CN207483436U - 一种利用载铁活性颗粒强化生活污水处理的双室膜生物反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于水处理技术装置领域，尤其涉及一种利用载铁活性颗粒强化生活污水处理的双室膜生物反应装置，目的在于强化悬浮物的去除，改善污水的可生化性，提高生活污水的处理能力。该装置的技术方案为：制备载铁的功能颗粒，前期进行活化处理并驯化培养功能微生物，置于由有机玻璃制作而成的双室膜反应器之中，调节至最优工况，对生活污水进行处理，其中，双室膜反应器用尼龙滤网分隔开来，形成两个不同的含氧环境，以满足生物水处理的缺氧和好氧要求。本实用新型的占地面积小，好氧室的气水通透性好，载铁活性颗粒可以发挥出其絮凝作用，污泥减量效果明显，且出水也可满足一定标准的水质要求，适用于生活污水的前期或深度处理，极大地提高了生物处理的效率。

Description

一种利用载铁活性颗粒强化生活污水处理的双室膜生物反应 装置

技术领域

本实用新型属于水处理技术装置领域，尤其涉及一种利用载铁活性颗粒强化生活污水处理的双室膜生物反应装置。

背景技术

氮、磷等营养物质的输入和富集是水体发生富营养化的最主要原因，所以，对污水进行脱氮除磷处理，强化悬浮物的去除，是当下提高污水处理水质、解决水体富营养化问题最迫切的要求。

在污水处理技术领域，生物技术较物理和化学技术成本低，处理效果好，被广泛使用，但是现如今污水处理厂的负荷过多，加之污水水质日益复杂，碳源较少，其处理效果逐渐变差，承载力也逐渐下降，传统的生物技术已经难以使污水达标排放，开发新型生物处理技术已刻不容缓。

实现污水脱氮除磷需要溶解氧浓度不同的好氧/缺氧环境，传统的生物法占地面积大且管理操作复杂，所以，要想突破生物技术的使用瓶颈，须使得反应装置在保证处理效果的同时，尽量一体化，这样会投资少、占地面积小、且管理操作简便。

在生物膜技术中，滤料是核心部分，研究显示，滤料改性后对污水中污染指标的去除都有相应的提高，铁盐或氢氧化铁可以提高滤料过滤性能，改善污泥的沉降性能，增强系统抗负荷能力，同时，铁盐对生物氧化和生物絮凝起了很大的促进作用，所以，选择常用的滤料，对其进行改性处理，可以提高生物反应系统的污水处理效能。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种利用载铁活性颗粒强化生活污水处理的双室膜生物反应装置，该装置能够对生活污水进行前期的预处理或者后期的深度处理，使其达到后续处理的水质要求或者满足可以排放的水质要求：本装置针对传统生物处理技术占地面积大、处理效果日益变差的弊端，对生物滤池做了一定的改进，将其分为好氧室和缺氧室两个环境，同时辅以载铁活性滤料的强化，使其对悬浮物，氮磷和难降解有机物都有很好的处理效果。

为了实现上述的技术问题，本实用新型是通过以下的技术方案实施的：

该装置由进水系统、主体反应装置、排水系统和曝气系统组合而成，所述的主体反应装置长度为1.5m，宽度为0.4m，高度为1.5m，分为上下两室，上室由曝气系统供气，使其形成好氧环境，称为好氧室，相对应的，下室为缺氧室，两室由尼龙滤网分隔开来，且两室分别装填制备的载铁活性颗粒，高度不超过室高的2/3，反应器从缺氧室一侧下方进水，升流式运行，由进水池通过水泵经液体流量计将生活污水泵入一体化反应装置，污水经过载铁活性颗粒滤料的缺氧室，可生化性得到一定的改善，后经尼龙滤网的过滤与截留通过溢流堰进入好氧室，处理之后流出反应装置，得到净化出水。本实用新型提供了一种利用载铁活性颗粒强化生活污水处理的双室膜生物反应装置:(1)解决了传统生物处理工艺占地面积大，处理效果不佳的问题，可实现悬浮物、氮磷和有机物的同步去除，管理操作简单;(2)污泥产量低，节省污泥处理费用;(3)载铁的活性颗粒加快了微生物新陈代谢，能够缩短系统的挂膜启动时间;(4)测定两室污水的氧溶解量，独立的供气系统使上下两室形成了好氧、缺氧不同的环境，上室的DO为3.8-4.5，下室的DO为0.7-1.2，相对于上室为明显缺氧，分别满足氨氮和正磷去除的溶解氧要求;(5)本实用新型可以对污水进行预处理，也可进行深度处理，适用性较广，处理效率高，运行稳定。

该装置的运行包括以下重要步骤：一、生物的驯化培养，使反应装置得以启动：好氧室接种好氧污泥，将接种污泥闷曝24h，静置12h后，排出上清液，加入配置的生活污水适量，并逐渐加大污水量，如此过程重复三次；同样地，缺氧室接种水解污泥，将接种污泥与生活污水充分混合，在厌氧条件下静置24h，排出上清液，加入生活污水并逐渐加大污水量，重复此过程三次，后将接种的污泥分别加入两个器室中，进行连续式驯化三周，系统完成启动；二、处理污水：将待处理污水放入配水箱，污水由进水管进入生物反应系统，分别经过下室滤料、滤网、上室滤料后出水，即完成了处理过程。

一种利用载铁活性颗粒强化生活污水处理的双室膜生物反应装置，所述的载铁活性颗粒的制备包括以下步骤：

1)将陶粒滤料用15%的NaOH溶液浸泡12小时后过滤，后用去离子水清洗两遍；

2)再用1:1的HCl溶液将上述滤料浸泡12小时，过滤，后用去离子水清洗两遍，方法同1）；

3)将上述的颗粒在1mol/L的Fe(OH)₃溶液中搅拌，使其充分混合，于烘箱（调节温度至105℃）中干燥，过程中防止滤料粘连；

4)将上述的颗粒物质分别经熟化、过滤，用去离子水冲洗至无金属离子析出，再放置烘箱中干燥，得到改性的载铁活性陶粒颗粒。

尼龙滤网孔径为500目，可定期从无盖的器室上方清洗与更换，以保证滤网截留悬浮物的效率。

溢流堰为折线形堰，能够保证较长的溢流前缘，高度高于好氧室滤料10cm，距室壁40cm。

曝气装置为三个平行的曝气头，距好氧室底部20cm，横向的气体输送管管径逐渐变小，使曝气均匀，曝气量保持在4-5mg/L。

作为优选技术方案，液位平衡水箱在水平地面之上3.5m，污水依靠重力流入反应装置，防止污水大颗粒杂质进入系统。

附图说明

图1为本实用新型双室膜生物反应装置的流程示意图；

图2为反应器三维平面图；

图1中：(1)潜水泵，(2)配水箱，(3)液位平衡水箱，(4)空压机，(5)进水管，(6)曝气管，(7)出水管，(8)曝气头，(9)厌氧室，(10)好氧室，(11)载铁活性颗粒滤料，(12)尼龙滤网，(13)出水液位显示装置，(14)气体流量计；图2中：(15)出水口，(16)进气口，(17)进水口，(18)溢流堰。

本装置的进水系统包括潜水泵(1)，配水箱(2)，液体平衡水箱(3)，进水泵根据水量选取，液位平衡水箱在水平地面之上3.5m，污水依靠重力流入反应装置，防止污水大颗粒杂质进入系统。

本装置的曝气头(8)距好氧室底部20cm，三个平行放置，间距为40cm，横向的气体输送管管径逐渐变小，使曝气均匀，曝气量保持在4-5mg/L。

本装置中的载铁活性颗粒滤料(11)用普通陶粒改性而成，陶粒是目前使用最广泛的滤池滤料之一，具有比表面积大、生物附着性强、原材料廉价易得、挂膜性能好的优点，选用的陶粒的平均粒径为6mm，改性试剂主要为氢氧化铁。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

如图1和图2所示，载铁颗粒滤料(11)制备完成，置于双室之中，在此基础上，完成装置启动，首先对生物环境中的微生物进行驯化培养，具体方法是：好氧室接种好氧污泥，将接种污泥闷曝24h，静置12h后，排出上清液，加入配置的生活污水适量，并逐渐加大污水量，如此过程重复三次；同样地，缺氧室接种水解污泥，将接种污泥与生活污水充分混合，在厌氧条件下静置24h，排出上清液，加入生活污水并逐渐加大污水量，重复此过程三次，后将接种的污泥分别加入厌氧室(9)和好氧室(10)两个器室中，进行连续式驯化三周，滤料中的微生物得以生长与稳定，系统完成启动；然后污水开始进入处理系统，进行处理：待处理污水从进水箱(2)通过潜水泵(1)的作用输入液位平衡水箱（3），后利用流量控制装置通过重力作用进入系统，空压机（4）启动，对好氧室（10）进行曝气，气量控制在4-5mg/L，进入装置的污水通过厌氧室（9）载铁活性滤料，其生活性得到一定的改善，后被尼龙滤网（12）进行悬浮物等大颗粒杂质的截留，使水质进一步优化，逐渐上涨的污水越过溢流堰（18）进入好氧室（10）进行好氧处理，此时，有机物及氮磷含量进一步降低，处理之后的污水通过排水管（7）进入排水系统，排出双室膜生物反应装置，排入水体或者回用。当装置的处理能力下降时，可以将装置暂停使用，进水管（5）改为反冲洗管，对其进行反冲洗，以提高微生物活性，并有效去除污泥。

以某家属区生活污水为处理对象，考察了此装置的脱氮除磷特性，实验期间测得氨氮和正磷酸盐的去除都比传统的生物处理工艺的效果要好，去除率分别提高了23%和35%，悬浮物浓度较低，对载铁活性颗粒的表面进行扫描电子显微镜和分子生物学表征，显示颗粒表面微生物量大且功能微生物丰富，保证了良好的处理效果。

以上具体实施方案并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其他的变体和改型。

Claims (3)

1.一种利用载铁活性颗粒强化生活污水处理的双室膜生物反应装置，主体部分是由两个长方体组合成的一体化装置，一侧的接合处由尼龙滤网分隔开来，形成上下两室，靠近尼龙滤网的位置设置挡板作为溢流堰，以形成独立的反应环境；上下分别装填器室高度2/3的载铁活性颗粒填料，其中，所述的主体反应装置长度为1.5m，宽度为0.4m，高度为1.5m，反应器由下部器室的一侧进水，上部器室的同侧出水，同时设置曝气装置。

2.根据权利要求1所述的利用载铁活性颗粒强化生活污水处理的双室膜生物反应装置，其特征在于：所述的尼龙滤网孔径为500目，可定期清洗与更换，以保证滤网截留悬浮物的效率。

3.根据权利要求1所述的利用载铁活性颗粒强化生活污水处理的双室膜生物反应装置，其特征在于：所述的溢流堰为折线形堰，保证较长的溢流前缘，高度高于好氧室滤料10cm。