申请日2009.01.07
公开(公告)日2009.06.17
IPC分类号C02F3/10
摘要
本发明属于水处理技术领域，提供一种生物填料及其水处理工艺，该种生物填料为一空心腔体，所述空心腔体一端设有至少一个排泥孔，其另一端还可加设至少一个排气孔，所述空心腔体可通过整体注塑而成，也可以由支撑骨架与挂膜材料连接组合而成。采用本发明提供的生物填料进行水处理工艺时，将其以一定数量布置安装于生化池中，由于该生物填料空心腔体内外溶解氧浓度不同，在微生物培养挂膜后，空腔填料的内外微生物功能不同，随着生物填料在水体中的摇摆或/和变形的方式，空腔内外的水通过排泥孔和排气孔等间隙进行传质，从而实现了在同一区域内的硝化和反硝化脱氮的同步进行，在实现微生物膜法脱除有机污染物的同时，还大大提高了填料的脱氮性能。
权利要求书
1、一种生物填料，其特征在于，该生物填料为一空心腔体，所 述空心腔体一端设有至少一个排泥孔。
2、根据权利要求1所述的一种生物填料，其特征在于，所述空 心腔体通过整体注塑而成。
3、根据权利要求1所述的一种生物填料，其特征在于，所述空 心腔体由支撑骨架与挂膜材料组合而成。
4、根据权利要求1-3任意一项所述的一种生物填料，其特征在 于，所述空心腔体优选为球型、椭球型、圆柱型及多边型其中的任意 一种或几种的组合。
5、根据权利要求3所述的一种生物填料，其特征在于，所述挂 膜材料优选为丝、布、网或片其中任意一种或几种的组合，其材质软 硬皆可，优选为软材质。
6、根据权利要求1-3任意一项所述的一种生物填料，其特征在 于，所述空心腔体再设有至少一个排气孔，该排气孔的位置优选设于 所述排泥孔相对的一端。
7、根据权利要求1-3任意一项所述的一种生物填料，其特征在 于，所述空心腔体内部再设有若干个子腔。
8、根据权利要求1-3任意一项所述的一种生物填料，其特征在 于，所述空心腔体的内外表面再增设有压纹、毛刺、叶片或附着纤维 丝。
9、根据权利要求1-3任意一项所述的一种生物填料，其特征在 于，所述空心腔体的最大直径优选为5mm-300mm。
10、一种生物水处理工艺，其特征在于，将一定数量的生物填料 布置安装于生化池中，所述生物填料为一空心腔体，该空心腔体一端 设有至少一个排泥孔，当生物填料比重大于水的比重时，固定所述排 泥孔相对的一端，使之悬挂在水中，当生物填料比重小于水的比重时， 固定所述排泥孔一端，使之悬浮于水中，培养微生物在生物填料的空 心腔体内外挂膜后，随着生物填料在水体中的摇摆或/和变形的方式， 空心腔体内外的水通过排泥孔进行传质，生物填料空心腔体内外分别 同时进行反硝化和硝化脱氮反应。
说明书
一种生物填料及其水处理工艺
技术领域
本发明属于水处理技术领域，特别是涉及一种生物填料及其水处 理工艺。
背景技术
目前对于污水中的氨氮污染物，其脱除原理是通过硝化作用(将 氨氮氧化成硝酸盐氮)和反硝化作用(将硝酸盐氮还原为氮气)实现 的。由于硝化菌生长需要溶氧浓度较高，反硝化菌生长的环境需要溶 氧较低，所以目前主要处理方法有三种：
方法一(如缺氧好氧活性污泥法)：在池体内设置缺氧区，将好 氧硝化后的污水混合液通过循环系统打到缺氧区，此类方法缺点为能 耗较高，且经常出现碳源缺乏脱氮效果差的情况;
方法二(如序批式活性污泥法)：通过在好氧区进行间歇曝气， 创造一定时段的缺氧环境，但此方法也影响到好氧菌的正常生长和繁 殖，影响整体的处理效果，其池体有效反应时间仅按曝气时间来计， 池体利用率一般为50%左右;
方法三(如生物接触氧化法或曝气生物滤池工艺)：通过在好氧 区投加生物填料，依据填料上所附着生物膜浅层和深层的微生物获得 的不同溶氧量进行生物膜表层微生物的硝化和深层微生物的反硝化 作用，此方法的缺点是当形成生物膜变厚时，随着内层微生物脱氮性 能的增强，由于内层微生物营养获得较少，营养缺乏，处于内源代谢 期，导致生物膜附着性能较差，容易脱落，因此脱氮能力不高，效果 也不稳定。
发明内容
鉴于以上问题，本发明的主要目的在于提供一种生物填料及其水 处理工艺。该生物填料内外包括好氧区和缺氧区，可以有效的同时实 现硝化和反硝化，采用该生物填料来进行水处理，具有效果佳、能耗 低、效率高等优点。
为了达到以上目的，本发明提供的该种生物填料，其为一空心腔 体，所述空心腔体一端设有至少一个排泥孔，其中：
所述空心腔体可通过整体注塑而成，也可以由支撑骨架与挂膜材 料连接组合而成，而所述挂模材料可通过粘接、穿接、栓接等方式与 支撑骨架固定连接;
所述空心腔体优选为球型、椭球型、圆柱型、多边型等;
所述挂膜材料优选为丝、布、网或片等，其材质软硬皆可，优选 为软材质，以实现该生物材料在水中受水流影响自动变形;
所述空心腔体的腔内壁具有一定坡度，以便于排出泥渣;
另外，所述空心腔体还可以设有至少一个排气孔，以将腔体内微 生物代谢产生的各种气体以及意外进入腔体的空气气泡排出填料，所 述排气孔的位置优选为所述排泥孔相对的一端;
再者，所述空心腔体内部可再设有若干个子腔;所述支撑骨架的 内外表面也可以通过增加压纹、毛刺、叶片以及附着纤维丝等方式增 大挂膜面积和微生物量;
所述空心腔体的最大直径优选为5mm-300mm。
采用本发明提供的该种生物填料进行水处理工艺时，将该种生物 填料以一定数量布置安装于生化池中，由于该生物填料空心腔体内外 溶解氧浓度不同，在微生物培养挂膜后，空腔填料的内外微生物功能 不同，内部微生物以缺氧微生物为主，随着生物填料在水体中的摇摆 或/和变形的方式，空腔内外的水通过排泥孔(和排气孔)等间隙进 行传质，从而实现了在同一区域内的硝化和反硝化脱氮的同步进行， 在实现微生物膜法脱除有机污染物的同时，还可以大大提高了填料的 脱氮性能。
上述安装生物填料时，当生物填料比重大于水的比重时，宜固定 所述排泥孔相对的一端，使之悬挂在水中，当生物填料比重小于水的 比重时，宜固定所述排泥孔一端，使之悬浮于水中。
本发明具有以下有益效果：
污水处理池体中投加本发明提供的生物填料后，池体内不需另设 缺氧区和好氧区，也不需设置好氧缺氧区水力循环动力，通过填料的 摇摆和/或变形，实现该生物填料小环境下水体流动和污染物质交换， 使水中各种单一好氧条件下难以彻底脱除的污染物(如难降解污染 物、氨氮)借助生物填料腔体内外不同类型微生物的作用下高效去除。
采用本发明提供的生物填料进行水处理工艺时，该生物填料创造 了两种环境，两种区域生长的微生物功能比较专一，工作过程中动力 消耗小，因此可以保证较小的处理能耗下(可以降低能耗成本0.05 元/m3以上)，对氨氮等污染物去除高效(可以提高脱氮效率50%以 上)。同时还具有污泥产量小，脱氮过程对碳源要求不严格等优点， 另外，本工艺增加缺氧环境，还可提高聚磷菌除磷的能力，通过缺氧 微生物对难降解有机物的水解，提高了生物池内难降解高分子有机污 染物的去除率。