申请日2021.04.01
公开（公告）日2021.06.11
IPC分类号C02F3/30
摘要
本发明属于污水处理领域，公开了一种固定化微生物污水处理装置及方法，其装置包括固定化微生物反应器、载体回收机构和载体再生器，固定化微生物反应器内设有升流区和回流区，升流区的上部与回流区的上部连通，升流区的下部与回流区的下部连通，升流区的下部设有曝气机构，固定化微生物反应器设有进水口和出水口，进水口与升流区连通，出水口与回流区连通；载体回收机构设置在回流区的上部，用于收集上浮的载体；载体再生器设有进料口和排料口，进料口与载体回收机构连接，排料口与升流区连接。本发明通过在回流区顶部增加载体回收机构，将上浮的聚氨酯收集并送入载体再生器再生，有效避免载体的流失，提高了反应器的运行稳定性。
权利要求书
1.一种固定化微生物污水处理装置，其特征在于，包括：
固定化微生物反应器，所述固定化微生物反应器内设有竖直设置的隔板，所述隔板将所述固定化微生物反应器内部分为升流区和回流区，所述升流区的上部与所述回流区的上部连通，所述升流区的下部与所述回流区的下部连通，所述升流区的下部设有曝气机构，所述固定化微生物反应器设有进水口和出水口，所述进水口与所述升流区连通，所述出水口与所述回流区连通；
载体回收机构，所述载体回收机构设置在所述回流区的上部，用于收集上浮的载体；
载体再生器，所述载体再生器设有进料口和排料口，所述进料口与所述载体回收机构连接，所述排料口与所述升流区连接。
2.根据权利要求1所述的一种固定化微生物污水处理装置，其特征在于，所述载体再生器包括再生仓和压板，所述压板可升降地设置在所述再生仓内，用于挤压所述再生仓内的载体。
3.根据权利要求2所述的一种固定化微生物污水处理装置，其特征在于，所述再生仓还设有进气口、排气口、液位仪和压力计，所述进气口用于向所述再生仓内充入气体，所述排气口用于排出所述再生仓内的气体，所述液位仪用于检测所述再生仓内的液位，所述压力计用于检测所述再生仓内的压力。
4.根据权利要求2所述的一种固定化微生物污水处理装置，其特征在于，所述压板包括筋条和若干个钢条，若干个所述钢条平行间隔设置在所述筋条上，所述钢条的截面为三角形。
5.根据权利要求1所述的一种固定化微生物污水处理装置，其特征在于，所述固定化微生物反应器内的载体的填充率为20-40％，载体充水密度为0.95-0.99g/cm3，载体边长为1-4cm。
6.根据权利要求1所述的一种固定化微生物污水处理装置，其特征在于，所述出水口设有载体分离器，用于将载体截留在所述固定化微生物反应器内。
7.根据权利要求1所述的一种固定化微生物污水处理装置，其特征在于，所述载体回收机构包括刮料机和收集槽，所述刮料机设置在所述回流区的上部，所述收集槽的一端设置在所述刮料机的尾端，所述收集槽的另一端与所述载体再生器的进料口连接。
8.一种固定化微生物污水处理方法，其特征在于，包括：
污水从固定化微生物反应器的进水口进入升流区；
升流区内的曝气机构射出气体带动污水和载体向上流动进入回流区；
污水和载体进入回流区后向下流动，从回流区下部流动到升流区下部，形成循环流动处理污水；
处理后的污水从回流区上的出水口排出；
上浮的载体通过载体回收机构回收并送入载体再生器；
载体在载体再生器内再生后返回固定化微生物反应器。
9.根据权利要求8所述的一种固定化微生物污水处理方法，其特征在于，所述载体在载体再生器内再生后返回固定化微生物反应器具体包括：
载体再生器的液位达到预设值时，关闭载体再生器上的进料口；
驱动载体再生器内的压板向下挤压载体至载体再生器液位的1/2-1/3处，使载体内部的气体被挤出，且载体内部脱落的生物膜被挤碎并排出载体；
控制压板复位后，打开进气口和排料口，通过进气口向载体再生器内充入压缩气体，再生后的载体在压缩气体作用下从排料口排出并返回固定化微生物反应器。
10.根据权利要求8所述的一种固定化微生物污水处理方法，其特征在于，
所述固定化微生物反应器的停留时间为2-24h，溶解氧为0.5-3mg/L。
说明书
一种固定化微生物污水处理装置及方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种固定化微生物污水处理装置及方法。
背景技术
在污水处理中，使用比较广泛的方法包括传统的活性污泥法，以及在活性污泥法基础上改进的SBR,A/O,A2/O等工艺。这些工艺方法在处理有机物以及脱氮除磷方面具有一些优势，但是都存在着流程长、占地面积较大以及抗冲击能力差等问题。
固定化微生物技术由于可以弥补传统活性污泥法带来的不足，近年来引起国内外研究的广泛关注。固定化微生物技术是利用物理或者化学的方法，将游离的微生物固定在特定的载体上，微生物在载体上高度密集且快速繁殖，以满足废水处理需求的一种新型生物处理技术。该技术具有菌种流失少，耐毒害能力强，占地面积小等优点，因此具有广阔的研究前景和应用价值。
聚氨酯网状载体由于其多孔结构，具有较大的比表面积，同时材料分子链上的氨基甲酸酯键，羟基等亲水性基团大大提高了载体的亲水性，使其成为微生物附着繁殖的优良载体。但是聚氨酯载体的网状结构同时也会导致内部的生物膜脱落后无法有效的排出，随着运行时间的增长聚氨酯内部的生物膜不断脱落并累积，导致聚氨酯大量上浮并流失，从而影响生化的处理效率。
中国发明专利CN201510146782.4公开了网箱式生物载体、固定化微生物处理污水装置和其应用。该生物载体装置是由网箱和装填与该网箱内的生物填料组成。该装置可防止载体流失，但网箱内生物填料填充过多，会导致生物填料流化效果不佳，从而在网箱内部的生物填料难以接触到污水，影响处理效果。
中国发明专利CN201910215736.3公开了一种用于固定微生物技术的组合填料。该填料是将多个多孔聚氨酯载体装填在聚烯烃材质的球形外框体内。通过外框体保护聚氨酯载体，解决聚氨酯流失的问题。但球形外框体内的聚氨酯之间容易堆积污泥堵塞，导致填料与污水阻隔，从而影响反应效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种固定化微生物污水处理装置及方法，保证聚氨酯载体正常运行的同时，解决聚氨酯上浮甚至流失的问题。
本发明提供的技术方案如下：
一方面，提供了一种固定化微生物污水处理装置，包括：
固定化微生物反应器，所述固定化微生物反应器内设有竖直设置的隔板，所述隔板将所述固定化微生物反应器内部分为升流区和回流区，所述升流区的上部与所述回流区的上部连通，所述升流区的下部与所述回流区的下部连通，所述升流区的下部设有曝气机构，所述固定化微生物反应器设有进水口和出水口，所述进水口与所述升流区连通，所述出水口与所述回流区连通；
载体回收机构，所述载体回收机构设置在所述回流区的上部，用于收集上浮的载体；
载体再生器，所述载体再生器设有进料口和排料口，所述进料口与所述载体回收机构连接，所述排料口与所述升流区连接。
进一步地，所述载体再生器包括再生仓和压板，所述压板可升降地设置在所述再生仓内，用于挤压所述再生仓内的载体。
进一步地，所述再生仓还设有进气口、排气口、液位仪和压力计，所述进气口用于向所述再生仓内充入气体，所述排气口用于排出所述再生仓内的气体，所述液位仪用于检测所述再生仓内的液位，所述压力计用于检测所述再生仓内的压力。
进一步地，所述压板包括筋条和若干个钢条，若干个所述钢条平行间隔设置在所述筋条上，所述钢条的截面为三角形。
进一步地，所述固定化微生物反应器内的载体的填充率为20-40％，载体充水密度为0.95-0.99g/cm3，载体边长为1-4cm。
进一步地，所述出水口设有载体分离器，用于将载体截留在所述固定化微生物反应器内。
进一步地，所述载体回收机构包括刮料机和收集槽，所述刮料机设置在所述回流区的上部，所述收集槽的一端设置在所述刮料机的尾端，所述收集槽的另一端与所述载体再生器的进料口连接。
另一方面，还提供一种固定化微生物污水处理方法，包括：
污水从固定化微生物反应器的进水口进入升流区；
升流区内的曝气机构射出气体带动污水和载体向上流动进入回流区；
污水和载体进入回流区后向下流动，从回流区下部流动到升流区下部，形成循环流动处理污水；
处理后的污水从回流区上的出水口排出；
上浮的载体通过载体回收机构回收并送入载体再生器；
载体在载体再生器内再生后返回固定化微生物反应器。
进一步地，所述载体在载体再生器内再生后返回固定化微生物反应器具体包括：
载体再生器的液位达到预设值时，关闭载体再生器上的进料口；
驱动载体再生器内的压板向下挤压载体至载体再生器液位的1/2-1/3处，使载体内部的气体被挤出，且载体内部脱落的生物膜被挤碎并排出载体；
控制压板复位后，打开进气口和排料口，通过进气口向载体再生器内充入压缩气体，再生后的载体在压缩气体作用下从排料口排出并返回固定化微生物反应器。
进一步地，所述固定化微生物反应器的停留时间为2-24h，溶解氧为0.5-3mg/L。
通过本发明提供的一种固定化微生物污水处理装置及方法，能够带来以下有益效果：
(1)通过在回流区顶部增加载体回收机构，将上浮的聚氨酯收集并送入载体再生器再生，有效避免载体的流失，提高了反应器的运行稳定性。
(2)在载体再生器内通过适当的挤压力排出老化的微生物膜和载体内部的气体，可以使聚氨酯始终处于高活性状态，在不破坏聚氨酯结构的同时避免了长时间运行带来的聚氨酯上浮的问题。
（发明人：池剑亭;朱洪;韩媛媛;马洪玺;王日彩;张文军）