申请日2014.03.27
公开(公告)日2014.06.25
IPC分类号C02F9/14; C02F3/30
摘要
本发明公开了一种无污泥生物球超净污水处理方法及系统，属于污水处理技术领域。本发明的污水处理方法，其步骤为：(1)选用砂球作为生物膜填料，并设定生物反应槽的数量和生物巢的总容积;(2)根据各个生物反应槽内的生物巢的容积，对应设置曝气装置提供的溶解氧的浓度;(3)向每个生物反应槽中投加定量的复合菌种，闷曝数天;然后每隔一天投加少量复合菌种，并持续数天，每次投加完成后需要停水数小时后再继续进水;(4)生物膜生成后，持续进水进行污水处理。本发明还公开了一种无污泥生物球超净污水处理系统。本发明可以为微生物营造一个良好的生存环境，使污水水体中的所有有机物、污泥和淤渣全部消失，重新参与大自然的良性循环。
权利要求书
1.一种无污泥生物球超净污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)建立微生物载体：在生物反应槽中安装生物巢，并采用砂球作为生物膜填料;根据 污水的类型设定生物反应槽的数量和生物巢的总容积，并将生物巢的总容积分配到各个生物 反应槽;
(2)建立曝气系统：将曝气装置安装于生物巢的底部，并根据各个生物反应槽内的生物 巢的容积，对应设置曝气装置提供生物反应槽内溶解氧的浓度;
(3)生物膜培养：根据不同生物反应槽内的生物巢的容积，向每个生物反应槽中投加定 量的复合菌种，闷曝数天;然后保持污水流动，每隔一天投加少量复合菌种，并持续数天， 每次投加完成后需要停水数小时后再继续进水;之后，持续进污水，直至生物巢上生成生物 膜;
(4)污水处理：生物膜生成后，持续进水进行污水处理。
2.根据权利要求1所述的一种无污泥生物球超净污水处理方法，其特征在于：步骤(1) 中所述的砂球的球径为30mm～50mm，孔隙率为60%～85%。
3.根据权利要求1所述的一种无污泥生物球超净污水处理方法，其特征在于：步骤(1) 中所述的生物巢的总容积与污水处理总量的比值为1:1～2。
4.根据权利要求1所述的一种无污泥生物球超净污水处理方法，其特征在于：步骤(2) 中所述的曝气系统利用鼓风机提供氧气和微孔曝气器均匀布气。
5.根据权利要求1所述的一种无污泥生物球超净污水处理方法，其特征在于：步骤(3) 中所述的复合菌种是由完全从自然界中筛选的细菌，采用微胶囊封装及酶处理技术配置而成。
6.根据权利要求1所述的一种无污泥生物球超净污水处理方法，其特征在于：步骤(3) 中复合菌种投加时，先用河水搅拌，河水与复合菌种的质量之比为3:1。
7.一种无污泥生物球超净污水处理系统，包括污水过滤装置、调节池(4)、水泵(5)、 生物反应槽(7)和排放池(12)，所述的污水过滤装置、调节池(4)、水泵(5)、生物反应 槽(7)和排放池(12)依次连接，其特征在于：所述的生物反应槽(7)内设有生物巢(8) 和曝气装置(9)，所述的生物巢(8)内设有砂球生物膜填料，所述的曝气装置(9)安装于 生物巢(8)的底部，所述的生物反应槽(7)依次设有5个或5个以上。
8.根据权利要求7所述的一种无污泥生物球超净污水处理系统，其特征在于：所述的曝 气装置(9)包括鼓风机和微孔曝气器，所述的微孔曝气器设于生物巢(8)的底部，且与鼓 风机相连;所述的曝气装置(9)和生物巢(8)沿着污水的流向在生物反应槽(7)内的安装 数量依次减少。
9.根据权利要求8所述的一种无污泥生物球超净污水处理系统，其特征在于：所述的生 物反应槽(7)为底部进水，上部出水，其进水口和出水口的方位为180°相对，所述的生物 反应槽(7)内设有流水导向板。
10.根据权利要求9所述的一种无污泥生物球超净污水处理系统，其特征在于：还包括 砂滤罐(6)、超净水池(10)和消毒池(11)，所述的污水过滤装置包括粗格栅(2)和细格 栅(3)，所述的细格栅(3)与调节池(4)相连，所述的粗格栅(2)与细格栅(3)相连， 所述的粗格栅(2)上设有污水进口(1);所述的砂滤罐(6)设置于水泵(5)和生物反应槽 (7)之间，所述的超净水池(10)和消毒池(11)设置于生物反应槽(7)和排放池(12) 之间，所述的排放池(12)上设有排放阀门(13)。
说明书
一种无污泥生物球超净污水处理方法及系统
技术领域
本发明涉及一种污水处理方法及系统，更具体地说，涉及一种无污泥生物球超净污水处 理方法及系统。
背景技术
随着城市化脚步的加快及工业化的迅猛推进，城市生活污水、工业污水和农业污水三大 污染源对地下水和江河湖泊的污染情况日益凸显，已对我们的生活和健康构成了严重的威胁。 目前，污水处理、保护生态环境问题已经越来越引起各行各业的普遍重视，都在投入大量的 人力、物力和财力进行污水处理课题的研究，也出现了不少研究成果。废水中的污染物质主 要有生物可分解有机物、挥发性有机物质、不易分解有机物质、重金属、悬浮固体物、营养 盐(氮和磷)、致病微生物及寄生动植物等。现有的国家规定工业水污染物排放标准主要针对 生化需氧量(BOD5)、化学需氧量(CODcr)、色度、pH值、悬浮物、氨氮、硫化物、六价 铬、铜、苯胺类等项目做出的明确限制要求，因此控制上述指标的浓度和数量，使之达到甚 至低于国家规定的允许排放标准，成为污水处理的主要目标。
目前，常用的污水处理方法主要有物理处理法、化学处理法及生物处理法三大类。这些 处理方法的前期基础设施和设备的投入都比较昂贵，在运营过程中均需要频繁地投入大量药 剂和添加剂，致使运营成本很高，而且在处理污水的过程中始终都有其他的污染物产生、排 出，尤其是难以处理的大量污泥。调查研究表明，我国污水处理厂能耗主要用于生物处理供 氧及污泥处理过程，约占污水厂直接运营成本的60%;同时，污泥的大量产生势必引起日益 严重的二次污染。
虽然目前也有人提出了无污泥污水处理方法，但污水处理能力有限。这种方法基本都要 用到微生物处理，即好氧性分解和厌氧性分解，如果不能为好氧菌和厌氧菌提供一个良好的 工作生存环境，其污水处理效率就会很低，甚至不能进行处理。中国专利号ZL200610117730.5， 授权公告日为2008年9月17日，发明创造名称为：一种无污泥排放的污水深度处理方法及 其装置，该申请案涉及一种无污泥排放的污水深度处理方法及其装置，综合利用物理、化学 和生物处理方法，根据废水的排放量、内含污染物的特性、选择经专门培养、具有强吸附能 力、强分解和氧化有机物能力及良好沉降能力的配用污水处理剂，使废水在由格栅初滤池、 调和初沉池、高浓度曝气池、好氧生物池、厌氧及污泥回流池、污泥及澄清水分离池、分离 池和放流池组成的功能池内依次经物理初滤、化学调整pH值、曝气供养、好氧和厌氧生物 的共同作用下，将其中的有机物转变为微生物机体和氧化、降解成为CO2、H2O、NH3及内 部返回循环处理的剩余污泥，成为达标水。该申请案并没有公开如何提供微生物一个良好的 生存环境，需要定期添加污水处理剂以补充微生物，造成污水处理成本的增加，且微生物繁 殖能力较差，活性较低，污水的处理效率受到一定的限制;此外，其好氧性分解和厌氧性分 解分别在两个反应池中进行，也使得污水处理设备结构变得复杂，处理设备相对需求较多， 造成设备占地面积较大。
又如中国专利号ZL201020683195.1，授权公告日为2011年10月5日，发明创造名称为： 一种无污泥高效生物反应装置，该申请案公开了一种无污泥高效生物反应装置，包括至少两 个串连的生物反应槽，生物反应槽的槽壁上设有固定滤床生物巢，在各生物反应槽的固定滤 床生物巢之间设有曝气管。该申请案较常规污水处理装置的优点：一是节省了污水处理设备， 降低了工程建设成本;二是降低了污水处理运行成本;三是提了污水处理能力，可以处理高 难度废水。该申请案虽然为好氧菌与厌氧菌提供了一个同时共存栖息的环境，即固定滤床生 物巢，但好氧菌与厌氧菌要形成生物膜，其条件较为苛刻，固定滤床生物巢的选材、固定方 法及形状等等都会直接影响到生物挂膜效果，并影响污水处理效果。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有污水处理方法及设备复杂、运营成本高，且现有无污泥污水 处理的净化效果难以保证、微生物工作条件较为苛刻、处理效率低的不足，提供一种无污泥 生物球超净污水处理方法及系统，采用本发明的技术方案，可以为微生物营造一个良好的生 存工作环境，使污水水体中的所有有机物、污泥和淤渣最终全部消失，重新参与大自然的良 性循环，不会对大自然造成二次污染;同时，本发明的污水处理方法及系统对水量、水质和 水温的变动适应性强，污水处理效果好并具有良好的硝化功能，处理效率高、耐冲击负荷性 能好，占地面积少、动力费用省、便于运营管理，特别适合生活污水的处理。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种无污泥生物球超净污水处理方法，包括以下步骤：
(1)建立微生物载体：在生物反应槽中安装生物巢，并采用砂球作为生物膜填料;根据 污水的类型设定生物反应槽的数量和生物巢的总容积，并将生物巢的总容积分配到各个生物 反应槽;
(2)建立曝气系统：将曝气装置安装于生物巢的底部，并根据各个生物反应槽内的生物 巢的容积，对应设置曝气装置提供生物反应槽内溶解氧的浓度;
(3)生物膜培养：根据不同生物反应槽内的生物巢的容积，向每个生物反应槽中投加定 量的复合菌种，闷曝数天;然后保持污水流动，每隔一天投加少量复合菌种，并持续数天， 每次投加完成后需要停水数小时后再继续进水;之后，持续进污水，直至生物巢上生成生物 膜;
(4)污水处理：生物膜生成后，持续进水进行污水处理。
更进一步地，步骤(1)中所述的砂球的球径为30mm～50mm，孔隙率为60%～85%。
更进一步地，步骤(1)中所述的生物巢的总容积与污水处理总量的比值为1:1～2。
更进一步地，步骤(2)中所述的曝气系统利用鼓风机提供氧气和微孔曝气器均匀布气。
更进一步地，步骤(3)中所述的复合菌种是由完全从自然界中筛选的细菌，采用微胶囊 封装及酶处理技术配置而成。
更进一步地，步骤(3)中复合菌种投加时，先用河水搅拌，河水与复合菌种的质量之比 为3:1。
本发明的一种无污泥生物球超净污水处理系统，包括污水过滤装置、调节池、水泵、生 物反应槽和排放池，所述的污水过滤装置、调节池、水泵、生物反应槽和排放池依次连接， 所述的生物反应槽内设有生物巢和曝气装置，所述的生物巢内设有砂球生物膜填料，所述的 曝气装置安装于生物巢的底部，所述的生物反应槽依次设有5个或5个以上。
更进一步地，所述的曝气装置包括鼓风机和微孔曝气器，所述的微孔曝气器设于生物巢 的底部，且与鼓风机相连;所述的曝气装置和生物巢沿着污水的流向在生物反应槽内的安装 数量依次减少。
更进一步地，所述的生物反应槽为底部进水，上部出水，其进水口和出水口的方位为180° 相对，所述的生物反应槽内设有流水导向板。
更进一步地，还包括砂滤罐、超净水池和消毒池，所述的污水过滤装置包括粗格栅和细 格栅，所述的细格栅与调节池相连，所述的粗格栅与细格栅相连，所述的粗格栅上设有污水 进口;所述的砂滤罐设置于水泵和生物反应槽之间，所述的超净水池和消毒池设置于生物反 应槽和排放池之间，所述的排放池上设有排放阀门。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
(1)本发明的一种无污泥生物球超净污水处理方法，通过砂球生物膜填料和曝气装置为 微生物营造一个良好的生存工作环境，使好氧菌分解产生的污泥逐渐被厌氧菌分解为气体和 水，污水水体中的所有有机物、污泥和淤渣最终全部消失，重新参与大自然的良性循环，不 会对大自然造成二次污染;
(2)本发明的一种无污泥生物球超净污水处理方法，根据污水的类型设定生物反应槽的 数量和生物巢的总容积，并将生物巢的总容积分配到各个生物反应槽，并根据各个生物反应 槽内的生物巢的容积，对应设置曝气装置提供生物反应槽内溶解氧的浓度，在污水处理过程 中，污水的浓度逐渐降低，进而各个生物反应槽内的生物巢的容积和生物反应槽内溶解氧的 浓度也随之逐渐降低，降低了设备成本和能源消耗，充分利用了微生物的分解作用，使无法 制止产生污泥的好氧菌与厌氧菌共存，最终实现无污泥产生的超净污水处理;
(3)本发明的一种无污泥生物球超净污水处理方法，复合菌种是由完全从自然界中筛选 的细菌，采用微胶囊封装及酶处理技术配置而成，在生物膜的培养过程中，根据不同生物反 应槽内的生物巢的容积，向每个生物反应槽中投加定量的复合菌种，闷曝数天;然后保持污 水流动，每隔一天投加少量复合菌种，并持续数天，每次投加完成后需要停水数小时后再继 续进水;之后，持续进污水，直至生物巢上生成生物膜，生物膜培养简单方便，培养周期短， 从而缩短了污水处理的周期，且一旦生物膜生成，其对水量、水质和水温的变动适应性强， 污水处理效果好并具有良好的硝化功能以及良好的耐冲击负荷性能;
(4)本发明的一种无污泥生物球超净污水处理方法，其砂球的球径为30mm～50mm，孔 隙率为60%～85%，适合于微生物在其表面生长、繁殖，对水流的阻力小，与传统的生物陶粒 相比，生物挂膜效果更加理想，且大大降低了成本;
(5)本发明的一种无污泥生物球超净污水处理系统，粗格栅、细格栅、调节池、水泵、 砂滤罐、生物反应槽、超净水池、消毒池和排放池依次连接，生物反应槽内设有生物巢和曝 气装置，生物巢内设有砂球生物膜填料，曝气装置安装于生物巢的底部，生物反应槽依次设 有5个或5个以上，曝气装置和砂球生物膜填料沿着污水的流向在生物反应槽内的安装数量 依次减少，结构简单、处理效率高、占地面积少、动力费用省、便于运营管理，特别适合生 活污水的处理;
(6)本发明的一种无污泥生物球超净污水处理系统，其生物反应槽为底部进水，上部出 水，其进水口和出水口的方位为180°相对，生物反应槽内设有流水导向板，水流稳定，提 高了微生物分解效率;