一种使用织物生物膜的水处理设备及其工作方法技术

本发明专利技术涉及水处理设备领域，具体的说是一种使用织物生物膜的水处理设备及其工作方法。包括反应器，进水池，二沉池，曝气泵，其特征在于：所述反应器的上方设有膜组件切换装置，反应器的内部至少设有三组前后放置的反应池，所述反应池内从左至右依次设有好氧池、兼氧池和厌氧池，所述任意相邻的两个反应池之间以及好氧池、兼氧池和厌氧池之间分别设有一个膜组件，膜组件由膜材料和两块金属框架组成，两块所述金属框架之间设有膜材料。本发明专利技术同现有技术相比，反应器中的分隔膜组件除了起到分割不同区域以外，同时可以截留生物量和部分污染物，使得反应器内的微生物菌群得以分区发展成为优势菌群，提高了污水处理的效率；采用了生物填料，免去高昂的活性污泥处置费。

A water treatment equipment using fabric biofilm and its working method

【技术实现步骤摘要】
一种使用织物生物膜的水处理设备及其工作方法
本专利技术涉及水处理设备领域，具体的说是一种使用织物生物膜的水处理设备及其工作方法。
技术介绍
膜生物反应器是常规活性污泥法的进一步发展，它主要由膜组件和生物反应器两部分组成，大量带有微生物的活性污泥在膜生物反应器内与基质充分接触，通过氧化分解作用进行新陈代谢以维持自身生长、繁殖，同时使有机污染物降解。膜组件通过机械筛分、截留等作用对废水和污泥混合液进行固液分离，生物处理反应器和膜组件的有机结合，不仅提高了反应器的出水水质和运行的稳定性，还延长了大分子物质在生物反应器中的水力停留时间，使之得到最大程度的降解，并加强了反应器对难降解物质的去除效果。通常提到的膜生物反应器是指应用最广泛的膜分离生物反应器，而膜生物反应器在发展和实际应用中面临以下几方面的问题：首先，膜的成本较高，投资大；其次，膜的污染问题和运行中膜的破损问题难以解决，一般的，膜生物反应器在应用一年之后，均会发生膜污染的问题，影响了膜生物反应器的正常使用；最后膜生物反应器的泡沫，操作过失等存在一些不确定性的影响。近年来，采用纺织材料作为固液分离材料的研究逐渐兴起，首选是聚丙烯机织布，但是聚丙烯机织布虽然存在成本低、重量轻、耐腐蚀及化学稳定性好等优点，可以作为一种分离材料进行相关应用，但是机织布表面呈疏水性，在处理水基流体时，传质驱动力高，能耗大，且极易吸附有机物、蛋白质等污染物质，导致通量下降、寿命缩短，限制了其在水处理领域的应用。特别的，以机织布作为过滤材料，其使用寿命一般在6个月左右，需要经常更换，无法在实际工程中得到应用。
技术实现思路
本专利技术为克服现有技术的不足，一种自过滤物生一体化水处理设备，采用大孔径、非直线排水通道的过滤材料，使过滤材料和被过滤物一体化形成过滤的滤膜，有效实现固液分离，极大的降低水处理反应器中固液分离部分的投资和运营费用。为实现上述目的，设计一种使用织物生物膜的水处理设备，包括反应器，进水池，二沉池，曝气泵，其特征在于：所述反应器的上方设有膜组件切换装置，反应器的内部至少设有三组前后放置的反应池，所述反应池内从左至右依次设有好氧池、兼氧池和厌氧池，所述任意相邻的两个反应池之间以及好氧池、兼氧池和厌氧池之间分别设有一个膜组件，所述膜组件通过设在反应器侧壁上的卡槽固定，膜组件由膜材料和两块金属框架组成，两块所述金属框架之间设有膜材料，膜材料通过金属框架固定在反应器内，所述膜材料由机织布层和聚丙烯纤维制成，所述机织布层呈蜂窝孔结构，机织布层的一侧设有若干弯曲状的聚丙烯纤维，所述厌氧池内设有若干生物载体；其工作方法包括如下步骤：S1，使用水泵将污水通入好氧池内，进行曝气；S2，曝气后的水经过膜组件第一次过滤流入兼氧池中；S3，水再经过厌氧池处理后再次进入到好氧池内，重复步骤S1～S3，并最终流入出水管；S4，出水管中的水经过二沉池后排出；所述步骤S1中，在第一个和第二个反应池的好氧池中，采用低强度曝气的方式充入氧气，所述低强度曝气的曝气量为0.8～1.5mg/L，在后续反应池的好氧池中曝气量为2～2.5mg/L，并通过好氧池曝气和兼氧池、厌氧池不曝气的方式进行间隔曝气，从而进行同步硝化反硝化反应。所述好氧池内设有曝气管，所述曝气管的一端设在好氧池内，曝气管的另一端连接外设在反应器外的曝气泵上。所述好氧池底部的左侧设有进水管，所述进水管的一端连接最外侧的好氧池，进水管的另一端连接进水池。所述厌氧池右侧的中部设有出水管，所述出水管的一端连接最右侧的厌氧池，出水管的另一端分两路分别连接二沉池和出水口，所述出水管的高度高于进水管的高度。所述膜组件切换装置包括两条滑轨和移动小车，两条所述滑轨分别固定在机架的前后两侧，机架设在反应器的上方，两条滑轨之间设有移动小车，所述移动小车由滑轮、电磁铁、气缸、电磁铁电机组成，所述移动小车的前后两侧分别设有两个滑轮，移动小车通过滑轮嵌设在滑轨上，移动小车内从上至下依次嵌设有电磁铁电机和气缸，气缸的下方设有推杆，所述推杆的下方设有电磁铁，所述电磁铁通过电线与电磁铁电机相连，所述电线排布在气缸外的移动小车内部。所述机织布层一侧的聚丙烯纤维呈环形毛圈或长线条状，所述环形毛圈上的一点固定在机织布层的表面上，所述长线条的一端固定在机织布层的表面上，长线条的聚丙烯纤维弯曲；所述机织布层由亲水改性的聚丙烯纤维、亲水性涤纶或亲水性棉纶纤维中的任一种织成。所述生物载体的制作包括如下步骤：步骤1，选用人造纤维，将人造纤维织成一面光滑且另一面具有较短纤维凸起的形状；步骤2，将织造完成的材料剪切呈长条状；步骤3，选用合适的长度，将合适长度的长条状材料首尾衔接成环状；步骤4，将环状的生物载体放入淤泥中使微生物附着生长。所述反应池内设有恒温系统，所述恒温系统采用电热棒的形式，通过吸盘固定在反应器的侧壁上。本专利技术同现有技术相比，采用了新型的物生一体化材料，反应器中的分隔膜组件除了起到分割不同区域以外，同时可以截留生物量和部分污染物，使得反应器内的微生物菌群得以分区发展成为优势菌群，提高了污水处理的效率；采用了生物填料，微生物以附着生长为主，微生物的产率很低，反应器的排泥周期很长，免去高昂的活性污泥处置费；采用物生一体化材料，出水的悬浮物浓度很低，因而不需要特别设置二次沉淀池，节省了反应器的造价；采用同步硝化反硝化工艺，在反应器内构成了同步硝化反硝化的优异条件，使得反应器具有优异的脱氮性能，反应器对总氮的脱除能力达到了70～90%。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术中膜组件的结构示意图。图3为本专利技术中膜材料的正视图。图4为本专利技术中膜材料的侧视图。图5为本专利技术中膜组件切换装置的结构示意图。图6为本专利技术中移动小车的结构示意图。图7为本专利技术实施例中对COD去除情况的曲线图。图8为本专利技术实施例中使用后对氨氮去除情况的曲线图。图9为本专利技术实施例中使用后对硝酸盐去除情况的曲线图。图10为本专利技术实施例中使用后对总氮去除情况的曲线图。参见图1～图10，其中，1是卡槽，2是进水管，3是进水池，4是好氧池，5是兼氧池，6是厌氧池，7是膜组件，8是反应器，9是出水管，10是二沉池，11是曝气泵，12是曝气管，13是蜂窝孔，14是膜材料，15是机织布层，16是聚丙烯纤维，17是金属框架，18是滑轨，19是移动小车，20是膜组件切换装置，21是滑轮，22是电磁铁，23是电磁铁电机，24是气缸，25是推杆。具体实施方式下面根据附图对本专利技术做进一步的说明。如图1～图6所示，所述反应器8的上方设有膜组件切换装置20，反应器8的内部至少设有三组前后放置的反应池，所述反应池内从左至右依次设有好氧池4、兼氧池5和厌氧池6，所述任意相邻的两个反应池之间以及好氧池4、兼氧池5和厌氧池6之间分别设有一个膜组件7，所述膜组件7通过设在反应器8侧壁上的卡槽1固定，膜组件7由膜材料14和两块金属框架17组成，两块所述金属框架17之间设有膜材料14，膜材料14通过金属框架17固定在反应器8内，所述膜材料14由机织布层15和聚丙烯纤维16制成，所述机织布层15呈蜂窝孔13结构，机织布层15的一侧设有若干弯曲状的聚丙烯纤维16，所述厌氧池6内设有若干生物载体。所述好氧池4内设有曝气管12，所述曝气管12的一端设在好氧池4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用织物生物膜的水处理设备，包括反应器，进水池，二沉池，曝气泵，其特征在于：所述反应器（8）的上方设有膜组件切换装置（20），反应器（8）的内部至少设有三组前后放置的反应池，所述反应池内从左至右依次设有好氧池（4）、兼氧池（5）和厌氧池（6），所述任意相邻的两个反应池之间以及好氧池（4）、兼氧池（5）和厌氧池（6）之间分别设有一个膜组件（7），所述膜组件（7）通过设在反应器（8）侧壁上的卡槽（1）固定，膜组件（7）由膜材料（14）和两块金属框架（17）组成，两块所述金属框架（17）之间设有膜材料（14），膜材料（14）通过金属框架（17）固定在反应器（8）内，所述膜材料（14）由机织布层（15）和聚丙烯纤维（16）制成，所述机织布层（15）呈蜂窝孔（13）结构，机织布层（15）的一侧设有若干弯曲状的聚丙烯纤维（16），所述厌氧池（6）内设有若干生物载体；其工作方法包括如下步骤：S1，使用水泵将污水通入好氧池内，进行曝气；S2，曝气后的水经过膜组件第一次过滤流入兼氧池中；S3，水再经过厌氧池处理后再次进入到好氧池内，重复步骤S1～S3，并最终流入出水管；S4，出水管中的水经过二沉池后排出；所述步骤S1中，在第一个和第二个反应池的好氧池中，采用低强度曝气的方式充入氧气，所述低强度曝气的曝气量为0.8～1.5mg/L，在后续反应池的好氧池中曝气量为2～2.5 mg/L，并通过好氧池曝气和兼氧池、厌氧池不曝气的方式进行间隔曝气，从而进行同步硝化反硝化反应。...

【技术特征摘要】
1.一种使用织物生物膜的水处理设备，包括反应器，进水池，二沉池，曝气泵，其特征在于：所述反应器（8）的上方设有膜组件切换装置（20），反应器（8）的内部至少设有三组前后放置的反应池，所述反应池内从左至右依次设有好氧池（4）、兼氧池（5）和厌氧池（6），所述任意相邻的两个反应池之间以及好氧池（4）、兼氧池（5）和厌氧池（6）之间分别设有一个膜组件（7），所述膜组件（7）通过设在反应器（8）侧壁上的卡槽（1）固定，膜组件（7）由膜材料（14）和两块金属框架（17）组成，两块所述金属框架（17）之间设有膜材料（14），膜材料（14）通过金属框架（17）固定在反应器（8）内，所述膜材料（14）由机织布层（15）和聚丙烯纤维（16）制成，所述机织布层（15）呈蜂窝孔（13）结构，机织布层（15）的一侧设有若干弯曲状的聚丙烯纤维（16），所述厌氧池（6）内设有若干生物载体；其工作方法包括如下步骤：S1，使用水泵将污水通入好氧池内，进行曝气；S2，曝气后的水经过膜组件第一次过滤流入兼氧池中；S3，水再经过厌氧池处理后再次进入到好氧池内，重复步骤S1～S3，并最终流入出水管；S4，出水管中的水经过二沉池后排出；所述步骤S1中，在第一个和第二个反应池的好氧池中，采用低强度曝气的方式充入氧气，所述低强度曝气的曝气量为0.8～1.5mg/L，在后续反应池的好氧池中曝气量为2～2.5mg/L，并通过好氧池曝气和兼氧池、厌氧池不曝气的方式进行间隔曝气，从而进行同步硝化反硝化反应。2.根据权利要求1所述的一种使用织物生物膜的水处理设备，其特征在于：所述好氧池（4）内设有曝气管（12），所述曝气管（12）的一端设在好氧池（4）内，曝气管（12）的另一端连接外设在反应器（8）外的曝气泵（11）上。3.根据权利要求1所述的一种使用织物生物膜的水处理设备，其特征在于：所述好氧池（4）底部的左侧设有进水管（2），所述进水管（2）的一端连接最外侧的好氧池（4），进水管（2）的另一端连接进水池（3）。4.根据权利要求3所述的一种使用织物生物膜的水处理设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：张中桢，叶清，
申请(专利权)人：上海新纺织产业用品有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31