CN104529091A - 一种微动力多介质固定化生物滤池的污水处理装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微动力多介质固定化生物滤池的污水处理装置及方法。所述处理装置包括框架，其四周和底部封闭，且腔设有多个高度相同的处理层，该处理层包括：固定在处理层的底部的支撑网格栅；放置在支撑网格栅上的填料筐，且填料筐的底部设有多个通孔；填充在填料筐内的填料，且相邻的处理层的填料筐内填充不同的填料；以及固定在填料筐的上方的增氧器；以及动力部件，其驱动水在集水部和布水系统之间循环，并驱动增氧器。本发明通过多个处理层和多个增氧器，改善了装置内气体的流动性，满足填料内微生物在各反应阶段对氧的需求，达到同时高效去除有机物、氨氮、总氮和总磷的目的。

Description

一种微动力多介质固定化生物滤池的污水处理装置及方法
技术领域
本发明涉及水处理领域，特别涉及一种微动力多介质固定化生物滤池的污水处理装置及方法。
背景技术
我国水资源短缺，水质日益恶化，水质的改善和安全预处理技术已成为一项重要而又迫切的研究课题。随着我国工业化迅速发展，城市规模不断扩大，人们在生产和生活过程中排放出的污染物对水源水质的污染已经愈演愈烈，水环境中的氨氮和有机污染物不断增多，水污染程度越来越严重。目前的水处理是使循环的污水依次通过厌氧池、缺氧池以及好氧池，使污水中的氨氮、总氮和总磷等物质被微生物消解殆尽，混合液在沉淀之后排放形成净化水，但是装置的结构复杂，净化效率较低，并且用于使水进行循环的水泵等动力部件通过输电线与电源连接，其能量消耗较大，且需要人力来管理，提高了水处理的成本，同时由于现有的吸附物的开孔率较低，容易造成水处理装置的堵塞。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微动力多介质固定化生物滤池的污水处理装置及方法，从而克服现有的污水处理装置结构复杂，净化效率较低以及成本高的缺陷。
本发明的另一目的在于提供一种微动力多介质固定化生物滤池的污水处理装置及方法，从而克服现有的污水处理装置的吸附物容易堵塞的缺陷。
为实现上述目的，本发明提供了一种微动力多介质固定化生物滤池的污水处理装置，该污水处理装置包括：框架，框架的上端设有用于提供水源的布水系统，下端设有集水部，框架的四周和底部封闭，且框架的内腔设有多个高度相同的处理层，每个处理层包括：支撑网格栅，支撑网格栅固定在处理层的底部；填料筐，填料筐放置在支撑网格栅上，且填料筐的底部设有多个通孔；填料，填料填充在填料筐内，且相邻的处理层的填料筐内填充不同的填料；以及增氧器，增氧器固定在填料筐的上方；以及动力部件，动力部件驱动水在集水部和布水系统之间循环，并驱动增氧器。
优选地，上述技术方案中，增氧器的动力为太阳能。
优选地，上述技术方案中，动力部件由太阳能提供动力。
优选地，上述技术方案中，填料筐为透气的无毒塑料筐或不锈钢筐。
优选地，上述技术方案中，填料为纳米碳管改性大孔聚醚填料、活性炭改性中孔聚氨酯填料或纳米铁改性微孔火山岩填料。
优选地，上述技术方案中，填料筐的开孔率为70％～98％。
优选地，上述技术方案中，框架的内腔设有3～6个处理层。
优选地，上述技术方案中，填料的填充高度为50～80cm，且处理层的层间距为10～20cm。
优选地，上述技术方案中，框架为钢制框架、砖砌抹面框架、钢筋混凝土框架或PE圆筒框架。
本发明还提供了一种微动力多介质固定化生物滤池的污水处理方法，包括如下步骤：提供污水处理装置，污水处理装置包括框架，框架的内腔设有多个高度相同的处理层，每个处理层上设有填料和增氧器，污水处理装置还包括动力部件；启动动力部件，污水经布水系统进入污水处理装置，增氧器为框架通气，使填料内部形成好氧区、兼氧区、缺氧区和厌氧区；污水依次流过各个处理层，污水与每个处理层的填料表面附着生长的生物膜充分接触，并流经处理层的好氧区、兼氧区、缺氧区和厌氧区，好氧、厌氧和兼容性的生物菌和生物酶被吸附在填料上，使污水中的有机物、氨氮、总氮和总磷得到去除。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过多个处理层和多个增氧器，不仅改善了装置内气体的流动性，满足填料内微生物在各反应阶段对氧的需求，还在一个填料筐内同时形成好氧区、兼氧区、缺氧区和厌氧区，集好氧、兼氧、缺氧以及厌氧于一体，达到同时高效去除有机物、氨氮、总氮和总磷的目的，而且本发明的增氧器和动力部件均使用太阳能供电，能量消耗较少，且无需人员管理，降低了水处理的成本；本发明使用了开孔率较大的填料，消除了填料的堵塞等问题；该污水处理装置抗冲击负荷能力强、运行稳定、设备结构简单，操作实施方便，无耗能、运行维护费用低、易于管理。
附图说明
图1是根据本发明的微动力多介质固定化生物滤池的污水处理装置的结构图。
主要附图标记说明：
1-布水系统，2-框架，21-第一处理层，22-第二处理层，23-第三处理层，24-第四处理层，3-支撑件，4-支撑网格栅，5-填料筐，6-填料，7-增氧器，8-集水系统。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1所示，根据本发明具体实施方式的微动力多介质固定化生物滤池的污水处理装置包括框架1和动力部件(未示出)。优选地，污水处理装置由自动控制系统来控制。
框架1可以是钢制框架、砖砌抹面框架、钢筋混凝土框架或PE圆筒框架。框架1的四周和底部封闭，且框架1的内腔设有多个高度相同的处理层。优选地，框架1的内腔设有3～6个处理层，层间距为10～20cm。如图1所示的实施例中，框架1的内腔设有4个处理层：第一处理层21、第二处理层22、第三处理层23以及第四处理层24。
每个处理层包括支撑网格栅4、填料筐5以及增氧器7。支撑网格栅4通过支撑件3可拆卸地固定在处理层的底部，支撑网格栅4上放置有填料筐5，支撑网格栅4和填料筐5的底部都设有多个通孔，用于水的流动。填料筐5可以是透气的无毒塑料筐或不锈钢筐。填料筐5的开孔率为70％～98％。填料筐5内填充有填料6。优选地，填料6的填充高度为50～80cm。在填料筐5的上方通过支撑件3可拆卸地固定增氧器7，用于控制调节通风量。增氧器7的动力为太阳能。
填料6可以是纳米碳管改性大孔聚醚填料、活性炭改性中孔聚氨酯填料或纳米铁改性微孔火山岩填料。
根据本发明，沿水流方向在不同的处理层内顺次、交替地布置不同开孔率的填料。作为一个实施例，如图1所示，第一处理层21和第三处理层23内均设有纳米碳管改性大孔聚醚填料，第三处理层22和第四处理层24内均设有纳米铁改性微孔火山岩填料。
框架1的上端设有用于提供水源的布水系统1，下端设有集水部8，水在动力部件(包括水泵)的驱动下在集水部8和布水系统1之间循环流动。该动力部件由太阳能提供动力。可替换地，框架1也可以横向设置。
污水经布水系统1进入污水处理装置后依次流过各个处理层的填料6，污水与填料6的表面附着生长的生物膜充分接触，由于填料6的不同位置的通气条件不同，因此通气量不同，填料6内形成好氧区、兼氧区、缺氧区和厌氧区，好氧、厌氧和兼容性的生物菌和生物酶被吸附在填料上，因此，污水每经过一个处理层时，其中的有机物、氨氮、总氮和总磷就会得到一次去除，提高了整个污水处理装置的净化能力。
本发明通过多个处理层和多个增氧器，不仅改善了装置内气体的流动性，满足填料内微生物在各反应阶段对氧的需求，还在一个填料筐内同时形成好氧区、兼氧区、缺氧区和厌氧区，集好氧、兼氧、缺氧以及厌氧于一体，达到同时高效去除有机物、氨氮、总氮和总磷的目的，而且本发明的增氧器和动力部件均使用太阳能供电，能量消耗较少，且无需人员管理，降低了水处理的成本；本发明使用了开孔率较大的填料，消除了填料的堵塞等问题；该污水处理装置抗冲击负荷能力强、运行稳定、设备结构简单，操作实施方便，无耗能、运行维护费用低、易于管理。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种微动力多介质固定化生物滤池的污水处理装置，其特征在于，该污水处理装置包括：
框架，所述框架的上端设有用于提供水源的布水系统，下端设有集水部，所述框架的四周和底部封闭，且所述框架的内腔设有多个高度相同的处理层，每个所述处理层包括：
支撑网格栅，所述支撑网格栅固定在所述处理层的底部；
填料筐，所述填料筐放置在所述支撑网格栅上，且所述填料筐的底部设有多个通孔；
填料，所述填料填充在所述填料筐内，且相邻的所述处理层的所述填料筐内填充不同的填料；以及
增氧器，所述增氧器固定在所述填料筐的上方；以及
动力部件，所述动力部件驱动水在所述集水部和所述布水系统之间循环，并驱动所述增氧器。
2.根据权利要求1所述的微动力多介质固定化生物滤池的污水处理装置，其特征在于，所述增氧器的动力为太阳能。
3.根据权利要求1或2所述的微动力多介质固定化生物滤池的污水处理装置，其特征在于，所述动力部件由太阳能提供动力。
4.根据权利要求1所述的微动力多介质固定化生物滤池的污水处理装置，其特征在于，所述填料筐为透气的无毒塑料筐或不锈钢筐。
5.根据权利要求1所述的微动力多介质固定化生物滤池的污水处理装置，其特征在于，所述填料为纳米碳管改性大孔聚醚填料、活性炭改性中孔聚氨酯填料或纳米铁改性微孔火山岩填料。
6.根据权利要求4所述的微动力多介质固定化生物滤池的污水处理装置，其特征在于，所述填料筐的开孔率为70％～98％。
7.根据权利要求1所述的微动力多介质固定化生物滤池的污水处理装置，其特征在于，所述框架的内腔设有3～6个处理层。
8.根据权利要求1所述的微动力多介质固定化生物滤池的污水处理装置，其特征在于，所述填料的填充高度为50～80cm，且所述处理层的层间距为10～20cm。
9.根据权利要求1所述的微动力多介质固定化生物滤池的污水处理装置，其特征在于，所述框架为钢制框架、砖砌抹面框架、钢筋混凝土框架或PE圆筒框架。
10.一种微动力多介质固定化生物滤池的污水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供污水处理装置，所述污水处理装置包括框架，所述框架的内腔设有多个高度相同的处理层，每个处理层上设有填料和增氧器，所述污水处理装置还包括动力部件；
启动所述动力部件，污水经布水系统进入所述污水处理装置，所述增氧器为所述框架通气，使所述填料内部形成好氧区、兼氧区、缺氧区和厌氧区；污水依次流过各个处理层，污水与每个所述处理层的填料表面附着生长的生物膜充分接触，并流经所述处理层的好氧区、兼氧区、缺氧区和厌氧区，好氧、厌氧和兼容性的生物菌和生物酶被吸附在填料上，使污水中的有机物、氨氮、总氮和总磷得到去除。
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