申请日2016.11.04
公开(公告)日2017.02.22
IPC分类号C02F9/14; C02F101/16; C02F101/30
摘要
一种一体化藻菌生物转盘处理分散型污水的装置及利用其处理污水的方法，它涉及一种处理污水的装置及利用其处理污水的方法。本发明的目的是要解决现有分散型污水种类繁多，分布范围和水质水量均具有不确定性，不能进行分离收集，处理难度大，处理后的水质不达标的问题。装置包括太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池、第一电机、第二电机、第一驱动轴、第二驱动轴、竖流沉淀池、第一接触氧化池、第二接触氧化池、竖流中沉池和平流二沉池。处理污水的方法：一、生物转盘上的填料挂膜、菌群构建和驯化;二、生化处理，得到处理后的水。本发明可使污水达到城市污水一级A排放标准。本发明适用于处理污水。
权利要求书
1.一种一体化藻菌生物转盘处理分散型污水的装置，其特征在于一种一体化藻菌生物转盘处理分散型污水的装置包括太阳能电池板(1)、太阳能控制器(2)、蓄电池(3)、第一电机(4)、第二电机(17)、第二隔板(19)、第一驱动轴(15)、第二驱动轴(16)、第一隔板(7)、竖流沉淀池(5)、第一接触氧化池(6)、第二接触氧化池(18)、竖流中沉池(13)和平流二沉池(14);
所述的太阳能电池板(1)通过太阳能控制器(2)与蓄电池(3)相连接，蓄电池(3)通过导线分别与第一电机(4)和第二电机(17)相连接;第一电机(4)与第一驱动轴(15)连接，第二电机(17)与第二驱动轴(16)连接;第一驱动轴(15)设置于第一接触氧化池(6)上方，第二驱动轴(16)设置于第二接触氧化池(18)上方;
所述的竖流沉淀池(5)、第一接触氧化池(6)、竖流中沉池(13)、第二接触氧化池(18)和平流二沉池(14)从左至右依次设置且相连通，竖流沉淀池(5)左端设有污水进水口(5-1)，竖流沉淀池(5)右端设有竖流沉淀池出水口(5-2)，第一接触氧化池(6)右端设有第一接触氧化池出水口(6-1)，竖流中沉池(13)右端设有竖流中沉池出水口(13-1)，第二接触氧化池(18)右端设置有第二生物转盘出水口(18-1)，平流二沉池(14)右端设置有清水出水口(14-1);
所述的第一隔板(7)设置于第一接触氧化池(6)内部且垂直于第一驱动轴(15)，第一生物转盘(9)和第二生物转盘(10)组成单轴两级生物转盘，第一生物转盘(9)和第二生物转盘(10)设置于第一驱动轴(15)上，且第一生物转盘(9)和第二生物转盘(10)设置于第一隔板(7)的两侧;
所述的第二隔板(19)设置于第二接触氧化池(18)内部且垂直于第二驱动轴(16)，第三生物转盘(11)和第四生物转盘(12)组成单轴两级生物转盘，第三生物转盘(11)和第四生物转盘(12)设置于第二隔板(19)上，且第三生物转盘(11)和第四生物转盘(12)设置于第二隔板(19)的两侧;
所述的第一隔板(7)的下部设有第一隔板出水口(7-1);所述的第二隔板(19)的下部设有第二隔板出水口(19-1);
所述的第一生物转盘(9)和第二生物转盘(10)为菌类生物转盘;所述的菌类生物转盘上的菌为硝化菌和反硝化菌;
所述的第三生物转盘(11)和第四生物转盘(12)为藻类生物转盘;所述的藻类生物转盘上的藻类为蓝藻或绿藻。
2.根据权利要求1所述的一种一体化藻菌生物转盘处理分散型污水的装置，其特征在于所述的污水进水口(5-1)、竖流沉淀池出水口(5-2)、第一接触氧化池出水口(6-1)、竖流中沉池出水口(13-1)、第二生物转盘出水口(18-1)和清水出水口(14-1)的高度依次降低以至于装置内水的流动方向为自高水位至低水位。
3.根据权利要求1所述的一种一体化藻菌生物转盘处理分散型污水的装置，其特征在于所述的第一驱动轴(15)和第二驱动轴(16)沿一体化藻菌生物转盘处理分散型污水的装置长度方向设置。
4.根据权利要求1所述的一种一体化藻菌生物转盘处理分散型污水的装置，其特征在于所述的第二电机(17)设置在竖流沉淀池(5)上方的竖流沉淀池盖板(5-3)上。
5.根据权利要求1所述的一种一体化藻菌生物转盘处理分散型污水的装置，其特征在于所述的第一电机(4)设置在竖流中沉池(13)上方的竖流中沉池盖板(13-3)上。
6.根据权利要求1所述的一种一体化藻菌生物转盘处理分散型污水的装置，其特征在于所述的竖流沉淀池(5)内设有沉淀池中心筒(5-4)，污水进水口(5-1)与沉淀池中心筒(5-4)相连通。
7.根据权利要求1所述的一种一体化藻菌生物转盘处理分散型污水的装置，其特征在于所述的竖流中沉池(13)内设有中沉池中心筒(13-2)，第一接触氧化池出水口(6-1)与中沉池中心筒(13-2)相连通。
8.根据权利要求1所述的一种一体化藻菌生物转盘处理分散型污水的装置，其特征在于所述的第一生物转盘(9)有20%～60%的面积在第一接触氧化池(6)内，第二生物转盘(10)有20%～60%的面积在第一接触氧化池(6)内，且第一生物转盘(9)在第一接触氧化池(6)内的面积与第二生物转盘(10)在第二生物转盘(10)内的面积相同。
9.根据权利要求1所述的一种一体化藻菌生物转盘处理分散型污水的装置，其特征在于所述的第三生物转盘(11)有20%～60%的面积在第二接触氧化池(18)内，第四生物转盘(12)有20%～60%的面积浸在第二接触氧化池(18)内，且第三生物转盘(11)在第二接触氧化池(18)内的面积与第四生物转盘(12)在第二接触氧化池(18)内的面积相同。
10.利用如权利要求1所述的一种一体化藻菌生物转盘处理分散型污水的装置处理污水的方法，其特征在于利用一种一体化藻菌生物转盘处理分散型污水的装置处理污水的方法是按以下步骤完成的：
一、生物转盘上的填料挂膜、菌群构建和驯化：
①、将高效菌群吸附到第一生物转盘(9)和第二生物转盘(10)的填料上，在第一生物转盘(9)和第二生物转盘(10)的转速为0.8r/min～3.0r/min和污水的驯化作用下完成覆膜过程，覆膜过程为10天～60天;
步骤一①中所述的填料为纤维;所述的高效菌群为硝化菌和反硝化菌;
②、将藻类吸附到第三生物转盘(11)和第四生物转盘(12)的填料上，在第三生物转盘(11)和第四生物转盘(12)的转速为0.8r/min～3.0r/min和污水的驯化作用下完成覆膜过程，覆膜过程为10天～60天;
步骤一②中所述的填料为纤维;藻类为蓝藻或绿藻;
二、生化处理：太阳能电池板(1)和太阳能控制器(2)将太阳能转化为电能，为一体化藻菌生物转盘处理分散型污水的装置供电，启动一体化藻菌生物转盘处理分散型污水的装置，污水从污水进水口(5-1)进入到竖流沉淀池(5)中，在竖流沉淀池(5)中的水力停留时间为0.5h～2h，污水经竖流沉淀池出水口(5-2)进入到第一接触氧化池(6)中，第一生物转盘(9)和第二生物转盘(10)在转速为0.8r/min～3r/min下转动，在第一接触氧化池(6)中的水力停留时间为1.5h～2h，污水再经过第一接触氧化池出水口(6-1)和中沉池中心筒(13-2)进入到竖流中沉池(13)中，在竖流中沉池(13)中的水力停留时间为2h～4h，污水经过沉淀后再通过竖流中沉池出水口(13-1)进入到第二接触氧化池(18)中，第三生物转盘(11)和第四生物转盘(12)在转速为0.8r/min～3r/min下转动，在第二接触氧化池(18)中的水力停留时间为1.5h～2h，污水再通过第二生物转盘出水口(18-1)进入到平流二沉池(14)中，在平流二沉池(14)中的水力停留时间为2h～4h，再经过清水出水口(14-1)出水，得到处理后的水;
步骤二中所述的污水为常见生活污水，COD为300mg/L～500mg/L，BOD为200mg/L～300mg/L，氨氮为25mg/L～30mg/L，总氮为25mg/L～30mg/L，总磷为2mg/L～3mg/L。
说明书
一种一体化藻菌生物转盘处理分散型污水的装置及利用其处理污水的方法
技术领域
本发明涉及一种处理污水的装置及利用其处理污水的方法。
背景技术
分散型污水种类繁多，分布范围和水质水量均具有不确定性。由于各污染源产生原因和产地不一致，分散型污水形成了一个无序的污染体系。很多地区不但没有建设完善的排水系统，而且没有一套标准完善的给水排水系统。但该类污水的BOD与COD的比值在0.3～0.7之间，具有较好的可生化性，可采用各类生化的方法进行处理。总之，分散型生活污水不能进行分离收集，处理混合程度较高，成分变化较为复杂，此类污水的处理具有较大难度。
在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能属可再生绿色资源，是“取之不尽”的能源，21世纪迫切需要充分利用绿色环保的太阳能。
生物转盘是生物膜法污水生物处理技术的一种，随着生物转盘盘片的运转，盘片表面逐渐形成由细菌和菌类的微生物、原生动物一类的微型动物构成的膜状生物性污泥-生物膜。
当圆盘浸没于污水中时，污水中的有机物被附着于盘片上的生物膜所吸附。当盘片转离至水面以上，空气中的氧气被水膜吸收进入生物膜内部用以吸附分解有机物。盘片每转动一圈，即进行一次吸附-吸氧-氧化分解过程。圆盘不断转动，污水得到净化，同时盘片上的生物膜不断生长、增厚。当生物膜老化后经盘片旋转产生的剪切力脱落而更新。
藻类生物转盘，是利用藻细胞表面和载体材料表面的范德华力和离子型氢键的作用将藻类固定于载体上。藻类生物膜具有很强的代谢能力，他能够利用藻类的光合作用及藻类细胞的特点在其生长过程中吸收水体中的氮磷等营养物质，从而达到脱氮除磷的目的。
发明内容
本发明的目的是要解决现有分散型污水种类繁多，分布范围和水质水量均具有不确定性，不能进行分离收集，处理难度大，处理后的水质不达标的问题，而提供一种一体化藻菌生物转盘处理分散型污水的装置及利用其处理污水的方法。
一种一体化藻菌生物转盘处理分散型污水的装置包括太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池、第一电机、第二电机、第二隔板、第一驱动轴、第二驱动轴、第一隔板、竖流沉淀池、第一接触氧化池、第二接触氧化池、竖流中沉池和平流二沉池;
所述的太阳能电池板通过太阳能控制器与蓄电池相连接，蓄电池通过导线分别与第一电机和第二电机相连接;第一电机与第一驱动轴连接，第二电机与第二驱动轴连接;第一驱动轴设置于第一接触氧化池上方，第二驱动轴设置于第二接触氧化池上方;
所述的竖流沉淀池、第一接触氧化池、竖流中沉池、第二接触氧化池和平流二沉池从左至右依次设置且相连通，竖流沉淀池左端设有污水进水口，竖流沉淀池右端设有竖流沉淀池出水口，第一接触氧化池右端设有第一接触氧化池出水口，竖流中沉池右端设有竖流中沉池出水口，第二接触氧化池右端设置有第二生物转盘出水口，平流二沉池右端设置有清水出水口;
所述的第一隔板设置于第一接触氧化池内部且垂直于第一驱动轴，第一生物转盘和第二生物转盘组成单轴两级生物转盘，第一生物转盘和第二生物转盘设置于第一驱动轴上，且第一生物转盘和第二生物转盘设置于第一隔板的两侧;
所述的第二隔板设置于第二接触氧化池内部且垂直于第二驱动轴，第三生物转盘和第四生物转盘组成单轴两级生物转盘，第三生物转盘和第四生物转盘设置于第二隔板上，且第三生物转盘和第四生物转盘设置于第二隔板的两侧;
所述的第一隔板的下部设有第一隔板出水口;所述的第二隔板的下部设有第二隔板出水口;
所述的第一生物转盘和第二生物转盘为菌类生物转盘;所述的菌类生物转盘上的菌为硝化菌和反硝化菌;
所述的第三生物转盘和第四生物转盘为藻类生物转盘;所述的藻类生物转盘上的藻类为蓝藻或绿藻。
利用一种一体化藻菌生物转盘处理分散型污水的装置处理污水的方法是按以下步骤完成的：
一、生物转盘上的填料挂膜、菌群构建和驯化：
①、将高效菌群吸附到第一生物转盘和第二生物转盘的填料上，在第一生物转盘和第二生物转盘的转速为0.8r/min～3.0r/min和污水的驯化作用下完成覆膜过程，覆膜过程为10天～60天;
步骤一①中所述的填料为纤维;所述的高效菌群为硝化菌和反硝化菌;
②、将藻类吸附到第三生物转盘和第四生物转盘的填料上，在第三生物转盘和第四生物转盘的转速为0.8r/min～3.0r/min和污水的驯化作用下完成覆膜过程，覆膜过程为10天～60天;
步骤一②中所述的填料为纤维;藻类为蓝藻或绿藻;
二、生化处理：太阳能电池板和太阳能控制器将太阳能转化为电能，为一体化藻菌生物转盘处理分散型污水的装置供电，启动一体化藻菌生物转盘处理分散型污水的装置，污水从污水进水口进入到竖流沉淀池中，在竖流沉淀池中的水力停留时间为0.5h～2h，污水经竖流沉淀池出水口进入到第一接触氧化池中，第一生物转盘和第二生物转盘在转速为0.8r/min～3r/min下转动，在第一接触氧化池中的水力停留时间为1.5h～2h，污水再经过第一接触氧化池出水口和中沉池中心筒进入到竖流中沉池中，在竖流中沉池中的水力停留时间为2h～4h，污水经过沉淀后再通过竖流中沉池出水口进入到第二接触氧化池中，第三生物转盘和第四生物转盘在转速为0.8r/min～3r/min下转动，在第二接触氧化池中的水力停留时间为1.5h～2h，污水再通过第二生物转盘出水口进入到平流二沉池中，在平流二沉池中的水力停留时间为2h～4h，再经过清水出水口出水，得到处理后的水;
步骤二中所述的污水为常见生活污水，COD为300mg/L～500mg/L，BOD为200mg/L～300mg/L，氨氮为25mg/L～30mg/L，总氮为25mg/L～30mg/L，总磷为2mg/L～3mg/L。
本发明的原理及优点：
一、本发明中第一生物转盘和第二生物转盘为菌类生物转盘;第三生物转盘和第四生物转盘为藻类生物转盘;在传统的菌类生物转盘的基础上加上藻类生物转盘，该装置对污水中氮磷的去除能力和细菌对污水中污染物的降解能力有效的结合在一起，可实现污水的净化和资源化;
二、分散型污水从污水进水口进入到竖流沉淀池中，在竖流沉淀池中去除可沉物和漂浮物，再进入第一接触氧化池中，和第一生物转盘和第二生物转盘的盘片上的菌类生物膜接触，菌类生物膜上的微生物提取水中的营养物质作为养分，使分散型污水得到净化;第一生物转盘和第二生物转盘的盘片上的菌类生物膜主要作用是降解分散型污水中的有机物，第三生物转盘和第四生物转盘则是脱氮除磷，处理后的水进入到平流二沉池后也得到了最终的沉淀;
三、第一生物转盘和第二生物转盘的转速和负载生物相同，为菌类生物转盘;第三生物转盘和第四生物转盘的转速和负载生物相同，为藻类生物转盘;菌类生物转盘和藻类生物转盘相互独立，有助于菌类生物转盘和藻类生物转盘发挥各自的去除作用;
四、菌类生物转盘和藻类生物转盘中间设置竖流沉淀池，竖流沉淀池是为了预防在调试和运行过程中菌类生物转盘和藻类生物转盘所负载的微生物发生过多掺和的现象，影响藻菌的覆膜和实际处理效果;
五、本发明中，污水在第一接触氧化池中，第一接触氧化池中的第一生物转盘和第二生物转盘上的菌类生物膜摄取污水中的有机物作为养分进行新陈代谢，随着生物转盘的转动，营造了一个间歇的厌氧、好氧的环境，此阶段污水中的有机物不断被分解该阶段能去除污水中50%～70%的有机物;
六、本发明中，污水在第二接触氧化池中，第三生物转盘和第四生物转盘上藻类会将水体中的氮磷被同化吸收，此阶段污水中的氮磷的去除率可达到80%～95%，有机物的去除可达到30%～60%;
七、本发明装置为一体化装置，结构简单，占地小，便于维护，适合集装箱运输，为以后的实施提供很大的便利;
八、使用本发明处理后的分散型污水符合国家标准，解决了现有分散型污水种类繁多，分布范围和水质水量均具有不确定性，不能进行分离收集，处理难度大，处理后的水质不达标的问题;
九、使用本发明一种一体化藻菌生物转盘处理分散型污水的装置处理污水，氮磷的去除率可达90%～95%，有机物的去除率可达85%～95%，得到处理后的水可达到城市生活污水一级A排放标准。
本发明适用于处理分散型污水。