申请日2020.12.14
公开（公告）日2021.04.27
IPC分类号C02F3/00
摘要
当下城镇污水处理厂主要采用活性污泥法，为促进污水和微生物的接触传质，其在缺氧区和厌氧区多采用潜水式混合搅拌推进器。但是随着新型污水处理工艺的出现，如厌氧氨氧化、硫自养反硝化等脱氮工艺，为满足其自养菌生长的需要，多采用生物膜工艺，而固定床生物膜作为一种更具优势的生物膜形式，传统的推进器搅拌器将无法满足其混合需求。本发明提供一种固定床生物膜混合搅拌系统与方法，通过潜污泵、导流管和监测控制模块的综合利用，采用射流搅拌的方式，分散式布水，混合效果更好；且利用监测控制模块，生物膜池的混合强度可以根据进水水质水量和生物膜厚度及时调整，在保证良好混合传质效果的同时，也有助于控制能耗。
权利要求书
1.一种固定床生物膜混合搅拌系统，其特征在于，包括：
潜污泵，设置于生物膜池底部并沿周边池壁布置；
导流管，与所述潜污泵出水口连接，并垂直布置于所述生物膜池周边池壁；
监测控制模块，用于根据进水的水质与水量，对所述潜污泵进行变频控制，以调整所述潜污泵的出水量。
2.根据权利要求1所述的一种固定床生物膜混合搅拌系统，其特征在于，所述导流管的顶端封闭，且所述导流管侧壁在垂直方向等距离开孔，所述孔的喷水方向与所述生物膜池内水流方向一致。
3.根据权利要求2所述的一种固定床生物膜混合搅拌系统，其特征在于，所述导流管侧壁上所开的孔，自下而上孔径逐渐增大。
4.根据权利要求1或3所述的一种固定床生物膜混合搅拌系统，其特征在于，所述导流管为UPVC管。
5.根据权利要求1或3所述的一种固定床生物膜混合搅拌系统，其特征在于，所述监测控制模块包括：
流量计，用于检测所述生物膜池的进水量；
水质在线监测系统，用于检测进水污染物浓度；
变频器，用于对潜污泵的转速进行调整；
控制器，用于获取所述流量计与所述水质在线监测系统的监测数据，并根据所述检测数据输出控制信号至所述变频器，控制所述潜污泵的转速。
6.根据权利要求5所述的一种固定床生物膜混合搅拌系统，其特征在于，所述监测控制模块还包括：计时器，用于计时；所述计时器每隔一段时间发送信号至所述控制器，所述控制器通过所述变频器定时调大所述潜污泵转速。
7.一种固定床生物膜混合搅拌方法，其特征在于，包括：
在生物膜池底部且沿周边池壁布置潜污泵，并沿所述生物膜池周边池壁布置导流管；
污水通过所述潜污泵的推动进入所述导流管，并通过所述导流管侧壁上的孔在不同高度喷射而出，带动所述生物膜池内水体流动；
检测所述生物膜池的进水量以及进水水质，并根据监测数据以及控制生物膜厚度的需要，对所述潜污泵进行变频控制，以调整所述潜污泵的出水量。
8.根据权利要求7所述的一种固定床生物膜混合搅拌方法，其特征在于，当检测所述生物膜池的进水量为设计水量的1.2倍以上时，控制所述潜污泵转速为最大转速的80％。
9.根据权利要求7所述的一种固定床生物膜混合搅拌方法，其特征在于，当检测到所述生物膜池的进水COD浓度高于350mg/L或TN高于55mg/L时，控制所述潜污泵转速为最大转速的80％。
10.根据权利要求7所述的一种固定床生物膜混合搅拌方法，其特征在于，还包括：当水温15℃以上时，每隔1-2个月将所述潜污泵转速调至最大，并以最大转速持续运行8-12小时；当水温10-15℃时，每隔1.5-3个月将所述潜污泵转速调至最大，并以最大转速持续运行6-10小时，控制所述生物膜池内生物膜的厚度在0.5-1.0mm之间。
说明书
一种固定床生物膜混合搅拌系统与方法
技术领域
本发明属于污水生物处理技术领域，尤其涉及一种固定床生物膜混合搅拌系统与方法。
背景技术
当下，城镇污水处理厂主要采用活性污泥法对市政污水进行处理，活性污泥作为微生物的聚集形式，由于其细小的结构和活性污泥混合液的流动性，通过搅拌混合，微生物能够与污水充分接触。因此，在生化池的缺氧/厌氧区，污水处理厂一般采用对角安装潜水式搅拌推进器来实现活性污泥与污水的混合。
随着新型污水处理技术的出现和工程应用，特别是厌氧氨氧化、硫自养反硝化等以自养菌为主要功能菌新技术工艺的开发，生物膜在污水处理中的应用越来越多，为促进自养菌的良好富集和长久持留，固定床生物膜系统更具优势。固定床生物膜与传统活性污泥法相比，生物膜本身不具备流动性，为保证良好的接触与传质效果，传统的潜水式搅拌推进器将无法满足固定床生物膜池的需要。因此，在固定床生物膜池中，如何构建更为合理高效的搅拌混合系统是应用自养脱氮等新技术有待解决的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种固定床生物膜混合搅拌系统与方法。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
本发明采用如下技术方案：
在一些可选的实施例中，提供一种固定床生物膜混合搅拌系统，包括：
潜污泵，设置于生物膜池底部并沿周边池壁布置；
导流管，与所述潜污泵出水口连接，并垂直布置于所述生物膜池周边池壁；
监测控制模块，用于根据进水的水质与水量，对所述潜污泵进行变频控制，以调整所述潜污泵的出水量。
在一些可选的实施例中，所述导流管的顶端封闭，且所述导流管侧壁在垂直方向等距离开孔，所述孔的喷水方向与所述生物膜池内水流方向一致。
在一些可选的实施例中，所述导流管侧壁上所开的孔，自下而上孔径逐渐增大。
在一些可选的实施例中，所述导流管为UPVC管。
在一些可选的实施例中，所述监测控制模块包括：流量计，用于检测所述生物膜池的进水量；水质在线监测系统，用于检测进水污染物浓度；变频器，用于对潜污泵的转速进行调整；控制器，用于获取所述流量计与所述水质在线监测系统的监测数据，并根据所述检测数据输出控制信号至所述变频器，控制所述潜污泵的转速。
在一些可选的实施例中，所述监测控制模块还包括：计时器，用于计时；所述计时器每隔一段时间发送信号至所述控制器，所述控制器通过所述变频器定时调大所述潜污泵转速。
在一些可选的实施例中，本发明还提供一种固定床生物膜混合搅拌方法，包括：
在生物膜池底部且沿周边池壁布置潜污泵，并沿所述生物膜池周边池壁布置导流管；
污水通过所述潜污泵的推动进入所述导流管，并通过所述导流管侧壁上的孔在不同高度喷射而出，带动所述生物膜池内水体流动；
检测所述生物膜池的进水量以及进水水质，并根据监测数据以及控制生物膜厚度的需要，对所述潜污泵进行变频控制，以调整所述潜污泵的出水量。
在一些可选的实施例中，当检测所述生物膜池的进水量为设计水量的1.2倍以上时，控制所述潜污泵转速为最大转速的80％。
在一些可选的实施例中，当检测到所述生物膜池的进水COD浓度高于350mg/L或TN高于55mg/L时，控制所述潜污泵转速为最大转速的80％。
在一些可选的实施例中，所述的一种固定床生物膜混合搅拌方法，还包括：当水温15℃以上时，每隔1-2个月将所述潜污泵转速调至最大，并以最大转速持续运行8-12小时；当水温10-15℃时，每隔1.5-3个月将所述潜污泵转速调至最大，并以最大转速持续运行6-10小时，控制所述生物膜池内生物膜的厚度在0.5-1.0mm之间。
本发明所带来的有益效果：
1.潜污泵和导流管配合使用，采用射流搅拌方式，分散式布水，混合效果更好；
2.根据进水水质和水量对生物膜池内的混合强度进行即时性的调节，在保证良好混合传质效果的同时，也有助于控制能耗；
3.定时增大混合强度，使得过厚的生物膜及时脱落，保证污水和生物膜之间以及生物膜内部的传质效率，进而维持整个生物膜池的生化效率，避免生物膜过度生长引起的传质效率低下问题；
4.在保证固定床生物膜池的混合效果，保持良好的传质效率和生化效果的前提下，也能够降低搅拌混合系统的能耗，实现良好的生化效果。
（发明人：靳鹏飞;张强;骆平;高信刚;卢东昱）