CN109133332A - 生物转盘池及污水处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生物转盘池及污水处理设备。所述生物转盘池包括有池体和设置于池体内的至少一个生物转盘，池体内设置有泥水混合液，泥水混合液内含有芽孢杆菌，且芽孢杆菌作为优势菌，生物转盘的一部分浸没在泥水混合液内，另一部分裸露在空气中；生物转盘包括有主轴和固定于主轴上的膜片，膜片为立体网状结构，膜片采用包括有聚偏二氯乙烯的材料制成，且膜片上吸附有芽孢杆菌；生物转盘的主轴一端连接有驱动机构，驱动机构用于驱动主轴转动。

Description

生物转盘池及污水处理设备

技术领域

本发明涉及污水处理设备技术领域，具体地，涉及一种生物转盘池及污水处理设备。

背景技术

在污水处理方法中，由于环保部门加大对污水处理厂的出水排放的监管力度以及排放标准的逐步提高，已建成运行的污水处理厂利用传统生化处理工艺已经无法满足新的排放标准，而使用传统生化处理技术在进行一级A标准和地表类IV类排放标准提标改造时存在以下问题：脱氮效率低，需要增加停留时间和池容，碳氮比要求高，新增碳源投加费用，新增占地面积，对构筑物和设备改动大，运行成本高，改造成本高，改造停产周期长，无法实现不停产及不新增用地改造，污水厂的运行处于进退两难的境地。

发明内容

为了改善现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种生物转盘池及污水处理设备，以解决现有技术中存在的传统生化处理技术无法满足逐步提高的排放标准，而现有的改造方法脱氮效率低，需要增加停留时间和池容，碳氮比要求高，新增碳源投加费用，新增占地面积，对构筑物和设备改动大，运行成本高，改造成本高，改造停产周期长，无法实现不停产及不新增用地改造的技术问题。

在本发明的实施例中提供了一种生物转盘池，所述生物转盘池包括有池体和设置于所述池体内的至少一个生物转盘，所述池体内设置有泥水混合液，所述泥水混合液内含有芽孢杆菌，且芽孢杆菌作为优势菌，所述生物转盘的一部分浸没在所述泥水混合液内，另一部分裸露在空气中；所述生物转盘包括有主轴和固定于所述主轴上的膜片，所述膜片为立体网状结构，所述膜片采用包括有聚偏二氯乙烯的材料制成，且所述膜片上吸附有芽孢杆菌；所述生物转盘的主轴一端连接有驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述主轴转动。

优选地，所述生物转盘的两端设置有固定盘，所述膜片包括有多组扇形膜片组件，多组扇形膜片组件在所述主轴上形成圆柱型；每组扇形膜片组件包括有沿主轴方向均匀间隔设置的多个扇形膜片和固定轴，每个所述扇形膜片上设置有多个通孔，所述固定轴的数量与通孔的数量相同，所述固定轴穿过所述通孔将所述扇形膜片固定在所述固定盘上，多个所述固定轴与主轴平行。

优选地，所述40％的生物转盘浸没在所述泥水混合液内，60％的生物转盘裸露在空气中。

优选地，所述池体的墙体内安装预埋有支撑架，所述支撑架上设置有轴承座支撑板，所述生物转盘的主轴两端设置有轴承座，所述轴承座与轴承座支撑板相互配合，将所述生物转盘安装在所述支撑架上。

优选地，所述轴承座与轴承座支撑板之间设置有至少一个调整垫。

优选地，所述主轴与驱动机构之间设置有减速机，所述减速机连接有变频控制器，所述变频控制器用于控制所述减速机的转速。

在本发明的实施例中提供了一种污水处理设备，所述污水处理设备包括有依次设置的工艺混合池、如上所述的生物转盘池、一级生化池和二级生化池；所述工艺混合池的泥水混合液内含有芽孢杆菌，所述工艺混合池用于混合原水、污泥回流和混合液回流；所述一级生化池为好氧池，均分为1-4号池，用于分段控制溶解氧,4号池末端设置有混合液回流管路，所述混合液回流管路将混合液回流至所述工艺混合池；所述二级生化池包括有A池和O池，A池配备碳源投加装置。

在本发明的实施例中提供了一种污水处理设备，所述污水处理设备包括有依次设置的如上所述的生物转盘池、工艺一级生化池和二级生化池；所述生物转盘池用于混合原水、污泥回流和混合液回流；所述一级生化池均分为1-4号池，用于分段控制溶解氧；4号池末端设置有混合液回流管路，所述混合液回流管路将混合液回流至所述生物转盘池。

优选地，所述1号池内设置有搅拌器。

优选地，所述生物转盘池内配备有营养液和碳源投加装置。

在对现有的污水处理设备进行改造时，将生物转盘架设于原有工艺的厌氧缺氧段内，即可以将原有工艺的厌氧缺氧段改造为本发明提供的生物转盘池，原有工艺好氧池作为工艺生化池，原有生化处理部分设备、构筑物和运行方式不变；由于在池体内投加具有高效净水作用的复合芽孢杆菌，芽孢杆菌能够吸附在由聚偏二氯乙烯制成的生物转盘上，生物转盘低溶解氧、高食微比的环境会为芽孢杆菌的生长、繁殖提供条件，使芽孢杆菌在生物转盘内进行对数增长，实现芽孢杆菌的优势化培养；同时生物转盘由于其特殊的立体网状结构和吸附的芽孢杆菌，将其一部分浸没在水中，一部分裸露在空气中，通过驱动机构驱动主轴进行同向旋转，从而形成水上好氧水下缺氧的环境，生物转盘的膜片在芽孢杆菌作用下进行微生物挂膜，同时形成生物膜外好氧，膜内缺氧的溶解氧梯度，在生物转盘内实现同步硝化反硝化过程。相比传统结构转盘，能够实现高效去除有机物和氨氮、总氮、总磷的功能，能够有效降低进入后端生化池的污染物负荷，生化池需氧量少，所需停留时间短；通过生物转盘改造方式实现原污水处理厂的不停产提标改造，不仅能使出水水质达到更高的排放标准，同时能实现污水厂的不停产改造，改造周期短，解决了大部分污水厂提标改造过程中遇到的不能停产、无法新增占地及改造周期长等问题，在提标改造时可实现不停产改造，保证水厂的连续运行。

本发明提供的污水处理设备包括有依次设置的工艺混合池、如上的生物转盘池、一级生化池和二级生化池；工艺混合池的泥水混合液内含有芽孢杆菌，工艺混合池用于混合原水、污泥回流和混合液回流；一级生化池为好氧池，均分为1-4号池，用于分段控制溶解氧,4号池末端设置有混合液回流管路，混合液回流管路将混合液回流至工艺混合池；二级生化池包括有A池和O池，A池配备碳源投加装置。当原生化处理工艺好氧池停留时间≥12.5h的情况下，本发明提供的污水处理设备对现有的污水处理工艺进行的改造如下：将生物转盘设备放置在原缺氧池形成生物转盘池，原厌氧池作为工艺混合池，在整个污水处理设备末端增设混合液回流管路，回流至原厌氧池，即工艺混合池，原有缺氧段混合液回流管路保留；在强化脱氮时，将工艺混合池和生物转盘池的混合液回流同时开启；在强化除磷时，则关闭工艺混合池回流；为保证出水总氮达标，在原好氧池末端分隔出一级AO作为二级生化池，优先保证一级生化池停留时间满足10小时，多余池容可在取值范围内适当延长AO池停留时间，建议A池停留2-4h，O池停留0.5-1h，大于等于12.5h部分的池容优先作为二级生化池，满足AO池最大池容后多余部分作为一级生化池，一级生化池均分为四个池子，方便分段控制溶解氧。

本发明提供的污水处理设备包括有依次设置的如上的生物转盘池、工艺一级生化池和二级生化池；生物转盘池用于混合原水、污泥回流和混合液回流；一级生化池均分为1-4号池，用于分段控制溶解氧；4号池末端设置有混合液回流管路，混合液回流管路将混合液回流至生物转盘池。当原生化处理工艺好氧池停留时间＜12.5h的情况下，则将原有厌氧池作为生物转盘池，在整个污水处理设备末端增设混合液回流管路，原缺氧池做为工艺一级生化池的1号池，原有好氧池末端分隔出一级AO池作为二级生化池，优先保证一级生化池的2、3、4号池总停留时间满足8小时，多余池容可在取值范围内适当延长AO池停留时间，建议A池停留2-4h，O池停留0.5-1h，大于等于12.5h部分的池容优先作为二级生化池，满足AO池最大池容后多余部分作为一级生化池的2、3、4号池，分段控制溶解氧；实现出水稳定达到地表类IV类水排放标准。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的生物转盘池的单体结构示意图；

图2为本发明提供的生物转盘池的剖视图；

图3为本发明提供的生物转盘池的生物转盘的结构示意图；

图4为本发明提供的生物转盘池的扇形膜片组件的结构示意图；

图5为本发明提供的生物转盘池的扇形膜片的结构示意图。

图标：1-池体；2-化学锚栓；3-支撑架；4-变频控制器；5-控制器支架；6-减速机护罩；7-减速机；8-生物转盘；80-主轴；81-固定盘；82-扇形膜片组件；820-扇形膜片；821-通孔；822-固定轴；9-不锈钢防护罩；10-玻璃钢格栅板；11-轴承座。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语如出现“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供一种生物转盘池及污水处理设备，并给出其实施方式。

如图1和图2所示，本发明提供的生物转盘池包括有池体1和设置于池体1内的至少一个生物转盘8，池体1内设置有泥水混合液，泥水混合液内含有芽孢杆菌，且芽孢杆菌作为优势菌，生物转盘8的一部分浸没在泥水混合液内，另一部分裸露在空气中；生物转盘8包括有主轴80和固定于主轴80上的膜片，膜片为立体网状结构，膜片采用包括有聚偏二氯乙烯的材料制成，且膜片上吸附有芽孢杆菌；生物转盘8的主轴80一端连接有驱动机构，驱动机构用于驱动主轴80转动。

在对现有的污水处理设备进行改造时，将生物转盘8架设于原有工艺的厌氧缺氧段内，即可以将原有工艺的厌氧缺氧段改造为本发明提供的生物转盘池，原有工艺好氧池作为工艺生化池，原有生化处理部分设备、构筑物和运行方式不变；由于在池体1内投加具有高效净水作用的复合芽孢杆菌，芽孢杆菌能够吸附在由聚偏二氯乙烯制成的生物转盘8上，生物转盘8低溶解氧、高食微比的环境会为芽孢杆菌的生长、繁殖提供条件，使芽孢杆菌在生物转盘8内进行对数增长，实现芽孢杆菌的优势化培养；同时生物转盘8由于其特殊的立体网状结构和吸附的芽孢杆菌，将其一部分浸没在水中，一部分裸露在空气中，通过驱动机构驱动主轴80进行同向旋转，从而形成水上好氧水下缺氧的环境，生物转盘8的膜片在芽孢杆菌作用下进行微生物挂膜，同时形成生物膜外好氧，膜内缺氧的溶解氧梯度，在生物转盘8内实现同步硝化反硝化过程。相比传统结构转盘，能够实现高效去除有机物和氨氮、总氮、总磷的功能，能够有效降低进入后端生化池的污染物负荷，生化池需氧量少，所需停留时间短；通过生物转盘8改造方式实现原污水处理厂的不停产提标改造，不仅能使出水水质达到更高的排放标准，同时能实现污水厂的不停产改造，改造周期短，解决了大部分污水厂提标改造过程中遇到的不能停产、无法新增占地及改造周期长等问题，在提标改造时可实现不停产改造，保证水厂的连续运行。

如图3-图5所示，生物转盘8的两端设置有固定盘81，膜片包括有多组扇形膜片组件82，多组扇形膜片组件82在主轴80上形成圆柱型；每组扇形膜片组件82包括有沿主轴80方向均匀间隔设置的多个扇形膜片820和固定轴822，每个扇形膜片820上设置有多个通孔821，固定轴822的数量与通孔821的数量相同，固定轴822穿过通孔821将扇形膜片820固定在固定盘81上，多个固定轴822与主轴80平行。这样的设置有两个好处：其一是由于膜片有多个小型扇形膜片820组成，增大了芽孢杆菌的吸附面积，以及每个小型扇形膜片820与空气、池体1内泥水混合液的接触面积，使得去除有机物和氨氮、总氮、总磷的效率更高，污水在生物转盘池内停留时间更短；其二是小型的扇形膜片820更容易开模制作，并且采用可拆卸的固定方式，在部件发生损坏时更容易进行更换，从而延长了生物转盘8的整体使用寿命。

具体地，40％的生物转盘8浸没在泥水混合液内，60％的生物转盘8裸露在空气中。池体1的墙体内安装预埋有支撑架3，支撑架3上设置有轴承座支撑板，生物转盘8的主轴80两端设置有轴承座11，轴承座11与轴承座支撑板相互配合，将生物转盘8安装在支撑架3上。根据现有的生化池缺氧池墙体情况设计支撑架3，支撑架3的主梁可以选用HM型钢，支撑架3的吊梁可以选用槽钢，材质均选用低合金结构钢Q345B，使支撑架3具有可靠的强度和钢度。安装时，在原有缺氧池墙体采用高强度化学锚栓2植筋方式安装预埋支撑架3，采用外伸锚栓将支撑架3安装到生化池缺氧池。优选地，支撑架3采用模块化设计，在现场进行各零部件的吊装组焊，即解决了整体支撑架3运输困难、施工空间要求大、吊装易变形等问题，又大大缩短了现场施工时间，保证在最短的时间内完成不停产改造。

轴承座11与轴承座支撑板之间设置有至少一个调整垫。具体地，将生物转盘8通过主轴80两端的带立式座轴承安装到支撑架3的轴承座支撑板上，并且，通过在轴承座11与轴承座支撑板之间增减调整垫的方式，保证生物转盘8主轴80的水平。调整垫的具体设置和数量可以根据现场情况进行增减。

现有A2O、CASS、SBR、氧化沟等传统工艺生化池缺氧段墙体间距一般在6～8m左右，生物转盘8自身重量仅为2500Kg，运行重量在6500Kg左右(不考虑对转盘的浮力)，制作支撑架3将其吊装在厌氧缺氧池墙体上是可行的，并且，在改造施工过程中，污水处理厂原有工艺可正常运行，从而使不停产改造成为现实。

主轴80与驱动机构之间设置有减速机7，减速机7连接有变频控制器4，变频控制器4用于控制减速机7的转速。减速机7选用具有传动比大、输出扭矩大、结构紧凑体积小、低噪音、长寿命、高效率的立式直交轴型减速机7，并通过设置变频控制器4控制减速机7的转速，以满足污水处理工艺对生物转盘8转速的不同需求。进一步地，减速机7上安装有减速机护罩6。

生物转盘8的变频控制器4可以通过控制器支架5安装在支撑架3的大梁上，便于就近操作；但若环境条件恶劣，可将变频控制器4集中安装到配电间内，在现场设置启闭开关，保证现场操作的方便性。

在生物转盘8安装到位后，在其工作环境安装高强度耐腐蚀玻璃钢格栅板10、不锈钢防护罩9及相应的爬梯，为整体设备的检修维护提供良好的作业平台。

本发明提供的污水处理设备包括有依次设置的工艺混合池、如上的生物转盘池、一级生化池和二级生化池；工艺混合池的泥水混合液内含有芽孢杆菌，工艺混合池用于混合原水、污泥回流和混合液回流；一级生化池为好氧池，均分为1-4号池，用于分段控制溶解氧,4号池末端设置有混合液回流管路，混合液回流管路将混合液回流至工艺混合池；二级生化池包括有A池和O池，A池配备碳源投加装置。当原生化处理工艺好氧池停留时间≥12.5h的情况下，本发明提供的污水处理设备对现有的污水处理工艺进行的改造如下：将生物转盘设备放置在原缺氧池形成生物转盘池，原厌氧池作为工艺混合池，在整个污水处理设备末端增设混合液回流管路，回流至原厌氧池，即工艺混合池，原有缺氧段混合液回流管路保留；在强化脱氮时，将工艺混合池和生物转盘池的混合液回流同时开启；在强化除磷时，则关闭工艺混合池回流；为保证出水总氮达标，在原好氧池末端分隔出一级AO作为二级生化池，优先保证一级生化池停留时间满足10小时，多余池容可在取值范围内适当延长AO池停留时间，建议A池停留2-4h，O池停留0.5-1h，大于等于12.5h部分的池容优先作为二级生化池，满足AO池最大池容后多余部分作为一级生化池，一级生化池均分为四个池子，方便分段控制溶解氧。

本发明提供的污水处理设备包括有依次设置的如上的生物转盘池、工艺一级生化池和二级生化池；生物转盘池用于混合原水、污泥回流和混合液回流；一级生化池均分为1-4号池，用于分段控制溶解氧；4号池末端设置有混合液回流管路，混合液回流管路将混合液回流至生物转盘池。当原生化处理工艺好氧池停留时间＜12.5h的情况下，则将原有厌氧池作为生物转盘池，在整个污水处理设备末端增设混合液回流管路，原缺氧池做为工艺一级生化池的1号池，原有好氧池末端分隔出一级AO池作为二级生化池，优先保证一级生化池的2、3、4号池总停留时间满足8小时，多余池容可在取值范围内适当延长AO池停留时间，建议A池停留2-4h，O池停留0.5-1h，大于等于12.5h部分的池容优先作为二级生化池，满足AO池最大池容后多余部分作为一级生化池的2、3、4号池，分段控制溶解氧；实现出水稳定达到地表类IV类水排放标准。

进一步地，1号池内可以设置有搅拌器；同时，在生物转盘池内配备有营养液和碳源投加装置。这样的设置可以进一步提高污水处理设备对污水的处理效率。

综上所述，在对现有的污水处理设备进行改造时，将生物转盘8架设于原有工艺的厌氧缺氧段内，即可以将原有工艺的厌氧缺氧段改造为本发明提供的生物转盘池，原有工艺好氧池作为工艺生化池，原有生化处理部分设备、构筑物和运行方式不变；由于在池体1内投加具有高效净水作用的复合芽孢杆菌，芽孢杆菌能够吸附在由聚偏二氯乙烯制成的生物转盘8上，生物转盘8低溶解氧、高食微比的环境会为芽孢杆菌的生长、繁殖提供条件，使芽孢杆菌在生物转盘8内进行对数增长，实现芽孢杆菌的优势化培养；同时生物转盘8由于其特殊的立体网状结构和吸附的芽孢杆菌，将其一部分浸没在水中，一部分裸露在空气中，通过驱动机构驱动主轴80进行同向旋转，从而形成水上好氧水下缺氧的环境，生物转盘8的膜片在芽孢杆菌作用下进行微生物挂膜，同时形成生物膜外好氧，膜内缺氧的溶解氧梯度，在生物转盘8内实现同步硝化反硝化过程。相比传统结构转盘，能够实现高效去除有机物和氨氮、总氮、总磷的功能，能够有效降低进入后端生化池的污染物负荷，生化池需氧量少，所需停留时间短；通过生物转盘8改造方式实现原污水处理厂的不停产提标改造，不仅能使出水水质达到更高的排放标准，同时能实现污水厂的不停产改造，改造周期短，解决了大部分污水厂提标改造过程中遇到的不能停产、无法新增占地及改造周期长等问题，在提标改造时可实现不停产改造，保证水厂的连续运行。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种生物转盘池，其特征在于，所述生物转盘池包括有池体和设置于所述池体内的至少一个生物转盘，所述池体内设置有泥水混合液，所述泥水混合液内含有芽孢杆菌，且芽孢杆菌作为优势菌，所述生物转盘的一部分浸没在所述泥水混合液内，另一部分裸露在空气中；

所述生物转盘包括有主轴和固定于所述主轴上的膜片，所述膜片为立体网状结构，所述膜片采用包括有聚偏二氯乙烯的材料制成，且所述膜片上吸附有芽孢杆菌；

所述生物转盘的主轴一端连接有驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述主轴转动。

2.根据权利要求1所述的生物转盘池，其特征在于，所述生物转盘的两端设置有固定盘，所述膜片包括有多组扇形膜片组件，多组扇形膜片组件在所述主轴上形成圆柱型；

每组扇形膜片组件包括有沿主轴方向均匀间隔设置的多个扇形膜片和固定轴，每个所述扇形膜片上设置有多个通孔，所述固定轴的数量与通孔的数量相同，所述固定轴穿过所述通孔将所述扇形膜片固定在所述固定盘上，多个所述固定轴与主轴平行。

3.根据权利要求1所述的生物转盘池，其特征在于，所述40％的生物转盘浸没在所述泥水混合液内，60％的生物转盘裸露在空气中。

4.根据权利要求1所述的生物转盘池，其特征在于，所述池体的墙体内安装预埋有支撑架，所述支撑架上设置有轴承座支撑板，所述生物转盘的主轴两端设置有轴承座，所述轴承座与轴承座支撑板相互配合，将所述生物转盘安装在所述支撑架上。

5.根据权利要求4所述的生物转盘池，其特征在于，所述轴承座与轴承座支撑板之间设置有至少一个调整垫。

6.根据权利要求1所述的生物转盘池，其特征在于，所述主轴与驱动机构之间设置有减速机，所述减速机连接有变频控制器，所述变频控制器用于控制所述减速机的转速。

7.一种污水处理设备，其特征在于，所述污水处理设备包括有依次设置的工艺混合池、如权利要求1-9任意一项所述的生物转盘池、一级生化池和二级生化池；

所述工艺混合池的泥水混合液内含有芽孢杆菌，所述工艺混合池用于混合原水、污泥回流和混合液回流；

所述一级生化池为好氧池，均分为1-4号池，用于分段控制溶解氧,4号池末端设置有混合液回流管路，所述混合液回流管路将混合液回流至所述工艺混合池；

所述二级生化池包括有A池和O池，A池配备碳源投加装置。

8.一种污水处理设备，其特征在于，所述污水处理设备包括有依次设置的如权利要求1-9任意一项所述的生物转盘池、工艺一级生化池和二级生化池；

所述生物转盘池用于混合原水、污泥回流和混合液回流；

所述一级生化池均分为1-4号池，用于分段控制溶解氧；

4号池末端设置有混合液回流管路，所述混合液回流管路将混合液回流至所述生物转盘池。

9.根据权利要求7或8所述的污水处理设备，其特征在于，所述1号池内设置有搅拌器。

10.根据权利要求7或8所述的污水处理设备，其特征在于，所述生物转盘池内配备有营养液和碳源投加装置。