一種無污泥生物球超凈污水處理方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無污泥生物球超凈污水處理方法及系統(tǒng)，屬于污水處理【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明的污水處理方法，其步驟為：（1）選用砂球作為生物膜填料，并設(shè)定生物反應(yīng)槽的數(shù)量和生物巢的總?cè)莘e；（2）根據(jù)各個(gè)生物反應(yīng)槽內(nèi)的生物巢的容積，對(duì)應(yīng)設(shè)置曝氣裝置提供的溶解氧的濃度；（3）向每個(gè)生物反應(yīng)槽中投加定量的復(fù)合菌種，悶曝?cái)?shù)天；然后每隔一天投加少量復(fù)合菌種，并持續(xù)數(shù)天，每次投加完成后需要停水?dāng)?shù)小時(shí)后再繼續(xù)進(jìn)水；（4）生物膜生成后，持續(xù)進(jìn)水進(jìn)行污水處理。本發(fā)明還公開了一種無污泥生物球超凈污水處理系統(tǒng)。本發(fā)明可以為微生物營(yíng)造一個(gè)良好的生存環(huán)境，使污水水體中的所有有機(jī)物、污泥和淤渣全部消失，重新參與大自然的良性循環(huán)。
【專利說明】一種無污泥生物球超凈污水處理方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種污水處理方法及系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種無污泥生物球超凈污水處理方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市化腳步的加快及工業(yè)化的迅猛推進(jìn)，城市生活污水、工業(yè)污水和農(nóng)業(yè)污水三大污染源對(duì)地下水和江河湖泊的污染情況日益凸顯，已對(duì)我們的生活和健康構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。目前，污水處理、保護(hù)生態(tài)環(huán)境問題已經(jīng)越來越引起各行各業(yè)的普遍重視，都在投入大量的人力、物力和財(cái)力進(jìn)行污水處理課題的研究，也出現(xiàn)了不少研究成果。廢水中的污染物質(zhì)主要有生物可分解有機(jī)物、揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)、不易分解有機(jī)物質(zhì)、重金屬、懸浮固體物、營(yíng)養(yǎng)鹽(氮和磷)、致病微生物及寄生動(dòng)植物等?，F(xiàn)有的國(guó)家規(guī)定工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)生化需氧量(BOD5)、化學(xué)需氧量(CODcr )、色度、pH值、懸浮物、氨氮、硫化物、六價(jià)鉻、銅、苯胺類等項(xiàng)目做出的明確限制要求，因此控制上述指標(biāo)的濃度和數(shù)量，使之達(dá)到甚至低于國(guó)家規(guī)定的允許排放標(biāo)準(zhǔn)，成為污水處理的主要目標(biāo)。
[0003]目前，常用的污水處理方法主要有物理處理法、化學(xué)處理法及生物處理法三大類。這些處理方法的前期基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備的投入都比較昂貴，在運(yùn)營(yíng)過程中均需要頻繁地投入大量藥劑和添加劑，致使運(yùn)營(yíng)成本很高，而且在處理污水的過程中始終都有其他的污染物產(chǎn)生、排出，尤其是難以處理的大量污泥。調(diào)查研究表明，我國(guó)污水處理廠能耗主要用于生物處理供氧及污泥處理過程，約占污水廠直接運(yùn)營(yíng)成本的60% ;同時(shí)，污泥的大量產(chǎn)生勢(shì)必引起日益嚴(yán)重的二次污染。
[0004]雖然目前也有人提出了無污泥污水處理方法，但污水處理能力有限。這種方法基本都要用到微生物處理，即好氧性分解和厭氧性分解，如果不能為好氧菌和厭氧菌提供一個(gè)良好的工作生存環(huán)境， 其污水處理效率就會(huì)很低，甚至不能進(jìn)行處理。中國(guó)專利號(hào)ZL200610117730.5，授權(quán)公告日為2008年9月17日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為:一種無污泥排放的污水深度處理方法及其裝置，該申請(qǐng)案涉及一種無污泥排放的污水深度處理方法及其裝置，綜合利用物理、化學(xué)和生物處理方法，根據(jù)廢水的排放量、內(nèi)含污染物的特性、選擇經(jīng)專門培養(yǎng)、具有強(qiáng)吸附能力、強(qiáng)分解和氧化有機(jī)物能力及良好沉降能力的配用污水處理劑，使廢水在由格柵初濾池、調(diào)和初沉池、高濃度曝氣池、好氧生物池、厭氧及污泥回流池、污泥及澄清水分離池、分離池和放流池組成的功能池內(nèi)依次經(jīng)物理初濾、化學(xué)調(diào)整PH值、曝氣供養(yǎng)、好氧和厭氧生物的共同作用下，將其中的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑸餀C(jī)體和氧化、降解成為C02、H20、NH3及內(nèi)部返回循環(huán)處理的剩余污泥，成為達(dá)標(biāo)水。該申請(qǐng)案并沒有公開如何提供微生物一個(gè)良好的生存環(huán)境，需要定期添加污水處理劑以補(bǔ)充微生物，造成污水處理成本的增加，且微生物繁殖能力較差，活性較低，污水的處理效率受到一定的限制；此外，其好氧性分解和厭氧性分解分別在兩個(gè)反應(yīng)池中進(jìn)行，也使得污水處理設(shè)備結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，處理設(shè)備相對(duì)需求較多，造成設(shè)備占地面積較大。
[0005]又如中國(guó)專利號(hào)ZL201020683195.1，授權(quán)公告日為2011年10月5日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為:一種無污泥高效生物反應(yīng)裝置，該申請(qǐng)案公開了一種無污泥高效生物反應(yīng)裝置，包括至少兩個(gè)串連的生物反應(yīng)槽，生物反應(yīng)槽的槽壁上設(shè)有固定濾床生物巢，在各生物反應(yīng)槽的固定濾床生物巢之間設(shè)有曝氣管。該申請(qǐng)案較常規(guī)污水處理裝置的優(yōu)點(diǎn):一是節(jié)省了污水處理設(shè)備，降低了工程建設(shè)成本；二是降低了污水處理運(yùn)行成本；三是提了污水處理能力，可以處理高難度廢水。該申請(qǐng)案雖然為好氧菌與厭氧菌提供了一個(gè)同時(shí)共存棲息的環(huán)境，即固定濾床生物巢，但好氧菌與厭氧菌要形成生物膜，其條件較為苛刻，固定濾床生物巢的選材、固定方法及形狀等等都會(huì)直接影響到生物掛膜效果，并影響污水處理效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有污水處理方法及設(shè)備復(fù)雜、運(yùn)營(yíng)成本高，且現(xiàn)有無污泥污水處理的凈化效果難以保證、微生物工作條件較為苛刻、處理效率低的不足，提供一種無污泥生物球超凈污水處理方法及系統(tǒng)，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，可以為微生物營(yíng)造一個(gè)良好的生存工作環(huán)境，使污水水體中的所有有機(jī)物、污泥和淤渣最終全部消失，重新參與大自然的良性循環(huán)，不會(huì)對(duì)大自然造成二次污染；同時(shí)，本發(fā)明的污水處理方法及系統(tǒng)對(duì)水量、水質(zhì)和水溫的變動(dòng)適應(yīng)性強(qiáng)，污水處理效果好并具有良好的硝化功能，處理效率高、耐沖擊負(fù)荷性能好，占地面積少、動(dòng)力費(fèi)用省、便于運(yùn)營(yíng)管理，特別適合生活污水的處理。
[0008]2.技術(shù)方案
[0009]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0010]本發(fā)明的一種無污泥生物球超凈污水處理方法，包括以下步驟:
[0011](I)建立微生物載體:在生物反應(yīng)槽中安裝生物巢，并采用砂球作為生物膜填料；根據(jù)污水的類型設(shè)定生物反應(yīng)槽的數(shù)量和生物巢的總?cè)莘e，并將生物巢的總?cè)莘e分配到各個(gè)生物反應(yīng)槽；
[0012](2)建立曝氣系統(tǒng):將曝氣裝置安裝于生物巢的底部，并根據(jù)各個(gè)生物反應(yīng)槽內(nèi)的生物巢的容積，對(duì)應(yīng)設(shè)置曝氣裝置提供生物反應(yīng)槽內(nèi)溶解氧的濃度；
[0013](3)生物膜培養(yǎng):根據(jù)不同生物反應(yīng)槽內(nèi)的生物巢的容積，向每個(gè)生物反應(yīng)槽中投加定量的復(fù)合菌種，悶曝?cái)?shù)天；然后保持污水流動(dòng)，每隔一天投加少量復(fù)合菌種，并持續(xù)數(shù)天，每次投加完成后需要停水?dāng)?shù)小時(shí)后再繼續(xù)進(jìn)水；之后，持續(xù)進(jìn)污水，直至生物巢上生成生物膜；
[0014](4)污水處理:生物膜生成后，持續(xù)進(jìn)水進(jìn)行污水處理。
[0015]更進(jìn)一步地,步驟(1)中所述的砂球的球徑為30mm~50mm,孔隙率為60%~85%。
[0016]更進(jìn)一步地，步驟(1)中所述的生物巢的總?cè)莘e與污水處理總量的比值為1:1~2。
[0017]更進(jìn)一步地 ，步驟(2)中所述的曝氣系統(tǒng)利用鼓風(fēng)機(jī)提供氧氣和微孔曝氣器均勻布?xì)狻?br> [0018]更進(jìn)一步地，步驟(3)中所述的復(fù)合菌種是由完全從自然界中篩選的細(xì)菌，采用微膠囊封裝及酶處理技術(shù)配置而成。
[0019]更進(jìn)一步地，步驟(3)中復(fù)合菌種投加時(shí)，先用河水?dāng)嚢?，河水與復(fù)合菌種的質(zhì)量之比為3:1。[0020]本發(fā)明的一種無污泥生物球超凈污水處理系統(tǒng)，包括污水過濾裝置、調(diào)節(jié)池、水泵、生物反應(yīng)槽和排放池，所述的污水過濾裝置、調(diào)節(jié)池、水泵、生物反應(yīng)槽和排放池依次連接，所述的生物反應(yīng)槽內(nèi)設(shè)有生物巢和曝氣裝置，所述的生物巢內(nèi)設(shè)有砂球生物膜填料，所述的曝氣裝置安裝于生物巢的底部，所述的生物反應(yīng)槽依次設(shè)有5個(gè)或5個(gè)以上。
[0021]更進(jìn)一步地，所述的曝氣裝置包括鼓風(fēng)機(jī)和微孔曝氣器，所述的微孔曝氣器設(shè)于生物巢的底部，且與鼓風(fēng)機(jī)相連；所述的曝氣裝置和生物巢沿著污水的流向在生物反應(yīng)槽內(nèi)的安裝數(shù)量依次減少。
[0022]更進(jìn)一步地，所述的生物反應(yīng)槽為底部進(jìn)水，上部出水，其進(jìn)水口和出水口的方位為180°相對(duì)，所述的生物反應(yīng)槽內(nèi)設(shè)有流水導(dǎo)向板。
[0023]更進(jìn)一步地，還包括砂濾罐、超凈水池和消毒池，所述的污水過濾裝置包括粗格柵和細(xì)格柵，所述的細(xì)格柵與調(diào)節(jié)池相連，所述的粗格柵與細(xì)格柵相連，所述的粗格柵上設(shè)有污水進(jìn)口 ；所述的砂濾罐設(shè)置于水泵和生物反應(yīng)槽之間，所述的超凈水池和消毒池設(shè)置于生物反應(yīng)槽和排放池之間，所述的排放池上設(shè)有排放閥門。
[0024]3.有益效果
[0025]采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果:
[0026](I)本發(fā)明的一種無污泥生物球超凈污水處理方法，通過砂球生物膜填料和曝氣裝置為微生物營(yíng)造一個(gè)良好的生存工作環(huán)境，使好氧菌分解產(chǎn)生的污泥逐漸被厭氧菌分解為氣體和水，污水水體中的所有有機(jī)物、污泥和淤渣最終全部消失，重新參與大自然的良性循環(huán)，不會(huì)對(duì)大自然造成二次污染；
[0027](2)本發(fā)明的一種無污泥生物球超凈污水處理方法，根據(jù)污水的類型設(shè)定生物反應(yīng)槽的數(shù)量和生物巢的總?cè)莘e ，并將生物巢的總?cè)莘e分配到各個(gè)生物反應(yīng)槽，并根據(jù)各個(gè)生物反應(yīng)槽內(nèi)的生物巢的容積，對(duì)應(yīng)設(shè)置曝氣裝置提供生物反應(yīng)槽內(nèi)溶解氧的濃度，在污水處理過程中，污水的濃度逐漸降低，進(jìn)而各個(gè)生物反應(yīng)槽內(nèi)的生物巢的容積和生物反應(yīng)槽內(nèi)溶解氧的濃度也隨之逐漸降低，降低了設(shè)備成本和能源消耗，充分利用了微生物的分解作用，使無法制止產(chǎn)生污泥的好氧菌與厭氧菌共存，最終實(shí)現(xiàn)無污泥產(chǎn)生的超凈污水處理；
[0028](3)本發(fā)明的一種無污泥生物球超凈污水處理方法，復(fù)合菌種是由完全從自然界中篩選的細(xì)菌，采用微膠囊封裝及酶處理技術(shù)配置而成，在生物膜的培養(yǎng)過程中，根據(jù)不同生物反應(yīng)槽內(nèi)的生物巢的容積，向每個(gè)生物反應(yīng)槽中投加定量的復(fù)合菌種，悶曝?cái)?shù)天；然后保持污水流動(dòng)，每隔一天投加少量復(fù)合菌種，并持續(xù)數(shù)天，每次投加完成后需要停水?dāng)?shù)小時(shí)后再繼續(xù)進(jìn)水；之后，持續(xù)進(jìn)污水，直至生物巢上生成生物膜，生物膜培養(yǎng)簡(jiǎn)單方便，培養(yǎng)周期短，從而縮短了污水處理的周期，且一旦生物膜生成，其對(duì)水量、水質(zhì)和水溫的變動(dòng)適應(yīng)性強(qiáng)，污水處理效果好并具有良好的硝化功能以及良好的耐沖擊負(fù)荷性能；
[0029](4)本發(fā)明的一種無污泥生物球超凈污水處理方法，其砂球的球徑為30mm~50mm,孔隙率為60%~85%，適合于微生物在其表面生長(zhǎng)、繁殖，對(duì)水流的阻力小，與傳統(tǒng)的生物陶粒相比，生物掛膜效果更加理想，且大大降低了成本；
[0030](5)本發(fā)明的一種無污泥生物球超凈污水處理系統(tǒng)，粗格柵、細(xì)格柵、調(diào)節(jié)池、水泵、砂濾罐、生物反應(yīng)槽、超 凈水池、消毒池和排放池依次連接，生物反應(yīng)槽內(nèi)設(shè)有生物巢和曝氣裝置，生物巢內(nèi)設(shè)有砂球生物膜填料，曝氣裝置安裝于生物巢的底部，生物反應(yīng)槽依次設(shè)有5個(gè)或5個(gè)以上，曝氣裝置和砂球生物膜填料沿著污水的流向在生物反應(yīng)槽內(nèi)的安裝數(shù)量依次減少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、處理效率高、占地面積少、動(dòng)力費(fèi)用省、便于運(yùn)營(yíng)管理，特別適合生活污水的處理；
[0031](6)本發(fā)明的一種無污泥生物球超凈污水處理系統(tǒng)，其生物反應(yīng)槽為底部進(jìn)水，上部出水，其進(jìn)水口和出水口的方位為180°相對(duì)，生物反應(yīng)槽內(nèi)設(shè)有流水導(dǎo)向板，水流穩(wěn)定，提高了微生物分解效率；
[0032](7)本發(fā)明的一種無污泥生物球超凈污水處理方法，與常用活性污泥處理法相比，
具有如下優(yōu)勢(shì):
[0033]
【權(quán)利要求】
1.一種無污泥生物球超凈污水處理方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)建立微生物載體:在生物反應(yīng)槽中安裝生物巢，并采用砂球作為生物膜填料；根據(jù)污水的類型設(shè)定生物反應(yīng)槽的數(shù)量和生物巢的總?cè)莘e，并將生物巢的總?cè)莘e分配到各個(gè)生物反應(yīng)槽； (2)建立曝氣系統(tǒng):將曝氣裝置安裝于生物巢的底部，并根據(jù)各個(gè)生物反應(yīng)槽內(nèi)的生物巢的容積，對(duì)應(yīng)設(shè)置曝氣裝置提供生物反應(yīng)槽內(nèi)溶解氧的濃度； (3)生物膜培養(yǎng):根據(jù)不同生物反應(yīng)槽內(nèi)的生物巢的容積，向每個(gè)生物反應(yīng)槽中投加定量的復(fù)合菌種，悶曝?cái)?shù)天；然后保持污水流動(dòng)，每隔一天投加少量復(fù)合菌種，并持續(xù)數(shù)天，每次投加完成后需要停水?dāng)?shù)小時(shí)后再繼續(xù)進(jìn)水；之后，持續(xù)進(jìn)污水，直至生物巢上生成生物膜； (4)污水處理:生物膜生成后，持續(xù)進(jìn)水進(jìn)行污水處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無污泥生物球超凈污水處理方法，其特征在于:步驟(1)中所述的砂球的球徑為30mm~50mm,孔隙率為60%~85%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無污泥生物球超凈污水處理方法，其特征在于:步驟(1)中所述的生物巢的總?cè)莘e與污水處理總量的比值為1:1~2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無污泥生物球超凈污水處理方法，其特征在于:步驟(2)中所述的曝氣系統(tǒng)利用鼓風(fēng)機(jī)提供氧氣和微孔曝氣器均勻布?xì)狻?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無污泥生物球超凈污水處理方法，其特征在于:步驟(3)中所述的復(fù)合菌種是由完全從自然界中篩選的細(xì)菌，采用微膠囊封裝及酶處理技術(shù)配置而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無污泥生物球超凈污水處理方法，其特征在于:步驟(3)中復(fù)合菌種投加時(shí)，先用河水?dāng)嚢瑁铀c復(fù)合菌種的質(zhì)量之比為3:1。
7.一種無污泥生物球超凈污水處理系統(tǒng)，包括污水過濾裝置、調(diào)節(jié)池(4)、水泵(5)、生物反應(yīng)槽(7)和排放池(12)，所述的污水過濾裝置、調(diào)節(jié)池(4)、水泵(5)、生物反應(yīng)槽(7)和排放池(12)依次連接，其特征在于:所述的生物反應(yīng)槽(7)內(nèi)設(shè)有生物巢(8)和曝氣裝置(9)，所述的生物巢(8)內(nèi)設(shè)有砂球生物膜填料，所述的曝氣裝置(9)安裝于生物巢(8)的底部，所述的生物反應(yīng)槽(7 )依次設(shè)有5個(gè)或5個(gè)以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種無污泥生物球超凈污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述的曝氣裝置(9)包括鼓風(fēng)機(jī)和微孔曝氣器，所述的微孔曝氣器設(shè)于生物巢(8)的底部，且與鼓風(fēng)機(jī)相連；所述的曝氣裝置(9)和生物巢(8)沿著污水的流向在生物反應(yīng)槽(7)內(nèi)的安裝數(shù)量依次減少。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種無污泥生物球超凈污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述的生物反應(yīng)槽(7)為底部進(jìn)水，上部出水，其進(jìn)水口和出水口的方位為180°相對(duì)，所述的生物反應(yīng)槽(7)內(nèi)設(shè)有流水導(dǎo)向板。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種無污泥生物球超凈污水處理系統(tǒng)，其特征在于:還包括砂濾罐(6)、超凈水池(10)和 消毒池(11)，所述的污水過濾裝置包括粗格柵(2)和細(xì)格柵(3)，所述的細(xì)格柵(3)與調(diào)節(jié)池(4)相連，所述的粗格柵(2)與細(xì)格柵(3)相連，所述的粗格柵(2)上設(shè)有污水進(jìn)口(1);所述的砂濾罐(6)設(shè)置于水泵(5)和生物反應(yīng)槽(7)之間，所述的超凈水池(10)和消毒池(11)設(shè)置于生物反應(yīng)槽(7)和排放池(12)之間，所述的排放池(12)上設(shè)有排放閥門(13)。
【文檔編號(hào)】C02F3/30GK103880184SQ201410119021
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】孔曄, 景學(xué)森, 李曉霞 申請(qǐng)人:孔曄