CN103803713B - 膜内酵母菌除磷装置及其处理含磷废水的方法 - Google Patents

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Abstract

一种膜内酵母菌除磷装置，包括气路、反应器、进水管、出水管；反应器顶部开口，反应器内壁和底部设有过滤膜，反应器底部设置出水管；进水管用于向反应器中提供含磷废水；气路包括相互连接的进气管和曝气盘，曝气盘设置在反应器内底部过滤膜上方。利用上述装置处理含磷废水的方法：（1）培养好的酵母菌液倒入反应器中的过滤膜内，过滤膜将酵母菌截留在过滤膜内；（2）从进水管流入待处理的含磷废水进入反应器中的过滤膜内，通过进气管、曝气盘通入空气使酵母菌发生好氧反应，反应时间4-12h，处理后的废水排出反应器（3）外。该装置占地面积小、易维护管理、操作简便、成本低廉，根据废水TP情况控制处理时间，处理后废水TP去除率可达80%。

Description

膜内酵母菌除磷装置及其处理含磷废水的方法
技术领域
本发明涉及一种除磷装置，具体涉及一种膜内酵母菌除磷装置及利用该设备处理含磷废水的方法，属于环保设备技术领域。
背景技术
磷是造成水体富营养化的主要物质之一，随着人类对环境资源的开发利用，大量的含磷污水被排入江河湖泊之中，加剧了水体的富营养化，由于水体中磷营养物质的富集，引起藻类及其他浮游生物的迅速繁殖，使水体溶解氧含量下降，造成藻类、浮游生物、植物、水生物和鱼类衰亡甚至绝迹的污染现象。目前对含磷废水的生物处理主要为A/O法或A2/O法，该工艺已较为成熟，可满足一般工程的除磷要求。然而，该工艺需要有庞大的内回流系统（包括污泥回流、混合液回流），需要设置单独的二次沉淀池，占地面积较大，因此在运行管理上比较复杂，在能耗和对水质、水量的适应性上尚有不足，且成本较高。因此，需要一种新的含磷废水处理装置和处理方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种膜内酵母菌除磷装置及其处理含磷废水的方法，该装置占地面积小、易维护管理、操作简便、成本低廉，根据废水TP情况控制处理时间，处理后废水TP去除率可达80%。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种膜内酵母菌除磷装置，包括气路、反应器、进水管、出水管；反应器顶部开口，反应器内壁和底部设有过滤膜，反应器底部设置出水管；用于向反应器中提供含磷废水的进水管的出液口低于反应器内壁上的过滤膜的最高位置；气路包括相互连接的进气管和曝气盘，曝气盘设置在反应器内底部过滤膜上方，进气管上端伸出反应器和过滤膜外。
进一步地，所述进气管为塑料软管。
进一步地，所述曝气盘为圆盘状或方盘状，曝气盘上设有出气嘴，出气嘴插入进气管下端中，曝气盘的出气孔为纳米级。
进一步地，所述反应器为圆形或方形。
进一步地，所述进水管上设有控制阀，控制阀为电子控制阀或手动控制阀。
进一步地，所述出水管上设有控制阀，控制阀为电子控制阀或手动控制阀。
进一步地，所述过滤膜精度为1-2 μm，过滤膜材质为尼龙或塑料，过滤膜的高度高于或等于反应器高度。
利用上述膜内酵母菌除磷装置处理含磷废水的方法，包括以下步骤：
（1）培养好的酵母菌液倒入反应器中的过滤膜内，过滤膜将酵母菌截留在过滤膜内，培养液通过过滤膜、出水管流出反应器外，培养液排完后关闭出水管；
（2）从进水管流入待处理的含磷废水进入反应器中的过滤膜内，通过进气管、曝气盘通入空气使酵母菌发生好氧反应，反应时间 4-12 h，反应结束后开启出水管，处理后的废水经由过滤膜、出水管排出反应器外，酵母菌仍然截留在过滤膜内，进行新一轮的含磷废水处理。
进一步地，所述酵母菌好氧反应4-12小时后进行菌体沉淀，菌体在过滤膜内沉淀，处理后的废水通过过滤膜实现菌体与液体的固液分离。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
第一，该装置占地面积小、易维护管理、操作简便、成本低廉；
第二，本发明不仅能够稳定去除废水中的磷，还能去除废水中的有机物及重金属，具有低能耗、低成本的优点；经本发明处理后的废水其TP（总磷含量）去除率可达80%；
第三，本发明设计合理，全程仅需酵母菌好氧处理即可，无需厌氧环节，仅需一个生物反应器即可，占地面积小，易于维护管理；
第四，本方法对水质TP适应性广，入水TP为16-80 mg/L，处理后废水TP可下降至8 mg/L以下，达到CJ343-2010《中华人民共和国城镇建设行业标准》B等级标准。
附图说明
图1是本发明膜内酵母菌除磷装置的结构示意图；
图中:1进气管、2曝气盘、3反应器、4过滤膜、5酵母菌、6进水管、7出水管。
具体实施方式
下面结合实施例的对本发明作进一步说明。
如图1所示，膜内酵母菌除磷装置包括进气管1、曝气盘2、反应器3、过滤膜4、酵母菌5、进水管6、出水管7。将进气管1连接于曝气盘2的出气嘴处组成气路，将气路布置于过滤膜4最底部，再将过滤膜4贴壁、贴底安置于反应器3内。反应器3顶部开口，反应器底部设置出水管。进水管6用于向反应器中提供含磷废水。进水管6的出液口低于反应器3内壁上的过滤膜4的最高位置，进水管的出水端在过滤膜膜口覆盖范围内，使出水端出水直接进入过滤膜。
进气管1为塑料软管。
曝气盘2为圆盘状、方盘状等任何适宜的形状，曝气盘2的出气孔为纳米级，曝气盘2上设有出气嘴，出气嘴插入进气管1下端中。
反应器3为圆形、方形等任何适应于生物反应的形状结构。
进水管6上设有控制阀，使得进水受阀控制。控制阀可以为电子控制阀或手动控制阀。
出水管7位于反应器下端外部。出水管7上设有控制阀，使得出水受阀控制。控制阀可以为电子控制阀或手动控制阀。
过滤膜4精度为1-2 μm，过滤膜材质为尼龙或塑料等任何耐腐蚀材质，过滤膜的高度高于或等于反应器高度。
该装置工作流程为：培养好的酵母菌5液倒入过滤膜4内，过滤膜4将酵母菌5截留在膜内，培养液通过过滤膜4流出反应器3外，此时出水管7为开启状态，培养液排完后关闭出水管7，从进水管6流入欲处理的含磷废水进入过滤膜4内，从气路通入空气使酵母菌好氧反应，处理4-12 h后开启出水管7，使处理后的废水通过过滤膜4排出反应器3，酵母菌5仍然截留在过滤膜4内，再进行新一轮的废水处理。
除磷反应过程为且仅为好氧反应。
处理后的废水可以经过菌体沉淀过程，此时菌体仅在过滤膜内沉淀，然后水通过过滤膜实现菌体与液体的固液分离；也可以不经过无菌体沉淀过程而直接通过过滤膜实现菌体与液体的固液分离。
实施例1：
将进气管与曝气盘的出气嘴连接组成气路，将气路布置于过滤膜最底部，再将过滤膜周边贴反应器内壁、底部贴反应器底部安置于反应器内，培养好的酵母菌（如酿酒酵母、深红酵母等）液倒入过滤膜内，过滤膜将酵母菌截留在膜内，培养液通过过滤膜流出反应器外，此时出水管为开启状态，待培养液排空后，关闭出水管，从进水管流入欲处理的总氮含量（TP）为16 mg/L的废水进入过滤膜内，通入空气，维持溶解氧（DO）在2-4 mg/L，处理4 h后开启出水管，使处理后的废水通过过滤膜排出反应器，酵母菌仍然截留在过滤膜内，再进行新一轮的废水处理。
实施例2：
将进气管与曝气盘的出气嘴连接组成气路，将气路布置于过滤膜最底部，再将过滤膜周边贴反应器内壁、底部贴反应器底部安置于反应器内，培养好的酵母菌（如酿酒酵母、深红酵母等）液倒入过滤膜内，过滤膜将酵母菌截留在膜内，培养液通过过滤膜流出反应器外，此时出水管为开启状态，待培养液排空后，关闭出水管，从进水管流入欲处理的TP为50 mg/L的废水进入过滤膜内，通入空气，维持DO在2-4 mg/L，处理6-8 h后开启出水管，使处理后的废水通过过滤膜排出反应器，酵母菌仍然截留在过滤膜内，再进行新一轮的废水处理。
实施例3：
将进气管与曝气盘的出气嘴连接组成气路，将气路布置于过滤膜最底部，再将过滤膜周边贴反应器内壁、底部贴反应器底部安置于反应器内，培养好的酵母菌（如酿酒酵母、深红酵母等）液倒入过滤膜内，过滤膜将酵母菌截留在膜内，培养液通过过滤膜流出反应器外，此时出水管为开启状态，待培养液排空后，关闭出水管，从进水管流入欲处理的TP为80 mg/L的废水进入过滤膜内，通入空气，维持DO在2-4 mg/L，处理12 h后开启出水管，使处理后的废水通过过滤膜排出反应器，酵母菌仍然截留在过滤膜内，再进行新一轮的废水处理。
本发明优点：
1.本发明设计合理，全程仅需酵母菌好氧处理即可，无需厌氧环节，仅需一个生物反应器即可，占地面积小，易于维护管理。
2. 本方法对水质TP适应性广，入水TP为16-80 mg/L，处理后废水TP可下降至8 mg/L以下，达到CJ343-2010《中华人民共和国城镇建设行业标准》B等级标准。
3. 本发明可适用于多种含磷废水的处理。

Claims (7)

1.一种膜内酵母菌除磷装置，包括反应器（3）、进水管（6）、出水管（7），反应器底部设置出水管，其特征是，所述装置包括气路；反应器（3）顶部开口，反应器（3）内壁和底部设有过滤膜（4），所述过滤膜（4）精度为1-2 μm，过滤膜材质为尼龙或塑料，过滤膜的高度高于或等于反应器高度；用于向反应器中提供含磷废水的进水管（6）的出液口低于反应器（3）内壁上的过滤膜（4）的最高位置；气路包括相互连接的进气管（1）和曝气盘（2），曝气盘（2）设置在反应器（3）内底部过滤膜（4）上方，进气管（1）上端伸出反应器（3）和过滤膜（4）外；所述曝气盘（2）为圆盘状或方盘状，曝气盘的出气孔（2）为纳米级，曝气盘（2）上设有出气嘴，出气嘴插入进气管（1）下端中。
2.根据权利要求1所述的膜内酵母菌除磷装置，其特征是，所述进气管（1）为塑料软管。
3.根据权利要求1所述的膜内酵母菌除磷装置，其特征是，所述反应器（3）为圆形或方形。
4.根据权利要求1所述的膜内酵母菌除磷装置，其特征是，所述进水管（6）上设有控制阀，控制阀为电子控制阀或手动控制阀。
5.根据权利要求1所述的膜内酵母菌除磷装置，其特征是，所述出水管（7）上设有控制阀，控制阀为电子控制阀或手动控制阀。
6.一种利用权利要求1所述的膜内酵母菌除磷装置处理含磷废水的方法，其特征是，包括以下步骤：
（1）培养好的酵母菌液倒入反应器（3）中的过滤膜（4）内，过滤膜（4）将酵母菌（5）截留在过滤膜内，培养液通过过滤膜（4）、出水管（7）流出反应器（3）外，培养液排完后关闭出水管（7）；
（2）从进水管（6）流入待处理的含磷废水进入反应器中的过滤膜（4）内，通过进气管、曝气盘通入空气使酵母菌发生好氧反应，反应时间 4-12 h，反应结束后开启出水管（7），处理后的废水经由过滤膜（4）、出水管排出反应器（3）外，酵母菌（5）仍然截留在过滤膜（4）内，进行新一轮的含磷废水处理。
7.根据权利要求6所述的利用膜内酵母菌除磷装置处理含磷废水的方法，其特征是，所述酵母菌好氧反应4-12小时后进行菌体沉淀，菌体在过滤膜内沉淀，处理后的废水通过过滤膜实现菌体与液体的固液分离。
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