CN102249489B - 废水处理装置及使用其的废水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种废水处理装置及使用其进行废水处理的方法。所述废水处理装置包括多个生物反应槽，所述生物反应槽包括导入其中的废水和活性污泥，其中，在至少一个所述生物反应槽中设置有网状旋转式芽孢杆菌接触体装置，所述接触体装置包括在旋转轴周围以规定间隔并排设置的多个网状旋转式芽孢杆菌接触体，在所述接触体上附着有微生物膜，所述微生物膜和活性污泥均是以芽孢杆菌种混合菌为优势种的微生物，所述接触体的下方区域部分浸泡在所述活性污泥中。利用本发明的废水处理装置，可以实现稳定的废水处理，并且可以大幅缩减处理设备的设置空间、降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理装置，具体而言，涉及可以对有机物浓度变化的废水进行高效处理的废水处理装置。本发明还涉及使用该废水处理装置进行废水处理的方法。
背景技术
以往，采用活性污泥法处理装置来处理生活污水等大量排出的废水。
所谓活性污泥法是指预先将活性污泥放入生物反应槽内，而后导入废水，在生物反应槽内进行空气曝气，在好氧环境下进行生物化学处理的方法。
以往，作为活性污泥法的主角的活性污泥，基本都是以菌胶团为主体的好氧微生物。近年，通过新的微生物培养技术培养出作为土壤菌的一种的芽孢杆菌，并且发现这类菌体对有机物的处理非常有效。
专利文件1(中国专利申请号201110049225.2)公开了一种处理方式：在使用附着有以芽孢杆菌种混合菌为优势种的微生物膜的网状旋转式芽孢杆菌接触体进行生物处理之后，在生物反应槽中进行曝气式活性污泥处理。
利用该方式可以对有机物进行高度处理，此外，这种处理方式在生活污水处理领域也得到注目。
但是，该专利文件1记载的技术也存在需要改进的问题。在微生物处理中，由于废水所供给的有机物的负荷变化，生物反应槽内的微生物死亡的现象时有发生。有时甚至会发生作为优势种的芽孢杆菌的菌数减少的现象。
针对此种有机物的负荷变化，专利文件1中设置了水量调节槽(水量缓冲罐)，但在如生活污水这样的大量废水的情况下，为了调节水量必需准备很大的水槽，从而产生不能降低设备成本的问题。
另外，在一天中，包含有机物的生活污水等废水的排出量会因为时间段的不同大幅变化，例如白天排出的废水基本上很少，而夜间会大量排出废水。在这种情况下，为了以均匀的水量向生物反应槽供给废水，从而使有机物负荷均匀，就需要更大的水量调节槽。即，存在如果不调节水量，则因有机物的负荷变化会造成不能实现稳定的废水处理的问题。
发明内容
发明要解决的问题
鉴于上述问题，本发明提供一种废水处理装置，可以进行高负荷的废水处理，即使有机物的负荷发生变化，由于大量微生物的存在也能容易地降解这种变化的有机物负荷，因而可以实现稳定的废水处理，并且可以大幅缩减处理设备的设置空间、降低成本。本发明还提供使用该废水处理装置进行废水处理的方法。
用于解决问题的方案
本发明提供一种废水处理装置，其包括多个生物反应槽，所述生物反应槽包括被导入其中的废水和对所述废水进行生物处理的活性污泥，其特征在于，
在至少一个所述生物反应槽中设置有网状旋转式芽孢杆菌接触体装置，
所述网状旋转式芽孢杆菌接触体装置包括：旋转轴；以及多个网状旋转式芽孢杆菌接触体，该多个网状旋转式芽孢杆菌接触体在所述旋转轴的周围以规定间隔并排设置，
在所述网状旋转式芽孢杆菌接触体上附着有以芽孢杆菌种混合菌为优势种的微生物膜，
所述生物反应槽内的活性污泥是以芽孢杆菌种混合菌为优势种的微生物，
所述多个网状旋转式芽孢杆菌接触体的下方区域部分浸泡在所述生物反应槽内的活性污泥中。
此外，上述的本发明的废水处理装置，其特征在于，
所述多个生物反应槽是用于以多步骤进行生物处理的多个水槽，
在所述多个生物反应槽中，导入废水的最初的生物反应槽内设置有所述网状旋转式芽孢杆菌接触体装置。
此外，上述的本发明的废水处理装置，其特征在于，
所述最初的生物反应槽由具有至少两组相对的壁面的方形水槽构成，
在所述至少两组相对的壁面中的任一组相对的壁面的各自的上部设置有轴承，
所述旋转轴的两端部以能够旋转的方式设置在相对的所述轴承上，
在所述多个网状旋转式芽孢杆菌接触体的下方区域部分浸泡在所述生物反应槽内的活性污泥中的同时，所述网状旋转式芽孢杆菌接触体旋转。
此外，上述的本发明的废水处理装置，其特征在于，所述最初的生物反应槽内的活性污泥的浓度维持在MLSS为3000mg/L～15000mg/L的范围，所述最初的生物反应槽内的活性污泥混合液的水深在2m～5m的范围。
此外，上述的本发明的废水处理装置，其特征在于，在所述最初的生物反应槽内的底部附近，与所述旋转轴平行地设置有曝气管，并且该曝气管设置在所述网状旋转式芽孢杆菌接触体的旋转区域宽度的外侧。
按照本发明，在生物反应槽中设置网状旋转式芽孢杆菌接触体装置，而且该网状旋转式芽孢杆菌接触体装置包括旋转轴以及多个网状旋转式芽孢杆菌接触体，该多个网状旋转式芽孢杆菌接触体在所述旋转轴的周围以规定间隔并排设置，在所述网状旋转式芽孢杆菌接触体上附着有以芽孢杆菌种混合菌为优势种的微生物膜，所述生物反应槽内的活性污泥是以芽孢杆菌种混合菌为优势种的微生物，所述多个网状旋转式芽孢杆菌接触体的下方区域部分浸泡在所述生物反应槽内的活性污泥中，因此在一个生物反应槽内，以芽孢杆菌种混合菌为优势种的微生物所进行的有机物处理与附着在网状旋转式芽孢杆菌接触体上的以芽孢杆菌种混合菌为优势种的微生物膜所进行的有机物处理可以同时进行。
本发明还提供一种废水处理方法，其使用根据上述的本发明的废水处理装置进行废水处理，所述方法包括将废水导入多个生物反应槽，对所述废水用网状旋转式芽孢杆菌接触体进行处理和进行曝气处理。
此外，在上述本发明的废水处理方法中，所述下方区域部分是指从网状旋转式芽孢杆菌接触体的下方或下端到其直径长度的20％-50％的区域部分。
此外，在上述本发明的废水处理方法中，在所述旋转轴上设置有10-30个所述网状旋转式芽孢杆菌接触体。
此外，在上述本发明的废水处理方法中，在多个生物反应槽存在的情况下，对最后一个生物反应槽不进行曝气，而进行防止微生物沉降程度的机械搅拌，并将最后一个生物反应槽中的活性污泥送回最初的生物反应槽，使污泥循环。
发明的效果
根据上述，与分别单独设置由曝气槽构成的生物反应槽及网状旋转式芽孢杆菌接触体的废水处理装置相比，本发明的废水处理装置可以将设置空间缩小至约一半，从而可以缩小处理空间、降低成本。
此外，以芽孢杆菌种混合菌为优势种的微生物，不仅在生物反应槽内以悬浮状态存在，也附着在网状旋转式芽孢杆菌接触体上。因此不论与仅存在于生物反应槽内的微生物量相比，还是与附着在网状旋转式芽孢杆菌接触体上存在的微生物量相比，在本发明的废水处理装置的一个生物反应槽内的微生物的绝对数量都大幅增加。因此在一个生物反应槽中可以处理大负荷量的有机物。即，可以进行高负荷的废水处理。
此外，即使有机物的负荷发生变化，由于大量微生物的存在也能容易地降解这种变化的有机物负荷。
附图说明
图1是表示本发明废水处理装置的一个例子的主要部位的剖视图。
图2是图1的俯视图。
图3是图1的III-III线剖视图。
附图标记说明
1生物反应槽
10曝气管
11、12壁面
2网状旋转式芽孢杆菌接触体装置
20旋转轴
21隔板
22网状旋转式芽孢杆菌接触体
23轴承
24驱动机构
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的具体实施方式。
图1是表示本发明废水处理装置的一个例子的主要部位的剖视图，图2为图1的俯视图，图3是图1的III-III线剖视图。
在图1～图3中，附图标记″1″表示生物反应槽，该生物反应槽内部注入有到达规定液面的活性污泥，该活性污泥由芽孢杆菌种混合菌为优势种的微生物构成。
芽孢杆菌种混合菌是革兰氏阳性细菌的杆菌，在作为单细胞分离的环境条件下形成内生孢子并进入休眠。在利用作为好氧性或兼性厌氧菌芽孢杆菌种混合菌的生活污水净化处理方法中，通过标准活性污泥法繁殖的微生物群中也含有所述的芽孢杆菌种混合菌，因为对芽孢杆菌种混合菌进行优势培养，所以该芽孢杆菌种混合菌具有下述独特的特性。
(1)作为革兰氏阳性细菌，生成称为内生孢子的特殊形态的休眠细胞。细菌为0.5～2.5μm×1.2～10μm大小的杆菌。
(2)分裂增殖活跃期间不形成内生孢子，但有机营养物质一旦枯竭，营养细胞群从对数成长期接近成长停止期时，开始向孢子的分化。
(3)一般来说，一个营养细胞仅形成一个内生孢子。
(4)内生孢子对热、紫外线、电离放射线、多数的有毒化学物质的抵抗力较强。
(5)单细胞性内生孢子形成菌全部以二分法增殖，基本上都是杆菌。
(6)芽孢杆菌种混合菌为革兰氏阳性好氧性、或兼性厌氧性芽胞杆菌，大部分带有周毛性鞭毛，菌落表现为R型。大部分菌种为过氧化氢酶(Catalase)阳性菌。
(7)作为化学异养生物的杆菌，通过好氧性、硝酸盐呼吸(厌氧性)或发酵使有机化合物分解代谢。
(8)典型性栖息地为土壤，基本上是非病原性的。
(9)芽孢杆菌种混合菌等的碳源是糖、有机酸、醇等，氮源为铵，在含有所述物质的生活污水中，在微好氧状态下(DO0.5～1.0mg/l)生长良好。
(10)大部分芽孢杆菌种混合菌可以产生作为强力的加水分解酶的过氧化氢酶及超氧化物歧化酶(SuperoxideDismutase)，所述过氧化氢酶及超氧化物歧化酶可以分解多糖类、蛋白质、核酸、油脂、难分解性有机物等，所述物质被分解成可以作为碳源和电子提供体利用。
(11)芽孢杆菌种可以分泌枯草杆菌素(Bactracin)、多粘菌素(Polymixin)、甲状腺素(Thyrocin)、短杆菌肽(Gramicidin)、环状杆菌素(Circulin)及黏菌素(Colistin)等抗生物质，所述抗生物质的产生与孢子形成相关，在培养体进入停止期时分泌抗生物质，随后孢子开始形成。沉降下来的污泥状态的其他微生物，因所述抗生物质而被溶菌或被杀死，仅有纯芽孢杆菌种混合菌的孢子生存下来，在内部曝气及液体循环时促进纯芽孢杆菌种混合菌的优势化。所述抗生物质已被大量生产并商品化。
(12)此外，孢子形成时在孢子壁的周围形成的EPS(胞外聚合物，Extracellular Polymeric Substance)相互缠绕，并通过吸附周围的浮游物质和原生动物类等使群(Flock)变大，比重提高，从而在沉淀池中发生良好的固液分离，在用脱水器对剩余污泥进行脱水时，可以起到提高脱水效率、显著减少凝集药品投入量的效果。
(13)杆菌的芽孢杆菌种混合菌边持续分裂边以丝状体的形式生长，投予微量的含硅的物质作为生长促进剂。为了促进孢子化和生长繁殖投予微量的含有镁的物质。镁可以使核糖体、细胞膜及核酸等稳定，在多数的酶中，作为磷酸转移酶的酶发挥作用，一般来说，革兰氏阳性菌所需要的镁是革兰氏阴性菌所需要的镁的10倍以上。另外，如果一起投予含有微量锰的物质，则锰可以作为对含有磷酸盐物质起作用的各种酶的活化剂而起作用，参与歧化酶(超氧化物歧化酶)的分泌，歧化酶(超氧化物歧化酶)能够在消除对微生物有毒的氧衍生物以及难分解性有机物的分解方面发挥重要作用。
(14)芽孢杆菌种混合菌可以在氨、硫化氢、胺类、硫醇等氧化之前直接将它们摄取并代谢，因此处理过程中不会发生恶臭，不需要另外添加臭味处理设备。
培养芽孢杆菌种混合菌使其在生物反应槽内生长，并将其浓度维持在MLSS为3000mg/L～15000mg/L的范围。
生物反应槽内的芽孢杆菌种混合菌亦即活性污泥的水深，与通常的曝气式活性污泥法所采用的污泥水深为相同规定的深度，本发明优选所述活性污泥的水深为2m～5m的范围。
生物反应槽1的底部设有曝气管10，曝气管10通过管道与未图示的送风机相连，所述送风机可以向曝气管10中供给空气。
本发明的废水处理装置可包括多个生物反应槽，即，用于以多步骤进行生物处理的多个水槽，在多个水槽的情况下，优选的是，至少对第二个水槽进行曝气。
例如在对五个水槽(即，五个生物反应槽)提供空气中的氧气时，在第二个生物反应槽(第二个水槽)集中曝气，为了促进芽孢杆菌种混合菌的丝状化，在投放微生物活化剂的同时，将溶解氧(DO)调节为0.5mg/L～1mg/L。
为将芽孢杆菌种混合菌的个体数维持为一定，优选的是，一边将从未图示的沉淀槽的污泥送回最初的生物反应槽(第一个水槽)，或者将最后的第五个水槽的污泥送回第一个水槽，从而使污泥循环，一边形成芽孢杆菌种混合菌的最佳生长条件，在使第二个水槽以后起的水槽处于缺乏营养的状态下，逐渐将溶解氧控制到0.01mg/L～0.1mg/L。
本发明的装置例如由五个水槽构成，对四个水槽进行曝气，优选的是对最后一个生物反应槽不进行曝气，而进行防止微生物沉降程度的机械搅拌。
如上所述，不进行曝气，形成芽孢杆菌种混合菌的营养细胞不能生存的最坏条件，从而诱导芽孢杆菌种混合菌全部形成内生孢子，与空气曝气搅拌相比，抗生物质的分泌增加，可进一步提高对大肠菌群的杀菌效果。
所述的处于不进行曝气的饥饿状态的微生物，若被循环送回最初的生物反应槽，则可以快速捕捉生物反应槽内的有机物并将它们分解。
所述的生物反应槽的形状没有特别的限定，由具有至少两组相对的壁面的方形水槽构成。水槽例如还可以是长方形、正方形、多角形等。水槽可以是混凝土水槽、钢板制的水槽、树脂制的水槽等任意一种。
图1～图3中，附图标记″2″表示网状旋转式芽孢杆菌接触体装置，该网状旋转式芽孢杆菌接触体装置2包括旋转轴20以及在所述旋转轴20的周围通过隔板21以规定间隔并排设置的多个网状旋转式芽孢杆菌接触体22。
如图2所示，最初的生物反应槽1为具有两组相对的壁面11、11和12、12的长方形的水槽，在相对的壁面11、11各自的上部分别设置有轴承23、23。所述旋转轴20的两端部以能够旋转的方式设置在所述相对的轴承23、23上。旋转轴20连接在可转动的驱动机构24上。
驱动机构24通过未图示的旋转速度转换装置可以控制旋转速度。
通常，旋转轴20上设置有约10～30个圆形的网状旋转式芽孢杆菌接触体22。
多个圆形的网状旋转式芽孢杆菌接触体22设置成其下方区域部分浸泡在生物反应槽1的活性污泥中，其余部分暴露在大气中。此外，本发明中的下方区域部分，是指从网状旋转式芽孢杆菌接触体的下方(下端)到其直径长度的20％～50％、优选30％～40％的区域部分。
当旋转轴20以适当的速度旋转时，从空气中供给形成网状旋转式芽孢杆菌接触体22的网状纤维组织上附着的芽孢杆菌种混合菌的活性所需要的氧气以及生活污水净化处理所需要的氧气。
将聚偏二氯乙烯这种具有刚性的合成纤维材料经适当弯曲加工形成不规则的网状物，对该网状物喷洒聚偏二氯乙烯类所用的粘结剂，并使所述粘结剂附着在所述网状物上，所述粘接剂在各纤维的交点部分粘结凝固，从而使所述纤维一体化而形成各网状旋转式芽孢杆菌接触体22。
本发明的合成纤维材料优选比重为0.04～0.08g/cm3、孔隙率为97％～99％，由此，在旋转时，活性污泥与空气进入网状组织或从网状组织出来变得容易，以芽孢杆菌种为主体的混合菌的生长旺盛，可得到良好的处理效果。
在生物反应槽1内，从曝气管10排出的空气不仅可以向活性污泥供给氧气，还可以搅拌活性污泥，从而提高微生物与废水的接触效率。此外本发明人等发现了：为了不使空气从污泥液面泄露到外部以充分发挥所述作用，在将网状旋转式芽孢杆菌接触体22设置在曝气管10的上部时，搅拌效果存在下降的倾向。
所以本发明在最初的生物反应槽1内的底部附近，与所述相对的壁面12、12平行设置曝气管10，该曝气管10优选设置在所述网状旋转式芽孢杆菌接触体22的旋转区域宽度的外侧。采用该设置，可以在生物反应槽1内高效地实施利用曝气管10的空气进行曝气来向微生物供给氧气，同时高效地搅拌微生物，并且曝气的空气不会直接碰撞网状旋转式芽孢杆菌接触体22，所以不会引起微生物剥离的问题。通过在旋转体区域两侧设置曝气管10，生物反应槽1内的微生物被推向网状旋转式芽孢杆菌接触体22一侧，可以获得促进微生物膜附着的效果。
按照本发明的废水处理装置，在生物反应槽1中设置网状旋转式芽孢杆菌接触体装置2，并且，该网状旋转式芽孢杆菌接触体装置2由旋转轴20以及在该旋转轴20的周围以规定间隔并排设置的多个网状旋转式芽孢杆菌接触体22构成，该网状旋转式芽孢杆菌接触体22上附着有以芽孢杆菌种混合菌为优势种的微生物膜，所述生物反应槽1内的活性污泥是以芽孢杆菌种混合菌为优势种的微生物，因为所述多个网状旋转式芽孢杆菌接触体22的下方区域部分浸泡在所述生物反应槽1内的活性污泥中，所以在一个生物反应槽1中，以芽孢杆菌种混合菌为优势种的微生物所进行的有机物处理以及在网状旋转式芽孢杆菌接触体22上附着的以芽孢杆菌种混合菌为优势种的微生物膜所进行的有机物处理可以同时进行。
因此，与分别单独设置由曝气槽构成的生物反应槽及网状旋转式芽孢杆菌接触体的装置相比，大约可以节省一半的设置空间，因此可以减小处理空间、降低成本。
此外，以芽孢杆菌种混合菌为优势种的微生物在生物反应槽1内不仅以悬浮状态存在，还附着在网状旋转式芽孢杆菌接触体22上，所以不论与微生物仅存在于生物反应槽1时的微生物量相比，还是与在网状旋转式芽孢杆菌接触体22上附着存在的微生物量相比，本发明所述装置的一个生物反应槽1内的微生物的绝对数量都大幅增加。所以在一个生物反应槽1中可以处理大负荷量的有机物。即，可以进行高负荷的废水处理。
此外，本发明还具有下述效果，即：即使有机物的负荷发生变化，由于存在大量的微生物，也能容易地降解变化的有机物负荷。
上面通过本发明的具体实施方式进行了说明，但本发明并不限定于所述实施方式，例如，对于有四个生物反应槽的废水处理装置，在最初的生物反应槽(即，第一个水槽)以外，还可以在第二个水槽、第三个水槽中设置网状旋转式芽孢杆菌接触体装置2。另外也可以在第四个水槽中设置网状旋转式芽孢杆菌接触体装置，在该情况下，可以停止从第四个水槽的曝气管10的曝气。在该情况下，随着通过第二个水槽和第三个水槽，废水中的有机物基本上被分解，在第四个水槽中成为没有营养源的状态。在芽孢杆菌的营养源消失的状态下，被置于得不到曝气空气的苛刻环境中的芽孢杆菌处于饥饿状态从而孢子化。将该孢子化的芽孢杆菌送回第一个水槽，芽孢杆菌与废水中的有机物一接触，就会急剧地捕捉有机物并将其分解。该现象不仅发生在生物反应槽1中，由于在第一个水槽中还设置有网状旋转式芽孢杆菌接触体装置22，其附着的芽孢杆菌膜也进行有机物的捕捉、分解，所以处理效率成倍地增大。
此外，还可以设置第一个水槽、第二个水槽的生物反应槽，在第一个水槽和第二个水槽中分别进行硝化和脱氮。此时，在第一个水槽中，网状旋转式芽孢杆菌接触体22浸泡在活性污泥中，在厌氧下进行脱氮，在第二个水槽中也可以设置如图1所示的网状旋转式芽孢杆菌接触体22进行好氧性硝化。
实施例
下面说明本发明的实施例，但本发明并不限定于所述实施例。
(实施例1)
设置四个生物反应槽，在最初的生物反应槽(第一个水槽)中设置如图1所示的网状旋转式芽孢杆菌接触体装置(网状旋转式芽孢杆菌接触体的个数：30个；网状旋转式芽孢杆菌接触体的直径2m；旋转速度(圆周速度)：31.4m/分)。在网状旋转式芽孢杆菌接触体上附着有以芽孢杆菌种混合菌为优势种的微生物膜。投予含微量的硅及镁的物质作为生长促进剂，并调节溶解氧(DO)为0.8～1mg/L，使芽孢杆菌种混合菌成为优势种，数量达109～1011个/ml，占所有微生物菌种的30％。
将有机物的负荷变化剧烈的屠宰场废水导入最初的生物反应槽(污泥水深：3m；污泥浓度：5000mg/L)，进行曝气处理和由网状旋转式芽孢杆菌接触体进行的处理。
将网状旋转式芽孢杆菌接触体的下部的约30％(从接触体的下端到约60cm的区域部分)浸泡在第一个水槽的活性污泥中。
在建设该处理设施并经过试运转后，在开始正常运转3个月以后，对废水的BOD5、CODcr、SS、T-N和T-P的平均值，以及将从反应槽取出的污泥在沉淀槽进行固液分离后的处理水的BOD5、CODcr、SS、T-N和T-P的最大值进行了分析。分析结果如表1所示。
(比较例1)
除了不设置网状旋转式芽孢杆菌接触体装置以外，进行了与实施例1相同的处理，并对处理水的BOD5、CODcr、SS、T-N和T-P的最大值进行了分析。分析结果如表1所示。
表1
| 废水 | 实施例1的处理水 | 比较例1的处理水 | |
| BOD5(mg/L) | 1503 | 6.3 | 119 |
| CODcr(mg/L) | 2255 | 95 | 322 |
| SS(mg/L) | 960 | 7.2 | 98 |
| T-N(mg/L) | 295 | 3.5 | 30.2 |
| T-P(mg/L) | 17.8 | 0.9 | 13.4 |
由表1的数据可知，与比较例1的处理水相比，实施例1的处理水中的BOD5、CODcr、SS、T-N和T-P的数值均降低约3-18倍，与原始的废水相比，这些数值降低约19-238倍。该结果表明，在实施例1的废水处理装置的最初的生物反应槽内的微生物的绝对数量大幅增加，可以处理大负荷量的有机物。与现有技术中只使用活性污泥的生物反应槽相比，实施例1的废水处理装置可以处理更高负荷的废水，并且大幅缩减处理设备的设置空间。
(实施例2)
除了用有机物的负荷变化剧烈的制造纳豆产生的废水来代替屠宰场废水，进行与实施例1相同的处理，并对废水的BOD5、CODcr、SS、T-N和T-P的平均值，以及处理水的BOD5、CODcr、SS、T-N和T-P的最大值进行了分析。分析结果如表2所示。
(比较例2)
除了未设置网状旋转式芽孢杆菌接触体装置以外，进行了与实施例2相同的处理，并对处理水的BOD5、CODcr、SS、T-N和T-P的最大值进行了分析。分析结果如表2所示。
表2
| 废水 | 实施例2的处理水 | 比较例2的处理水 | |
| BOD5(mg/L) | 2730 | 2 | 34.8 |
| CODcr(mg/L) | 6615 | 31.5 | 200.2 |
| SS(mg/L) | 260 | 5 | 50 |
| T-N(mg/L) | 407 | 1.5 | 6 |
| T-P(mg/L) | 69 | 0.1 | 0.5 |
由表2的数据可知，与比较例2的处理水相比，实施例2的处理水中的BOD5、CODcr、S S、T-N和T-P的数值均降低约4-17.4倍，与原始的废水相比，这些数值降低约52-1365倍。该结果表明，在实施例2的废水处理装置的最初的生物反应槽内的微生物的绝对数量大幅增加，可以处理大负荷量的有机物。与现有技术中只使用活性污泥的生物反应槽相比，实施例2的废水处理装置可以处理更高负荷的废水，并且大幅缩减处理设备的设置空间。
(实施例3)
将高浓度的垃圾渗滤液导入最初的生物反应槽(污泥水深：5m；污泥浓度：15000mg/L)，使用与实施例1中相同的设备，进行曝气处理和由网状旋转式芽孢杆菌接触体进行的处理，并对废水的BOD5、CODcr、S S、T-N和T-P的平均值，以及处理水的BOD5、CODcr、SS、T-N和T-P的最大值进行了分析。分析结果如表3所示。
(比较例3)
除了未设置网状旋转式芽孢杆菌接触体装置以外，进行了与实施例3相同的处理，并对处理水的BOD5、CODcr、SS、T-N和T-P的最大值进行了分析。分析结果如表3所示。
表3
| 废水 | 实施例3的处理水 | 比较例3的处理水 | |
| BOD5(mg/L) | 5500 | 60 | 500 |
| CODcr(mg/L) | 10000 | 600 | 1000 |
| SS(mg/L) | 400 | 60 | 90 |
| T-N(mg/L) | 2500 | 100 | 1500 |
| T-P(mg/L) | 50 | 0.5 | 40 |
由表3的数据可知，与比较例3的处理水相比，实施例3的处理水中的BOD5、CODcr、SS、T-N和T-P的数值均降低约1.5-80倍，与原始的废水相比，这些数值降低约6.7-100倍。该结果表明，在实施例3的废水处理装置的最初的生物反应槽内的微生物的绝对数量大幅增加，可以处理大负荷量的有机物。与现有技术中只使用活性污泥的生物反应槽相比，实施例3的废水处理装置可以处理更高负荷的废水，并且大幅缩减处理设备的设置空间。
(实施例4)
将BOD5为2000mg/L、排水量为300m3/日的废水进行曝气处理和由网状旋转式芽孢杆菌接触体进行的处理，所用设备与实施例1中的相同，对处理上述废水所需的设置面积、曝气池容量、装机容量和年耗电费进行分析。分析结果如表4所示。
(比较例4)
除了未设置网状旋转式芽孢杆菌接触体装置以外，进行了与实施例4相同的处理，并对装置的设置面积、曝气池容量、装机容量、年耗电费进行了分析。分析结果如表4所示。
表4
| 实施例4 | 比较例4 | |
| 设置面积(m2) | 120 | 300 |
| 曝气池容量(m3) | 350 | 1200 |
| 装机容量(KW) | 22 | 45 |
| 年耗电费(万元) | 11.6 | 23.7 |
由表4可知，与比较例4相比，实施例4的装置的设置面积节省60％，曝气池容量节省70％，年耗电费节省51％，大幅缩减了处理设备的设置空间、降低了成本。
产业上的可利用性
本发明的废水处理装置与分别单独设置由曝气槽构成的生物反应槽及网状旋转式芽孢杆菌接触体相比，可以将设置空间缩小至约一半；此外，以芽孢杆菌种混合菌为优势种的微生物，不仅在生物反应槽内以悬浮状态存在，也附着在网状旋转式芽孢杆菌接触体上，因此，微生物的绝对数量大幅增加，可以处理大负荷量的有机物，即使有机物的负荷发生变化，由于大量微生物的存在也能容易地降解这种变化。此外，在多个生物反应槽存在的情况下，对最后一个生物反应槽不进行曝气处理，而将其中的活性污泥送回最初的生物反应槽，还可增大废水处理效率。因此，利用本发明的废水处理装置及使用其的废水处理方法，可以对有机物浓度高及有机物浓度变化大的废水进行高效处理。
Claims (6)
1.一种废水处理装置，其包括多个生物反应槽，所述生物反应槽包括被导入其中的废水和对所述废水进行生物处理的活性污泥，其特征在于，
在至少一个所述生物反应槽中设置有网状旋转式芽孢杆菌接触体装置，
所述网状旋转式芽孢杆菌接触体装置包括：旋转轴；以及多个网状旋转式芽孢杆菌接触体，该多个网状旋转式芽孢杆菌接触体在所述旋转轴的周围以规定间隔并排设置，
在所述网状旋转式芽孢杆菌接触体上附着有以芽孢杆菌种混合菌为优势种的微生物膜，
所述生物反应槽内的活性污泥是以芽孢杆菌种混合菌为优势种的微生物，和
所述多个网状旋转式芽孢杆菌接触体的下方区域部分浸泡在所述生物反应槽内的活性污泥中；
最初的生物反应槽内的活性污泥的浓度维持在MLSS为3000mg/L～15000mg/L的范围，所述最初的生物反应槽内的活性污泥的水深在2m～5m的范围；
其中在多个生物反应槽存在的情况下，对最后一个生物反应槽不进行曝气，而进行防止微生物沉降程度的机械搅拌，并将最后一个生物反应槽中的活性污泥送回最初的生物反应槽，使污泥循环；
在所述最初的生物反应槽内的底部附近，与所述旋转轴平行地设置有曝气管，并且该曝气管设置在所述网状旋转式芽孢杆菌接触体的旋转区域宽度的外侧。
2.根据权利要求1所述的废水处理装置，其特征在于，
所述多个生物反应槽是用于以多步骤进行生物处理的多个水槽，
在所述多个生物反应槽中，导入废水的最初的生物反应槽内设置有所述网状旋转式芽孢杆菌接触体装置。
3.根据权利要求2所述的废水处理装置，其特征在于，
所述最初的生物反应槽由具有至少两组相对的壁面的方形水槽构成，
在所述至少两组相对的壁面中的任一组相对的壁面的各自的上部设置有轴承，
所述旋转轴的两端部以能够旋转的方式设置在相对的所述轴承上，
在所述多个网状旋转式芽孢杆菌接触体的下方区域部分浸泡在所述生物反应槽内的活性污泥中的同时，所述网状旋转式芽孢杆菌接触体旋转。
4.一种废水处理的方法，其使用根据权利要求1-3任一项所述的废水处理装置进行废水处理，所述方法包括将废水导入所述生物反应槽，对所述废水用网状旋转式芽孢杆菌接触体进行处理和进行曝气处理。
5.根据权利要求4所述的废水处理的方法，其中所述下方区域部分是指从所述网状旋转式芽孢杆菌接触体的下端到其直径长度的20%-50%的区域部分。
6.根据权利要求4所述的废水处理的方法，其中在所述旋转轴上设置有10-30个所述网状旋转式芽孢杆菌接触体。
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