申请日2017.03.29
公开(公告)日2017.06.30
IPC分类号C02F3/10; C02F3/30; B01F13/02; B01F3/18; C02F101/10; C02F101/16
摘要
本发明提供一种用于污水处理的混合颗粒系统及其方法，包括接触器，所述接触器内包括气液固三相区，所述气液固三相区包括气相、液相和固相，所述液相为连续相，所述固相为混合颗粒，所述的混合颗粒包括轻颗粒和重颗粒。本发明在气液固流态化体系中，加入轻重混合颗粒，在气、液流体的作用下，使轻颗粒向下流化，重颗粒向上流化，使固体颗粒在垂直方向上达到均匀的分布，有利于附着于所述轻、重颗粒外表面的微生物充分与污水接触，促进生化反应的进行，且节省能量。
权利要求书
1.一种用于污水处理的混合颗粒系统，其特征在于：包括接触器，所述接触器内包括气液固三相区，所述气液固三相区包括气相、液相和固相，所述液相为连续相，所述固相为混合颗粒，所述混合颗粒包括轻颗粒和重颗粒，所述轻颗粒密度小于所述液相密度，所述重颗粒密度大于所述液相密度，所述混合颗粒至少能够通过其表面携带微生物。
2.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的混合颗粒系统，其特征在于，优选的，所述接触器内还包括液固两相区，所述液固两相区包括液相和固相。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于污水处理的混合颗粒系统，其特征在于，所述轻颗粒的密度均一或非均一，所述轻颗粒的尺寸均一或非均一，所述重颗粒的密度均一或非均一，所述重颗粒的尺寸均一或非均一，所述混合颗粒分散于所述液相中，所述气相自下而上流动。
4.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的混合颗粒系统，其特征在于：所述轻颗粒至少包括两种密度或尺寸，所述重颗粒至少包括两种密度或尺寸。
5.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的混合颗粒系统，其特征在于：所述轻颗粒的密度大于等于所述液相密度的80%且小于所述液相密度，所述重颗粒的密度小于等于所述液相密度的120%，所述轻颗粒和所述重颗粒的总体积在所述气液固三相区中的体积分率小于等于30%。
6.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的混合颗粒系统，其特征在于：在所述气液固三相区中，所述气相的体积分率小于等于25%。
7.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的混合颗粒系统，其特征在于：所述气液固三相区内设有气体分布器;优选在三相区的下部设置气体分布器。
8.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的混合颗粒系统，其特征在于：所述接触器的环境为厌氧环境、缺氧环境或好氧环境。
9.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的混合颗粒系统，其特征在于：所述接触器的形状是规则壳体或不规则壳体，优选的，规则壳体为长方壳体，所述长方壳体的上端面全封闭、部分封闭或全部开放。
10.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的混合颗粒系统，其特征在于：所述接触器内还设有微通道，所述微通道包括若干层填料，每层所述填料包括若干通道单元，每层的所述通道单元交错设置，优选的，所述微通道设置于接触器的下部。
11.根据权利要求10所述的一种用于污水处理的混合颗粒系统，其特征在于：所述通道单元为立方体形通道、长方体形通道或其它形状通道。
12.一种利用权利要求1-11任一项所述的混合颗粒系统处理污水的方法，其特征在于：将污水通入所述混合颗粒系统中，并将处理后的污水从所述混合颗粒系统中排出。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：使用多个所述混合颗粒系统，其中，任意一个所述混合颗粒系统与至少一个其他的混合颗粒系统之间设有液体流通管路。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于：在所述混合颗粒系统中，所述混合颗粒连续或间歇地加入和取出。
15.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于：在所述混合颗粒系统中，所述液相连续或间歇地加入和取出。
16.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于：从所述气液固三相区的上方加入所述液相。
17.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于：当所述接触器内环境为厌氧环境或缺氧环境时，间歇地曝气所述气相;当所述接触器内环境为好氧环境时，间歇或连续地曝气所述气相。
说明书
一种用于污水处理的混合颗粒系统及其方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，尤其是涉及一种用于污水处理的混合颗粒系统。
背景技术
随着人口的增长和经济的发展，我国对水资源的需求会越来越大，废水排放量也随之增加，这些造成了我国的水资源形势岌岌可危。目前，越来越多的企业开始运用绿色技术，尽量减少废物产生，以此来提高水质质量，但其效果仍未太明显。为了使得水资源能够可持续发展，必须对排放的废水进行处理，将废水变为可用水，由此可见，废水处理技术是非常重要的，尤其现今的就地废水处理技术太少，不能使得废水及时有效地被处理，从而使得水污染日益增重，水质质量逐渐降低。
废水主要来源于生活废水、工业废水、畜禽养殖场废水及农业废水等，废水的主要指标为化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、氨氮以及总磷等，其中含有能促进水生植物生长的各种营养物质、能致病的病原体微生物以及可能致癌或基因突变的有毒化合物，因此，从保护人类健康和保护环境角度出发，在废水重新利用或直接排入环境之前，必须对其进行处理。处理废水的方法有很多，按其作用原理可分为物理法、化学法、物理化学法、生物法四种，处理废水时可同时运用这些方法，其中生物法是最经济有效的处理方法，因而被广泛采用。目前，在国内的大部分传统废水处理厂中，生物法处理废水技术采用的是活性污泥法，比如氧化沟活性污泥法、A-B活性污泥法、SBR序批式活性污泥法、投料式活性污泥法等，虽然处理效果能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的要求，但这些方法有机负荷低、微生物浓度低、耐冲击负荷能力弱、剩余污泥产量大，易产生污泥膨胀，造成处理效率低、能耗高、剩余污泥量大，从而使得装置体积大，占用空间多，因此需要一种更加高效、节能的污水处理技术。
固体流态化技术是一种新型的污水处理工艺，它将传统的活性污泥法和生物膜法有机结合并引入化工流态化技术，具有高负荷、高效率等特点。固体颗粒上附着微生物，通过流态手段使固体颗粒悬浮于污水系统中，由于颗粒具有较大的比表面积可有效地提高系统中微生物的浓度，从而提高水处理效率，整个体系中污泥产量低，有机负荷高。在流态化应用中，固体颗粒的选择是影响污水处理效率的关键因素之一，传统的固体流态化体系一般选用密度大于水的重颗粒作为固相，若要维持重颗粒的流化需要消耗较多的能量，液体回流比大，具在轴相上容易存在颗粒分布不均。因此现今需要找到合适的固体颗粒应用到流态化污水处理中，从而节约能量。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种用于污水处理的混合颗粒系统。为达到上述目的，本发明公开了如下技术方案：
一种用于污水处理的混合颗粒系统，其特征在于：包括接触器，所述接触器内包括气液固三相区，所述气液固三相区包括气相、液相和固相，所述液相为连续相，所述固相为混合颗粒，所述混合颗粒包括轻颗粒和重颗粒，所述轻颗粒密度小于所述液相密度，所述重颗粒密度大于所述液相密度，所述混合颗粒至少能够通过其表面携带微生物。
此外，本发明还公开了一种利用所述的混合颗粒系统处理污水的方法，其特征在于：将污水通入所述混合颗粒系统中，并将处理后的污水从所述混合颗粒系统中排出。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：在气液固流态化体系中，加入轻、重混合颗粒，在气、液流体的作用下，使轻颗粒向下流化，重颗粒向上流化，使固体颗粒在垂直方向上达到均匀的分布，有利于包覆于所述轻、重颗粒外的微生物充分与污水接触，促进生化反应的进行，且节省能量。
本发明提供了一种用于污水处理的混合颗粒流动系统，使用该系统进行污水处理，可有效提高微生物浓度，具有处理效率高，能量消耗少，污泥产量低，有机负荷小、空间利用率高等优点。混合颗粒悬浮系统包括气液固三相区，所述的气液固三相区包括气相、液相和固相。液相为所处理的污水;气相为空气，空气一则为系统提供足够的氧气，二则提供动力使颗粒得到充分的混合;固相选用混合颗粒，混合颗粒由轻颗粒和重颗粒组成，混合颗粒所携带的微生物，用于处理污水。
