CN101885534B - 菌藻协同低碳膜生物反应系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种菌藻协同膜生物光合反应系统，能够实现低碳排放。系统包括池体、进水管、填料、光照装置、曝气装置、膜组件、出水管和抽吸泵，其特征在于池体内设置有填料，光照装置均匀分布于填料两侧，曝气装置位于池体底部，膜组件位于池体内，且靠近出水管，出水管连接吸泵；进水管位于池体一侧，出水管位于池体另一侧。本系统利用细菌类和藻类生理化特性，根据其底物和产物的代谢耦合进行协同作用，达到系统代谢流平衡，减小污水处理系统的曝气消耗和二氧化碳等温室气体的排放量。同时利用膜分离技术，实现菌、藻与水的分离，保证出水水质稳定。

Description

菌藻协同低碳膜生物反应系统
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，涉及污水处理技术，具体涉及一种菌藻协同低碳膜生物光合反应系统。
背景技术
污水处理系统主要利用微生物(主要是细菌类)的作用对碳、氮、磷污染物进行降解和处理，如最常见的活性污泥系统即利用好氧异养菌群对有机物进行异养分解产生二氧化碳和水，同时合成生物菌体；利用硝化、反硝化细菌转化氮污染物生成N2；利用聚磷和释磷菌去除磷酸盐类。
传统的污水生物处理工艺的主要缺点包括：(1)排放一定量的温室气体；如据测算，一座10000吨/日的生活污水处理厂每年排放的二氧化碳量相当于4500户居民或2500辆汽车的排放量；(2)产生的大量污泥难以有效利用；活性污泥成分复杂，属于“非标产品”，利用方式和途径受到限制。
藻类对N、P物质具有良好的代谢作用，细菌类对含C有机物具有很好的降解作用，因此，可以利用藻类和细菌的代谢需求，对不同种类的污染物质进行处理；更为重要的是，细菌好氧异养代谢有机物需要消耗空气中的氧气，同时产生大量的二氧化碳，是污水处理厂温室气体排放的主要来源，而藻类光和作用消耗二氧化碳产生氧气，可与细菌代谢产物互补耦合，如能加以利用，将能实现菌、藻代谢平衡和共生。因此模拟自然生态系统的原理进行设计，利用细菌类和藻类生理生化特性，根据其代谢底物和产物进行协同，达到系统代谢流平衡，可以最大限度减小污水处理系统的空气消耗和二氧化碳等温室气体的排放量，并利用产生的藻类发酵生产生物质能产品，实现污水中能量的有效回收利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种菌藻协同低碳膜生物反应系统。
本发明提出的菌藻协同低碳膜生物反应系统，包括池体1、进水管2、填料3、光照装置4、曝气装置5、膜组件6、出水管7和抽吸泵9，其中：池体1内设置有填料3，光照装置4均匀分布于填料3两侧，曝气装置5位于池体1底部，膜组件6位于池体1内，且靠近出水管7，出水管7连接吸泵9；进水管2位于池体1一侧，出水管7位于池体1另一侧。
本发明中，池体1顶部设有盖板8。
本发明中，微生物附着于填料3上生长，有利于降低混合液浊度从而增加其透光性，接触氧化过程同时可以进行同步硝化反硝化。
本发明中，设置多个光照装置4，为藻类的光合作用提供充足的光能。
本发明中，设置曝气装置5，在藻类光合作用所产生的氧不足时为系统提供氧气，防止细菌供氧不足。
本发明中，设置膜组件6，利用膜分离技术实现菌、藻与污水的分离，保证出水水质。
本发明中，盖板8将池体密封，提高二氧化碳和氧气的利用效率，强化微生物的代谢。
本发明的优点是：
1、利用细菌与藻类的共生协同作用，减少了污水处理系统二氧化碳等温室气体排放，减少了对氧气的消耗，符合低碳经济和生态文明的发展要求；
2、减少污泥排放和处置需求，藻类是未来最具潜力的生物质能材料，易于利用，能源回收前景可期；
3、与传统污水处理系统相比，处置系统更趋简单，构筑物少，生物学机理明晰，各处理单元功能明确，可控性好；
4、减少传统污水处理系统臭气排放，减少污水处理系统对人居环境的影响。
附图说明
图1是本发明的主视图。
图2是本发明的俯视图。
图中标号：1为池体，2为进水管，3为填料，4为光照装置，5为曝气装置，6为膜组件，7为出水管，8为盖板，9为抽吸泵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
实施例1：如图1和图2所示，本装置包括池体1、进水管2、填料3、光照装置4、曝气装置5、膜组件6、出水管7、盖板8和抽吸泵9，池体1内设置有填料3，光照装置4均匀分布于填料3两侧，曝气装置5位于池体1底部，膜组件6位于池体1内，且靠近出水管7，出水管7连接吸泵9；进水管2位于池体1一侧，出水管7位于池体1另一侧。池体1顶部设有盖板8。
本发明的工作过程如下：
污水经进水管2进入池体1，池体1内设置填料3，细菌附着于填料3上生长，形成接触氧化反应条件。在池体1内设置多个光照装置4，为混合液中藻类提供充足的光能。藻类利用光和营养物进行光合作用，产生氧气，经细菌利用后，多余的氧气在水中氧饱和后外溢，由于盖板8将池体密封，提高了二氧化碳和氧气的利用效率。曝气装置5在适当时候曝气，弥补藻类所产生的氧气不足。污水经过菌藻的联合作用后经过膜组件6进行菌、藻和污水的分离，由抽吸泵9将污水排出池外。

Claims (1)

1.一种菌藻协同低碳膜生物反应系统，包括池体(1)、进水管(2)、填料(3)、光照装置(4)、曝气装置(5)、膜组件(6)、出水管(7)和抽吸泵(9)，其特征在于池体(1)内设置有填料(3)，光照装置(4)均匀分布于填料(3)两侧，曝气装置(5)位于池体(1)底部，膜组件(6)位于池体(1)内，且靠近出水管(7)，出水管(7)连接抽吸泵(9)；进水管(2)位于池体(1)一侧，出水管(7)位于池体(1)另一侧；池体(1)顶部设有盖板(8)。
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