本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種利用微藻間歇處理污水的系統(tǒng)。
背景技術(shù):
利用微藻進(jìn)行污水處理的歷史追溯已久,早在20世紀(jì)50年代,Oswald等就提出利用微藻處理污水的設(shè)想。微藻生長(zhǎng)過程需要大量吸收氮(N)、磷(P)等營(yíng)養(yǎng)元素,可直接降低二/三級(jí)出水中N、P等污染物的含量, 通過固定二氧化碳(CO2)、產(chǎn)生氧氣(O2)、提高pH等間接作用,微藻還能創(chuàng)造出有效去除水中殘留有機(jī)物和病原性微生物的環(huán)境條件。 此外,微藻也具有吸附重金屬等有害物質(zhì)的能力. 因此,微藻具有成為污水深度凈化技術(shù)的良好潛力。
近年來,國(guó)內(nèi)外學(xué)者在開發(fā)微藻污水深度凈化和可再生能源生產(chǎn)潛力方面進(jìn)行了大量研究;在污水凈化機(jī)理、藻種篩選、反應(yīng)器設(shè)計(jì)、工藝條件控制及藻細(xì)胞加工利用等方面都取得了積極的進(jìn)展,然而,無論從污水凈化本身,還是能源生產(chǎn)來說,藻細(xì)胞的分離、采收都一直是一個(gè)懸而未決的基礎(chǔ)性技術(shù)難題. 微藻細(xì)胞一般小于30μm,帶負(fù)電荷,密度接近于水,這些特性使得藻細(xì)胞在水中往往處于穩(wěn)定的懸浮狀態(tài),很難像活性污泥那樣通過重力沉淀而實(shí)現(xiàn)自然分離. 結(jié)果,藻細(xì)胞會(huì)隨處理水大量流失,不僅二次污染處理水,而且導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)生物量難以大量維持(一般僅為0.2~0.6 g · L-1). 低的培養(yǎng)密度導(dǎo)致去除效率低下,使得處理效果穩(wěn)定性較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種利用微藻間歇處理污水的系統(tǒng),該系統(tǒng)能有效地降低二/三級(jí)出水中N、P等污染物的含量,同時(shí)實(shí)現(xiàn)微藻分離再次利用,而且隨著處理批次的增加,污水處理效率增加。
為了解決上述問題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是這樣的,一種利用微藻間歇處理污水的系統(tǒng),包括依進(jìn)水方向依次相連的微藻光生物反應(yīng)器 、微藻絮凝池和凈水池,所述的微藻光生物反應(yīng)器包括呈立式圓筒狀的罐體、套設(shè)在罐體上部并與罐體相通的集藻罩以及圍繞罐體四周的豎直設(shè)置的熒光燈管,所述的罐體由玻璃制成,上部開口,集藻罩呈半圓狀且直徑大于所述的罐體的直徑,所述的罐體內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置多個(gè)CO2曝氣頭,罐體底部設(shè)置飽和溶氣進(jìn)管,該飽和溶氣進(jìn)管與飽和溶氣罐相連,該飽和溶氣罐與空氣壓縮機(jī)相連,所述的集藻罩的側(cè)壁上設(shè)置有污水進(jìn)口,罐體下部的側(cè)壁上設(shè)置有出水口,該出水口與絮凝池相連,絮凝池上部設(shè)置有排液管,所述的排液管分為2路,一路與回流罐相連,另一路與凈水池相連,所述的回流罐通過回流管與CO2曝氣頭相連,回流罐底部與CO2壓縮機(jī)相連。
優(yōu)選地,所述的多個(gè)CO2曝氣頭沿著罐體內(nèi)側(cè)壁呈螺旋狀排列。
優(yōu)選地,所述的集藻罩底部與罐體頂端之間的高度差為10 ~ 50cm。
優(yōu)選地,所述的熒光燈管固定于支架上。
優(yōu)選地,所述的回流罐內(nèi)設(shè)置靜態(tài)混合器。
工作過程:待處理的污水自微藻光生物反應(yīng)器的集藻罩進(jìn)入罐體,經(jīng)微藻光生物反應(yīng)器的微藻接種口接種微藻,開啟熒光燈管和CO2曝氣頭進(jìn)行微藻培養(yǎng),微藻在生長(zhǎng)的過程中,污水中 氮、磷 被吸收,當(dāng)微藻的生物量達(dá)到0.1-0.5g/L時(shí),關(guān)閉CO2曝氣頭,打開溶氣進(jìn)管,飽和溶氣罐內(nèi)經(jīng)空氣飽和的溶氣水自罐體底部進(jìn)入,使微藻黏附于氣泡上,借氣泡上升的浮力強(qiáng)行使大部分微藻上浮進(jìn)入集藻罩內(nèi),下批次待處理污水自微藻光生物反應(yīng)器的集藻罩進(jìn)入罐體時(shí),帶動(dòng)集藻罩微藻進(jìn)入罐體,進(jìn)行下一輪的污水處理,此批次被微藻處理后的污水在下批次待處理污水進(jìn)入罐體前,進(jìn)入絮凝池,進(jìn)一步除去其中含有少量的微藻后,一部分進(jìn)入凈水池,另一部分進(jìn)入回流罐,此時(shí),同時(shí)通過CO2壓縮機(jī)將CO2壓縮到回流罐內(nèi)與凈化后的污水混合,最終以碳酸的形式被輸送回微藻光生物反應(yīng)器為微藻所利用。
有益效果:
1、該系統(tǒng)能有效地降低二/三級(jí)出水中N、P等污染物的含量,同時(shí)解決現(xiàn)有利用微藻進(jìn)行污水處理時(shí),微藻無法分離,采收再次利用的問題, 而且隨著處理批次的增加,微藻得到馴化的同時(shí),生物量得到積累,污水處理效率增加。
2、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,占地面積小,在微藻生物反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)污水的處理和微藻的回收,無需另外增加離心或過濾設(shè)備,投資小。
附圖說明
圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了加深對(duì)本發(fā)明的理解,下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述,該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
參見圖1,一種利用微藻間歇處理污水的系統(tǒng),包括依進(jìn)水方向依次相連的微藻光生物反應(yīng)器 1、微藻絮凝池2和凈水池3,所述的微藻光生物反應(yīng)器包括呈立式圓筒狀的罐體11、套設(shè)在罐體上部并與罐體相通的集藻罩12以及圍繞罐體四周的豎直設(shè)置的熒光燈管13,所述的熒光燈管13固定于支架上,所述的罐體11由玻璃制成,上部開口,所述集藻罩12呈半圓狀且直徑大于所述罐體11的直徑,所述的罐體12內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置多個(gè)CO2曝氣頭14,所述的多個(gè)CO2曝氣頭14沿著罐體內(nèi)側(cè)壁呈螺旋狀排列。罐體底部設(shè)置飽和溶氣進(jìn)管,該飽和溶氣進(jìn)管與飽和溶氣罐4相連,該飽和溶氣罐4與空氣壓縮機(jī)5相連,所述的集藻罩12的側(cè)壁上設(shè)置有污水進(jìn)口,罐體11下部的側(cè)壁上設(shè)置有出水口,該出水口與絮凝池2相連,絮凝池2上部設(shè)置有排液管,所述的排液管分為2路,一路與回流罐6相連,另一路與凈水池7相連,所述的回流罐通過回流管與CO2曝氣頭14相連,回流罐底部與CO2壓縮機(jī)8相連。
優(yōu)選地,所述的集藻罩12底部與罐體11頂端之間的高度差為10 ~ 50cm。
優(yōu)選地,所述的回流罐內(nèi)設(shè)置靜態(tài)混合器8。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。