申请日2016.06.12
公开(公告)日2016.08.10
IPC分类号C02F3/34; C02F3/30; C02F101/34; C02F101/16; C02F101/30
摘要
本发明涉及一种固定床气化废水的处理方法，特别涉及一种用于处理固定床气化废水的多腔室复合生物载体及方法。一种用于处理固定床气化废水的多腔室复合生物载体，该多腔室复合生物包括外部框架、旋转板、第一从属框架、第二从属框架、包埋载体、大孔径多孔载体及小孔径多孔载体，外部框架、旋转板、第一从属框架及第二从属框架均为网状结构。本发明的多腔室复合生物载体，结合固定床生物膜技术和移动床生物膜技术的优势，合理构造好氧环境及缺氧微环境，防止优势菌流失，避免载体之间结块、磨损及堵塞，同步去除总酚、氨氮、总氮及COD。
权利要求书
1.一种用于处理固定床气化废水的多腔室复合生物载体，其特征在于，该多腔室复合生物包括外部框架(1)、旋转板(2)、第一从属框架(3)、第二从属框架(4)、包埋载体(5)、大孔径多孔载体(6)及小孔径多孔载体(7)，外部框架、旋转板、第一从属框架及第二从属框架均为网状结构，外部框架的内部由旋转板、第一从属框架、第二从属框架分隔成第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室四个腔室，第一从属框架、第二从属框架分别位于旋转板的两侧，第一腔室内设包埋载体，第二腔室内设小孔径多孔载体，第三腔室内设大孔径多孔载体，第四腔室内设大孔径多孔载体。
2.根据权利要求1所述的多腔室复合生物载体，其特征在于：所述外部框架是通过两个半球壳卡扣连接形成的球体，其内部中轴线上设有一个转轴(21)，外部框架与旋转板通过该转轴连接，旋转板可绕该转轴在外部框架内转动。
3.根据权利要求1所述的多腔室复合生物载体，其特征在于：所述旋转板为一个圆形薄板，旋转板与第一从属框架、第二从属框架通过卡扣固定，第一从属框架和第二从属框架与外部框架的内部留有间隙，该间隙尺寸小于包埋载体的直径。
4.根据权利要求1所述的多腔室复合生物载体，其特征在于：所述旋转板(2)孔径4~5mm，所述第一从属框架(3)网孔孔径4~5mm，所述第二从属框架(4)网孔孔径为12~15mm。
5.根据权利要求1所述的多腔室复合生物载体，其特征在于：所述包埋载体为直径5~6mm的球形聚乙烯醇凝胶载体，在所述第一腔室(11)中的填充率为15%~20%，所述大孔径多孔载体(4)孔径4~5.5mm、直径40~60mm，所述小孔径多孔载体(5)孔径0.8~2mm、直径20~30mm，大孔径多孔载体(4)和小孔径多孔载体(5)为球形聚氨酯载体。
6.一种采用权利1所述的多腔室复合生物载体处理固定床气化废水的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
①将多腔室复合生物载体投加到曝气装置内，使多腔室复合生物载体之间在曝气装置内呈球体外切状态并满填于曝气装置的上部限制网和下部限制网之间，形成固定床;
②投加活性污泥后进行闷曝养生及驯化，在微生物繁殖过程中，大孔径多孔载体吸附好养微生物，去除氨氮及有机物，小孔径多孔载体在内部为厌氧微生物提供缺氧微环境，去除总氮及大分子有机物;
③包埋载体、大孔径多孔载体及小孔径多孔载体在曝气过程中呈悬浮状态，第一从属框架带动旋转板及第二从属框架在曝气过程中绕转轴旋转，带动包埋载体、大孔径多孔载体及小孔径多孔载体移动，从而在各腔室内部形成移动床生物膜。
说明书
一种用于处理固定床气化废水的多腔室复合生物载体及方法
技术领域
本发明涉及一种固定床气化废水的处理方法，特别涉及一种用于处理固定床气化废水的多腔室复合生物载体及方法。
背景技术
国内外普遍采用预处理+生物处理+深度处理的工艺路线处理固定床气化废水，经脱酚蒸氨预处理后的废水仍含有高浓度氨氮、总酚及COD，这部分污染物需要通过生物处理技术进行有效去除，现有的生物处理技术包括活性污泥法和生物膜法两种。活性污泥法能去除酚类化合物及COD，但硝化细菌易受抑制，硝化作用不稳定，水力停留时间长，易发生污泥膨胀。生物膜法抗冲击负荷能力强，产泥量小，但常规载体的成本高，使用寿命短，缺氧区难以有效控制。比如，专利201010117070.7“一种集短程硝化、反硝化于一体的悬浮型生物载体及其制造方法”提供了一种高分子聚合物材料制成的网孔状海绵体，使得好氧的亚硝化菌和兼性反硝化菌共存于同一个生物载体上，但这类载体对所述兼性反硝化细菌的数量难以有效控制，总氮去除效果并不稳定，大量悬浮载体在曝气过程中互相拥挤摩擦，使用寿命有限。
因此，如何提供一种理想的生物载体，合理构造好氧环境及缺氧微环境，防止优势菌流失，避免载体之间结块、磨损及堵塞，同步去除总酚、氨氮、总氮及COD是本领域目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于处理固定床气化废水的多腔室复合生物载体，结合固定床生物膜技术和移动床生物膜技术的优势，合理构造好氧环境及缺氧微环境，防止优势菌流失，避免载体之间结块、磨损及堵塞，同步去除总酚、氨氮、总氮及COD。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种用于处理固定床气化废水的多腔室复合生物载体，该多腔室复合生物包括外部框架、旋转板、第一从属框架、第二从属框架、包埋载体、大孔径多孔载体及小孔径多孔载体，外部框架、旋转板、第一从属框架及第二从属框架均为网状结构，外部框架的内部由旋转板、第一从属框架、第二从属框架分隔成第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室四个腔室，第一从属框架、第二从属框架分别位于旋转板的两侧，第一腔室内设包埋载体，第二腔室内设小孔径多孔载体，第三腔室内设大孔径多孔载体，第四腔室内设大孔径多孔载体。包埋载体包埋脱酚菌。
多腔室复合生物载体在使用时，外部框架为固定状态，其内部的旋转板、第一从属框架和第二从属框架在曝气的气流带动下绕轴转动，从而使限定外部框架内部的包埋载体和吸附载体随之转动，形成移动床生物膜，腔室对内部载体的保护可避免载体之间的摩擦损耗和拥挤结块。本发明的多腔室复合生物载体，可合理构造好氧环境及缺氧微环境，防止优势菌流失，优化传质效果，避免载体之间结块、磨损及堵塞，同步去除总酚、氨氮、总氮及COD。
作为优选，所述外部框架是通过两个半球壳卡扣连接形成的球体，其内部中轴线上设有一个转轴，外部框架与旋转板通过该转轴连接，旋转板可绕该转轴在外部框架内转动。
作为优选，所述旋转板为一个圆形薄板，旋转板与第一从属框架、第二从属框架通过卡扣固定，第一从属框架和第二从属框架与外部框架的内部留有间隙，该间隙尺寸小于包埋载体的直径。
作为优选，所述旋转板孔径4～5mm，所述第一从属框架网孔孔径4～5mm，所述第二从属框架网孔孔径为12～15mm。
作为优选，所述包埋载体为直径5～6mm的球形聚乙烯醇凝胶载体，在所述第一腔室中的填充率为15%～20%，所述大孔径多孔载体孔径4～5.5mm、直径40～60mm，所述小孔径多孔载体孔径0.8～2mm、直径20～30mm，大孔径多孔载体和小孔径多孔载体为球形聚氨酯载体。
本发明与现有生物载体相比，具有以下优点和有益效果：
(1)充分结合了包埋载体和吸附载体的优势，形成稳定生物群落并提高生物反应的稳定性，利用包埋载体固定高效脱酚菌可有效减少脱酚菌的流失，利用不同孔径多孔载体的组合富集好氧菌及厌氧菌。
(2)腔室壁对内部载体形成保护层，既可避免多孔载体之间的接触磨损和微生物流失，又可避免多孔载体长期拥挤悬浮所造成的污堵，旋转板与第一从属框架、第二从属框架在曝气过程中的旋转可提高氧利用率，促进载体移动，优化传质效果，促进老化生物膜的脱落。
(3)通过对载体的复合配置强化所在生物处理装置的功能，简化工艺流程及装置数量，同步去除总酚、氨氮、总氮及COD。
