本發(fā)明屬于污水處理技術領域,特別涉及一種集成序批式操作、移動床生物膜法和深床過濾的污水處理方法及其裝置。
二、
背景技術:
移動床生物膜的污水處理方法通過在可懸浮的顆粒填料表面負載生物膜,保留了生物膜法較高污泥濃度、長泥齡和不需污泥回流等優(yōu)點,同時又避免了固定床生物膜方法須定期反沖洗等缺點,是一種已得到推廣應用的新型污水處理工藝。其主要缺點是單獨的移動床生物膜方法通常不具備反硝化脫氮的能力,另外反應后的混合液還需進行沉淀或過濾的固液分離操作。
基于活性污泥法的序批式反應器方法是另外一種常見的污水處理工藝。其優(yōu)點在于可以在同一個反應器內周期性地順序進行進水、反應、沉淀和排水等操作,并可通過時序控制使反應器內交替呈現(xiàn)好氧和厭氧/兼氧的環(huán)境,以適應去除不同污染物的需求。由于常規(guī)的序批式反應器方法一般通過靜置沉降實現(xiàn)反應后的泥水分離,有可能因沉降分離效果不好而影響反應器出水水質,并可能導致活性污泥大量流失而使反應器失效。
上述兩種工藝的缺點在大規(guī)模污水處理中可能較易克服,但兩種工藝均是小微型污水處理中常用的方法,在這種情況下,其局限性非常不利于進一步提高工藝的技術經(jīng)濟性能。
有一些發(fā)明專利上記載了在序批式反應器內加入可懸浮的顆粒填料,以提高污水處理的有機物和總氮去除效果(CN201010246280.6,CN201110428049.3),但仍然沒有解決固液分離效果不好的問題。
三、
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術存在的缺點,提供一種集成序批式操作、移動床生物膜法和深床過濾的序批式移動過濾床污水處理方法及其裝置。
本發(fā)明的技術方案如下:
一種序批式移動過濾床污水處理方法,其特征在于:在反應器中投加比重小于水的顆粒性的介質填料,在介質填料上負載對污染物具有降解或礦化作用的生物膜,并保證掛膜后的介質填料的比重仍然小于水;在反應器內設置曝氣和攪拌的裝置,通過曝氣和攪拌的共同作用,使介質填料與水混合均勻;反應器按照序批式的方式順序進行進水、反應、靜置和出水 的操作,進水中的污染物在反應器中生物膜和活性污泥的共同作用下得到降解或礦化,在靜置和出水階段,停止曝氣和攪拌操作;在靜置階段,當負載生物膜的介質填料上浮形成一定厚度的床層時,使反應后的水相對于介質填料床層作向上的運動,通過介質填料床層的過濾作用強化對出水的固液分離,將透過介質填料床層的水引出反應器成為反應出水;完成出水后的反應器進入下一個序批式的操作周期;反應出水可進一步進行消毒等操作。
實現(xiàn)上述的序批式移動過濾床污水處理的裝置,其特征在于:它包括反應器本體、比重小于水的顆粒性的介質填料及可移動集水構件;反應器本體底部設置有曝氣器;反應器本體內部安裝攪拌器;反應器本體中下部側壁開設進水口。
比重小于水的顆粒性的介質填料具有一定機械強度、比表面積較大、形狀尺寸合適、掛膜后的比重仍然小于水,不僅作為微生物附著生長的載體,而且在序批式操作的出水階段作為過濾介質,充填率為反應器本體容積的40%~70%。
可移動集水構件的外周略小于反應器本體的內周,便于可移動集水構件相對于反應器本體的內壁可向上下自由移動;可移動集水構件對稱分為既可扣接又可分開的兩半,便于安裝和取出;可移動集水構件內置出水管;可移動集水構件的底部為篩網(wǎng),篩網(wǎng)的目數(shù)為16~100,便于讓出水階段過濾后的水自由通過而截留介質填料,篩網(wǎng)的中心開設供攪拌軸穿過的圓孔。
本發(fā)明采用上述技術方案后,主要有以下效果:
1.本發(fā)明結合了移動床生物膜法、序批式操作和深床過濾的技術優(yōu)勢,可在同一個反應器內實現(xiàn)除碳脫氮以及過濾分離懸浮物(包括懸浮的活性污泥)的目的,提高了污水處理的效率,減小了反應器的體積,特別適用于小微型鄉(xiāng)村生活污水的處理。
2.在裝置的設計上,創(chuàng)新地引入兼具移動床生物膜載體和深床過濾介質功能的比重小于水的顆粒性的介質填料,因此,在序批式的操作方式下,上一個運行周期的出水階段中被介質填料床層截留或吸附的懸浮物和活性污泥會在下一個運行周期的進水、曝氣和機械攪拌的作用下而重新脫落于混合液,避免了固定填料床過濾中須定期反沖洗操作的缺點。
四、附圖說明
圖1為本發(fā)明的實施例的一種序批式移動過濾床污水處理裝置的結構示意圖。
圖中,1、反應器本體,2、介質填料,3、可移動集水構件,4、曝氣器,5、攪拌器,6、進水口,7、出水管,8、可移動集水構件的底部的篩網(wǎng),9、篩網(wǎng)的中心供攪拌軸穿過的圓孔。
五、具體實施方式
為能清楚說明本技術方案的特點,下面通過一個具體實施方式,并結合其附圖,對本技術方案進行闡述。
如附圖1所示,序批式移動過濾床污水處理裝置由反應器本體1、介質填料2、可移動集水構件3組成。反應器本體1底部設置有曝氣器4;反應器本體1內部安裝攪拌器5;反應器本體1中下部側壁開設進水口6。介質填料2為聚丙烯再生塑料顆粒,掛膜前后比重均小于水,充填率為60%??梢苿蛹畼嫾?的材質為不銹鋼;可移動集水構件3內置出水管7;可移動集水構件3的底部的篩網(wǎng)8的目數(shù)為16,篩網(wǎng)8的中心開設供攪拌軸穿過的圓孔9。
如圖1所示,序批式移動過濾床污水處理過程中,在反應器本體1中投加介質填料2,在介質填料2上負載對污染物具有降解或礦化作用的生物膜,并保證掛膜后的介質填料2的比重仍然小于水;反應器本體1按照序批式操作的方式順序進行進水、反應、靜置和出水的操作,污水水流從反應器本體1中下部側壁進水口6進入,并在曝氣器4和攪拌器5提供的動力下與介質填料2混合均勻,通過介質填料2上自然生成的生物膜和活性污泥中的微生物的共同作用達到降解或礦化污染物的目的,在靜置和出水階段,停止曝氣和攪拌操作;在靜置階段,負載生物膜的介質填料2由于比重小于水而上浮,當上浮的介質填料2在水面上部形成一定厚度的床層時,使反應后的水相對于介質填料床層作向上的運動,通過介質填料床層的過濾作用強化對出水的固液分離,將透過介質填料床層的水采用可移動集水構件3和出水管7引出反應器本體1成為反應出水;完成出水后的反應器本體1進入下一個序批式的操作周期;反應出水可進一步進行消毒等操作。
本發(fā)明的技術特征不局限于上述的實施例,本領域的普通技術人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下,對本實施例所做的變化、改型、添加或替換,也屬于本發(fā)明的保護范圍。