CN105110582B - 一种基于生物膜反应器和光生物反应器的污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污水处理系统，主要组成功能性模块为生物膜反应器和搅拌式光生物反应器，还包括进水池、溢流池、厌氧池、活性污泥曝气池、中水过滤模块等部件。本发明利用生物膜反应器与光生物反应器相结合构建的污水净化系统，具有对污染物去除效率高、出水水质稳定、剩余污泥产量低、处理效率高等优点。本发明降低了污水处理的成本且不涉及药剂的使用、能耗低、无二次污染、环境友好。

Description

一种基于生物膜反应器和光生物反应器的污水处理系统

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种基于生物膜反应器和光生物反应器的污水处理系统。

背景技术

水资源的短缺和排污的环保压力，制约着我国经济社会的发展。因此，各工业企业、市政污水厂等纷纷尝试开始进行污水深度处理，以实现污水资源化利用，更好的保护环境，解决水问题。

现有技术方法目前的处理方法具有一次处理不达标、设备投资大、能耗高、运行费用高等缺陷，不能满足污染水处理要求。

生物膜反应器是一种膜分离单元和生物处理单元相结合的新型污水处理技术，具有对污染物去除效率高、硝化能力强、出水水质稳定、剩余污泥产量低、设备紧凑、操作简单等优点。但是，生物膜反应器目前还没有被推广应用，主要因素之一就是其中核心部件生物膜的污染。原水中盐类的过饱和在生物膜上容易形成沉淀污染，有机物在膜表面上造成吸附污染，而水中的微生物在膜-水界面上的积累会造成生物污染。生物膜污染造成生物膜反应器在运行过程中生物膜的渗透通量会逐渐衰减，从而降低了生物膜反应器处理污水的能力，导致污水处理不够彻底。

光生物反应器是指用于光合微生物及具有光合能力的组织或细胞培养的一类装置，其中的光合微生物通常会选择藻类微生物。藻类微生物在生长中除了可以脱氮除磷外，还可以将较难降解的有机物以及Co、Mn、Hg等重金属离子吸收处理。除此之外，藻类微生物还可以吸收一定浓度的NO_x、SO_x、H₂S等污染物，起到净化空气的作用。在光反应器中繁殖产生的藻类生物可作为原料用于生物燃料(例如，生物柴油、乙醇或者甲烷)、动物饲料添加剂、有机肥料等方面。通过光反应器利用污水生成藻类微生物，可实现有机废水资源化利用及污水处理碳减排的目的，在环境工程中具有重大意义。

发明内容

本发明根据生物膜反应器和光生物反应器的特点，发挥二者的优点，克服其技术上的缺陷，提供了一种基于生物膜反应器和光生物反应器的综合污水处理系统。具体结构如下：

本发明涉及的污水处理系统主要包括进水池、溢流池、厌氧池、活性污泥曝气池、生物膜反应器、搅拌式光生物反应器、中水过滤模块。

进一步地，本发明还包括：进水泵、污泥回流装置、供气泵、曝气装置、第一搅拌器、杀菌装置、膜组件、第二搅拌器、太阳能光源系统、滤膜、第一过滤柱、第二过滤柱、第三过滤柱、二次反渗透膜、高压泵。

各组件的组合方式如下：进水池为污水贮存池，在进水池与溢流池之间有进水泵，主要作用是将污水运输到溢流池，而溢流池也有沉淀固体污染物的作用。溢流池另一端连接到厌氧池，厌氧池中含有大量的活性菌，可以分解大分子有机物和脱氮。与厌氧池相连的是活性污池曝气池，其外部有污泥回流装置和供气泵，其内部设置有曝气装置，主要是减少水中的化学需氧量COD。活性曝气池与生物膜反应器相连，生物膜反应器包括第一搅拌器、杀菌装置和膜组件，所述膜组件为生物反应平板膜，用于生物膜反应器中的水离子过滤，处理过的水通过膜组件排出后，进入搅拌式光生物反应器。所述搅拌式光生物反应器包括第二搅拌器、太阳能光源系统和滤膜，所述搅拌式光生物反应器利用藻类生物的光合作用进行碳捕捉，吸附分解转化氨氮磷，太阳能光源系统为藻类生物的光合作用提供光源，而两侧的滤膜将生成的藻类过滤分离，第二搅拌器使光生物反应器内的藻类生物充分吸收水中的氨氮磷。

进一步地，所述生物膜反应器的外壳材质为玻璃钢。

进一步地，本发明还包括一套中水过滤模块，目的是对净化处理后的污水进一步净化，其包含第一过滤柱、第二过滤柱、第三过滤柱、二级反渗透膜和高压泵。

优选地，所述第一过滤柱填充物为石英砂、第二过滤柱填充物为活性炭，两者结合过滤和吸附水中的杂质以及水中的色素等。第三过滤柱为精密过滤器(又称保安过滤器)。高压泵进行加压使水通过二级反渗透膜孔隙后流出。

更进一步地，所述精密过滤器的外壳材质为不锈钢，内芯为聚四氟乙烯膜。

进一步地，所述系统还包括系统控制箱，控制系统整个流程的实施，所述系统控制箱配置有全自动控制电路，具有通讯传输功能，可与计算机联网、集中监控。

本发明使用生物膜反应器与光生物反应器相结合的污水净化系统，具有对污染物去除效率高、出水水质稳定、剩余污泥产量低、处理效率高等优点。

由于生物膜反应器的使用，使得本污水处理系统产水水质优良，满足更多、更高的用水需求，而随着生物膜反应器的耗材——膜材料稳定性的提高与成本的下降，进一步降低污水处理成本。

本系统涉及到光生物反应器的应用，合理利用太阳能，能耗低；与水中的有机物进行资源的二次利用。

本污水处理系统在运行过程中不涉及药剂的使用、无二次污染、环境友好。

附图说明

图1是本发明的污水处理系统的示意图。

图中：1、进水池；2、溢流池；3、厌氧池；4、活性污泥曝气池；5、生物膜反应器；6、搅拌式光生物反应器；7、中水过滤模块；11、进水泵；41、污泥回流装置；42、供气泵；43、曝气装置；51、第一搅拌器；52、杀菌装置；53、膜组件；61、第二搅拌器；62、太阳能光源系统；63、滤膜；71、第一过滤柱；72、第二过滤柱；73、第三过滤柱；74、二次反渗透膜；75、高压泵。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步描述。应该理解，下面的实施例只是作为具体说明，而不限制本发明的范围，同时本领域的技术人员根据本发明所做的显而易见的改变和修饰也包含在本发明范围之内。

本发明涉及的污水处理系统主要包括：进水池1、溢流池2、厌氧池3、活性污泥曝气池4、生物膜反应器5、搅拌式光生物反应器6、中水过滤模块7、进水泵11、污泥回流装置41、供气泵42、曝气装置43、第一搅拌器51、杀菌装置52、膜组件53、第二搅拌器61、太阳能光源系统62、滤膜63、第一过滤柱71、第二过滤柱72、第三过滤柱73、二次反渗透膜74、高压泵75。

各组件的组合方式如下：进水池1为污水贮存池，在进水池1与溢流池2之间有进水泵11，主要作用是将污水运输到溢流池2，而溢流池2也有沉淀固体污染物的作用。厌氧池3内含有活性菌，可以分解大分子有机物和脱氮。与厌氧池相连的是活性污池曝气池4，与其相连的是污泥回流装置41和供气泵42，活性污泥曝气池4内设置有曝气装置43，主要是减少水中的化学需氧量COD。之后是生物膜反应器5，所述生物膜反应器5的外壳材质为玻璃钢，包括第一搅拌器51、杀菌装置52和膜组件53，所述膜组件53为生物反应平板膜，用于生物膜反应器5中的水离子过滤，处理过的水通过膜组件排出进入搅拌式光生物反应器6。所述搅拌式光生物反应器6包括第二搅拌器61、太阳能光源系统62和滤膜63，所述搅拌式光生物反应器6利用藻类生物的光合作用进行碳捕捉，吸附分解转化氨氮磷，太阳能光源系统62为藻类生物的光合作用提供光源，而两侧的滤膜63将生成的藻类过滤分离，第二搅拌器61使光生物反应器内的藻类生物充分吸收水中的氨氮磷。中水过滤模块7，目的是对净化处理后的污水进一步净化，其包含第一过滤柱71、第二过滤柱72、第三过滤柱73、二级反渗透膜74和高压泵75。所述第一过滤71柱填充物为石英砂、第二过滤柱72填充物为活性炭，两者结合过滤和吸附水中的杂质以及水中的色素等。第三过滤柱73为精密过滤器(又称保安过滤器)，所述精密过滤器的外壳为不锈钢材质，内芯为聚四氟乙烯膜。高压泵75进行加压使水通过二级反渗透膜74孔隙后流出。本系统包括系统控制箱，控制系统整个流程的实施，所述系统控制箱配制了全自动控制电路，具有通讯传输功能，可与计算机联网、集中监控。

Claims (1)

1.一种基于生物膜反应器和光生物反应器的污水处理系统，其特征在于：所述污水处理系统包括进水池、溢流池、厌氧池、活性污泥曝气池、生物膜反应器、搅拌式光生物反应器、中水过滤模块；

所述进水池为污水贮存池，与溢流池相连，溢流池另一端连接含有活性菌的厌氧池，与厌氧池相连的是活性污泥 曝气池，之后依次连接生物膜反应器、搅拌式光生物反应器以及中水过滤模块；

所述系统还包括进水泵、污泥回流装置、供气泵、曝气装置、第一搅拌器、杀菌装置、膜组件、第二搅拌器、太阳能光源系统、滤膜；

所述进水泵设置在进水池与溢流池之间；所述曝气装置在活性污泥 曝气池内部，所述污泥回流装置和供气泵与活性污泥曝气池连接；所述生物膜反应器包括第一搅拌器、杀菌装置和膜组件，所述膜组件为生物反应平板膜；所述搅拌式光生物反应器包括第二搅拌器、太阳能光源系统和滤膜；

所述生物膜反应器的外壳材质为玻璃钢；

所述中水过滤模块包含第一过滤柱、第二过滤柱、第三过滤柱、二级反渗透膜和高压泵；

所述第一过滤柱填充物为石英砂，第二过滤柱填充物为活性炭，第三过滤柱为精密过滤器；

所述精密过滤器的外壳为不锈钢材质，内芯为聚四氟乙烯膜；

所述污水处理系统包括系统控制箱；

所述系统控制箱配置有全自动控制电路，具有通讯传输功能，与计算机联网、集中监控。