公布日：2023.04.04
申请日：2022.11.29
分类号：C02F3/30(2006.01)I;C02F1/463(2006.01)I;C02F9/00(2023.01)I
摘要
本发明公开了一种电絮凝耦合厌氧曝气生物流化床生化低温污水处理装置，旨在进一步的提升污水处理装置抵抗低温的能力，提高净水能力。该发明包括电凝絮单元和生物处理单元，生物处理单元包括依次连接的厌氧池、缺氧池和微好氧池，微好氧池包括若干单元池，缺氧池和各个单元池连通，所述微好氧池中设有MBBR悬浮填料，利用MBBR工艺的特性，在低温环境下维持处理效率，通过设置多个微好氧池的单元池，在能耗不变的前提下，提高污水的处理量，利用MBBR工艺中的填料破坏微好氧池中的丝状菌，维持菌胶团的优势地位。
权利要求书
1.电絮凝耦合厌氧曝气生物流化床生化低温污水处理装置，其特征是，包括电凝絮单元和生物处理单元，生物处理单元包括依次连接的厌氧池、缺氧池和微好氧池，微好氧池包括若干单元池，缺氧池和各个单元池连通，所述微好氧池中设有MBBR悬浮填料。
2.根据权利要求1所述的电絮凝耦合厌氧曝气生物流化床生化低温污水处理装置，其特征是，微好氧池的环境溶解氧浓度控制在0.3-1.0mg/L。
3.根据权利要求1所述的电絮凝耦合厌氧曝气生物流化床生化低温污水处理装置，其特征是，电凝絮单元位于厌氧池或缺氧池中。
4.根据权利要求3所述的电絮凝耦合厌氧曝气生物流化床生化低温污水处理装置，其特征是，电凝絮单元与生物处理单元电导通。
5.根据权利要求1所述的电絮凝耦合厌氧曝气生物流化床生化低温污水处理装置，其特征是，单元池设有出水管道，单元池在靠近出水管道位置设有推流器，单元池通过出水管道连接的生物池设有防堵结构，防堵结构使得出水管道间歇式地连通。
6.根据权利要求5所述的电絮凝耦合厌氧曝气生物流化床生化低温污水处理装置，其特征是，防堵结构包括驱动器、转动盘、摆臂以及堵水块，转动盘转动连接在生物池的侧壁上，驱动盘传动连接转动盘，摆臂铰接连接在转动盘的偏心位置，摆臂的另一端转动连接堵水块，所述堵水块包括堵水前段和堵水后段，堵水前段的横截面较出水管道更小，堵水后段的截面形状与出水管道的横截面适应，驱动盘驱动堵水块在出水管道中往复运动，当堵水后段完全脱离出水管道时出水管道处于连通状态，当堵水后段处于出水管道中时出水管道处于封闭状态。
7.根据权利要求6所述的电絮凝耦合厌氧曝气生物流化床生化低温污水处理装置，其特征是，堵水块在行程极限时，所述堵水块至少有一部分伸出出水管道。
8.根据权利要求5所述的电絮凝耦合厌氧曝气生物流化床生化低温污水处理装置，其特征是，防堵结构包括驱动器、转动盘、摆臂以及堵水块，转动盘转动连接在生物池的侧壁上，驱动盘传动连接转动盘，摆臂铰接连接在转动盘的偏心位置，摆臂的另一端转动连接堵水块，堵水块包括靠近单元池的堵水前段和远离单元池的堵水后段，堵水前段的横截面形状与出水管道的横截面形状适应，堵水后段的横截面较出水管道更小，堵水前段伸出出水管道且堵水前段的的端部设有推料罩，当堵水前段完全脱离出水管道时出水管道处于连通状态，当堵水前段至少有一部分处于出水管道时出水管道处于封闭状态。
9.根据权利要求1或3或4所述的一种电絮凝耦合厌氧曝气生物流化床生化低温污水处理装置，其特征是，电凝絮单元包括阳极板和阴极板，阳极板和阴极板通过直流电源电连接，阳极板的材料为铝或铁。
10.根据权利要求1所述的电絮凝耦合厌氧曝气生物流化床生化低温污水处理装置，其特征是，还包括预处理单元，所述预处理单元包括依次连接的格栅和隔油调节池。
发明内容
本发明在现有的MBBR工艺的基础上提供了一种电絮凝耦合厌氧曝气生物流化床生化低温污水处理装置，它能进一步的提升污水处理装置抵抗低温的能力，提高净水能力。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种电絮凝耦合厌氧曝气生物流化床生化低温污水处理装置，包括电凝絮单元和生物处理单元，生物处理单元包括依次连接的厌氧池、缺氧池和微好氧池，微好氧池包括若干单元池，缺氧池和各个单元池连通，所述微好氧池中设有MBBR悬浮填料。
本申请通过电凝絮工艺和生物处理工艺结合的方式来处理污水。电凝絮工艺具体包括金属阳极和石墨阴极，在阴极和阳极之间通直流电，以牺牲阳极金属电极产生阳离子凝絮剂，通过凝聚、浮除、还原和氧化分解将污染物从水体中分离。
电凝絮工艺具有操作简单、污泥产量少、磷去除率高、水力停留时间短，弥补了生物除磷的不足，颗粒去除效率高、集约化的处理设施、运行成本低以及具备全部自控的潜力。
生物处理工艺采用活性污泥工艺，具体的，包括厌氧池、缺氧池和微好氧池，微好氧池的溶氧量介于厌氧池和好氧池之间，微好氧工艺融厌氧、好氧、兼氧环境于同一反应器，相比单纯好氧，其体系中微生物更加全面(厌氧、好氧、兼氧菌并存)，各种微生物共同协同作用，共同完成污水的降解，微好氧工艺对设备的要求更低，由于曝氧量的减少，使得能耗更低。
MBBR工艺包括密度接近水的悬浮填料，各类微生物附着在悬浮填料上挂膜。生物膜上的微生物不同，生物膜靠近外层的区域生活着好氧微生物，里层的区域生活着厌氧微生物，沿着生物膜的外层到内层，氧气含量逐渐减少，与内部微生物适应。这样每个载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，从而提高了处理效果。
本申请将微好氧池分为若干单元池，首先适应MBBR工艺需要的流体优化、减少死区的水池造型，其次将原本用于为好氧池曝气的能源均分用于各个单元池，在能耗不变的前提下，提高了污水处理装置单位时间的处理能力，以空间换时间，在低温下提供与常温下污水处理装置相近的处理量。
微好氧池中的全面的微生物种类使得微好氧池也可以起到厌氧池、缺氧池的功能，因此，可以减少厌氧池、缺氧池的水力停留时间，提高处理装置应对冲击的能力。
作为优选，微好氧池的环境溶解氧浓度控制在0.3-1.0mg/L。微好氧池培育相应的微好氧活性污泥，兼顾厌氧、好氧、兼氧菌，微好氧活性污泥工艺(Microaerobicactivatedsludge,MAS)替换传统的厌氧、好氧生物处理工艺中的好氧段。这一工艺会增加丝状菌，丝状菌的增加会抑制起到净化作用的菌胶团的繁殖和活性。而MBBR工艺中的填料在运动的过程中也会打断丝状菌,巩固菌胶团的优势地位。
作为优选，电凝絮单元位于厌氧池或缺氧池中。上述结构将两池并作一池，减少了对空间的占用，提高了空间的利用率。
作为优选，电凝絮单元与生物处理单元电导通。在适应电场强度下，微生物的细胞膜通透性可能会增强，其离子通道蛋白也会受到影响，这样更容易对环境中的营养物质进行运输；适应电场也会积极影响微生物体内的酶的活性，提高微生物的处理能力；此外，适应电场也会加快细胞的有丝分裂，促进微生物繁殖。上述结构通过将电凝絮单元与生物处理单元电导通，使得电凝絮单元产生的电流作用于生物处理单元中的微生物，从而提高了生物处理单元的生物活性。
作为优选，单元池设有出水管道，单元池在靠近出水管道位置设有推流器，单元池通过出水管道连接的生物池设有防堵结构，防堵结构间歇式地连通出水管道。MBBR工艺中，填料会产生堆积，影响微生物的反应效率，堆积容易发生在死角和出水位置。上述结构通过在出水管道位置附近设置推流器以及间歇连通的出水管道，降低出水对填料的“引力”，在出水管道处于封闭状态时，推流器推动流体将填料推开，由此破坏填料的堆积状态。
作为优选，防堵结构包括驱动器、转动盘、摆臂以及堵水块，转动盘转动连接在生物池的侧壁上，驱动盘传动连接转动盘，摆臂铰接连接在转动盘的偏心位置，摆臂的另一端转动连接堵水块，所述堵水块包括堵水前段和堵水后段，堵水前段的横截面较出水管道更小，堵水后段的截面形状与出水管道的横截面适应，驱动盘驱动堵水块在出水管道中往复运动，当堵水后段完全脱离出水管道时出水管道处于连通状态，当堵水后段处于出水管道中时出水管道处于封闭状态。在上述特征中，通过设置曲柄摇杆机构，将转动盘的回转运动转化为堵水块的往复运动。堵水前段的截面较出水管道的截面更小，水进入到堵水前段和出水管道之间，当堵水后段完全脱离出水管道时，此时单元池和生物池连通，生物池中的水进入到单元池中。当堵水后段进入到出水管道中，此时的出水管道处于封闭状态。
作为优选，堵水块在行程极限时，所述堵水块至少有一部分伸出出水管道。在行程极限，具体的，堵水块远离单元池的一端最远离生物池的一端位置时，堵水前段伸入到单元池中，将堆堵在出水管道管道口的填料推散。
作为优选，防堵结构包括驱动器、转动盘、摆臂以及堵水块，转动盘转动连接在生物池的侧壁上，驱动盘传动连接转动盘，摆臂铰接连接在转动盘的偏心位置，摆臂的另一端转动连接堵水块，堵水块包括靠近单元池的堵水前段和远离单元池的堵水后段，堵水前段的横截面形状与出水管道的横截面形状适应，堵水后段的横截面较出水管道更小，堵水前段伸出出水管道且堵水前段的的端部设有推料罩，当堵水前段完全脱离出水管道时出水管道处于连通状态，当堵水前段至少有一部分处于出水管道时出水管道处于封闭状态。上述特征使得防堵块在运动过程中，退料和连通一体，在将填料推开时出水管道才处于连通状态，更好避免填料在出水管道附近堆积。
作为优选，电凝絮单元包括阳极板和阴极板，阳极板和阴极板通过直流电源电连接，阳极板的材料为铝或铁。通过牺牲阳极的金属，产生相应的金属离子凝絮剂，通过凝聚、浮除、还原和氧化分解将污染物从水体中分离，达到净化水体的一种技术。电解产生的活性物质如氧气、氯气和氢氧根离子分解污水中的BOD5、COD、NH3-N等。其中，铝板的处理效果更佳，铁板则更为便宜。
作为优选，还包括预处理单元，所述预处理单元包括依次连接的格栅和隔油调节池。格栅可以去除粒径超过5mm的大颗粒悬浮物质,在隔油调节池中加入药剂除去大部分的油脂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：(1)利用MBBR工艺的特性，在低温环境下维持处理效率；(2)通过设置多个微好氧池的单元池，在能耗不变的前提下，提高污水的处理量。
(3)利用MBBR工艺中的填料破坏微好氧池中的丝状菌，维持菌胶团的优势地位；(4)电凝絮放电在起到凝絮作用之外提高微生物的活性。
(5)在单位池的出水管道设置防堵结构，防堵结构使出水管道间歇式导通配合附近的推流器破坏MBBR填料的堆积现象。
（发明人：王敏;同现鹏;黄崇鸿;汪召楼;张杰;张建;王则寒;余晓;王雷;梁尚文）
