申请日2015.04.27
公开(公告)日2016.11.23
IPC分类号C02F3/12
摘要
本发明属于污水处理领域，特别涉及一种集成序批式操作、移动床生物膜法和深床过滤的污水处理方法及其装置。其装置包括反应器本体、挂膜后比重小仍然于水的颗粒性的介质填料及可移动集水构件。反应器按照序批式的方式顺序进行进水、反应、静置和出水的操作，进水中的污染物在反应器中生物膜和活性污泥的共同作用下得到降解或矿化;在静置阶段，当负载生物膜的介质填料上浮形成一定厚度的床层时，使反应后的水相对于介质填料床层作向上的运动，通过介质填料床层的过滤作用强化对出水的固液分离，将透过介质填料床层的水引出反应器成为反应出水。完成出水后的反应器可进入下一个序批式的操作周期。本发明特别适用于小微型乡村生活污水的处理。
权利要求书
1.一种序批式移动过滤床污水处理方法，其特征在于：在反应器中投加比重小于水的颗粒性的介质填料，在介质填料上负载对污染物具有降解或矿化作用的生物膜，并保证挂膜后的介质填料的比重仍然小于水;在反应器内设置曝气和搅拌的装置，通过曝气和搅拌的共同作用，使介质填料与水混合均匀;反应器按照序批式的方式顺序进行进水、反应、静置和出水的操作，进水中的污染物在反应器中生物膜和活性污泥的共同作用下得到降解或矿化，在静置和出水阶段，停止曝气和搅拌操作;在静置阶段，当负载生物膜的介质填料上浮形成一定厚度的床层时，使反应后的水相对于介质填料床层作向上的运动，通过介质填料床层的过滤作用强化对出水的固液分离，将透过介质填料床层的水引出反应器成为反应出水;完成出水后的反应器进入下一个序批式的操作周期。
2.实现权利要求1所述的序批式移动过滤床污水处理方法的装置，其特征在于：它包括反应器本体(1)、介质填料(2)及可移动集水构件(3)。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：反应器本体(1)底部设置有曝气器(4);反应器本体(1)内部安装搅拌器(5);反应器本体(1)中下部侧壁开设进水口(6)。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：介质填料(2)的比重小于水、具有一定机械强度、比表面积较大、形状尺寸合适、挂膜后的比重仍然小于水，充填率为反应器本体容积的40%～70%。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：可移动集水构件(3)的外周略小于反应器本体(1)的内周，便于可移动集水构件(3)相对于反应器本体(1)的内壁可向上下自由移动;可移动集水构件(3)对称分为既可扣接又可分开的两半，便于安装和取出。
6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：可移动集水构件(3)内置出水管(7)，可移动集水构件(3)的底部为筛网(8)，筛网(8)的目数为16～100，便于让过滤后的水自由通过而截留介质填料，筛网(8)的中心开设供搅拌轴穿过的圆孔(9)。
说明书
一种序批式移动过滤床污水处理方法及其装置
一、技术领域
本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种集成序批式操作、移动床生物膜法和深床过滤的污水处理方法及其装置。
二、背景技术
移动床生物膜的污水处理方法通过在可悬浮的颗粒填料表面负载生物膜，保留了生物膜法较高污泥浓度、长泥龄和不需污泥回流等优点，同时又避免了固定床生物膜方法须定期反冲洗等缺点，是一种已得到推广应用的新型污水处理工艺。其主要缺点是单独的移动床生物膜方法通常不具备反硝化脱氮的能力，另外反应后的混合液还需进行沉淀或过滤的固液分离操作。
基于活性污泥法的序批式反应器方法是另外一种常见的污水处理工艺。其优点在于可以在同一个反应器内周期性地顺序进行进水、反应、沉淀和排水等操作，并可通过时序控制使反应器内交替呈现好氧和厌氧/兼氧的环境，以适应去除不同污染物的需求。由于常规的序批式反应器方法一般通过静置沉降实现反应后的泥水分离，有可能因沉降分离效果不好而影响反应器出水水质，并可能导致活性污泥大量流失而使反应器失效。
上述两种工艺的缺点在大规模污水处理中可能较易克服，但两种工艺均是小微型污水处理中常用的方法，在这种情况下，其局限性非常不利于进一步提高工艺的技术经济性能。
有一些发明专利上记载了在序批式反应器内加入可悬浮的颗粒填料，以提高污水处理的有机物和总氮去除效果(CN201010246280.6，CN201110428049.3)，但仍然没有解决固液分离效果不好的问题。
三、发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的缺点，提供一种集成序批式操作、移动床生物膜法和深床过滤的序批式移动过滤床污水处理方法及其装置。
本发明的技术方案如下：
一种序批式移动过滤床污水处理方法，其特征在于：在反应器中投加比重小于水的颗粒性的介质填料，在介质填料上负载对污染物具有降解或矿化作用的生物膜，并保证挂膜后的介质填料的比重仍然小于水;在反应器内设置曝气和搅拌的装置，通过曝气和搅拌的共同作用，使介质填料与水混合均匀;反应器按照序批式的方式顺序进行进水、反应、静置和出水的操作，进水中的污染物在反应器中生物膜和活性污泥的共同作用下得到降解或矿化，在静置和出水阶段，停止曝气和搅拌操作;在静置阶段，当负载生物膜的介质填料上浮形成一定厚度的床层时，使反应后的水相对于介质填料床层作向上的运动，通过介质填料床层的过滤作用强化对出水的固液分离，将透过介质填料床层的水引出反应器成为反应出水;完成出水后的反应器进入下一个序批式的操作周期;反应出水可进一步进行消毒等操作。
实现上述的序批式移动过滤床污水处理的装置，其特征在于：它包括反应器本体、比重小于水的颗粒性的介质填料及可移动集水构件;反应器本体底部设置有曝气器;反应器本体内部安装搅拌器;反应器本体中下部侧壁开设进水口。
比重小于水的颗粒性的介质填料具有一定机械强度、比表面积较大、形状尺寸合适、挂膜后的比重仍然小于水，不仅作为微生物附着生长的载体，而且在序批式操作的出水阶段作为过滤介质，充填率为反应器本体容积的40%～70%。
可移动集水构件的外周略小于反应器本体的内周，便于可移动集水构件相对于反应器本体的内壁可向上下自由移动;可移动集水构件对称分为既可扣接又可分开的两半，便于安装和取出;可移动集水构件内置出水管;可移动集水构件的底部为筛网，筛网的目数为16～100，便于让出水阶段过滤后的水自由通过而截留介质填料，筛网的中心开设供搅拌轴穿过的圆孔。
本发明采用上述技术方案后，主要有以下效果：
1.本发明结合了移动床生物膜法、序批式操作和深床过滤的技术优势，可在同一个反应器内实现除碳脱氮以及过滤分离悬浮物(包括悬浮的活性污泥)的目的，提高了污水处理的效率，减小了反应器的体积，特别适用于小微型乡村生活污水的处理。
2.在装置的设计上，创新地引入兼具移动床生物膜载体和深床过滤介质功能的比重小于水的颗粒性的介质填料，因此，在序批式的操作方式下，上一个运行周期的出水阶段中被介质填料床层截留或吸附的悬浮物和活性污泥会在下一个运行周期的进水、曝气和机械搅拌的作用下而重新脱落于混合液，避免了固定填料床过滤中须定期反冲洗操作的缺点。
