碳纤维生物处理系统及采用该系统处理溢流污水的方法技术方案

本发明专利技术公开了碳纤维生物处理系统及采用该系统处理溢流污水的方法，属于污水处理的技术领域；碳纤维生物处理系统包括碳纤维生物处理模块，碳纤维生物处理模块包括本体、设于本体内的支撑组件、设于支撑组件上的碳纤维填料以及设于本体底部的微纳米曝气装置；采用碳纤维生物处理系统处理溢流污水的方法，包括往碳纤维生物处理模块内注满污水后停止进水，然后依次往各个碳纤维生物处理模块中投入反硝化菌剂、硝化菌剂以及除污菌剂，并开启碳纤维生物处理模块内的微纳米曝气装置，控制水中溶解氧浓度为1‑3mg/L；完成挂膜后，开启进水泵连续通入污水，总水力停留时间控制在5.5‑6.5h；本发明专利技术能够降低污水的处理成本。

【技术实现步骤摘要】
碳纤维生物处理系统及采用该系统处理溢流污水的方法
本专利技术涉及污水处理的
，尤其是涉及碳纤维生物处理系统及采用该系统处理溢流污水的方法。
技术介绍
目前，对于溢流污水的处理方法通常是采用“粗格栅-细格栅-初沉池-二沉池”的处理工艺进行处理，其中，粗格栅和细格栅可以截留污水中的部分悬浮物，初沉池和二沉池能够混凝去除污水中难以沉淀的悬浮物。其中，上述处理工艺通常在初沉池或者二沉池中加入混凝剂或絮凝剂将污水中难以沉淀的悬浮物聚集沉淀，具有产泥量大的缺点，容易增加污泥的处理成本，从而导致污水的处理成本增加。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于是提供碳纤维生物处理系统，其不会产生污泥，且具有较好的降解污染物的效果，可降低污水的处理成本。本专利技术的第二个目的在于是提供采用碳纤维生物处理系统处理溢流污水的方法，该方法具有工艺流程简单、污染物降解效果好的优点。为实现上述第一个目的，本专利技术提供了如下技术方案：碳纤维生物处理系统，包括碳纤维生物处理模块，所述碳纤维生物处理模块包括本体、设于所述本体内的支撑组件、设于所述支撑组件上的碳纤维填料以及设于所述本体内的微纳米曝气装置；其中，所述本体靠近顶部的位置设有进水口，所述本体靠近底部的位置设有出水口。通过采用上述技术方案，利用反硝化菌、硝化菌以及除污菌吸附在碳纤维填料表面上形成生物膜，生物膜的外表面主要是好氧的硝化菌和除污菌，生物膜的内部主要是缺氧的反硝化菌，其中，污水中的氨态氮首先在生物膜外部硝化菌的作用下变成硝态氮，污水中的有机物在生物膜外部除污菌的作用下变成无机物，然后生物膜内部的反硝化菌再将污水中的硝态氮转化呈氮气，从而完成污水的处理；由于该处理系统对污水进行处理时，不需要额外投加混凝剂或者絮凝剂，从而能够减少污泥的产生，有利于降低污泥的处理成本。进一步地：所述支撑组件包括设于所述本体内壁的支撑柱、与所述支撑柱相连的支撑架以及对称设置于所述支撑架相对两侧的两组支撑件，每组所述支撑件包括沿所述本体的长度方向间隔设置的若干个支撑杆。通过采用上述技术方案，碳纤维填料沿支撑架的长度方向依次设置，使得生物膜能够沿支撑架的长度方向延伸，有利于提高生物膜对污水中污染物的处理效率。进一步地：所述碳纤维填料沿所述支撑杆的长度方向间隔设有若干组。通过采用上述技术方案，碳纤维填料沿支撑杆的长度方向间隔设置若干组，有利于为后续的生物膜提供稳定的支撑。进一步地：所述碳纤维填料的长度为所述本体高度的2/3。通过采用上述技术方案，碳纤维填料的长度为本体高度的2/3，当微生物附着在碳纤维填料上形成生物膜时，生物膜能够较好地往碳纤维生物处理模块的深度方向延伸，有利于进一步提高生物膜对污水中污染物的处理效率。进一步地：所述碳纤维填料为改性碳纤维填料，所述改性碳纤维填料的制备方法如下：将碳纤维填料浸没在亲水改性液中，亲水改性液的温度为30-40℃，然后超声振动20-40min，取出，依次辊压、干燥后得到改性碳纤维填料；其中，所述亲水改性液由非离子型聚丙烯酰胺、十二烷基苯磺酸钠以及水按重量比(9-12)：(20-30)：1000搅拌均匀制得。通过采用上述技术方案，非离子聚丙烯酰胺和十二烷基苯磺酸钠两者具有协同作用，通过非离子聚丙烯酰胺以及十二烷基苯磺酸钠共同对碳纤维填料进行改性，能够提高改性碳纤维填料表面的亲水性，从而提高微生物在改性碳纤维填料表面的附着性能。进一步地：所述非离子聚丙烯酰胺的分子量范围为200-400万。通过采用上述技术方案，非离子聚丙烯酰胺的分子量范围为200-400万时，非离子聚丙烯酰胺的粘度比较适中，使得非离子聚丙烯酰胺比较容易均匀在水中分散开来，同时还具有一定的粘性，使得非离子聚丙烯酰胺能够比较稳定地附着在碳纤维填料的表面上，有利于增强改性碳纤维填料的亲水性，使微生物附着在改性碳纤维填料上的性能更好。本专利技术的目的之二在于提供一种采用上述任意一种碳纤维生物处理系统处理溢流污水的方法，包括以下步骤：步骤S1，挂膜：往碳纤维生物处理模块内注满污水后停止进水，然后依次往各个碳纤维生物处理模块中投入反硝化菌剂、硝化菌剂以及除污菌剂，并开启碳纤维生物处理模块内的微纳米曝气装置，控制水中溶解氧浓度为1-3mg/L，挂膜时间为2-4天；步骤S2，处理：完成挂膜后，开启进水泵连续通入污水，总水力停留时间控制在5.5-6.5h。通过采用上述技术方案，对污水进行处理之前，先往碳纤维生物处理模块中注满污水，然后往污水中投入反硝化菌剂、硝化菌剂以及除污菌剂，污水中的有机物可以为反硝化菌、硝化菌以及除污菌提供营养，使得2-4天后，碳纤维填料的表面生成一层生物膜；其中，当污水进入碳纤维生物处理系统时，污水首先被碳纤维填料吸附，生物膜外表面上的硝化菌在氧气的作用下能将氨态氮转化为硝态氮，生物膜内侧的反硝化菌在无氧或缺氧的环境下能将硝态氮转化为氮气，从而达到脱氮的目的；另外，附着在生物膜上的除污菌剂能够降解污水中的有机物，生成二氧化碳和水，从而降低污水中的COD浓度。进一步地：所述步骤S1中反硝化菌剂、硝化菌剂以及除污菌剂的重量比为3:5:2。通过采用上述技术方案，反硝化菌剂、硝化菌剂以及除污菌剂的重量比为3:5:2时，污水中的COD、氨氮以及总氮的去除效果较优。进一步地：进入所述步骤S1和S2中的污水指标如下：COD的浓度为小于300mg/L、氨氮浓度为小于50mg/L、总氮浓度为小于200mg/L、悬浮物小于100mg/L。通过采用上述技术方案，污水既可以为微生物提供营养物质，还可以预防污水中有机物浓度过高时，容易对附着在碳纤维填料或者改性碳纤维填料上的微生物产生毒害的问题，使得硝化菌、反硝化菌以及除污菌能够正常降解污水中的氨态氮、硝态氮或者COD。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术采用反硝化菌、硝化菌以及除污菌吸附在碳纤维填料表面上形成生物膜，生物膜的外表面主要是好氧的硝化菌和除污菌，生物膜的内部主要是缺氧的反硝化菌，其中，污水中的氨态氮首先在生物膜外部硝化菌的作用下变成硝态氮，污水中的有机物在生物膜外部除污菌的作用下变成无机物，然后生物膜内部的反硝化菌再将污水中的硝态氮转化呈氮气，从而完成污水的处理；由于该处理系统对污水进行处理时，不需要额外投加混凝剂或者絮凝剂，从而能够减少污泥的产生，有利于降低污泥的处理成本。附图说明图1是本专利技术碳纤维生物处理系统的结构示意图；图2是本专利技术碳纤维生物处理模块的主视图；图3是本专利技术碳纤维生物处理模块的左视图；图4是本专利技术碳纤维生物处理模块的俯视图。图中，1、碳纤维生物处理模块；2、本体；21、进水口；22、出水口；3、支撑柱；4、支撑架；5、支撑杆；6、碳纤维填料；7、微纳米曝气装置。具体实施方式实施例实施例1参照图1，为本实施例提供的碳纤维生物处理系统，包括若干个依次相连的碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.碳纤维生物处理系统，其特征在于，包括碳纤维生物处理模块(1)，所述碳纤维生物处理模块(1)包括本体(2)、设于所述本体(2)内的支撑组件、设于所述支撑组件上的碳纤维填料(6)以及设于所述本体(2)内的微纳米曝气装置(7)；其中，所述本体(2)靠近顶部的位置设有进水口(21)，所述本体(2)靠近底部的位置设有出水口(22)。/n

【技术特征摘要】
1.碳纤维生物处理系统，其特征在于，包括碳纤维生物处理模块(1)，所述碳纤维生物处理模块(1)包括本体(2)、设于所述本体(2)内的支撑组件、设于所述支撑组件上的碳纤维填料(6)以及设于所述本体(2)内的微纳米曝气装置(7)；其中，所述本体(2)靠近顶部的位置设有进水口(21)，所述本体(2)靠近底部的位置设有出水口(22)。


2.根据权利要求1所述的碳纤维生物处理系统，其特征在于，所述支撑组件包括设于所述本体(2)内壁的支撑柱(3)、与所述支撑柱(3)相连的支撑架(4)以及对称设置于所述支撑架(4)相对两侧的两组支撑件，每组所述支撑件包括沿所述本体(2)的长度方向间隔设置的若干个支撑杆(5)。


3.根据权利要求2所述的碳纤维生物处理系统，其特征在于，所述碳纤维填料(6)沿所述支撑杆(5)的长度方向间隔设有若干组。


4.根据权利要求1所述的碳纤维生物处理系统，其特征在于，所述碳纤维填料(6)的长度为所述本体(2)高度的2/3。


5.根据权利要求1所述的碳纤维生物处理系统，其特征在于，所述碳纤维填料(6)为改性碳纤维填料，所述改性碳纤维填料的制备方法如下：
将碳纤维填料(6)浸没在亲水改性液中，亲水改性液的温度为30-40℃，然后超声振动20-40min，取出，依次辊压、干燥后得到改性碳纤维填料；
其中，所述亲水改...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏，何造胜，樊士宝，张扬，尹娟，许洋，赛佳美，何秀芳，陈思明，徐强，刘训平，冯蒙蒙，吴秋琴，
申请(专利权)人：深圳市广汇源环境水务有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44