CN213865564U - 一种利用藻菌生物膜脱氮除磷的装置 - Google Patents
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Abstract
一种利用藻菌生物膜脱氮除磷的装置，其特征在于：包括跑道池、载体板、光照装置、曝气装置以及温控装置；所述载体板平行且竖直布置在所述跑道池内，所述跑道池内注入污水且没过所述载体板，所述载体板上设置有挂膜，所述挂膜上附着处理污水的藻类和菌体，所述载体板上方设置所述光照装置为藻类提供光照，所述曝气装置均匀分布在所述载体板下部，所述温控装置控制跑道池内污水温度。本实用新型目解决了现有技术中水力停留时间较长、光能利用率低、出水藻类难以去除等问题。
Description
技术领域
本实用新型属于污水处理领域，特别是涉及一种利用藻菌生物膜脱氮除磷的装置。
背景技术
随着工农业的突飞发展，大量含氮磷废水被排入水体，过量氮磷会导致水体富营养化，形成黑臭水体。传统的活性污泥法存在污泥产量高、出水氮磷不达标、工艺系统不稳定等缺点。由于城市污水较低的碳氮比，加之更加严格的氮磷排放标准，新的脱氮除磷装置和工艺有很大的应用前景。
藻类技术应用于污水处理领域已经有近60年的历史。Su等研究了用藻菌共生体处理市政污水，对COD、总凯氏氮、TP的去除率分别为98.2％、88.3％和64.8％。牛曼等利用藻菌共生流化床光生物反应器与活性污泥好氧池相结合所形成的“菌藻菌”系统对人工配制的高浓有机废水进行处理研究，结果表明系统对COD、NH4 +N和PO4 3P的去除效果较好，去除率最高可分别达到85.0％、73.1％和83.1％。虽然藻菌共生系统对氮磷和COD的降解效果较好，但也存在一些问题。如高效藻类塘虽然拥有丰富的生物相，对氮磷的去除也比普通氧化塘要高，不过却存在水力停留时间较长、光能利用率低、出水藻类难以去除等问题。“活性藻”技术也由于活性污泥的遮光作用阻碍了其的进一步发展。
实用新型内容
本实用新型目的是解决现有技术中水力停留时间较长、光能利用率低、出水藻类难以去除等问题。
为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种利用藻菌生物膜脱氮除磷的装置，包括跑道池、载体板、光照装置、曝气装置以及温控装置；其中，
所述载体板平行且竖直布置在所述跑道池内，所述跑道池内注入污水且没过所述载体板，所述载体板上设置有挂膜，所述挂膜上附着处理污水的藻类和菌体，所述载体板上方设置所述光照装置为藻类提供光照，所述曝气装置均匀分布在所述载体板下部，所述温控装置控制跑道池内污水温度。
进一步地，所述载体板间距可在2cm、4cm、6cm、8cm之间进行调节。
优选地，所述挂膜为双层绒。
进一步地，所述跑道池一端设置有搅拌装置，对污水进行搅拌。
进一步地，所述藻类优选为小球藻、斜生栅藻、小颤藻，所述菌体为好氧菌。
优选地，所述搅拌装置搅拌转速为15～30/min。
优选地，所述光照装置光照强度为150～250μmol·m2·s1。
优选地，所述光照装置由LED灯提供。
优选地，所述曝气装置供气量为3～10L/min。
优选地，所述温控装置控制跑道池内污水温度为25～35℃。
本实用新型有益效果：
本藻菌生物膜脱氮除磷装置及方法是基于传统跑道池加以竖直生物膜进行的改进。改进后的跑道池中竖直膜之间的间距可以在2cm、4cm、6cm、8cm之间相互调节。当入射光强度过大时将膜间距调小，使得单位面积上膜所能接收到的入射光强度得以稀释，进而处于较为适应的光照条件；当入射光强度较小时可适当调大膜间距，使得单位面积上膜所能接受的光照充分，保障光合作用的正常进行。适应性非常强。并且，进一步优选6cm为最佳膜间距。
从废水的处理效果来看，可以估算，底面积为1公顷的改进型跑道池装置在1年时间内可吸收37.70吨的TN、29.6吨的TP和983.46吨的COD，这将对环境的污染治理起着巨大的作用。由此可见，改进型跑道池中的藻菌共生系统具有很强的净化废水的能力，是变废为宝、化害为利的良方。
附图说明
图1为本实用新型侧视图；
图2为本发明俯视图；
图中：1跑道池，2搅拌装置，3光照装置，4隔板，5曝气板，6加热棒，7载体板，8气泵，9温控器。
具体实施方式
实施例，参见图1、2，一种利用藻菌生物膜脱氮除磷的装置，包括跑道池、载体板、光照装置、曝气装置以及温控装置。
所述跑道池主体，优选材质为聚乙烯材料。所述载体板平行且竖直布置在所述跑道池内，所述载体板固定在隔板上，所述隔板两端下方滑动安装在位于跑道池底面的轨道上，通过移动隔板可实现载体板在2cm、4cm、6cm、8cm的距离之间进行调节，优选地，载体板的间隔距离为6cm，通过调整载体板的间隔更加充分的利用光照。
所述跑道池内注入污水且没过所述载体板，所述载体板上设置有挂膜，所述挂膜优选采用双层毛绒为载体，经实验证实，双层毛绒是一种价格低廉、持久耐用、挂膜效果好、藻体产量高的材料，所得藻膜生物质的最高产量为54.02g/m2。所述挂膜上附着处理污水的藻类和菌体。所述藻类优选为小球藻、斜生栅藻、小颤藻，所述菌体为好氧菌。采用挂膜作为载体，可以方便地将挂膜整体连同藻类一起去除。
所述载体板上方设置所述光照装置为藻类提供光照，优选地，所述光照装置由LED灯提供。光照装置具备可调亮度的功能，由于光照强度过大，藻体会由于光抑制作用导致光合作用受阻甚至停止，光照强度过小，大量细胞接收不到充足的光照会处于光饥饿状态，因此，本实用新型中光照强度150～250μmol·m2·s1，优选为200μmol·m-2·s-1。
所述曝气装置包括曝气板和气泵，所述曝气板为空心结构，其表面均匀分布有贯穿通孔，所述曝气板通过气管连接所述气泵。所述曝气板均匀分布在所述载体板下部。所述气泵供气量为3～10L/min，优选为5L/min。曝气的目的是提供二氧化碳吹脱氧气，减小氧气对藻膜的抑制。因为过大的氧浓度会导致其与二氧化碳竞争藻细胞体内的二氧化碳酶结合位点，以致二氧化碳利用受阻，光合作用效率下降。
所述温控装置包括加热棒和温控器，控制跑道池内污水温度，温度主要影响藻细胞的酶促反应、生长速率以及化合物在溶液中的溶解度，进而影响藻类对氮、磷等营养物质的降解和转化，本实用新型中控制温度为25～35℃，优选为30℃。
所述跑道池一端设置有搅拌装置，搅拌速度为15～30r/min，优选为20r/min。该搅拌装置可以促进空气中的CO2与反应器中液体的接触，且通过搅拌装置带动悬浮藻细胞与CO2和培养基充分混合并促进其在载体材料上附着，使整个跑道池中的水流处于完全混合状态。并且旋转搅拌能够促进传质，水体流动能增大传质速率。同时流动的水体促进藻细胞附着后，有利于驯化出耐冲击负荷的藻膜。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种利用藻菌生物膜脱氮除磷的装置，其特征在于：包括跑道池、载体板、光照装置、曝气装置以及温控装置；其中，
所述载体板平行且竖直布置在所述跑道池内，所述跑道池内注入污水且没过所述载体板，所述载体板上设置有挂膜，所述挂膜上附着处理污水的藻类和菌体，所述载体板上方设置所述光照装置为藻类提供光照，所述曝气装置均匀分布在所述载体板下部，所述温控装置控制跑道池内污水温度。
2.根据权利要求1所述的一种利用藻菌生物膜脱氮除磷的装置，其特征在于：所述跑道池一端设置有搅拌装置，对污水进行搅拌，所述搅拌装置搅拌转速为15～30r/min。
3.根据权利要求1所述的一种利用藻菌生物膜脱氮除磷的装置，其特征在于：所述载体板安装在设置在跑道池内的隔板上，所述隔板底部两端滑动安装在跑道池底面上。
4.根据权利要求3所述的一种利用藻菌生物膜脱氮除磷的装置，其特征在于：所述载体板间距可在2cm、4cm、6cm、8cm之间进行调节。
5.根据权利要求1所述的一种利用藻菌生物膜脱氮除磷的装置，其特征在于：所述挂膜为双层绒。
6.根据权利要求1所述的一种利用藻菌生物膜脱氮除磷的装置，其特征在于：所述藻类优选为小球藻、斜生栅藻或小颤藻，所述菌体为好氧菌。
7.根据权利要求1所述的一种利用藻菌生物膜脱氮除磷的装置，其特征在于：所述光照装置光照强度为150～250μmol·m2·s1。
8.根据权利要求1所述的一种利用藻菌生物膜脱氮除磷的装置，其特征在于：所述光照装置由LED灯提供。
9.根据权利要求1所述的一种利用藻菌生物膜脱氮除磷的装置，其特征在于：所述曝气装置供气量为3～10L/min。
10.根据权利要求1所述的一种利用藻菌生物膜脱氮除磷的装置，其特征在于：所述温控装置控制跑道池内污水温度为25～35℃。
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