【技术实现步骤摘要】
本专利技术设计了一种复合式的生物膜反应装置，融合了多种填料的优势，专门针对石化废水中的特征污染物进行深度处理，属于污水处理。
技术介绍
1、石化废水中难以降解的有机物以及氨氮的存在构成了处理上的技术瓶颈，这些污染物若直接排放，会对生态环境造成不可逆的破坏。这使得研发能有效去除这些污染物的深度处理技术成为迫切需求。生物膜工艺因其出色的处理能力、稳定性强、低运营成本和高的空间利用率成为这一领域的焦点。但值得注意的是，生物膜的种类及所采用填料的设计的选择都对废水的处理效果产生显著影响。
2、20世纪50年代，生物膜工艺最初主要依赖于单一类型的生物膜自然生长和微生物的降解。由于技术局限性，其在实际应用中的效果和应用范围相对有限。但随着技术的进步，人们开始寻找并引进新的材料和设计策略来优化生物膜的性能，该技术逐渐适用于处理难降解有机物的实际废水。在对单一填料研究中，轻质填料如聚乙烯、聚氯乙烯具备良好的流动性和氧气传递能力，但存在生物膜稳定性差的问题。颗粒状填料如活性炭、陶粒等为生物膜的生长提供了稳定环境，但若采用传统堆积的方式容易造成氧气传递受限、水流通受阻和生物膜过厚等问题，也有研究者将颗粒状填料固定于反应器中，但氧气和营养物质传递效率仍是一个问题。近年来，为弥补单一填料的不足，研究者尝试组合不同类型的填料以期在处理效率和生物膜稳定性方面达到平衡，然而合理配置和优化不同类型的填料以实现最佳的处理效果仍是一个技术挑战。
3、新型的复合式填料技术将固定式和流化式填料巧妙结合，既保持了流化式填料的高处理效率和物质传递性
4、在当前严格的环保标准和新政策推动下，石化废水处理面临着更高的要求。实现石化废水特征污染物(cod和nh4+-n)的高效去除已成为当务之急。复合式生物膜反应装置凭借其技术和经济的优势，有望成为解决当前石化废水深度处理问题的有效工具。
技术实现思路
1、本专利技术公开了一种用于石化废水深度处理的复合式生物膜反应装置，属于污水处理
所述复合式生物膜反应装置的两种填料包括填料a和填料b。填料a为颗粒状，采用专属结构固定于反应器中，不仅避免了颗粒物流失，而且为微生物提供稳定的附着环境，促进生物膜的形成；填料b由轻质材料制成，配置于反应器中，其良好的流动性扩大了生物膜有效接触面积并增强氧气和废水中有机物的传递效率；另外，本装置采用底部曝气的形式，确保了氧气高效传递和分布，创造了有利于微生物生长和代谢的环境，进一步强化对难降解有机物和氨氮的去除。所述方法融合了固定床和流化床技术优势，确保处理后水质满足严格的国家排放标准。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来解决的：用于石化废水深度处理的复合式生物膜反应装置，其特征在于：
3、所述预挂膜反应器(1)包括进水水箱(1.1)、蠕动泵(1.2)、进水口(1.3)、ph/do测定仪(1.4)、搅拌器(1.5)、气泵(1.6)、气体流量计(1.7)、曝气盘(1.8)、搅拌桨(1.9)、中空纤维膜(1.10)、压力表(1.11)、出水泵(1.12)、进水液位控制器(1.13)、出水液位控制器(1.14)；所述复合式生物膜反应器包括进水水箱(2.1)、蠕动泵(2.2)、进水口(2.3)、ph/do测定仪(2.4)、加热棒(2.5)、气泵(2.6)、气体流量计(2.7)、曝气盘(2.8)、出水口(2.9)、第一填料固定板(2.10)、第一填料固定装置(2.11)、第二填料固定板(2.12)、第二填料固定装置(2.13)；复合式生物膜反应器内部由下至上包括第一填料层a、填料层b、第二填料层a；其中，第一填料层a由第一填料固定板(2.10)和第一填料固定装置(2.11)组成，填料a置于第一填料固定装置(2.11)；填料层b位于第一填料固定板(2.10)和第二填料固定板(2.12)之间，填料b配置于填料层b中；第二填料层a由第二填料固定板(2.12)和第二填料固定装置(2.13)组成，填料a置于第二填料固定装置(2.13)；第一填料固定装置(2.11)和第二填料固定装置(2.13)为空心的球状结构，中间镂空。
4、所述进水水箱(1.1)中的营养液通过蠕动泵(1.2)从进水口(1.3)进入预挂膜反应器(1)，将填料a组成高度40mm的填料层a置于反应器中进行挂膜；所述进水水箱(2.1)中的需深度处理的石化废水通过蠕动泵(2.2)从进水口(2.3)进入复合式生物膜反应器(2)，第一填料层a、填料层b和第二填料层a组成的体系总高度为100mm；第一填料固定板(2.10)位于生物膜反应器的下部，与池体底部距离为40mm，形成水气缓冲区；填料a置于第一填料固定板(2.10)的第一填料固定装置(2.11)中，组成直径40mm的第一填料层a；填料层b位于第一填料固定板(2.10)和第二填料固定板(2.12)之间，由高度60mm的填料b组成；填料a置于第二填料固定板(2.12)的第二填料固定装置(2.13)中，组成直径40mm的第二填料层a；；采用底部曝气的形式使水流与气流自下而上通过第一填料层a、填料层b和第二填料层a组成的复合式生物膜系统，出水通过出水口(2.9)溢流出水。
5、应用所述的一种用于石化废水深度处理的新型复合式生物膜反应装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
6、(1)反应器的预挂膜：将新的未挂膜的填料a置于预挂膜反应器(1)中，在反应器内加入活性污泥。接种的活性为污水厂二沉池的回流污泥，接种后反应器的悬浮污泥浓度为2000-2500mg/l。将进水水箱(1.1)中营养液通过蠕动泵(1.2)从进水口(1.3)进入预挂膜反应器(1)。采用间歇的模式按照进水-反应-沉淀-出水-闲置的五个阶段运行，6h为一个周期，一天4个周期，其中，进水15min，反应240min，沉淀30min，出水15min，闲置60min；反应阶段，利用气泵(1.6)、气体流量计(1.7)和曝气盘(1.8)在预挂膜反应器(1)底部进行曝气，使溶解氧保持在2-3mg/l；当生物量增加至0.1mg ss/g以上，填料表面附着的生物膜厚至500μm以上，反应器进入稳定运行状态，该状态稳定运行10天以上认为反应器挂膜成功。
7、(2)填料的接种及复合式生物膜反应器的启动：将预挂膜反应器(1)中的填料a取出，置于目数为30的筛网中多次筛分，确保填料a与活性污泥完全分离。将筛分好的填料a分别置于第一填料层a和第二填料层a中，将新的未挂膜的填料b置于填料层b接种；将进水水箱(2.1)中nh4+-n＝30-40mg/l，cod＝100-200mg/l需深度处理的石化废水通过蠕动泵(2.2)从进水口(2.3)由底部进入复合式生物膜反应器(2)，利用气泵(2.6)、气体流量计(2.7)和曝气盘(2.8)在复合式生物膜反应器(2)底部进行连续曝气，使溶解氧维持在2-3mg/l；复合式生物膜反应器(2)在水力停留时间18.5h，温本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于石化废水深度处理的复合式生物膜反应装置，其特征在于包括：预挂膜反应器(1)、复合式生物膜反应器(2)；
2.应用如权利要求1所述的一种用于石化废水深度处理的复合式生物膜反应装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的装置，填料A位于第一填料固定装置(2.11)和第二填料固定装置(2.13)中，填料A为活性炭或陶粒颗粒状；粒径为1-2mm；填料B位于填料层B中；填料B为聚乙烯或聚苯乙烯。
【技术特征摘要】
1.一种用于石化废水深度处理的复合式生物膜反应装置，其特征在于包括：预挂膜反应器(1)、复合式生物膜反应器(2)；
2.应用如权利要求1所述的一种用于石化废水深度处理的复合式生物膜反应装置的方法，其特征在于，包...
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