公布日：2024.03.22
申請日：2023.11.09
分類號：C02F3/28(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I
摘要
本發明公開了一種微生物固定床生物膜污水處理裝置，裝置采用6個獨立單元罐體分散組合，污水在裝置內部間接式逐級流動，通過回流系統等促使不同處理單元形成不同的生物膜生長環境，在獨立單元內富集優勢微生物菌種，分階段分層次地降解污水中的污染物；其內部安裝有管徑和孔隙大小不一特殊材質制成的固定床填料，填料比表面積可以根據設計要求設計成參數在80~160m2/m3之間大小不一的比表面積，創造微生物穩定和吸附性優良的生長環境。本發明具有生物膜啟動快、掛膜快，污泥產量少，除磷脫氮效率優于常規處理設備20%以上，水質穩定，抗沖擊負荷強等特點，特別適應于河道、流域開展分散式污染處理，生態法高效脫氮除磷。
權利要求書
1.一種微生物固定床生物膜污水處理裝置，包括高負荷生物反應罐（21）、低負荷生物反應罐（22）、回流罐（23）以及沉淀罐（24）,其特征在于：進一步包括厭氧罐單元（19）、缺氧罐單元（20）;所述厭氧罐單元（19）、缺氧罐單元（20）、高負荷生物反應罐（21）、低負荷生物反應罐（22）、回流罐（23）以及沉淀罐（24）為獨立的罐體單元并依次組合連接，污水在獨立的罐體單元之間逐級流動分層降解污水中的污染物；所述沉淀罐（24）的回流污泥與污水收集池（17）的提升污泥在所述厭氧罐單元（19）混合，所述污泥收集池（17）污泥由提升泵（16）提升到所述厭氧罐單元（19），所述沉淀罐（24）污泥經由污泥泵（15）回流到所述厭氧罐單元（19）和污泥池（18）；所述回流罐（23）內回流的污水經由回流管（8）流入到所述缺氧罐單元（20）中，所述缺氧罐單元（20）內均勻分布生長著反硝化細菌。
2.根據權利要求1所述的微生物固定床生物膜污水處理裝置，其特征在于：所述厭氧罐單元（19）內設置有攪拌機（7），所述攪拌機（7）由攪拌機固定支架（5）固定在厭氧罐內；所述厭氧罐內微生物釋放回流污泥中的聚磷菌的磷。
3.根據權利要求2所述的微生物固定床生物膜污水處理裝置，其特征在于：所述厭氧罐單元（19）處理后的污水經由出水管（6）進入所述缺氧罐單元（20），缺氧罐內的反硝化細菌將所述回流罐（23）回流的硝態氮還原為氮氣。
4.根據權利要求3所述的微生物固定床生物膜污水處理裝置，其特征在于：所述缺氧罐單元（20）處理后的污水進入所述高負荷生物反應罐（21），在高負荷生物反應罐（21）內有機物分解小分子物質。
5.根據權利要求4所述的微生物固定床生物膜污水處理裝置，其特征在于：所述高負荷生物反應罐（21）內處理的污水進入所述低負荷生物反應罐（22），所述低負荷生物反應罐（22）固定床填料的表面積大于所述高負荷生物反應罐（21）固定填料表面積，所述低負荷生物反應罐（22）內污水分解成CO2、H2O。
6.根據權利要求5所述的微生物固定床生物膜污水處理裝置，其特征在于：經所述低負荷生物反應罐（22）處理后的污水進入所述回流罐（23），所述回流罐（23）內回流泵（12）提供回流動力，回流控制裝置控制回流到缺氧罐單元（20）的回流液量。
7.根據權利要求6所述的微生物固定床生物膜污水處理裝置，其特征在于：在所述缺氧罐單元（20）、所述高負荷生物反應罐（21）、所述低負荷生物反應罐（22）以及所述回流罐（23）內設置有打氣管總成，所述打氣管總成通過管路連接打氣機，為在所述缺氧罐單元（20）、所述高負荷生物反應罐（21）、所述低負荷生物反應罐（22）以及所述回流罐（23）提供間歇性曝氣，在所述缺氧罐單元（20）、所述高負荷生物反應罐（21）、所述低負荷生物反應罐（22）以及所述回流罐（23）底部分別設置有打氣管總成支架（9），所述支架（9）將打氣管總成分別固定在罐體底部。
8.根據權利要求7所述的微生物固定床生物膜污水處理裝置，其特征在于：污水最后自流入所述沉淀罐（24），富磷污泥在所述沉淀罐（24）下部沉淀分離，用污泥泵（15）控制一部分污泥輸送至所述污泥池（18）進行泥水分離，另一部分污泥回流至所述厭氧罐單元（19）進行生物除磷。
9.根據權利要求2所述的微生物固定床生物膜污水處理裝置，其特征在于：獨立單元罐體之間通過DN160管道連接，污水通過DN160管路實現連通。
10.根據權利要求9所述的微生物固定床生物膜污水處理裝置，其特征在于：所述缺氧罐內部安裝有填料固定支架，固定床填料容積為4.0m3，比表面積為80m2/m3;所述高負荷生物反應罐（21）內部安裝固定床填料,其容積4.0m3，比表面積120m2/m3；所述低負荷生物反應罐（22）內部安裝固定床填料，其容積4.0m3，比表面積160m2/m3；回流罐內部安裝MBBR填料，其容積2.0m3，比表面積120m2/m3。
發明內容
本發明的目的在于提供一種微生物固定床生物膜污水處理裝置，以解決上述背景技術中提出的現有污水處理工藝所面臨的一些問題。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
本方案提供一種微生物固定床生物膜污水處理裝置，包括高負荷生物反應罐、低負荷生物反應罐、回流罐以及沉淀罐；
進一步包括厭氧罐單元、缺氧罐單元；
所述厭氧罐單元、缺氧罐單元、高負荷生物反應罐、低負荷生物反應罐、回流罐以及沉淀罐為獨立的罐體單元并依次組合連接，污水在獨立的罐體單元之間逐級流動分層降解污水中的污染物；
所述沉淀罐的回流污泥與污水收集池的提升污泥在所述厭氧罐單元混合，所述污泥收集池污泥由提升泵提升到所述厭氧罐單元，所述沉淀罐污泥經由污泥泵回流到所述厭氧罐單元和污泥池；
所述回流罐內回流的污水經由回流管流入到所述缺氧罐單元中，所述缺氧罐單元內均勻分布生長著反硝化細菌。
進一步地，所述厭氧罐單元內設置有攪拌機，所述攪拌機由攪拌機固定支架固定在厭氧罐內；所述厭氧罐內微生物釋放回流污泥中的聚磷菌的磷。
進一步地，所述厭氧罐單元處理后的污水經由出水管進入所述缺氧罐單元，缺氧罐內的反硝化細菌將所述回流罐回流的硝態氮還原為氮氣。
進一步地，所述缺氧罐單元處理后的污水進入所述高負荷生物反應罐，在高負荷生物反應罐內有機物分解小分子物質。
進一步地，所述高負荷生物反應罐內處理的污水進入所述低負荷生物反應罐，所述低負荷生物反應罐固定床填料的表面積大于所述高負荷生物反應罐固定填料表面積，所述低負荷生物反應罐內污水分解成C2O、H2O。
進一步地，經所述低負荷生物反應罐處理后的污水進入所述回流罐，所述回流罐內回流泵提供回流動力，回流控制裝置控制回流到缺氧罐單元的回流液量。
進一步地，在所述缺氧罐單元、所述高負荷生物反應罐、所述低負荷生物反應罐以及所述回流罐內設置有打氣管總成，所述打氣管總成通過管路連接打氣機，為在所述缺氧罐單元、所述高負荷生物反應罐、所述低負荷生物反應罐以及所述回流罐提供間歇性曝氣，在所述缺氧罐單元、所述高負荷生物反應罐、所述低負荷生物反應罐以及所述回流罐底部分別設置有打氣管總成支架，所述支架將打氣管總成分別固定在罐體底部。
進一步地，污水最后自流入所述沉淀罐，富磷污泥在所述沉淀罐下部沉淀分離，用污泥泵控制一部分污泥輸送至所述污泥池進行泥水分離，另一部分污泥回流至所述厭氧罐單元進行生物除磷。
進一步地，獨立單元罐體之間通過DN160管道連接，污水通過DN160管路實現連通。
進一步地，所述缺氧罐內部安裝有填料固定支架，固定床填料容積為4.0m3，比表面積為80m2/m3；所述高負荷生物反應罐21內部安裝固定床填料,其容積4.0m3，比表面積120m2/m3；所述低負荷生物反應罐22內部安裝固定床填料，其容積4.0m3，比表面積160m2/m3；回流罐內部安裝MBBR填料，其容積2.0m3，比表面積120m2/m3。
與現有技術相比，在本裝置通過設置6個獨立的污染物處理單元，最重要是提供了獨立的厭氧罐單元、缺氧罐單元，同時利用回流技術從回流罐和沉淀罐中回流一部分處理后的污水，提高了厭氧罐單元以及缺氧罐單元污水的處理效率，同時裝置整體的處理效率也達到了80％。具體在厭氧工藝中，回流后的混合物在厭氧罐中攪拌均勻，聚磷菌快速釋放磷，并快速吸收低易降解的低分子有機物。在缺氧工藝中，反硝化細菌將內回流過來的硝態氮通過反硝化作用，快速地轉化成氮氣(N2)逸入到大氣中，從而達到高效脫氮的目的。在好氧工藝中，硝化細菌將有機氮氨化，通過生物硝化作用轉化成硝態氮；聚磷菌超量吸收磷，并通過剩余污泥的排放，將磷除去，除磷脫氮效率比常規生物膜處理工藝系統提高20％以上。高效微生物固定床污水處理裝置工藝設計合理，性能優越，是一種具有污染物降解效率高、耐負荷沖擊能力強等特點的處理裝置，出水水質穩定達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918—2002規定的一級A標準。
（發明人：何大明;李重九;尹建成;王云華）
