申请日2016.08.29
公开(公告)日2016.12.07
IPC分类号C02F9/14; C02F3/08
摘要
本发明公开了一种纳米气泡高效供氧悬浮载体流动生化床污水处理系统，包括格栅、厌氧池、缺氧池、MBBR纳米气泡生物反应池和二沉池，MBBR纳米气泡生物反应池内投放有适合微生物菌种附着繁衍的高比表面积悬浮载体，且MBBR纳米气泡生物反应池与一气源为氧气的纳米气泡机连接，负责向MBBR纳米气泡生物反应池内输送纳米气泡，形成高密度的纳米气泡水体。本发明原创地将纳米气泡技术与悬浮载体流动生化床技术进行结合，形成了一个全新的污水处理系统及工艺，不但摒除了现有的活性污泥污水处理系统中存在的频繁添加污泥、高能耗地鼓风曝气、回流污泥、每日处理老化污泥等缺点，并且具有操作简单、运行稳定、处理水量大等优点。
摘要附图
权利要求书
1.一种纳米气泡高效供氧悬浮载体流动生化床污水处理系统，其特征在于：包括依次连接的格栅(1)、厌氧池(2)、缺氧池(3)、MBBR纳米气泡生物反应池(4)和二沉池(5)，所述MBBR纳米气泡生物反应池(4)内投放有一定数量的适合微生物菌种附着繁衍的高比表面积悬浮载体，且所述MBBR纳米气泡生物反应池(4)与一纳米气泡机(6)连接，所述纳米气泡机(6)的气源为氧气，所述纳米气泡机(6)负责向所述MBBR纳米气泡生物反应池(4)内输送纳米气泡，形成高密度的纳米气泡水体。
2.根据权利要求1所述的纳米气泡高效供氧悬浮载体流动生化床污水处理系统，其特征在于：所述纳米气泡机(6)所产生的纳米气泡的直径小于200nm。
3.根据权利要求1所述的纳米气泡高效供氧悬浮载体流动生化床污水处理系统，其特征在于：所述纳米气泡水体的整体密度为0.988g/cc。
4.根据权利要求1所述的纳米气泡高效供氧悬浮载体流动生化床污水处理系统，其特征在于：所述悬浮载体为MBBR生物膜填料。
5.根据权利要求4所述的纳米气泡高效供氧悬浮载体流动生化床污水处理系统，其特征在于：所述MBBR生物膜填料由密度比水略小的聚乙烯改性制成。
说明书
一种纳米气泡高效供氧悬浮载体流动生化床污水处理系统
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体而言，涉及一种纳米气泡高效供氧悬浮载体流动生化床污水处理系统。
背景技术
溶解氧含量是反映水体污染状态的一个重要指标，污染水体溶解氧浓度的变化过程反映水体的自净过程。溶解氧在水体自净过程中起着非常重要作用，并且水体的自净能力直接与曝气能力有关。
目前污水处理厂大多采用100多年前(1912)英国的克拉克(Clark)和盖奇(Gage)发明的活性污泥法A2O工艺进行厌氧，缺氧，好氧生化处理。活性污泥法在二十世纪初应用于污水处理以来得到很大的发展，主要是由于其系统相对简单，处理效果在系统运行稳定情况下比较好。
但活性污泥法A2O工艺同时具有出水水质不稳定，占地面积较大，每日污泥处理量大等缺点，而且该工艺用于鼓风和曝气的费用巨大，大约可以占到污水处理总费用的70%-80%。尤其是长期以来，活性污泥经受负荷冲击，温度变化(特别是低温)，毒性影响，污泥膨胀的脆弱性困扰。因此，污泥流失和系统效率低下是目前许多污水处理厂经常需要面对的问题。
发明内容
为了克服现有技术存在的以上问题，本发明旨在提供一种纳米气泡高效供氧悬浮载体流动生化床污水处理系统。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种纳米气泡高效供氧悬浮载体流动生化床污水处理系统，包括依次连接的格栅、厌氧池、缺氧池、MBBR纳米气泡生物反应池和二沉池，所述MBBR纳米气泡生物反应池内投放有一定数量的适合微生物菌种附着繁衍的高比表面积悬浮载体，且所述MBBR纳米气泡生物反应池与一纳米气泡机连接，所述纳米气泡机的气源为氧气，所述纳米气泡机负责向所述MBBR纳米气泡生物反应池内输送纳米气泡，形成高密度的纳米气泡水体。
进一步的，所述纳米气泡机所产生的纳米气泡的直径小于200nm。
进一步的，所述纳米气泡水体的整体密度为0.988g/cc。
纳米气泡直径小于200nm，具有区别于传统气泡的行为特性。本发明MBBR纳米气泡生物反应池中的气-水混合流是通过加速旋转的高压气穴作用形成高浓度含氧纳米气泡，激活污水厂中的微生物群体生态系统，培养驯化了污水中自有的或由外源供应的优势菌种群体，使污水水质得到提升，将死水转化为活水，进行污水的有效处理。这种纳米气泡增氧发生系统具有操作简单、运行稳定、处理水量大等优点。相对于传统大气泡在液体中迅速上升(30秒左右)并在液面破裂的行为，微米气泡(5微米左右)上升缓慢(5分钟，甚至更久)，且尺寸逐渐减小，气泡收缩甚至消失;纳米气泡(小于200 纳米)表面带负电荷，上升更加缓慢(几小时，甚至更久)气泡间不会互相融合，其行为特性与传统气泡差异很大。这种行为特性使得微纳米气泡在液体中的停留时间较长，也成为微纳米气泡能够强化气-液传输的重要原因之一。
进一步的，所述悬浮载体为MBBR生物膜填料。
进一步的，所述MBBR生物膜填料由密度比水略小的聚乙烯改性制成。
MBBR工艺的核心是生物膜填料，它是由比水密度略小的聚乙烯改性制成。生物膜附着性的因素与填料表面粗糙程度、比表面积、亲水性、构造等因素有很大关系。生物膜表面粗糙度大，微生物较易在填料表面附着生长，挂膜速度较快;生物膜填料的比表面积越大，微生物越容易附着，生物膜生长越快;微生物本身属于亲水性粒子，因此具有亲水性的填料较易促进生物膜的形成;生物膜填料本身的构造决定其对好氧环境中水力剪切力的适应能力。生物膜填料的构造，在挂膜初期形成的生物膜能更好的抗击水力冲刷。
本发明的有益效果如下:
本发明原创地将纳米气泡技术与悬浮载体流动生化床技术进行结合，形成了一个全新的污水处理系统及工艺，不但摒除了现有的活性污泥污水处理系统中存在的频繁添加污泥、高能耗地鼓风曝气、回流污泥、每日处理老化污泥等缺点，并且具有以下几个优点：
1、容积负荷高，紧凑省地：容积负荷取决于生物膜填料的有效比表面积。不同填料的比表面积相差很大。目前填料比表面积可以从200平方米/立方米到1200平方米/立方米填料体积的范围内变化，以适应不同的预处理要求和应用情况。
2、耐冲击性强，性能稳定，运行可靠：冲击负荷以及温度变化对流动床工艺的影响要远远小于对活性污泥法的影响。当污水成分发生变化，或污水毒性增加时，生物膜对此的耐受力很强。
3、搅拌和曝气系统操作方便，维护简单：曝气系统采用穿孔曝气管系统，不易堵塞。搅拌器采用具有香蕉型搅拌叶片，外形轮廓线条柔和，不损坏填料。整个搅拌和曝气系统很容易维护管理。
4、生物池无堵塞，生物池容积得到充分利用，没有死角：由于生物膜填料和水流在生物池的整个容积内都能得到混合，从根本上杜绝了生物池的堵塞可能，因此，池容得到完全利用。
5、灵活方便,更少的剩余污泥产量：工艺的灵活性体现在两方面。一方面，可以采用各种池型(深浅方圆都可)，而不影响工艺的处理效果。另一方面，可以很灵活地选择不同的填料填充率，达到兼顾高效和远期扩大处理规模而无需增大池容的要求。对于原有活性污泥法处理厂的改造和升级，流动床生物膜工艺可以很方便地与原有的工艺有机结合起来。
6、使用寿命长：优质耐用的生物膜填料，曝气系统和出水装置可以保证整个系统长期使用而不需要更换，折旧率较低。填料寿命可以使用20年以上。