一种处理富营养化河道水的生物滤池反应器制造技术

本发明专利技术公开了一种处理富营养化河道水的生物滤池反应器，包括塔体和曝气组件，所述曝气组件包括依次连接的气泵、输气管道和曝气头，所述的塔体内自下而上依次设有承托层、砾石层、砂石层、除磷吸附剂层、抑藻层和微生物处理区，所述塔体的底部设有进水口，顶部设有出水口，所述的曝气头置于微生物处理区的底部。使用上述生物滤池反应器处理富营养化河道水，待处理废水经进水口流入塔体内后，自下而上依次经过承托层、砾石层、砂石层、除磷吸附剂层、抑藻层和微生物处理区后从出水口流出，完成废水处理。

A Biofilter Reactor for Eutrophic River Water Treatment

The invention discloses a biofilter reactor for treating eutrophic river water, which comprises a tower body and an aeration module. The aeration module comprises an air pump, a gas pipeline and an aeration head connected sequentially. The tower body is sequentially provided with a supporting layer, a gravel layer, a sandstone layer, a phosphorus removal adsorbent layer, an algae inhibitor layer and a microbial treatment area from bottom to top. The bottom of the tower body is provided with an inlet water. A water outlet is arranged at the top of the mouth, and the aeration head is placed at the bottom of the microbial treatment area. The biofilter reactor is used to treat eutrophic river water. After the treated wastewater flows into the tower through the inlet, the wastewater is discharged from the outlet through the supporting layer, gravel layer, sand layer, phosphorus removal adsorbent layer, algae inhibition layer and microbial treatment area from bottom to top.

【技术实现步骤摘要】
一种处理富营养化河道水的生物滤池反应器
本专利技术涉及水体治理
，具体涉及一种处理富营养化河道水的生物滤池反应器。
技术介绍
我国是一个水资源十分匮乏的国家，人均水资源仅为世界平均水平的1/4，并且水资源时空分布极不均匀，开发利用难度较大。近几十年来，随着化肥、农药和洗涤剂等的广泛应用，氮磷污染及水体富营养化日趋严重。氮磷污染的加剧主要表现在两个方面：一是湖泊水体，近30年来污染呈现迅速增长的趋势，氮、磷污染严重，富营养化问题突出；二是海洋方面，赤潮发生的频率增加，并且泛滥的范围扩大，导致水源性缺水。城市污水与工业废水的处理难度随着人民群众的生活水平的提高而不断的提高。目前，传统的活性污泥法处理工艺无法完全处理现有的富营养化废水总量。曝气生物滤池工艺发展迅速，工艺形式不断优化，已经逐渐成为一种成熟的水处理工艺。曝气生物滤池具有以下优点：(1)采用粗糙多孔的小颗粒填料作为生物载体，载体孔隙率大，比表面积大，可在填料表面维持较高的生物量，同步发挥生物氧化和物理截留作用；(2)粒状填料层具有较高的氧转移效率和利用效率，因此所需曝气量低，运行能耗较低，硝化和反硝化效率高，能耐受较高负荷；(3)减少了污水的异味，无污泥膨胀问题，运行管理方便。曝气生物滤池也具有以下主要缺点：(1)曝气生物滤池对进水的要求较高，尤其是进水浊度不能过高；(2)水头损失较大，污水提升所需水泵的扬程高；(3)因设计或运行管理不当还会造成滤料随水流失等问题。因此，研究和开发经济高效的脱氮除磷污水处理技术对促进城市污水和工业废水的脱氮除磷具有十分重要的意义。
技术实现思路
针对本领域存在的不足之处，本专利技术提供了一种处理富营养化河道水的生物滤池反应器，通过设置的抑藻层和除磷层，大量吸附富营养化水体中的磷元素同时抑制藻类生长，再经微生物脱氮，最终在一个反应器内实现同步抑藻、除磷、脱氮，有利于缓解水体富营养化现状。一种处理富营养化河道水的生物滤池反应器，包括塔体和曝气组件，所述曝气组件包括依次连接的气泵、输气管道和曝气头，所述的塔体内自下而上依次设有承托层、砾石层、砂石层、除磷吸附剂层、抑藻层和微生物处理区，所述塔体的底部设有进水口，顶部设有出水口，所述的曝气头置于微生物处理区的底部。使用所述生物滤池反应器处理富营养化河道水，待处理废水经进水口流入塔体内后，自下而上依次经过承托层、砾石层、砂石层、除磷吸附剂层、抑藻层和微生物处理区后从出水口流出，完成废水处理。所述砾石层、砂石层、除磷吸附剂层和抑藻层共同组成复合滤料层。所述砾石层、砂石层可对被处理废水中粒径较大的颗粒物进行物理截流；除磷吸附剂层吸附被处理废水中的磷元素；抑藻层可抑制被处理废水中所含藻类；微生物处理区用于氨氮脱除。复合滤料层的各层之间相互位置关系不能变化，位于下方的层为位于上方的层做铺垫的。复合滤料层和微生物处理区之间的关系亦是如此。优选地，所述的承托层为网格状，所述的微生物处理区与抑藻层通过隔离网分隔，所述的塔体的侧面设有4个换料口，分别对应砾石层、砂石层、除磷吸附剂层和抑藻层。优选地，所述的除磷吸附剂层内设有除磷吸附剂，所述的除磷吸附剂包括质量比为1:1～8的壳聚糖和粉末活性炭，此比例下吸附效果最佳。优选地，所述的除磷吸附剂负载有纳米二氧化钛，可进一步提高吸附效果。优选地，所述的抑藻层内设有菖蒲和秸秆，所述的除磷吸附剂、菖蒲、秸秆的体积比为0.5～1.5:2～4:0.5～1.5，此比例下反应器的运行效果最佳。优选地，所述的微生物处理区内设有短程硝化颗粒污泥和厌氧氨氧化颗粒污泥。短程硝化后再厌氧氨氧化，实现分阶段脱氮。优选地，所述塔体的顶部外侧还设有溢流堰，所述的出水口设于溢流堰侧面，出水口高于塔体顶端的溢流面，防止出水堵漏，污泥流出。优选地，所述的生物滤池反应器还包括进水组件和出水组件，所述进水组件包括依次连接的进水水箱、进水泵、进水通断阀，所述的进水通断阀与塔体底部的进水口连接，所述出水组件包括与塔体顶部出水口连接的出水箱。优选地，所述的微生物处理区的有效体积与复合滤料层体积之比为1.5～3:1。该体积比有利于反应器的运行。本专利技术与现有技术相比，主要优点包括：(1)本专利技术中的以脱氮微生物为主的活性污泥成熟且活性高，短期适应后即可用于水体修复。因此，本专利技术相对于常规的废水处理装置在微生物投放量方面的成本更低，且启动速度更快。(2)本专利技术充分利用功能微生物的脱氮作用，将水中的氨氮作为微生物生长的营养物质，通过对水体进行分阶段脱氮，能大幅降低水中氮元素的浓度。(3)本专利技术中的除磷吸附剂通过将壳聚糖与粉末活性炭混合并改性后得到，能够大大降低被处理废水中磷酸根离子，易于回收再利用。(4)本专利技术通过设置的抑藻层，对含藻废水中藻类的生长进行抑制，避免藻类对短程硝化颗粒污泥和厌氧氨氧化颗粒污泥产生影响，提高脱氮系统的整体稳定性。附图说明图1为实施例的处理富营养化河道水的生物滤池反应器的结构示意图；图中：进水泵1；进水口2；承托层3；砾石层41；砂石层42；除磷吸附剂层43；抑藻层44；换料口5；曝气头6；微生物处理区7；出水口8；溢流堰9；气泵10。具体实施方式下面结合附图及具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，本专利技术的实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。下列实施例中未注明具体条件的方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。本实施例的处理富营养化河道水的生物滤池反应器，包括塔体、曝气组件、进水组件和出水组件。塔体内自下而上依次设有承托层3、砾石层41、砂石层42、除磷吸附剂层43、抑藻层44和微生物处理区7，塔体的底部设有进水口2。塔体的侧面设有4个换料口5，分别对应砾石层41、砂石层42、除磷吸附剂层43和抑藻层44。塔体的顶部外侧还设有溢流堰9，出水口8设于溢流堰9的侧面，出水口8高于塔体顶端的溢流面。承托层3为网格状。除磷吸附剂层43内设有除磷吸附剂，除磷吸附剂包括质量比为1:6的壳聚糖和粉末活性炭，还负载有纳米二氧化钛，负载量20wt.％。抑藻层44内设有菖蒲和秸秆，除磷吸附剂、菖蒲、秸秆的体积比为1:3:1。砾石层41、砂石层42、除磷吸附剂层43和抑藻层44共同组成复合滤料层，复合滤料层的体积为0.5L。微生物处理区7与抑藻层44通过隔离网分隔。微生物处理区7内设有短程硝化颗粒污泥和厌氧氨氧化颗粒污泥。短程硝化后再厌氧氨氧化，实现分阶段脱氮。微生物处理区7的有效体积为1L。曝气组件包括依次连接的气泵10、输气管道和曝气头6，曝气头6置于微生物处理区7的底部。砾石层41、砂石层42可对被处理废水中粒径较大的颗粒物进行物理截流；除磷吸附剂层43吸附被处理废水中的磷元素；抑藻层44可抑制被处理废水中所含藻类；微生物处理区7用于氨氮脱除。进水组件包括依次连接的进水水箱、进水泵1、进水通断阀，进水通断阀与塔体底部的进水口2连接。出水组件包括与塔体顶部出水口8连接的出水箱。采用上述生物滤池反应器处理富营养化河道水，富营养化河道水的基本水质情况为：氨氮4.28～5.08mg/L，亚硝氮0～0.42mg/L，总磷0.98～2.35mg/L，藻浓度1.94～16.64×108cell/L。富营养化河道水经进水口2流入塔体内后，自下而上依次经过承托层3、砾石层41、砂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理富营养化河道水的生物滤池反应器，包括塔体和曝气组件，所述曝气组件包括依次连接的气泵、输气管道和曝气头，其特征在于，所述的塔体内自下而上依次设有承托层、砾石层、砂石层、除磷吸附剂层、抑藻层和微生物处理区，所述塔体的底部设有进水口，顶部设有出水口，所述的曝气头置于微生物处理区的底部。

【技术特征摘要】
1.一种处理富营养化河道水的生物滤池反应器，包括塔体和曝气组件，所述曝气组件包括依次连接的气泵、输气管道和曝气头，其特征在于，所述的塔体内自下而上依次设有承托层、砾石层、砂石层、除磷吸附剂层、抑藻层和微生物处理区，所述塔体的底部设有进水口，顶部设有出水口，所述的曝气头置于微生物处理区的底部。2.根据权利要求1所述的处理富营养化河道水的生物滤池反应器，其特征在于，所述的承托层为网格状，所述的微生物处理区与抑藻层通过隔离网分隔，所述的塔体的侧面设有4个换料口，分别对应砾石层、砂石层、除磷吸附剂层和抑藻层。3.根据权利要求1所述的处理富营养化河道水的生物滤池反应器，其特征在于，所述的除磷吸附剂层内设有除磷吸附剂，所述的除磷吸附剂包括质量比为1:1～8的壳聚糖和粉末活性炭。4.根据权利要求3所述的处理富营养化河道水的生物滤池反应器，其特征在于，所述的除磷吸附...

【专利技术属性】
技术研发人员：金仁村，程雅菲，李桂凤，张茜，刘颖艺，朱冰倩，薛苑，郑夏萍，蔡爽，
申请(专利权)人：杭州师范大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33