申请日2017.03.29
公开(公告)日2017.06.13
IPC分类号C02F3/10
摘要
本发明提出了一种用于污水处理的轻颗粒系统及其方法，包括接触器，所述接触器内包括气液固三相区，所述气液固三相区包括气相、液相和固相，所述液相为连续相，所述固相为轻颗粒，所述轻颗粒至少能够通过其表面携带微生物，所述轻颗粒的密度小于所述液相密度。本发明的轻颗粒系统应用于污水处理不仅能够使微生物浓度得到极大的提高，耐冲击负荷增强，剩余污泥产量小，无污泥膨胀，而且通过气液共同作用使得轻颗粒悬浮的方式可以更多的降低能耗。因此该系统具有效率高、能耗低的特点。
权利要求书
1.一种用于污水处理的轻颗粒系统，其特征在于：包括接触器，所述接触器内包括气液固三相区，所述气液固三相区包括气相、液相和固相，所述液相为连续相，所述固相为轻颗粒，所述轻颗粒至少能够通过其表面携带微生物，所述轻颗粒的密度小于所述液相密度。
2.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的轻颗粒系统，其特征在于，优选的，所述接触器内还包括液固区，所述液固区包括液相和固相。
3.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的轻颗粒系统，其特征在于：所述接触器的环境为厌氧环境、缺氧环境或好氧环境。
4.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的轻颗粒系统，其特征在于：所述气相连续或间歇地自下而上流动，所述轻颗粒分散于所述液相中。
5.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的轻颗粒系统，其特征在于：所述轻颗粒的密度大于等于所述液相密度的80%且小于所述液相密度。
6.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的轻颗粒系统，其特征在于：在所述气液固三相区中，所述气相的体积分率小于等于25%。
7.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的轻颗粒系统，其特征在于：所述接触器的形状是规则壳体或不规则壳体，优选的，规则壳体为长方壳体，所述长方壳体的上端面全封闭、部分封闭或全部开放。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种用于污水处理的轻颗粒系统，其特征在于：所述接触器内还设有微通道，所述微通道包括若干层填料，每层所述填料包括若干通道单元，每层的所述通道单元交错设置，优选的，所述微通道设置在接触器的下部。
9.根据权利要求8所述的一种用于污水处理的轻颗粒系统，其特征在于：所述通道单元为立方体形通道，长方体形通道，或其它类型的通道。
10.根据权利要求1-6任一项所述的一种用于污水处理的轻颗粒系统，其特征在于：所述气相通过设置在所述气液固三相区之中的一个或多个气体分布器来加入，优选将气体分布器设置在三相区的下部。
11.根据权利要求10所述的一种用于污水处理的轻颗粒系统，其特征在于：所述气体分布器在系统横截面上均匀分布或集中设置在一个或者多个横截面区域内;当所述多个分布器集中设置于某些区域时，可以带动所述的气相自下而上优先从该所述区域通过。
12.根据权利要求10所述的一种用于污水处理的轻颗粒系统，其特征在于：所述气体分布器设置在一个或者多个相同的横截面位置上，且沿系统高度方向上形成两个或多个分布器的上下垂直排列，使所述的气相自下而上优先从所述区域通过。
13.根据权利要求10所述的一种用于污水处理的轻颗粒系统，其特征在于：所述的气相自下而上流动，部分或者全部通过系统内置或者外置的管道来完成，所述管道优选垂直设置或者主体为垂直设置的管道。
14.一种利用权利要求1-13任一项所述的轻颗粒系统处理污水的方法，其特征在于：将污水通入所述轻颗粒系统中，并将处理后的污水从所述轻颗粒系统中排出。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：使用多个所述轻颗粒系统，其中，任意一个所述轻颗粒系统与至少一个其他的轻颗粒系统之间设有液体流通管路。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于：在所述轻颗粒系统中，所述轻颗粒被连续或间歇地加入和取出。
17.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于：在所述轻颗粒系统中，所述液相被连续或间歇地加入和取出。
18.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于：从所述气液固三相区的上方加入所述液相。
19.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：当所述接触器内的环境为厌氧环境或缺氧环境时，间歇地曝气所述气相;当所述接触器内的环境为好氧环境时，间歇地或连续地曝气所述气相。
说明书
一种用于污水处理的轻颗粒系统及其方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，尤其是涉及一种用于污水处理的轻颗粒系统。
背景技术
随着人口的增长和经济的发展，我国对水资源的需求会越来越大，废水排放量也随之增加，这些造成了我国的水资源形势岌岌可危。目前，越来越多的企业开始运用绿色技术，尽量减少废物产生，以此来提高水质质量，但其效果仍未太明显。为了使得水资源能够可持续发展，必须对排放的废水进行处理，将废水变为可用水，由此可见，废水处理技术是非常重要的，尤其现今的就地废水处理技术太少，不能使得废水及时有效地被处理，从而使得水污染日益增重，水质质量逐渐降低。
废水主要来源于生活废水、工业废水、畜禽养殖场废水及农业废水等，废水的主要指标为化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、氨氮以及总磷等，其中含有能促进水生植物生长的各种营养物质、能致病的病原体微生物以及可能致癌或基因突变的有毒化合物，因此，从保护人类健康和保护环境角度出发，在废水重新利用或直接排入环境之前，必须对其进行处理。处理废水的方法有很多，按其作用原理可分为物理法、化学法、物理化学法、生物法四种，处理废水时可同时运用这些方法，其中生物法是最经济有效的处理方法，因而被广泛采用。
固体流态化技术是一种新型的污水处理工艺，它将传统的活性污泥法和生物膜法有机结合并引入化工流态化技术，具有高负荷、高效率等特点。固体颗粒上附着微生物，通过流态手段使固体颗粒悬浮于污水系统中，由于颗粒具有较大的比表面积可有效地提高系统中微生物的浓度，从而提高水处理效率，整个体系中污泥产量低，有机负荷高。在流态化应用中，固体颗粒的选择是影响污水处理效率的关键因素之一，传统的固体流态化体系一般选用密度大于水的重颗粒作为固相，若要维持重颗粒的流化需要消耗较多的能量，液体回流比大。因此现今需要找到合适的固体颗粒应用到流态化污水处理中，从而节约能量。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种用于污水处理的轻颗粒系统，以克服现有技术的不足。在污水处理系统中通入气体，使气液混合流体的平均比重下降，当混合流体的平均比重与轻颗粒接近或相当时，气体流动的少许搅动，即可使轻颗粒被分散在液相中，利于气液固三相充分接触，且节省能耗。
为达到上述目的，本发明公开了如下技术方案：
一种用于污水处理的轻颗粒系统，其特征在于：包括接触器，所述接触器内包括气液固三相区，所述气液固三相区包括气相、液相和固相，所述液相为连续相，所述固相为轻颗粒，所述轻颗粒至少能够通过其表面携带微生物，所述轻颗粒的密度小于所述液相密度。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：在液相中通入气体，通过降低气液两相流体的混合密度，使轻颗粒分散在液相中，轻颗粒较大的比表面积，为微生物附着提供足够的空间，有利于微生物充分与污水接触，促进生化反应的进行。其含有的轻颗粒系统应用于污水处理不仅能够使微生物浓度得到极大的提高，耐冲击负荷增强，剩余污泥产量小，无污泥膨胀，而且通过气液共同作用使得轻颗粒悬浮的方式可以更多的降低能耗。因此该系统具有效率高、能耗低的特点。