公布日：2024.03.22
申请日：2023.11.09
分类号：C02F3/28(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I
摘要
本发明公开了一种微生物固定床生物膜污水处理装置，装置采用6个独立单元罐体分散组合，污水在装置内部间接式逐级流动，通过回流系统等促使不同处理单元形成不同的生物膜生长环境，在独立单元内富集优势微生物菌种，分阶段分层次地降解污水中的污染物；其内部安装有管径和孔隙大小不一特殊材质制成的固定床填料，填料比表面积可以根据设计要求设计成参数在80~160m2/m3之间大小不一的比表面积，创造微生物稳定和吸附性优良的生长环境。本发明具有生物膜启动快、挂膜快，污泥产量少，除磷脱氮效率优于常规处理设备20%以上，水质稳定，抗冲击负荷强等特点，特别适应于河道、流域开展分散式污染处理，生态法高效脱氮除磷。
权利要求书
1.一种微生物固定床生物膜污水处理装置，包括高负荷生物反应罐（21）、低负荷生物反应罐（22）、回流罐（23）以及沉淀罐（24）,其特征在于：进一步包括厌氧罐单元（19）、缺氧罐单元（20）;所述厌氧罐单元（19）、缺氧罐单元（20）、高负荷生物反应罐（21）、低负荷生物反应罐（22）、回流罐（23）以及沉淀罐（24）为独立的罐体单元并依次组合连接，污水在独立的罐体单元之间逐级流动分层降解污水中的污染物；所述沉淀罐（24）的回流污泥与污水收集池（17）的提升污泥在所述厌氧罐单元（19）混合，所述污泥收集池（17）污泥由提升泵（16）提升到所述厌氧罐单元（19），所述沉淀罐（24）污泥经由污泥泵（15）回流到所述厌氧罐单元（19）和污泥池（18）；所述回流罐（23）内回流的污水经由回流管（8）流入到所述缺氧罐单元（20）中，所述缺氧罐单元（20）内均匀分布生长着反硝化细菌。
2.根据权利要求1所述的微生物固定床生物膜污水处理装置，其特征在于：所述厌氧罐单元（19）内设置有搅拌机（7），所述搅拌机（7）由搅拌机固定支架（5）固定在厌氧罐内；所述厌氧罐内微生物释放回流污泥中的聚磷菌的磷。
3.根据权利要求2所述的微生物固定床生物膜污水处理装置，其特征在于：所述厌氧罐单元（19）处理后的污水经由出水管（6）进入所述缺氧罐单元（20），缺氧罐内的反硝化细菌将所述回流罐（23）回流的硝态氮还原为氮气。
4.根据权利要求3所述的微生物固定床生物膜污水处理装置，其特征在于：所述缺氧罐单元（20）处理后的污水进入所述高负荷生物反应罐（21），在高负荷生物反应罐（21）内有机物分解小分子物质。
5.根据权利要求4所述的微生物固定床生物膜污水处理装置，其特征在于：所述高负荷生物反应罐（21）内处理的污水进入所述低负荷生物反应罐（22），所述低负荷生物反应罐（22）固定床填料的表面积大于所述高负荷生物反应罐（21）固定填料表面积，所述低负荷生物反应罐（22）内污水分解成CO2、H2O。
6.根据权利要求5所述的微生物固定床生物膜污水处理装置，其特征在于：经所述低负荷生物反应罐（22）处理后的污水进入所述回流罐（23），所述回流罐（23）内回流泵（12）提供回流动力，回流控制装置控制回流到缺氧罐单元（20）的回流液量。
7.根据权利要求6所述的微生物固定床生物膜污水处理装置，其特征在于：在所述缺氧罐单元（20）、所述高负荷生物反应罐（21）、所述低负荷生物反应罐（22）以及所述回流罐（23）内设置有打气管总成，所述打气管总成通过管路连接打气机，为在所述缺氧罐单元（20）、所述高负荷生物反应罐（21）、所述低负荷生物反应罐（22）以及所述回流罐（23）提供间歇性曝气，在所述缺氧罐单元（20）、所述高负荷生物反应罐（21）、所述低负荷生物反应罐（22）以及所述回流罐（23）底部分别设置有打气管总成支架（9），所述支架（9）将打气管总成分别固定在罐体底部。
8.根据权利要求7所述的微生物固定床生物膜污水处理装置，其特征在于：污水最后自流入所述沉淀罐（24），富磷污泥在所述沉淀罐（24）下部沉淀分离，用污泥泵（15）控制一部分污泥输送至所述污泥池（18）进行泥水分离，另一部分污泥回流至所述厌氧罐单元（19）进行生物除磷。
9.根据权利要求2所述的微生物固定床生物膜污水处理装置，其特征在于：独立单元罐体之间通过DN160管道连接，污水通过DN160管路实现连通。
10.根据权利要求9所述的微生物固定床生物膜污水处理装置，其特征在于：所述缺氧罐内部安装有填料固定支架，固定床填料容积为4.0m3，比表面积为80m2/m3;所述高负荷生物反应罐（21）内部安装固定床填料,其容积4.0m3，比表面积120m2/m3；所述低负荷生物反应罐（22）内部安装固定床填料，其容积4.0m3，比表面积160m2/m3；回流罐内部安装MBBR填料，其容积2.0m3，比表面积120m2/m3。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微生物固定床生物膜污水处理装置，以解决上述背景技术中提出的现有污水处理工艺所面临的一些问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本方案提供一种微生物固定床生物膜污水处理装置，包括高负荷生物反应罐、低负荷生物反应罐、回流罐以及沉淀罐；
进一步包括厌氧罐单元、缺氧罐单元；
所述厌氧罐单元、缺氧罐单元、高负荷生物反应罐、低负荷生物反应罐、回流罐以及沉淀罐为独立的罐体单元并依次组合连接，污水在独立的罐体单元之间逐级流动分层降解污水中的污染物；
所述沉淀罐的回流污泥与污水收集池的提升污泥在所述厌氧罐单元混合，所述污泥收集池污泥由提升泵提升到所述厌氧罐单元，所述沉淀罐污泥经由污泥泵回流到所述厌氧罐单元和污泥池；
所述回流罐内回流的污水经由回流管流入到所述缺氧罐单元中，所述缺氧罐单元内均匀分布生长着反硝化细菌。
进一步地，所述厌氧罐单元内设置有搅拌机，所述搅拌机由搅拌机固定支架固定在厌氧罐内；所述厌氧罐内微生物释放回流污泥中的聚磷菌的磷。
进一步地，所述厌氧罐单元处理后的污水经由出水管进入所述缺氧罐单元，缺氧罐内的反硝化细菌将所述回流罐回流的硝态氮还原为氮气。
进一步地，所述缺氧罐单元处理后的污水进入所述高负荷生物反应罐，在高负荷生物反应罐内有机物分解小分子物质。
进一步地，所述高负荷生物反应罐内处理的污水进入所述低负荷生物反应罐，所述低负荷生物反应罐固定床填料的表面积大于所述高负荷生物反应罐固定填料表面积，所述低负荷生物反应罐内污水分解成C2O、H2O。
进一步地，经所述低负荷生物反应罐处理后的污水进入所述回流罐，所述回流罐内回流泵提供回流动力，回流控制装置控制回流到缺氧罐单元的回流液量。
进一步地，在所述缺氧罐单元、所述高负荷生物反应罐、所述低负荷生物反应罐以及所述回流罐内设置有打气管总成，所述打气管总成通过管路连接打气机，为在所述缺氧罐单元、所述高负荷生物反应罐、所述低负荷生物反应罐以及所述回流罐提供间歇性曝气，在所述缺氧罐单元、所述高负荷生物反应罐、所述低负荷生物反应罐以及所述回流罐底部分别设置有打气管总成支架，所述支架将打气管总成分别固定在罐体底部。
进一步地，污水最后自流入所述沉淀罐，富磷污泥在所述沉淀罐下部沉淀分离，用污泥泵控制一部分污泥输送至所述污泥池进行泥水分离，另一部分污泥回流至所述厌氧罐单元进行生物除磷。
进一步地，独立单元罐体之间通过DN160管道连接，污水通过DN160管路实现连通。
进一步地，所述缺氧罐内部安装有填料固定支架，固定床填料容积为4.0m3，比表面积为80m2/m3；所述高负荷生物反应罐21内部安装固定床填料,其容积4.0m3，比表面积120m2/m3；所述低负荷生物反应罐22内部安装固定床填料，其容积4.0m3，比表面积160m2/m3；回流罐内部安装MBBR填料，其容积2.0m3，比表面积120m2/m3。
与现有技术相比，在本装置通过设置6个独立的污染物处理单元，最重要是提供了独立的厌氧罐单元、缺氧罐单元，同时利用回流技术从回流罐和沉淀罐中回流一部分处理后的污水，提高了厌氧罐单元以及缺氧罐单元污水的处理效率，同时装置整体的处理效率也达到了80％。具体在厌氧工艺中，回流后的混合物在厌氧罐中搅拌均匀，聚磷菌快速释放磷，并快速吸收低易降解的低分子有机物。在缺氧工艺中，反硝化细菌将内回流过来的硝态氮通过反硝化作用，快速地转化成氮气(N2)逸入到大气中，从而达到高效脱氮的目的。在好氧工艺中，硝化细菌将有机氮氨化，通过生物硝化作用转化成硝态氮；聚磷菌超量吸收磷，并通过剩余污泥的排放，将磷除去，除磷脱氮效率比常规生物膜处理工艺系统提高20％以上。高效微生物固定床污水处理装置工艺设计合理，性能优越，是一种具有污染物降解效率高、耐负荷冲击能力强等特点的处理装置，出水水质稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918—2002规定的一级A标准。
（发明人：何大明;李重九;尹建成;王云华）
