CN108285246B - 一种利用藻类光合作用的低能耗污水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用藻类光合作用的低能耗污水处理装置，包括UASB反应器、MBBR反应器、藻类生长器以及过滤机，所述UASB反应器的排水口与MBBR反应器进水口相连接，MBBR反应器的排水口与藻类生长器的进水口相连，藻类生长器的出水口通过富氧水阀与MBBR反应器的另一进水口相连，藻类生长器的另一出水口与过滤机的进水口相连，过滤机的排水口通过藻类回流阀藻类生长器的另一进水口相连，所述的MBBR反应器无需曝气，仅仅通过藻类生长器中藻类的光合作用产生富氧水，然后将富氧水循环至MBBR反应器中，完成满足MBBR反应器中微生物氧化溶解性有机物所需的溶解氧，极大降低了污水处理的能耗。
Description
技术领域
本发明属于废水处理装置，尤其是涉及一种利用藻类光合作用的低能耗污水处理装置。
背景技术
水是人类的生命之源，在工业生产，以及人们的日常生活中，都会产生大量的废水。随着经济水平的不断增长，废水总量也不断增大。因此，对于废水处理的需求也不断增强。但是现有的废水处理技术具有如下缺陷：
第一，污水处理能源消耗巨大，传统的活性污泥法除磷能力弱。许多污水厂生物除磷无法满足排放的要求，只好采用物化方法进行除磷，但是这样又会消耗大量的物化药剂，给污水处理提高了成本。
第二，传统的过滤机，过滤时间久了之后滤网上会附着一层藻类滤渣，滤渣会堵住虑孔，影响过滤速度。
因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种印染废水处理装置，以克服现有技术中的所述缺陷。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，提供一种除磷效果好、过滤速度快的低能耗污水处理装置。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种利用藻类光合作用的低能耗污水处理装置，包括UASB反应器、MBBR反应器、藻类生长以及过滤机，所述UASB反应器与MBBR反应器相连，MBBR反应器与藻类生长器之间设有第一管道、第二管道，所述第二管道上设有一富氧水阀，藻类生长器与过滤机之间设有第一管路和第二管路，所述第二管路上设有一藻类回流阀，所述过滤机内设有过滤装置，该过滤装置包括固定安装于过滤机侧壁上的支架和卡设于支架上的过滤网；所述过滤机内设有还设有用于清洁所述过滤网的清洁装置，该清洁装置包括可往复运动的清洁刷、用于驱动该清洁刷往复动作的第一驱动件、用于收集滤渣的凹槽、设于该凹槽内的可上下动作的挡板及用于驱动该挡板上下动作的第二驱动件；所述凹槽设于过滤机侧壁上，凹槽的位置对应于所述清洁刷的位置设置；所述凹槽上连接有一排渣管路，排渣管路上设有一止水阀；所述搅拌杆内设有一进气通道，刮板板上表面沿长度方向上分布有若干喷气孔，所述喷气孔内壁向上延伸形成有延伸段，该延伸段上套设有用于控制进气通道内的气体单向向外喷出的单向阀。本发明中仅仅通过藻类生长沟中藻类的光合作用即可产生大量的富氧水，然后将富氧水循环至MBBR反应器中，完成满足MBBR反应器中微生物氧化溶解性有机物所需的溶解氧，相较传统的处理装置而言，MBBR反应器无需进行曝气处理，省去了曝气动力源的设置，从而极大程度的降低了污水处理的能耗，更为节能环保；且MBBR反应器内无需设置曝气管路和曝气头，不仅降低了制造成本，还缩短了设备建造的周期，提高了工作效率；过滤装置中设置了清洁刷，可每隔一段时间对滤网上的截留下来的藻类进行清理，有效防止藻类将滤孔堵住，提高了水的过滤质量，加快水的过滤速度；由于藻类定期被清理掉了，从而过滤网无需经常进行更换，降低了更换滤网和维修的频率，有效的降低了使用和维护成本；清洁刷的刷毛较为柔软，在清洁藻类的过程中不会对过滤网造成碰撞损伤，滤网不易损坏，使用寿命长；挡板和止水阀之间相互配合以达到良好的防漏效果，当滤渣进入凹槽的时止水阀关闭以阻止污水的外泄，当止水阀打开滤渣排出时，挡板下降防止污水外泄，从而有效防止在滤渣排出的过程中发生污水外泄；搅拌杆上具有喷气孔，可在搅拌的过程中向外喷气，搅拌效果更好，极大程度的促进底层的藻类往表层运动，加大系统的光合作用，系统通过光合作用连续产生富氧水，同时，消耗细菌产生的二氧化碳、吸收已经处理的出水中的营养物质，将污水处理的二级、三级处理融合成一个低能耗过程；单向阀可以有效防止沉淀池内的水或污泥进入至搅拌杆内，有效防止喷气口被堵塞。
所述搅拌杆还连接一单向阀防脱结构，该单向阀防脱结构包括罩设于所述搅拌杆上的罩部、设于该罩部上与所述单向阀相配合的单向阀出口及由该单向阀出口内壁向上延伸形成的环状挡边；所述罩部至少部分与所述搅拌杆的外表面固连；单向阀防脱结构对单向阀起到了保护的作用，挡边将单向阀有效的限制在了其内，防止刮泥杆在转动的过程中水流对单向阀产生冲击，单向阀不会掉落，设备使用寿命更长，维修率更低。
进一步的，所述MBBR反应器进水口上通过COD电磁阀连接有另一进水管路，当进水化学需氧量(即COD)较小，无需通过UASB反应器的时候，污水直接通过超越管阀进入MBBR反应器，进一步降低污水处理能耗。
进一步的，所述MBBR反应器内设有悬浮性填料，与以往的填料不同的是，悬浮填料能与污水频繁多次接触，轻微搅拌下易于随水自由运动，它具有有效比表面积大，适合微生物吸附生长的特点，适用性强，应用范围广，既可用于有机物去除，也可用于脱氮除磷。
综上所述，本发明具有以下优点：仅仅通过藻类生长器中藻类的光合作用产生的富氧水，就能满足MBBR反应器中微生物氧化溶解性有机物所需的溶解氧，无需曝气，极大降低了污水处理的能耗；出水质量高，尤其是可以大大降低氮和磷等营养物质的含量；水过滤速度快，过滤效果好，过滤网无需经常进行更换，更换滤网和维修的频率低，有效的降低了使用和维护成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明过滤机结构示意图。
图3为图2的挡板处A向剖视图。
图4为本发明搅拌器结构示意图。
图5为本发明搅拌杆剖视图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
如图所示，一种利用藻类光合作用的低能耗污水处理装置，包括UASB(Up-flowAnaerobic Sludge Bed)反应器1、MBBR(Moving Bed Biofilm Reactor)反应器2、藻类生长器3以及过滤机4，所述UASB反应器1与MBBR反应器相连接，在MBBR反应器内设有悬浮性填料，首先污水进入UASB反应器1进行厌氧反应，在UASB反应器1内停留时间6-8h，然后流入MBBR反应器2发生好氧反应，MBBR反应器2内部布置了悬浮性填料8，微生物固着其生长，污水在MBBR反应器2停留时间1-2h；另一方面，MBBR反应器2还与另一进水管路相连，该管路上设置有一COD电磁阀，当进水COD较小，无需通过UASB反应器的时候，污水直接通过COD电磁阀进入MBBR反应器，进一步降低污水处理能耗；MBBR反应器2与藻类生长器3之间设有第一管道21、第二管道22，所述第二管道22上设有一富氧水阀5，经MBBR反应器2处理之后的缺氧水通过第一管道21进入藻类生长器5，藻类生长器5内部布置了搅拌器9，搅拌器9促进了底层的藻类往表层运动，促进了藻类和污水的混合，加大系统的光合作用，该装置中的MBBR反应器无需曝气，因为通过藻类生长器中藻类的光合作用产生富氧水，然后将富氧水通过富氧水阀循环至MBBR反应器中，完成满足MBBR反应器中微生物氧化溶解性有机物所需的溶解氧，污水在藻类生长器5内处理的时间大约为22h，其中富氧水阀采用市面上直接可以买到的水阀即可，藻类生长器为一呈沟状的长方体容器，由不锈钢制成，内盛放有藻类植物；藻类生长器3与过滤机4之间设有第一管路31和第二管路32，所述第二管路32上设有一藻类回流阀6，从藻类生长器3流出的混合藻类和细菌的污水通过第一管路31流入过滤机4内进行固液分离，藻类和细菌混合物一部分排出或者进行进一步处理变成可用的材料，一部分经过藻类回流阀6回流至藻类生长器3，其中藻类回流阀采用市面上直接可以买到的回流阀即可。
所述过滤机内设有过滤装置和控制器，该过滤装置包括支架421和卡设于支架上的过滤网422，所述支架421固定安装于过滤机侧壁上，以将过滤网422限定在指定位置上；所述过滤机内设有还设有用于清洁所述过滤网的清洁装置，具体的，该清洁装置包括清洁刷423、第一驱动件424、凹槽425、挡板426以及第二驱动件427；所述第一驱动件为气缸，可驱动所述清洁刷在过滤网上往复动作，从而将过滤网上附着的滤渣清理掉；所述凹槽425设于过滤机侧壁上，凹槽的位置对应于所述清洁刷423的位置设置，经过清理刷清理的滤渣可以被推入至该凹槽内；所述凹槽上连接有一排渣管路，便于排出滤渣，排渣管路上设有一止水阀；所述挡板设于所述凹槽内，可上下动作以打开或关闭所述凹槽，所述第二驱动件为气缸，与所述挡板相连，用于驱动该挡板上下动作；所述控制器为PLC控制器，第一驱动件和第二驱动件均与控制器电连。
具体的操作如下：需要清理过滤网时，第一驱动件驱动清洁刷工作，清洁刷移动到凹槽处时，控制器控制第二驱动件动作带动挡板上升，滤渣被推入至凹槽内；之后控制器控制第二驱动件动作带动挡板下降，同时清洁刷在第一驱动件作用下返回原位；手动打开止水阀，滤渣排出后关闭止水阀即可。
所述藻类生长器3内设有一搅拌器，该搅拌器包括转轴、固连于转轴下部的4根搅拌杆95及用于驱动转轴转动的第三驱动件96，所述驱动件为电机；所述搅拌杆95内设有一进气通道412，转轴为中空设置，以与所述进气通道412相连通；刮板板上表面沿长度方向上分布有若干喷气孔413，相邻喷气孔413之间的间隔相等，所述喷气孔内壁向上延伸形成有延伸段414，具体的，该延伸段414可通过压机冲压形成；所述延伸段上套设有单向阀415，单向阀415进水口一端套在延伸段，当气体从喷气孔喷出时，单向阀的出水口即可打开时的气体喷出。
进一步的，所述搅拌杆41还连接一单向阀防脱结构，该单向阀防脱结构包括罩设于所述搅拌杆上的罩部91、设于该罩部上与所述单向阀415相配合的单向阀出口92及由该单向阀出口内壁向上延伸形成的环状挡边93；所述环状挡边93可通过压机冲压成型，所述单向阀出口92为圆形结构，单向阀由该单向阀出口92伸出罩部，优选的，单向阀出口92的直径与所述单向阀415进水口的直径相等；罩部91的截面为半圆形，罩在搅拌杆的上表面上，罩部91罩在搅拌杆上之后，通过电焊将罩部焊在搅拌杆上；优选的，可仅将罩部的两端位置与搅拌杆焊接固连，加工更为方便。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
Claims (4)
1.一种利用藻类光合作用的低能耗污水处理装置，包括UASB反应器（1）、MBBR反应器（2）、藻类生长器（3）以及过滤机（4），所述UASB反应器（1）与MBBR反应器（2）相连，MBBR反应器（2）与藻类生长器（3）之间设有第一管道（21）、第二管道（22），其特征在于：所述第二管道上设有一富氧水阀（5），藻类生长器（3）与过滤机（4）之间设有第一管路（31）和第二管路（32），所述第二管路（32）上设有一藻类回流阀（6），所述藻类生长器（3）内设有一搅拌器（9），该搅拌器（9）包括转轴（94）、固连于转轴下部的搅拌杆（95）及用于驱动转轴转动的第三驱动件（96）；所述过滤机内设有过滤装置，该过滤装置包括固定安装于过滤机侧壁上的支架（421）和卡设于支架上的过滤网（422）；所述过滤机内设有还设有用于清洁所述过滤网的清洁装置，该清洁装置包括可往复运动的清洁刷（423）、用于驱动该清洁刷往复动作的第一驱动件（424）、用于收集滤渣的凹槽（425）、设于该凹槽内的可上下动作的挡板（426）及用于驱动该挡板上下动作的第二驱动件（427）；所述凹槽（425）设于过滤机侧壁上，凹槽的位置对应于所述清洁刷的位置设置；所述凹槽上连接有一排渣管路，排渣管路上设有一止水阀；所述搅拌杆内设有一进气通道（412），搅拌杆沿长度方向上分布有若干喷气孔（413），所述喷气孔内壁向上延伸形成有延伸段（414），该延伸段上套设有用于控制进气通道内的气体单向向外喷出的单向阀（415）。
2.根据权利要求1所述的一种利用藻类光合作用的低能耗污水处理装置，其特征在于：所述搅拌杆还连接一单向阀防脱结构，该单向阀防脱结构包括罩设于所述搅拌杆上的罩部（91）、设于该罩部上与所述单向阀（415）相配合的单向阀出口（92）及由该单向阀出口（92）内壁向上延伸形成的环状挡边（93）；所述罩部（91）至少部分与所述搅拌杆（95）的外表面固连。
3.根据权利要求1所述的一种利用藻类光合作用的低能耗污水处理装置，其特征在于：所述MBBR反应器（2）上连接有进水管路，所述进水管路上设有一COD电磁阀（7）。
4.根据权利要求1所述的一种利用藻类光合作用的低能耗污水处理装置，其特征在于：所述MBBR反应器（2）内设有悬浮性填料（8）。
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