堵水塊，轉(zhuǎn)動盤轉(zhuǎn)動連接在生物池的側(cè)壁上，驅(qū)動盤傳動連接轉(zhuǎn)動盤，擺臂鉸接連接在轉(zhuǎn)動盤的偏心位置，擺臂的另一端轉(zhuǎn)動連接堵水塊，堵水塊包括靠近單元池的堵水前段和遠(yuǎn)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(yīng)，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(shè)有推料罩，當(dāng)堵水前段完全脫離出水管道時出水管道處于連通狀態(tài)，當(dāng)堵水前段至少有一部分處于出水管道時出水管道處于封閉狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)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，電凝絮單元包括陽極板和陰極板，陽極板和陰極板通過直流電源電連接，陽極板的材料為鋁或鐵。
10.根據(jù)權(quán)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(yù)處理單元，所述預(yù)處理單元包括依次連接的格柵和隔油調(diào)節(jié)池。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在現(xiàn)有的MBBR工藝的基礎(chǔ)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，缺氧池和各個單元池連通，所述微好氧池中設(shè)有MBBR懸浮填料。
本申請通過電凝絮工藝和生物處理工藝結(jié)合的方式來處理污水。電凝絮工藝具體包括金屬陽極和石墨陰極，在陰極和陽極之間通直流電，以犧牲陽極金屬電極產(chǎn)生陽離子凝絮劑，通過凝聚、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單、污泥產(chǎn)量少、磷去除率高、水力停留時間短，彌補(bǔ)了生物除磷的不足，顆粒去除效率高、集約化的處理設(shè)施、運(yùn)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(yīng)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(shè)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，各類微生物附著在懸浮填料上掛膜。生物膜上的微生物不同，生物膜靠近外層的區(qū)域生活著好氧微生物，里層的區(qū)域生活著厭氧微生物，沿著生物膜的外層到內(nèi)層，氧氣含量逐漸減少，與內(nèi)部微生物適應(yīng)。這樣每個載體都為一個微型反應(yīng)器，使硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)同時存在，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(yīng)MBBR工藝需要的流體優(yōu)化、減少死區(qū)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單元池，在能耗不變的前提下，提高了污水處理裝置單位時間的處理能力，以空間換時間，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間，提高處理裝置應(yīng)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(yīng)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(tǒng)的厭氧、好氧生物處理工藝中的好氧段。這一工藝會增加絲狀菌，絲狀菌的增加會抑制起到凈化作用的菌膠團(tuán)的繁殖和活性。而MBBR工藝中的填料在運(yùn)動的過程中也會打斷絲狀菌,鞏固菌膠團(tuán)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(jié)構(gòu)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(dǎo)通。在適應(yīng)電場強(qiáng)度下，微生物的細(xì)胞膜通透性可能會增強(qiáng)，其離子通道蛋白也會受到影響，這樣更容易對環(huán)境中的營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行運(yùn)輸；適應(yīng)電場也會積極影響微生物體內(nèi)的酶的活性，提高微生物的處理能力；此外，適應(yīng)電場也會加快細(xì)胞的有絲分裂，促進(jìn)微生物繁殖。上述結(jié)構(gòu)通過將電凝絮單元與生物處理單元電導(dǎo)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(shè)有出水管道，單元池在靠近出水管道位置設(shè)有推流器，單元池通過出水管道連接的生物池設(shè)有防堵結(jié)構(gòu)，防堵結(jié)構(gòu)間歇式地連通出水管道。MBBR工藝中，填料會產(chǎn)生堆積，影響微生物的反應(yīng)效率，堆積容易發(fā)生在死角和出水位置。上述結(jié)構(gòu)通過在出水管道位置附近設(shè)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，推流器推動流體將填料推開，由此破壞填料的堆積狀態(tài)。
作為優(yōu)選，防堵結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動器、轉(zhuǎn)動盤、擺臂以及堵水塊，轉(zhuǎn)動盤轉(zhuǎn)動連接在生物池的側(cè)壁上，驅(qū)動盤傳動連接轉(zhuǎn)動盤，擺臂鉸接連接在轉(zhuǎn)動盤的偏心位置，擺臂的另一端轉(zhuǎn)動連接堵水塊，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(yīng)，驅(qū)動盤驅(qū)動堵水塊在出水管道中往復(fù)運(yùn)動，當(dāng)堵水后段完全脫離出水管道時出水管道處于連通狀態(tài)，當(dāng)堵水后段處于出水管道中時出水管道處于封閉狀態(tài)。在上述特征中，通過設(shè)置曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，將轉(zhuǎn)動盤的回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為堵水塊的往復(fù)運(yùn)動。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(dāng)堵水后段完全脫離出水管道時，此時單元池和生物池連通，生物池中的水進(jìn)入到單元池中。當(dāng)堵水后段進(jìn)入到出水管道中，此時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，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(yuǎn)離單元池的一端最遠(yuǎn)離生物池的一端位置時，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(jié)構(gòu)包括驅(qū)動器、轉(zhuǎn)動盤、擺臂以及堵水塊，轉(zhuǎn)動盤轉(zhuǎn)動連接在生物池的側(cè)壁上，驅(qū)動盤傳動連接轉(zhuǎn)動盤，擺臂鉸接連接在轉(zhuǎn)動盤的偏心位置，擺臂的另一端轉(zhuǎn)動連接堵水塊，堵水塊包括靠近單元池的堵水前段和遠(yuǎn)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(yīng)，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(shè)有推料罩，當(dāng)堵水前段完全脫離出水管道時出水管道處于連通狀態(tài)，當(dāng)堵水前段至少有一部分處于出水管道時出水管道處于封閉狀態(tài)。上述特征使得防堵塊在運(yùn)動過程中，退料和連通一體，在將填料推開時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，電凝絮單元包括陽極板和陰極板，陽極板和陰極板通過直流電源電連接，陽極板的材料為鋁或鐵。通過犧牲陽極的金屬，產(chǎn)生相應(yīng)的金屬離子凝絮劑，通過凝聚、浮除、還原和氧化分解將污染物從水體中分離，達(dá)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(yù)處理單元，所述預(yù)處理單元包括依次連接的格柵和隔油調(diào)節(jié)池。格柵可以去除粒徑超過5mm的大顆粒懸浮物質(zhì),在隔油調(diào)節(jié)池中加入藥劑除去大部分的油脂。
與現(xiàn)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)通過設(shè)置多個微好氧池的單元池，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(tuán)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(shè)置防堵結(jié)構(gòu)，防堵結(jié)構(gòu)使出水管道間歇式導(dǎo)通配合附近的推流器破壞MBBR填料的堆積現(xiàn)象。
（發(fā)明人：王敏;同現(xiàn)鵬;黃崇鴻;汪召樓;張杰;張建;王則寒;余曉;王雷;梁尚文）
