CN109851040A - 一种基于滤膜的污水处理装置及其污水处理方法 - Google Patents

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陈彬
陈菲菲
单晓栋
唐娟
张亦南
李婕妤
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Abstract

本发明公开了一种基于滤膜的污水处理装置及其污水处理方法。河道的氨氮浓度超标比较严重，常规的水体脱氮手段成本较高。本发明一种基于滤膜的污水处理装置，包括膜袋。所述的膜袋上设置有一个开口。膜袋上的开口上设置有封口组件。膜袋上开设有多个滤孔。滤孔的孔径为0.1～0.4μm。本发明只需将装有脱氮微生物的膜袋放入被处理废水中，即可对被处理废水进行处理，整体的成本较低，且操作简便，适用于河流、湖泊、池塘等环境中。本发明中的脱氮微生物不会随被处理污水的流动而流失。这大大降低了脱氮微生物的损耗，增长了本发明的使用寿命。并且，由于一些大分子有毒物质无法通过0.22μm孔径的滤孔，故会被阻挡在膜袋外。

Description

一种基于滤膜的污水处理装置及其污水处理方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种基于滤膜的污水处理装置及其污水处理方法。
背景技术
城市河道是城市的重要组成部分，是人类生存和发展的基础。跟随历史的长流，城市河道见证着人类历史的发展。河道因具有水利、景观文化、生态环境等功能，对人类社会的作用日益凸显。
随着现代社会的高速发展，城市生活污水和工业污水的产量大幅增加，越来越多未经处理的污染物直排入河道，造成了城市河道的严重污染与生态系统的失衡，使得河道逐渐丧失了一些基本功能。与此同时，为了满足城市生活、生产的用水、用沙需求，人类大量抽取河水，挖掘河道沙子，对河道资源造成进一步毁坏。河道污染不仅严重影响人类社会的正常生活，也损害了城市形象。
河道的氨氮浓度超标比较严重，高锰酸盐指数、生化需氧量、总磷、有机物和重金属等是主要污染指标，直接表现是透明度下降、水质发黑发臭、溶解氧降低、营养物质增多、水温变幅加大、环境容量减小、水生生物群落结构简单化等。城市中小河道水体具有污染种类齐全、生态系统复杂、污染源数量众多、危害严重的特点。
目前，河道水体污染治理中常用的措施有：1)自然生态恢复：①改变河床局部高程；②处理河道两边护岸；③调整不同的水面淹没程度；2)水生植物净化技术：①人工湿地；②氧化塘；③生态浮床；3)物理方法：①曝气充氧；②底泥疏浚；③引水调水；4)化学方法：①投加灭藻剂；②投加沉磷剂。5)生物技术：①生物膜技术；②生物栅；③生物修复；④底泥生物修复。
随着河道污染治理的发展，这些单一的传统措施渐渐无法满足河道治理快速、高负荷等要求，因此需要研发出一种适合当下河道水体治理的装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于滤膜的污水处理装置及其污水处理方法。
本发明一种基于滤膜的污水处理装置，包括膜袋。所述的膜袋上设置有一个开口。膜袋上的开口上设置有封口组件。膜袋上开设有多个滤孔。滤孔的孔径为0.1～0.4μm。
进一步地，本发明一种基于滤膜的污水处理装置还包括连接绳和浮体。连接绳的一端与浮体固定，另一端封口组件或膜袋固定。
进一步地，所述的膜袋内设置有脱氮微生物。
进一步地，所述的脱氮微生物包括硝化细菌和反硝化细菌。反硝化细菌包括好氧反硝化菌与兼性反硝化菌。
进一步地，所述的封口组件采用夹链、密封拉链或防水胶。
进一步地，所述膜袋的材质为聚氯乙烯。
进一步地，多个滤孔呈矩阵状均布在膜袋上。
该基于滤膜的污水处理装置的污水处理方法具体如下：
步骤一、将膜袋放入装有水的过渡容器中。
步骤二、打开膜袋上的封口组件，并向膜袋中加入脱氮微生物。
步骤三、封闭膜袋上的封口组件，将过渡容器携带至被处理污水处。将膜袋从过渡容器中取出并放入被处理污水中，使得浮体漂浮在被处理污水上，膜袋悬于被处理废水中。
步骤四、膜袋内的硝化细菌将被处理废水中的氨氮转化为硝氮，反硝化细菌将被处理废水中的硝氮转化为氮气释放。
进一步地，在步骤四执行的过程中，每隔T时间，执行一次以下操作：将膜袋从被处理废水中取出，观察膜袋中微生物的生长情况。若膜袋中的微生物的数量高于阈值，则将膜袋重新放入被处理废水中；若膜袋中的微生物的数量低于阈值，则重复执行步骤一至四。
本发明具有的有益效果是：
1、本发明只需将装有脱氮微生物的膜袋放入被处理废水中，即可对被处理废水进行处理，整体的成本较低，且操作简便，适用于河流、湖泊、池塘等环境中。
2、由于本发明中脱氮微生物无法穿过膜袋上的滤孔，故本发明中的脱氮微生物不会随被处理污水的流动而流失。这大大降低了脱氮微生物的损耗，增长了本发明的使用寿命，节约了微生物投放的成本。并且，由于一些大分子有毒物质无法通过0.22μm孔径的滤孔，故会被阻挡在膜袋外，这使得脱氮微生物能够处于一个相对稳定的环境。
3、本发明通过脱氮微生物进行高氨氮污水的处理，进而降低污水中氨氮的浓度，提高污水处理效果，并有效避免高浓度的氨氮抑制反硝化细菌的生长。
4、本发明中的硝化细菌为反硝化细菌提供了生长的基质，进而减少了设备的占地面积，提高了脱氮效率。
5、本发明充分利用脱氮微生物将水中的氨氮作为微生物生长的营养物质，通过对水体进行同步硝化-反硝化，大幅降低水中氮元素的含量。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种基于滤膜的污水处理装置，包括膜袋1、连接绳3、浮体4和脱氮微生物5。所述的膜袋1上设置有一个开口。膜袋1上的开口上设置有封口组件2。封口组件2采用夹链、密封拉链或防水胶。膜袋1的材质为聚氯乙烯。夹链即通过两根柔性扣条实现挤压扣合的密封结构。膜袋1上开设有多个滤孔。滤孔的孔径为0.22μm。多个滤孔呈矩阵状均布在膜袋1上。连接绳3的一端与浮体4固定，另一端封口组件2或膜袋1固定。膜袋1内设置有脱氮微生物5。脱氮微生物包括硝化细菌和反硝化细菌。反硝化细菌包括好氧反硝化菌与兼性反硝化菌。
当封口组件2将膜袋1上的开口密封后，由于脱氮微生物的尺寸大于0.22μm，故脱氮微生物无法离开膜袋1。而被处理污水中的水和含氮化合物能够通过膜袋1上的滤孔；故将本发明放入被处理污水后，脱氮微生物能够通过生物降解，将被处理污水中的氮素转化为氮气。同时，脱氮微生物不会随被处理污水的流动而流失。这大大降低了脱氮微生物的损耗。因此，本发明相对于常规的污水处理装置在微生物投放量方面的成本更低，且启动速度更快。
由于本发明中设置有浮体4，故将本发明投入河道时，能够在浮体4拉力的作用下悬挂在河水中；通过更换不同长度的连接绳3，能够实现对河流内河水的全方位脱氮；避免了现有技术中，微生物大多集聚在河底或河面上的情况，提高了脱氮效率。并且，浮体4和连接绳3的存在使得工作人员能够轻松的将膜袋1从水中取出，进而检查膜袋1内脱氮微生物的生长情况，并据此判断水体的情况，针对性的更换脱氮微生物。
该基于滤膜的污水处理装置的污水处理方法具体如下：
步骤一、取一个过渡容器并装入清水，之后将膜袋1放入过渡容器中。
步骤二、打开膜袋1上的封口组件2，并向膜袋1中加入硝化细菌和反硝化细菌的菌液。由于过渡容器中装有清水，故能够保证菌液中的水不会全部漏出，保证了硝化细菌和反硝化细菌处于适宜的生长环境。
步骤三、封闭膜袋1上的封口组件2，将过渡容器携带至被处理污水处。将膜袋1从过渡容器中取出并放入被处理污水中，使得浮体4漂浮在被处理污水上，膜袋1悬于被处理废水中。
步骤四、膜袋1内的硝化细菌将被处理废水中的氨氮转化为硝氮，反硝化细菌将被处理废水中的硝氮转化为氮气释放。每隔T时间，执行一次步骤五，T＝5天。
步骤五、将膜袋1从被处理废水中取出，观察膜袋1中微生物的生长情况。若膜袋1中的微生物的数量高于阈值，则将膜袋1重新放入被处理废水中；若膜袋1中的微生物的数量低于阈值，则重复执行步骤一至四。

Claims (9)

1.一种基于滤膜的污水处理装置，其特征在于：包括膜袋；所述的膜袋上设置有一个开口；膜袋上的开口上设置有封口组件；膜袋上开设有多个滤孔；滤孔的孔径为0.1～0.4μm。
2.根据权利要求1所述的一种基于滤膜的污水处理装置，其特征在于：还包括连接绳和浮体；连接绳的一端与浮体固定，另一端封口组件或膜袋固定。
3.根据权利要求1所述的一种基于滤膜的污水处理装置，其特征在于：所述的膜袋内设置有脱氮微生物。
4.根据权利要求1所述的一种基于滤膜的污水处理装置，其特征在于：所述的脱氮微生物包括硝化细菌和反硝化细菌；反硝化细菌包括好氧反硝化菌与兼性反硝化菌。
5.根据权利要求1所述的一种基于滤膜的污水处理装置，其特征在于：所述的封口组件采用夹链、密封拉链或防水胶。
6.根据权利要求1所述的一种基于滤膜的污水处理装置，其特征在于：所述膜袋的材质为聚氯乙烯。
7.根据权利要求1所述的一种基于滤膜的污水处理装置，其特征在于：多个滤孔呈矩阵状均布在膜袋上。
8.如权利要求2所述的一种基于滤膜的污水处理装置的污水处理方法，其特征在于：
步骤一、将膜袋放入装有水的过渡容器中；
步骤二、打开膜袋上的封口组件，并向膜袋中加入脱氮微生物；
步骤三、封闭膜袋上的封口组件，将过渡容器携带至被处理污水处；将膜袋从过渡容器中取出并放入被处理污水中，使得浮体漂浮在被处理污水上，膜袋悬于被处理废水中；
步骤四、膜袋内的硝化细菌将被处理废水中的氨氮转化为硝氮，反硝化细菌将被处理废水中的硝氮转化为氮气释放。
9.根据权利要求8所述的一种基于滤膜的污水处理装置的污水处理方法，其特征在于：在步骤四执行的过程中，每隔T时间，执行一次以下操作：将膜袋从被处理废水中取出，观察膜袋中微生物的生长情况；若膜袋中的微生物的数量高于阈值，则将膜袋重新放入被处理废水中；若膜袋中的微生物的数量低于阈值，则重复执行步骤一至四。
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