CN115784430A - 好氧颗粒污泥及生物载体的快速共培养方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及好氧颗粒污泥及生物载体的快速共培养方法，包括以下步骤：(1)在反应器内安装若干个竖直的螺旋载体板组，每个螺旋载体板组的顶部连接对应的转动装置；(2)在反应器内接种活性污泥，并加入含铁生物炭，向反应器内输入污水后，启动所述转动装置，进行闷曝，使污泥颜色变为鲜亮的棕褐色；(3)持续向反应器内输入污水，保持所述螺旋载体板组转动，并进行曝气，使得泥水混合，进行好氧颗粒污泥和生物载体生物膜的培养；(4)停止曝气，静置沉淀，通过沉降速度的不同，对反应器内的污泥进行筛选，反应器内保留沉降性能良好的中间污泥种；(5)重复步骤(3)‑(4)，直至培养出成熟的好氧颗粒污泥。
Description
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及好氧颗粒污泥及生物载体的快速共培养方法。
背景技术
在污水处理的过程中，生物法作为一种高效、无污染的处理方法，被广泛应用到城镇污水处理工艺中。好氧颗粒污泥因其具有较好的沉降性能、耐高有机负荷、较少的污泥排放、较高的生物量等优势，成为了国内外专家以及行业学者的研究热点。然而，好氧颗粒污泥存在培养周期较长且运行不稳定的问题。
生物载体是指表面负载有微生物的载体，与活性污泥相比，生物载体上的活性微生物不易流失，而且能够为污水流动提供扰流作用，促进污水与微生物的接触，是现代污水处理工艺中的常用载体。然而，目前主流的生物载体是单个分散的塑料载体环，需要在载体环表面及内部培养产生生物膜，其培养时间较长，单个载体环使用时随污水水流运动，载体环之间相互碰撞，容易使得生物膜脱落，影响污水处理效率。
发明内容
针对上述问题，本发明提供好氧颗粒污泥及生物载体的快速共培养方法，包括以下步骤：
(1)在反应器内安装若干个竖直的螺旋载体板组，每个螺旋载体板组的顶部连接对应的转动装置；
(2)在反应器内接种活性污泥，并加入含铁生物炭，向反应器内输入污水后，启动所述转动装置，进行闷曝，使污泥颜色变为鲜亮的棕褐色；
(3)持续向反应器内输入污水，保持所述螺旋载体板组转动，并进行曝气，使得泥水混合，进行好氧颗粒污泥和生物载体生物膜的培养；
(4)停止曝气，静置沉淀，通过沉降速度的不同，对反应器内的污泥进行筛选，反应器内保留沉降性能良好的中间污泥种；
(5)重复步骤(3)-(4)，直至培养出成熟的好氧颗粒污泥。
可选的，步骤(1)中，所述螺旋载体板组包括若干个由内至外依次设置的螺旋载体板，每个螺旋载体板沿着竖直方向一圈圈绕设，形成螺旋间隔相同的螺旋形，且在不同高度上形成的内径均相同；
若干个由内至外设置的螺旋载体板的内径依次增大，且所有螺旋载体板均竖直设置；
每个螺旋载体板上均匀设置若干个导气孔，使得步骤(3)的曝气气体既能沿着螺旋载体板旋流向上，又能穿过导气孔横向或斜向流动，增大水力剪切力，增加气体与污水的接触时间，更好的利用水中的氧气，缩短培养周期。
进一步可选的，同一个螺旋载体板组的螺旋载体板的顶部可拆卸地连接螺旋盘杆支架，螺旋盘杆支架水平设置，且沿着水平方向一圈圈绕设，形成螺旋间隔相同的螺旋形；
螺旋盘杆支架的中心设有竖直的连接杆，连接杆穿过反应器的顶板，并连接反应器上方的驱动电机，用于驱动螺旋盘杆支架转动，从而带动对应的若干个螺旋载体板一起转动。
进一步可选的，同一个螺旋载体板组的、内外相邻的两个螺旋载体板的相对位置关系为：以靠外的螺旋载体板为基准，靠内的螺旋载体板水平转动10-35°，再与上方的螺旋盘杆支架连接，以保证螺旋载体板组的螺旋载体板的螺旋位置交错，达到更好的搅拌污水的效果，促进传质，同时螺旋交错，也能避免团聚的大块污泥的形成。
进一步可选的，所述螺旋载体板的两个侧面分别覆盖有载体附着垫，载体附着垫包括紧贴螺旋载体板的内垫和远离螺旋载体板的外垫，内垫与外垫之间填充植物纤维，载体附着垫对应所述导气孔的位置设有通孔，使用绳子穿过通孔和导气孔，将两个载体附着垫绑定在螺旋载体板上。
进一步可选的，所述内垫和外垫材质相同，可选用比表面积较大的和/或孔隙率较高的胶毡或织物；所述植物纤维选用草本植物，草本植物的茎内的木质部不发达、含木质化细胞少，有利于作为碳源被负载在载体附着垫上的微生物利用，促进螺旋载体板的微生物生长繁殖。
优选的，所述植物纤维中均匀掺拌固体碳源，固体碳源选自豆浆渣、花生碎、污泥块中的一种或几种。
可选的，所述反应器由下至上包括进水口、曝气管和出水口，分别用于输入污水、曝气培养和输出污水与不合格污泥；进水口和出水口分别设有开关阀门，曝气管的进气口设有阀门；
出水口设在反应器的中部，出水口并联循环支管和外排管，循环支管和外排管均设有阀门，循环支管连接反应器的供水设备，用于将排水循环回流至反应器。
可选的，所述反应器的外部设有PLC控制器，PLC控制器通讯连接进水口和出水口的开关阀门以及曝气管的阀门、循环支管的阀门和外排管的阀门，使得反应器能够在预设的时间执行进水、曝气、回流、排水的操作。
可选的，所述反应器为序批式活性污泥反应器(SBR)，供水设备包括但不限于调节池、混凝池、沉淀池、水解酸化池，按照现有的序批式活性污泥工艺进行连接即可；所述循环支管连接上述任一一个供水设备即可，再与上述供水设备提供的符合反应器进水要求的污水循环回反应器。
可选的，步骤(2)中，接种的活性污泥来自污水处理的好氧段循环活性污泥工艺(CASS工艺)的絮状污泥，接种后，反应器内的污泥浓度为1000-8000mg/L，优选为3000-6000mg/L；
所述含铁生物炭的粒径为50-500目，优选为200-400目，加入量为0.2-5g/L，优选为1-3.5g/L；
闷曝时间为12-72h，优选为24-48h。
可选的，所述含铁生物炭的制备方法，包括以下步骤：
(i)将稻壳洗净破碎后，浸泡到磷酸溶液中；
(ii)将稻壳捞出并风干，然后进行热解，得到前驱体；
(iii)将所述前驱体和硫酸亚铁加入羧甲基纤维素钠溶液中，搅拌混合均匀，滴加硼氢化钠溶液，反应得到生物炭混合液；
(iv)将所述生物炭混合液在无光环境中静置，然后进行磁力分选，将具有磁性的物质冷冻干燥，得到所述含铁生物炭。
可选的，步骤(i)中，磷酸溶液的质量分数为40-50wt％，稻壳与磷酸溶液的质量比为1:(1-5)，浸泡时间为2-24h。
可选的，步骤(ii)中，风干稻壳至表面无明显水渍；热解为限氧热解，热解温度为600-700℃，热解时间为2-6h。
可选的，步骤(iii)中，所述前驱体与硫酸亚铁的质量比为1:(1-4)，羧甲基纤维素钠溶液为0.05-0.2wt％；在氮气保护下反应1-4h。
可选的，步骤(iv)中，所述生物炭混合液在无光环境中静置12-48h。
可选的，步骤(2)和(3)中加入的污水水质均为：COD为300-2500mg/L，氨氮为30-150mg/L，pH为6-9，总氮为50-200mg/L。
可选的，步骤(2)中加入的污水量没过每个所述螺旋载体板即可。
可选的，步骤(3)中，进水时间为5-20min；由出水口排出的污水经过循环支管进入所述供水设备，与进水污水混合后再输入反应器。
可选的，步骤(3)中，曝气量为0.5-7L/min，曝气时间为2-8h。
可选的，步骤(4)中，利用中间污泥种和不合格污泥的沉降性能的不同，控制沉降时间为5-20min，使得中间污泥种沉降，而同时不合格污泥还未完全沉降，关闭循环支管，开启外排管，使得污水与还未完全沉降的不合格污泥排出反应器；
外排时，排出的污水量为反应器总水量的20-70％，即体积交换比为20-70％。
可选的，步骤(4)中，第一批中间污泥种的粒径为0.2-1mm，步骤(5)中，成熟的好氧颗粒污泥的粒径为4mm以上。
附图说明
图1为反应器的结构示意图；
图2为螺旋载体板组与载体附着垫的剖视结构图。
附图中，1-反应器，2-螺旋载体板组，3-导气孔，4-螺旋载体板，5-载体附着垫，6-内垫，7-外垫，8-植物纤维，9-进水口，10-曝气管，11-外排管，12-出水口，13-循环支管。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的好氧颗粒污泥及生物载体的快速共培养方法，包括以下步骤：
(1)在反应器内安装若干个竖直的螺旋载体板组，每个螺旋载体板组的顶部连接对应的转动装置；
(2)在反应器内接种活性污泥，并加入含铁生物炭，向反应器内输入污水，污水量没过每个所述螺旋载体板后，启动所述转动装置，进行闷曝，使污泥颜色变为鲜亮的棕褐色；
接种的活性污泥来自某污水处理的好氧段CASS工艺的絮状污泥，接种后，反应器内的污泥浓度为3000mg/L；
所述含铁生物炭的粒径为200目，加入量为1g/L；闷曝时间为24h；
(3)持续向反应器内输入污水10min，保持所述螺旋载体板组转动，再进行曝气，曝气量为1.8L/min，曝气时间为2.5h，使得泥水混合，进行好氧颗粒污泥和生物载体生物膜的培养；
步骤(2)和(3)中加入的污水是经过预处理以及厌氧处理后的啤酒废水，进水水质保持稳定，水质：COD为800mg/L，氨氮50mg/L，pH＝7.5，总氮80mg/L；
由出水口排出的污水经过循环支管进入调节池，与进水污水混合后再输入反应器；
(4)停止曝气，静置沉淀，通过沉降速度的不同，对反应器内的污泥进行筛选，反应器内保留沉降性能良好的中间污泥种；
利用中间污泥种和不合格污泥的沉降性能的不同，控制沉降时间为5min，使得中间污泥种沉降，而同时不合格污泥还未完全沉降，关闭循环支管，开启外排管，使得污水与还未完全沉降的不合格污泥排出反应器；
外排时，排出的污水量为反应器总水量的45％；
(5)重复步骤(3)-(4)，直至培养出成熟的好氧颗粒污泥，粒径为4mm以上，同时螺旋载体板组的微生物也负载完成。
步骤(1)中，如图1-图2所示，所述螺旋载体板4组2包括两个由内至外依次设置的螺旋载体板4，每个螺旋载体板4沿着竖直方向一圈圈绕设，形成螺旋间隔相同的螺旋形，且在不同高度上形成的内径均相同；螺旋载体板4为硬质塑料材质；
两个由内至外设置的螺旋载体板4的内径依次增大，且所有螺旋载体板4均竖直设置；
每个螺旋载体板4上均匀密布导气孔3，使得步骤(3)的曝气气体既能沿着螺旋载体板4旋流向上，又能穿过导气孔3横向或斜向流动，增大水力剪切力，增加气体与污水的接触时间，更好的利用水中的氧气，缩短培养周期。
同一个螺旋载体板4组2的螺旋载体板4的顶部可拆卸地连接螺旋盘杆支架，螺旋盘杆支架水平设置，且沿着水平方向一圈圈绕设，形成螺旋间隔相同的螺旋形；
螺旋盘杆支架的中心设有竖直的连接杆，连接杆穿过反应器1的顶板，并连接反应器1上方的驱动电机，用于驱动螺旋盘杆支架转动，从而带动对应的若干个螺旋载体板4一起转动。
同一个螺旋载体板4组2的、内外相邻的两个螺旋载体板4的相对位置关系为：以靠外的螺旋载体板4为基准，靠内的螺旋载体板4水平转动30°，再与上方的螺旋盘杆支架连接，以保证螺旋载体板4组2的螺旋载体板4的螺旋位置交错，达到更好的搅拌污水的效果，促进传质，同时螺旋交错，也能避免团聚的大块污泥的形成。
所述螺旋载体板4的两个侧面分别覆盖有载体附着垫5，载体附着垫5包括紧贴螺旋载体板4的内垫6和远离螺旋载体板4的外垫7，内垫6与外垫7之间填充植物纤维8，载体附着垫5对应所述导气孔3的位置设有通孔，使用绳子穿过通孔和导气孔3，将两个载体附着垫5绑定在螺旋载体板4上。
所述内垫6和外垫7材质相同，选用比表面积较大、孔隙率较高的无纺布；所述植物纤维8为草本植物，例如小麦、玉米、高粱的根茎叶剪碎成适当长度，草本植物的茎内的木质部不发达、含木质化细胞少，有利于作为碳源被负载在载体附着垫5上的微生物利用，促进螺旋载体板4的微生物生长繁殖。
所述植物纤维8中均匀掺拌固体碳源，固体碳源为质量相等的豆浆渣、花生碎和污泥块。
所述螺旋盘杆支架始终处于污水液面之上，螺旋盘杆支架上设有称重装置，用于称量对应的螺旋载体板4组2的重量，判断生物负载量，步骤(2)中污水输入完毕并启动所述转动装置之后，1小时之后，待螺旋载体板4组2的载体附着垫5充分吸水后，测量初始重量，步骤(5)培养结束时，测量最终重量，计算生物负载量。若将螺旋载体板4拉成直线，长度为4米，宽度为3cm。
本发明创造性地提出将好氧颗粒污泥与生物载体放在同一个反应器1内共同培养，螺旋载体板4充当生物载体的同时，其特殊的结构再配合其转动特点，能够充分搅动反应器1内的污水，促进气液接触，利用培养效率，同时，螺旋载体板4组2的特殊设计，使得其转动时，可以击碎聚集或板结的大块污泥，为好氧颗粒污泥提供良好的生长环境。另外，所述螺旋载体板4不同于传统的塑料载体环，而是在正反两个侧面覆盖了所述载体附着垫5，作为微生物附着的实际区域，载体附着垫5的比表面积较大，负载微生物量大，载体附着垫5内装填植物纤维8和固体碳源，为附着的微生物提供额外碳源，促进其生长繁殖，提高培养速度。由于所述导气孔3和通孔的配合，可以用绳线分段绑扎固定载体附着垫5以及内部的植物纤维8和固体碳源，避免脱落，植物纤维8自身对于固体碳源也能起到固定作用。
所述反应器1由下至上包括进水口9、曝气管10和出水口12，分别用于输入污水、曝气培养和配出污水与不合格污泥；进水口9和出水口12分别设有开关阀门，曝气管10的进气口设有阀门；
出水口12设在反应器1的中部，出水口12并联循环支管13和外排管11，循环支管13和外排管11均设有阀门，循环支管13连接反应器的供水设备，用于将排水循环回流至反应器1。
所述反应器1的外部设有PLC控制器，PLC控制器通讯连接进水口9和出水口12的开关阀门以及曝气管10的阀门、循环支管13的阀门和和外排管11的阀门，使得反应器1能够在预设的时间执行进水、曝气、回流、排水的操作。
所述反应器为序批式活性污泥反应器(SBR)，供水设备包括依次连接的调节池、混凝池、沉淀池、水解酸化池，所述循环支管连接调节池。
所述含铁生物炭的制备方法，包括以下步骤：
将洗净的稻壳烘干后破碎，再浸泡到42.5wt％的H3PO4溶液中，稻壳与磷酸溶液的质量比为1:2，浸泡8h，并将浸泡后的稻壳放到通风橱风干12h，在限氧700℃下热解3h，得到前驱体；将所述前驱体和硫酸亚铁加入0.1wt％的羧甲基纤维素钠溶液中，前驱体与硫酸亚铁的质量比为1:4，混合搅拌1h，并滴加硼氢化钠溶液，反应2h，整个反应过程应在氮气的保护下进行，将反应制得的溶液在黑暗中放置15h，磁力分选并通过冷冻干燥得到最终的含铁生物炭。
对比例1
本对比例提供的好氧颗粒污泥及生物载体的快速共培养方法与实施例1的区别在于，不设置转动装置，所述螺旋载体板组无法转动。
对比例2
本对比例提供的好氧颗粒污泥及生物载体的快速共培养方法与实施例1的区别在于，步骤(2)中接种活性污泥和加入含铁生物炭之后，不进行闷曝，直接进行步骤(3)。
对比例3
本对比例提供的好氧颗粒污泥及生物载体的快速共培养方法与实施例1的区别在于，步骤(2)中未加入含铁生物炭。
实施例2
本实施例提供的好氧颗粒污泥及生物载体的快速共培养方法与实施例1的区别在于，所述螺旋载体板上不设置载体附着垫。
实施例3
本实施例提供的好氧颗粒污泥及生物载体的快速共培养方法与实施例1的区别在于，所述载体附着垫的内垫与外垫之间没有植物纤维和固体碳源。
实施例4
本实施例提供的好氧颗粒污泥及生物载体的快速共培养方法与实施例1的区别在于，所述载体附着垫的内垫与外垫之间没有固体碳源。
实施例5
本实施例提供的好氧颗粒污泥及生物载体的快速共培养方法与实施例1的区别在于，步骤(2)中，所述含铁生物炭的粒径为400目。
实施例6
本实施例提供的好氧颗粒污泥及生物载体的快速共培养方法与实施例1的区别在于，步骤(2)中，所述含铁生物炭的粒径为500目。
实施例7
本实施例提供的好氧颗粒污泥及生物载体的快速共培养方法与实施例1的区别在于，步骤(2)中，接种的活性污泥浓度为6000mg/L。
实施例8
本实施例提供的好氧颗粒污泥及生物载体的快速共培养方法与实施例1的区别在于，步骤(2)中，接种的活性污泥浓度为1000mg/L。
表1实施例和对比例培养的生物载体的生物量
| 生物量(g) | 生物量(g) | ||
| 实施例1 | 38 | 实施例4 | 32 |
| 实施例2 | 17 | 对比例1 | 25 |
| 实施例3 | 22 | 对比例2 | 20 |
生物量为所述称重装置称量的2个螺旋载体板的初始重量与最终重量之间的差值。
表2实施例和对比例培养好氧颗粒污泥的时间
| 培养时间(min) | 培养时间(min) | ||
| 实施例1 | 360 | 实施例7 | 340 |
| 实施例5 | 390 | 实施例8 | 450 |
| 实施例6 | 430 | 对比例3 | 980 |
培养时间为步骤(3)-(5)总共的培养时间。
由两个表可知，本发明提供的所述好氧颗粒污泥及生物载体的快速共培养方法，能够同时培养好氧颗粒污泥和生物载体，且生物载体能够获得较高的生物量，即附着微生物较多，好氧颗粒污泥的总培养时间也较短，节约了成本，具有工业应用价值。
Claims (10)
1.好氧颗粒污泥及生物载体的快速共培养方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在反应器内安装若干个竖直的螺旋载体板组，每个螺旋载体板组的顶部连接对应的转动装置；
(2)在反应器内接种活性污泥，并加入含铁生物炭，向反应器内输入污水后，启动所述转动装置，进行闷曝，使污泥颜色变为鲜亮的棕褐色；
(3)持续向反应器内输入污水，保持所述螺旋载体板组转动，并进行曝气，使得泥水混合，进行好氧颗粒污泥和生物载体生物膜的培养；
(4)停止曝气，静置沉淀，通过沉降速度的不同，对反应器内的污泥进行筛选，反应器内保留沉降性能良好的中间污泥种；
(5)重复步骤(3)-(4)，直至培养出成熟的好氧颗粒污泥。
2.根据权利要求1所述的快速共培养方法，其特征在于，步骤(1)中，所述螺旋载体板组包括若干个由内至外依次设置的螺旋载体板，每个螺旋载体板沿着竖直方向一圈圈绕设，形成螺旋间隔相同的螺旋形，且在不同高度上形成的内径均相同；
若干个由内至外设置的螺旋载体板的内径依次增大，且所有螺旋载体板均竖直设置；每个螺旋载体板上均匀设置若干个导气孔。
3.根据权利要求2所述的快速共培养方法，其特征在于，同一个螺旋载体板组的螺旋载体板的顶部可拆卸地连接螺旋盘杆支架，螺旋盘杆支架水平设置，且沿着水平方向一圈圈绕设，形成螺旋间隔相同的螺旋形；
螺旋盘杆支架的中心设有竖直的连接杆，连接杆穿过反应器的顶板，并连接反应器上方的驱动电机，用于驱动螺旋盘杆支架转动，从而带动对应的若干个螺旋载体板一起转动。
4.根据权利要求3所述的快速共培养方法，其特征在于，所述螺旋载体板的两个侧面分别覆盖有载体附着垫，载体附着垫包括紧贴螺旋载体板的内垫和远离螺旋载体板的外垫，内垫与外垫之间填充植物纤维，载体附着垫对应所述导气孔的位置设有通孔，使用绳子穿过通孔和导气孔，将两个载体附着垫绑定在螺旋载体板上。
5.根据权利要求4所述的快速共培养方法，其特征在于，所述植物纤维选用草本植物，植物纤维中均匀掺拌固体碳源，固体碳源选自豆浆渣、花生碎、污泥块中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的快速共培养方法，其特征在于，所述反应器由下至上包括进水口、曝气管和出水口，分别用于输入污水、曝气培养和输出污水与不合格污泥；进水口和出水口分别设有开关阀门，曝气管的进气口设有阀门；
出水口设在反应器的中部，出水口并联循环支管和外排管，循环支管和外排管均设有阀门，循环支管连接反应器的供水设备，用于将排水循环回流至反应器。
7.根据权利要求1所述的快速共培养方法，其特征在于，步骤(2)中，接种的活性污泥来自污水处理的好氧段循环活性污泥工艺(CASS工艺)的絮状污泥，接种后，反应器内的污泥浓度为1000-8000mg/L；
所述含铁生物炭的粒径为50-500目，加入量为0.2-5g/L；闷曝时间为12-72h。
8.根据权利要求1所述的快速共培养方法，其特征在于，步骤(2)和(3)中加入的污水水质均为：COD为300-2500mg/L，氨氮为30-150mg/L，pH为6-9，总氮为50-200mg/L。
9.根据权利要求1所述的快速共培养方法，其特征在于，步骤(3)中，曝气量为0.5-7L/min，曝气时间为2-8h。
10.根据权利要求1所述的快速共培养方法，其特征在于，所述含铁生物炭的制备方法，包括以下步骤：
(i)将稻壳洗净破碎后，浸泡到磷酸溶液中；
(ii)将稻壳捞出并风干，然后进行热解，得到前驱体；
(iii)将所述前驱体和硫酸亚铁加入羧甲基纤维素钠溶液中，搅拌混合均匀，滴加硼氢化钠溶液，反应得到生物炭混合液；
(iv)将所述生物炭混合液在无光环境中静置，然后进行磁力分选，将具有磁性的物质冷冻干燥，得到所述含铁生物炭。
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Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008229464A (ja) * | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Kurita Water Ind Ltd | 担体、ペレット状汚泥、これらの調製方法、及び有機性廃水の処理方法 |
| CN107337275A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-11-10 | 南京大学 | 一种低温下高脱氮能力的好氧颗粒污泥、培养方法及培养装置 |
| DE102016012612A1 (de) * | 2016-10-19 | 2018-04-19 | Ratz Aqua & Polymer Technik | Trägermaterial kombiniert mit einer biologisch abbaubaren Kohlenstoffquelle und Verfahren zur Anwendung |
| CN108147535A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-06-12 | 浙江海洋大学 | 一种好氧同步硝化反硝化生物膜法处理受氮污染水体 |
| CN109264866A (zh) * | 2018-09-11 | 2019-01-25 | 湖北理工学院 | 一种强化人工湿地脱氮的湿生植物纤维填料的制备方法及应用 |
| CN109607966A (zh) * | 2019-01-10 | 2019-04-12 | 枣庄学院 | 一种污水处理装置 |
| CN110385110A (zh) * | 2018-04-17 | 2019-10-29 | 南开大学 | 生物炭纳米零价铁复合材料及其制备方法和应用 |
| CN111229021A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-06-05 | 瑞燃(上海)环境工程技术有限公司 | 一种中空柱状缓释型生物填料 |
| CN211255446U (zh) * | 2019-12-09 | 2020-08-14 | 宁波首创厨余垃圾处理有限公司 | 一种具有微生物载体作用的缓释固体碳源 |
| CN112358039A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-02-12 | 华夏碧水环保科技有限公司北京分公司 | 移动床生物膜反应器及污水处理系统 |
| CN216584399U (zh) * | 2021-12-31 | 2022-05-24 | 山西省交通新技术发展有限公司 | 一种生活污水处理装置 |
| CN114835255A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-08-02 | 湖南五方环境科技研究院有限公司 | 基于铁炭载体的复合生物反应器及其制备与污水处理方法 |
| CN115196819A (zh) * | 2022-06-20 | 2022-10-18 | 西南湿地有限公司 | 一种具有高效净化效果的负载微生物填料系统 |
-
2022
- 2022-12-07 CN CN202211578673.6A patent/CN115784430B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008229464A (ja) * | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Kurita Water Ind Ltd | 担体、ペレット状汚泥、これらの調製方法、及び有機性廃水の処理方法 |
| DE102016012612A1 (de) * | 2016-10-19 | 2018-04-19 | Ratz Aqua & Polymer Technik | Trägermaterial kombiniert mit einer biologisch abbaubaren Kohlenstoffquelle und Verfahren zur Anwendung |
| CN107337275A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-11-10 | 南京大学 | 一种低温下高脱氮能力的好氧颗粒污泥、培养方法及培养装置 |
| CN108147535A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-06-12 | 浙江海洋大学 | 一种好氧同步硝化反硝化生物膜法处理受氮污染水体 |
| CN110385110A (zh) * | 2018-04-17 | 2019-10-29 | 南开大学 | 生物炭纳米零价铁复合材料及其制备方法和应用 |
| CN109264866A (zh) * | 2018-09-11 | 2019-01-25 | 湖北理工学院 | 一种强化人工湿地脱氮的湿生植物纤维填料的制备方法及应用 |
| CN109607966A (zh) * | 2019-01-10 | 2019-04-12 | 枣庄学院 | 一种污水处理装置 |
| CN211255446U (zh) * | 2019-12-09 | 2020-08-14 | 宁波首创厨余垃圾处理有限公司 | 一种具有微生物载体作用的缓释固体碳源 |
| CN111229021A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-06-05 | 瑞燃(上海)环境工程技术有限公司 | 一种中空柱状缓释型生物填料 |
| CN112358039A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-02-12 | 华夏碧水环保科技有限公司北京分公司 | 移动床生物膜反应器及污水处理系统 |
| CN216584399U (zh) * | 2021-12-31 | 2022-05-24 | 山西省交通新技术发展有限公司 | 一种生活污水处理装置 |
| CN114835255A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-08-02 | 湖南五方环境科技研究院有限公司 | 基于铁炭载体的复合生物反应器及其制备与污水处理方法 |
| CN115196819A (zh) * | 2022-06-20 | 2022-10-18 | 西南湿地有限公司 | 一种具有高效净化效果的负载微生物填料系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张传兵;: "啤酒生产中部分工序产生的废水对污泥活性的影响研究", 河南理工大学学报(自然科学版), vol. 39, no. 05, pages 68 - 72 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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