固定生物膜生态处理系统技术方案

本发明专利技术提供的一种固定生物膜生态处理系统，在处理系统本体内顺序布置有进水管、进水布水槽、混合搅拌器、厌氧段及厌氧段填料、缺氧段及缺氧段填料、好氧段及好氧段填料、曝气器组件、出水槽、出水管及污泥回流管；采用固定化微生物技术，将特选的微生物固定在特定载体上，使其高度密集并保持生物活性，在适宜条件下能够快速、大量增殖。利用厌氧段、缺氧段、好氧段，使污水依次经过厌氧微生物、缺氧微生物和好氧微生物。分段可以利于各种微生物的生长，发挥各种微生物去除不同污染物的特长而使污水得到充分的处理，同时能保证厌氧微生物、缺氧微生物和好氧微生物之间的数量平衡，可实现对污水的多重净化功效。本发明专利技术结构简单，建设灵活，维护方便。

【技术实现步骤摘要】
固定生物膜生态处理系统
本专利技术涉及一种固定生物膜生态处理系统，是对传统污水生物处理技术进行的改进，属于污水处理

技术介绍
随着全球气候变化和国内用水需求的增加，我国水资源短缺的形势将更趋严峻，生产用水、生活用水和生态用水都将面临极大压力,我国将长期面临水资源严重短缺的局面。而且水资源污染严重，在我国，水体污染主要由工业点源污染、城市点源及非点源污染、农业面源污染和水体内源污染造成。因此提出处理污水，循坏利用来缓解水资源短缺的状态。传统污水生物处理技术主要有微生物悬浮生长的活性污泥法和微生物固着生长的生物膜法两种。生物膜附着在填料载体表面与污水流动接触，去除污染物，使污水得到净化，生物膜随水流脱落更新。生物膜是由高度密集的好氧菌、兼性好氧菌、厌氧菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物以及螺、泥鳅、鲫鱼、鲤鱼等组成的较长食物链网生态系统，各种微生物直接或间接的利用水中的无机、有机污染物作为碳源和能量源生长代谢繁殖，并通过共生、互生、捕食关系达到动态平衡。
技术实现思路
针对传统污水生物处理技术存在的问题，本专利技术公开了一种固定生物膜生态处理系统，利用固定化微生物技术将特选的微生物固定在特定载体上，使其高度密集并保持生物活性，在适宜条件下能够快速、大量增殖。本专利技术提供的一种固定生物膜生态处理系统，是通过以下技术方案实现的：在处理系统本体内顺序布置进水管、进水布水槽、混合搅拌器、厌氧段及厌氧段填料、缺氧段及缺氧段填料、好氧段及好氧段填料、曝气器组件、出水槽、出水管及污泥回流管；其中，在进水布水槽及厌氧段之间设有均匀布水板和混合搅拌器，将污水与回流污泥搅拌均匀导入厌氧段中；由厌氧段、缺氧段、好氧段构成污水处理廊道，其中安装固定式辫带填料，在其表面上形成密实的生物膜（固定生物膜），通过放养适量的螺、泥鳅和鲫鱼等（在好氧段和后续沉淀池），形成较长的食物链（FoodChains）和食物网（FoodWeb），形成污水生态处理系统，既能使出水达到1级A排放标准，也使污泥产量大幅度减少。在缺氧段和好氧段廊道中分别安装曝气器组件，采用半宽度池底悬空安装曝气组件，使曝气组件产生的微孔气泡与处理污水的混合体与另一半池底宽度的纯水体容重之间的差异而形成横断面旋流流态，同时在廊道水力推流的流态下合成为水力螺旋推流而前进，使处理污水中的氧气泡多次反复地被卷入水体中，由此显著提高了氧气的利用率，相应大幅度降低了能耗，曝气电耗节省30%-40%。曝气器组件采用微孔曝气装置，把空气中的氧气与填料高速碰撞切割方式溶入水中，产生直径小于50微米的气泡。与传统曝气方式相比，微孔曝气具有气泡小、比表面积大、水力旋流使氧气泡多次反复被卷入水体中，因此可以提高氧气的利用率，满足对水体进行处理的要求，同时大幅度节能。所述的厌氧段内填有生物膜载体填料（辫带式纤维填料），辫带式纤维填料为生物膜提供附着面，使其高度密集并保持生物活性，在适宜条件下能够快速、大量增殖；所述的缺氧段内填有缺氧段填料，缺氧段填料的底部安装有水流水平推进器，与好氧段连通，形成回流循环，提高好氧硝化-缺氧反硝化的效率；在厌氧段、缺氧段和好氧段构成的污水处理廊道中，缺氧段和好氧段为多段相间组合结构，缺氧段和好氧段中都设有曝气组件，形成了多段好氧-缺氧段，依次进行部分好氧硝化-缺氧反硝化；部分硝化产生的酸度及时地被随后的反硝化产生的碱度中和，不像一次硝化产生大量的酸度导致pH大幅下降抑制硝化的继续进行；多次部分消化-反硝化能够维持稳定的酸碱度和pH，保证硝化-反硝化稳定正常运行。所述的好氧段之间的曝气组件是安装在处理系统本体的池底半宽度高度，运行中该半宽度气/水混合柱体由于容重小于另一半侧的纯水柱体而形成循环水流，形成横断面水力旋流流态，在廊道水力推流的流态下形成螺旋式水力推流前进，使处理污水中的氧气泡反复多次的被卷入水体中，由此提高了氧的利用率和节省曝气电耗。所述的好氧段内填有好氧段填料，并安装较多的曝气组件，运行时使处理污水中的溶解氧浓度DO保持在2mg/L以上，在其中放养螺、泥鳅和鲫鱼等，形成较长的食物链网，形成生态处理系统，不仅提高处理污水的效率，使出水全面达到《污水综合排放标准》一级A排放标准，也使剩余污泥产量大幅度减少，仅为活性污泥处理系统产生的剩余污泥量的1/10，甚至更少。好氧段的后端通过出水布水板与出水槽联通，由出水管将处理好的水引出。本专利技术所述的固定生物膜生态处理系统在使用过程中：一、污水通过粗格栅布水系统使污水均匀进入提升泵站，控制水速，再使污水通过细格栅布水系统使污水均匀进入沉砂池中，在沉砂装置中以重力分离为基础，使得比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒能够随水流带走；二、污水经过沉砂池沉砂后，进入本专利技术固定生物膜生态处理系统中，在厌氧段与缺氧段、好氧段构成的污水处理廊道内污染物被生物膜吸附、捕获，并在胞外酶、胞内酶的催化作用下，经同化作用和异化作用氧化分解，生成的小分子物质在浓差扩散作用和微生物的主动运输作用下向膜内转移；将代谢产物由内层向外排出并被部分转化。在此过程，污水依次经过厌氧段、缺氧段、好氧段，经过厌氧微生物、缺氧微生物和好氧微生物的分解，进行多重净化；三、污水经过固定生物膜生态处理池净化后，出水流入后续沉淀池进行沉淀澄清，沉淀的污泥经过污泥回流管输送到固定生物膜生态处理系统的进水槽中。本专利技术的积极效果在于：采用固定化微生物技术，将特选的微生物固定在特定载体上，使其高度密集并保持生物活性，在适宜条件下能够快速、大量增殖。利用厌氧段、缺氧段、好氧段，使污水依次经过厌氧微生物、缺氧微生物和好氧微生物的处理。分段有利于各种微生物的生长，发挥各种微生物去除不同污染物的特长而使污水得到充分的处理，同时能保证厌氧微生物、缺氧微生物和好氧微生物之间的数量平衡，可实现对污水的多重净化功效。采用微孔曝气技术，通过微小气泡快速发生装置，把空气中的氧气用高速碰撞填料以切割破碎方式溶入水中，产生直径小于50微米的气泡。与传统曝气方式相比，微孔气泡水具有气泡小、比表面积大、上升速度慢、水中停留长等优势，因此可以提高气体的溶解效率，满足对水体进行处理的要求。本专利技术结构简单，建设灵活，维护方便。好氧段内填有好氧段填料并且采用池底半宽度安装曝气组件，由此在运行中形成横断面水力旋流流态，在廊道水力推流的流态下形成螺旋式水力推流流态，使处理污水中的氧气泡反复多次的被卷入水体中，由此显著提高了氧气的利用率，在提高污水处理效率的同时，节省电耗30-40%。附图说明图1为本专利技术固定生物膜生态处理系统的结构原理图；图2为本专利技术固定生物膜生态处理系统的结构原理图A-A剖视图；图3为本专利技术固定生物膜生态处理系统的结构原理图B-B剖视图；图4为本专利技术固定生物膜生态处理系统的结构原理图C-C剖视图；图5为本专利技术固定生物膜生态处理系统的结构原理图D-D剖视图；图中，1.处理系统本体；2.进水布水槽；3.混合搅拌器；4.厌氧段；5.生物膜载体填料；6.曝气器组件；7.缺氧段；8.缺氧段填料；9.进水管；10.好氧段；11.好氧段填料；12.出水槽；13.出水管；14.污泥回流管；15.出水布水板；16.内回流管；17.水流水平推进器。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步的说明，但并不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固定生物膜生态处理系统，其特征在于：在处理系统本体内顺序布置有进水管、进水布水槽、混合搅拌器、厌氧段及厌氧段填料、缺氧段及缺氧段填料、好氧段及好氧段填料、曝气器组件、出水槽、出水管及污泥回流管；其中，在进水布水槽及厌氧段之间设有均匀布水板和混合搅拌器，将污水与回流污泥搅拌均匀导入厌氧段中；由厌氧段、缺氧段和好氧段构成污水处理廊道，污水中的污染物经厌氧微生物、缺氧微生物和好氧微生物的吸附、捕获、生长和繁殖，并在胞外酶、胞内酶的催化作用下进行降解和净化；在缺氧段和好氧段中都安装曝气器组件；缺氧段中安装的曝气组件较少，使其中池水的DO保持在≤0.5mg/L；好氧段10中安装的曝气组件较多，是其中水体DO≥2mg/L，以进行好氧生物处理；所述的厌氧段内填有厌氧段填料，为微生物提供附着面，并形成密实的生物膜并保持生物活性，在适宜条件下能够快速、大量增殖；所述的缺氧段内填有缺氧段填料，缺氧段填料区段之间安装有水流水平推进器，以使硝化污水进行内回流循环以完成硝化过程；所述的厌氧段填料、缺氧段填料、好氧段填料为固定生物膜填料，优选辫带式纤维填料；好氧段的后端通过出水布水板与出水槽联通，由出水管将处理好水引出；在缺氧段的底部还设有硝化污水回流管与好氧段联通，以反复循环进行硝化‑反硝化过程，用以高效去除氨氮和总氮。...

【技术特征摘要】
1.一种固定生物膜生态处理系统，其特征在于：在处理系统本体内顺序布置有进水管、进水布水槽、混合搅拌器、厌氧段及厌氧段填料、缺氧段及缺氧段填料、好氧段及好氧段填料、曝气器组件、出水槽、出水管及污泥回流管；其中，在进水布水槽及厌氧段之间设有均匀布水板和混合搅拌器，将污水与回流污泥搅拌均匀导入厌氧段中；由厌氧段、缺氧段和好氧段构成污水处理廊道，污水中的污染物经厌氧微生物、缺氧微生物和好氧微生物的吸附、捕获、生长和繁殖，并在胞外酶、胞内酶的催化作用下进行降解和净化；在缺氧段和好氧段中都安装曝气器组件；缺氧段中安装的曝气组件较少，使其中池水的DO保持在≤0.5mg/L；好氧段10中安装的曝气组件较多，是其中水体DO≥2mg/L，以进行好氧生物处理；所述的厌氧段内填有厌氧段填料，为微生物提供附着面，并形成密实的生物膜并保持生物活性，在适宜条件下能够快速、大量增殖；所述的缺氧段内填有缺氧段填料，缺氧段填料区段之间安装有水流水平推进器，以使硝化污水进行内回流循环以完成硝化过程；所述的厌氧段填料、缺氧段填料、好氧段填料为固定生物膜填料，优选辫带式纤维填料；好氧段的后端通过出水布水板与出水槽联通，由出水管将处理好水引出；在缺氧段的底部还设有硝化污水回流管与好氧段联通，以反复循环进行硝化-反硝化过程，用以高效去除氨氮和总氮。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：王宝贞，王黛，王丽，
申请(专利权)人：王宝贞，
类型：发明
国别省市：北京,11