公布日：2024.06.28
申請(qǐng)日：2023.12.25
分類(lèi)號(hào)：C02F3/08(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)I
摘要
本發(fā)明提供了一種功能性顆粒強(qiáng)化污水處理裝置及方法，屬于污水處理領(lǐng)域。所述處理裝置包括至少一個(gè)生物反應(yīng)區(qū)，所述生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)填充有功能性載體顆粒，且所述功能性載體顆粒在所述生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)呈流化狀態(tài)。本發(fā)明通過(guò)在生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)使用功能性載體顆粒作為固相，形成均勻懸浮的顆粒流化體系，載體顆粒具有可生物相溶性，材質(zhì)比較經(jīng)濟(jì)環(huán)保，避免引入二次污染，且表面易于附載微生物或/和催化劑，既能夠?yàn)槲⑸锏纳L(zhǎng)代謝提供營(yíng)養(yǎng)源，又能夠促進(jìn)微生物的生長(zhǎng)代謝，拓寬了污水的處理范圍，且增強(qiáng)了體系的耐沖擊性。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種功能性顆粒強(qiáng)化污水處理裝置，其特征在于，包括至少一個(gè)生物反應(yīng)區(qū)，所述生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)填充有功能性載體顆粒，所述的功能性載體顆粒表面易于附載微生物或/和催化劑，且所述功能性載體顆粒在所述生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)呈流化狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功能性顆粒強(qiáng)化污水處理裝置，其特征在于，所述的載體顆粒材質(zhì)為天然的高分子生物材料或無(wú)機(jī)材料，優(yōu)選為聚羥基脂肪酸酯或硫鐵礦顆粒；或者，為人工合成的有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料或復(fù)合材料，優(yōu)選為小麥秸稈塑料顆粒、聚乳酸顆�；蚓鄱《岫《减ヮw粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功能性顆粒強(qiáng)化污水處理裝置，其特征在于，所述載體顆粒的直徑為1-10mm，優(yōu)選直徑為1-5mm；和/或，所述載體顆粒的密度為500-2500kg/m3，優(yōu)選密度為800-1500kg/m3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功能性顆粒強(qiáng)化污水處理裝置，其特征在于，所述生物反應(yīng)區(qū)上方設(shè)置有加料器，所述載體顆粒通過(guò)加料器連續(xù)地或間歇地加入到所述生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功能性顆粒強(qiáng)化污水處理裝置，其特征在于，在所述的生物反應(yīng)區(qū)的上部或下部設(shè)置一個(gè)緩沖溢流區(qū)，所述緩沖溢流區(qū)的側(cè)壁上設(shè)置有排水口，處理后的水從緩沖溢流區(qū)側(cè)壁上設(shè)置的排水口排出；當(dāng)使用比待處理污水密度高的載體顆粒作為固相時(shí)，所述的載體顆粒在氣體或/和液體的作用下向上運(yùn)動(dòng)而懸浮，所述的緩沖溢流區(qū)設(shè)置于生物反應(yīng)區(qū)的上部；當(dāng)使用比待處理污水密度低的載體顆粒作為固相時(shí)，所述的載體顆粒在氣體或/和液體的作用下向下運(yùn)動(dòng)而流化，所述的緩沖溢流區(qū)設(shè)置于生物反應(yīng)區(qū)的下部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的功能性顆粒強(qiáng)化污水處理裝置，其特征在于，在所述生物反應(yīng)區(qū)的側(cè)壁下部或上部設(shè)置有進(jìn)水口；當(dāng)緩沖溢流區(qū)設(shè)置于生物反應(yīng)區(qū)的上部時(shí)，進(jìn)水口設(shè)置于生物反應(yīng)區(qū)的側(cè)壁下部；當(dāng)緩沖溢流區(qū)設(shè)置于生物反應(yīng)區(qū)的下部時(shí)，進(jìn)水口設(shè)置于生物反應(yīng)區(qū)的側(cè)壁上部；上一級(jí)生物反應(yīng)區(qū)的排水口通過(guò)加壓水泵及連通管道與下一級(jí)生物反應(yīng)區(qū)的進(jìn)水口相連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的功能性顆粒強(qiáng)化污水處理裝置，其特征在于，所述生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)還設(shè)置有液體分布器，所述液體分布器的設(shè)置位于與所述進(jìn)水口的位置相適應(yīng)，且與所述進(jìn)水口相連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的功能性顆粒強(qiáng)化污水處理裝置，其特征在于，若生物反應(yīng)區(qū)為好氧區(qū)，在所述生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)底部或中部設(shè)置氣體分布器，氣體分布器通過(guò)進(jìn)氣管與位于生物反應(yīng)區(qū)外的曝氣裝置連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的功能性顆粒強(qiáng)化污水處理裝置，其特征在于，所述生物反應(yīng)區(qū)的排水口和進(jìn)水口之間通過(guò)循環(huán)泵和循環(huán)管道相連通，從生物反應(yīng)區(qū)排出的水一部分通過(guò)循環(huán)泵和循環(huán)管道返回到生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)部，進(jìn)行自循環(huán)。
10.一種功能性顆粒強(qiáng)化污水處理方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的功能性顆粒強(qiáng)化污水處理裝置對(duì)污水進(jìn)行處理，具體為：將污水依次通入到1個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的生物反應(yīng)區(qū)，經(jīng)附載于載體顆粒表面以及水體中游離的微生物分解處理，處理后的污水從所述的生物反應(yīng)區(qū)排出。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種功能性顆粒強(qiáng)化污水處理裝置及方法，通過(guò)向污水處理系統(tǒng)內(nèi)加入功能性載體顆粒形成均勻的顆粒流化體系，載體顆粒具有生物相溶性，材質(zhì)比較環(huán)保，有效避免了引入二次污染，且載體顆粒表面易于附載微生物或/和催化劑，既能夠?yàn)槲⑸锏纳L(zhǎng)代謝提供營(yíng)養(yǎng)源，又能促進(jìn)載體顆粒表面形成易于微生物生長(zhǎng)的微環(huán)境。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供一種功能性顆粒強(qiáng)化污水處理裝置，包括至少一個(gè)生物反應(yīng)區(qū)，所述生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)填充有功能性載體顆粒，所述的功能性載體顆粒表面易于附載微生物或/和催化劑，且所述功能性載體顆粒在所述生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)呈流化狀態(tài)。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：
所述的載體顆粒材質(zhì)為天然的高分子生物材料或無(wú)機(jī)材料，優(yōu)選為聚羥基脂肪酸酯(PHA)或硫鐵礦顆粒；
或者為人工合成的有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料或復(fù)合材料，優(yōu)選為小麥秸稈塑料顆粒、聚乳酸顆粒(PLA)或聚丁二酸丁二醇酯顆粒(PBS)。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：
所述載體顆粒的直徑為1-10mm，優(yōu)選直徑為1-5mm；和/或，
所述載體顆粒的密度為500-2500kg/m3，優(yōu)選密度為800-1500kg/m3。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：
所述生物反應(yīng)區(qū)上方設(shè)置有加料器，所述載體顆粒通過(guò)加料器連續(xù)地或間歇地加入到所述生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：
在所述的生物反應(yīng)區(qū)的上部或下部設(shè)置一個(gè)緩沖溢流區(qū)，所述緩沖溢流區(qū)的側(cè)壁上設(shè)置有排水口，處理后的水從溢流區(qū)側(cè)壁上設(shè)置的排水口排出；
當(dāng)使用比待處理污水密度高的載體顆粒作為固相時(shí)，所述的載體顆粒在氣體或/和液體的作用下向上運(yùn)動(dòng)而懸浮，所述的緩沖溢流區(qū)設(shè)置于生物反應(yīng)區(qū)的上部；
當(dāng)使用比待處理污水密度低的載體顆粒作為固相時(shí)，所述的載體顆粒在氣體或/和液體的作用下向下運(yùn)動(dòng)而流化，所述的緩沖溢流區(qū)設(shè)置于生物反應(yīng)區(qū)的下部。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：
在所述生物反應(yīng)區(qū)的側(cè)壁下部或上部設(shè)置有進(jìn)水口；
當(dāng)緩沖溢流區(qū)設(shè)置于生物反應(yīng)區(qū)的上部時(shí)，進(jìn)水口設(shè)置于生物反應(yīng)區(qū)的側(cè)壁下部；
當(dāng)緩沖溢流區(qū)設(shè)置于生物反應(yīng)區(qū)的下部時(shí)，進(jìn)水口設(shè)置于生物反應(yīng)區(qū)的側(cè)壁上部；
上一級(jí)生物反應(yīng)區(qū)的排水口通過(guò)加壓水泵及連通管道與下一級(jí)生物反應(yīng)區(qū)的進(jìn)水口相連通。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：
所述生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)還設(shè)置有液體分布器，所述液體分布器的設(shè)置位于與所述進(jìn)水口的位置相適應(yīng)，且與所述進(jìn)水口相連通。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：
若生物反應(yīng)區(qū)為好氧區(qū)，在所述生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)底部或中部設(shè)置氣體分布器，氣體分布器通過(guò)進(jìn)氣管與位于生物反應(yīng)區(qū)外的曝氣裝置連接。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：
所述生物反應(yīng)區(qū)的排水口和進(jìn)水口之間通過(guò)循環(huán)泵和循環(huán)管道相連通，從生物反應(yīng)區(qū)排出的水一部分通過(guò)循環(huán)泵和循環(huán)管道返回到生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)部，進(jìn)行自循環(huán)。
本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供一種功能性顆粒強(qiáng)化污水處理方法，采用上述功能性顆粒強(qiáng)化污水處理裝置對(duì)污水進(jìn)行處理，具體為：
將污水依次通入到1個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的生物反應(yīng)區(qū)，經(jīng)附載于載體顆粒表面以及水體中游離的微生物分解處理，處理后的污水從所述的生物反應(yīng)區(qū)排出。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明通過(guò)在生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)使用功能性載體顆粒作為固相，形成均勻懸浮的顆粒流化體系，所述載體顆粒具有可生物相溶性，材質(zhì)比較經(jīng)濟(jì)環(huán)保，避免引入二次污染，且載體顆粒表面易于附載微生物或/和催化劑，既能夠?yàn)槲⑸锏纳L(zhǎng)代謝提供營(yíng)養(yǎng)源，又能夠促進(jìn)微生物的生長(zhǎng)代謝，拓寬了污水的處理范圍，且增強(qiáng)了體系的耐沖擊性。
本發(fā)明的功能性顆粒強(qiáng)化污水處理裝置具有效率高、耐沖擊性強(qiáng)、污泥產(chǎn)量少、應(yīng)用范圍廣、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
（發(fā)明人：李明;邵媛媛;祝京旭;吳春旭）
