[發(fā)明專利]加壓固定床生物膜反應器污水處理工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710133336.5
• 申請日: 2007-10-18
• 公開（公告）號: CN101172702A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發(fā)明（設計）人: 鄭俊;王健;張師華;劉光春;王愛斌
• 申請（專利權）人: 鄭俊
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12
• 代理公司: 馬鞍山市金橋專利代理有限公司
• 代理人: 唐宗才

技術領域

本發(fā)明涉及一種在密閉的固定床生物膜反應器內采用加壓(非常壓)曝氣運行的污水處理工藝，能將生活污水和有機工業(yè)廢水處理至回用或達標排放標準。

背景技術

生活污水和有機工業(yè)廢水是導致我國水污染的主要因素，該類污(廢)水量大且分散，污(廢)水中主要含有的有機污染物和氮元素等排入地表水體后會進行氧化分解，在分解過程中消耗了水體中的大量溶解氧，最終使水體產(chǎn)生缺氧而使生活在水體中的魚類等水生動物無法呼吸而死亡，其尸體在水中厭氧分解產(chǎn)生硫化氫、甲烷等惡臭氣體，同時使水體發(fā)臭、發(fā)黑，使該水體流域環(huán)境狀況發(fā)生惡化，水體不斷受到污染導致我國很多地方出現(xiàn)了水源性缺水，大量污水的排放除導致水體污染外，也導致了水資源的浪費，所以采用合適的水處理工藝處理污水并將處理后的污水直接回用于生活或工業(yè)生產(chǎn)將十分必要，符合我國建設節(jié)約型社會的要求，也符合循環(huán)經(jīng)濟的要求。

長期以來我國對水污染問題非常重視，建設了大量的采用普通固定床生物膜反應器工藝的污水處理廠。

普通固定床生物膜反應器以顆粒填料及其上附著生長的微生物膜為主要處理介質，充分發(fā)揮微生物膜的生物代謝作用，并在外界依靠鼓風機鼓入空氣的供氧條件下，實現(xiàn)微生物在好氧條件下將有機污染物和氮在同一單元反應器內的去除，空氣中的氧向水中的傳遞量是控制有機物和氨氮生物降解反應的主要因素。

但現(xiàn)有的普通固定床生物膜反應器是在常壓狀態(tài)下通過鼓風機提供氧源，其供氧能力有限。因為空氣成分中氧氣的重量比為21％，而空氣從鼓風機鼓入并通過曝氣器釋放成小氣泡開始至氣泡上升到液面破裂的過程中，氣泡中的氧轉移到污水中約只占了空氣重量的5％，而占空氣重量約16％的氧未被利用而重新回到了大氣中，使得氧向污水中的轉移效率不高，一方面使得空氣中的氧未被充分利用，為達到一定的處理效果需增加氧的供給，從而增加了能耗；另一方面由于好氧生物反應速率受到污水中溶解氧濃度的限制，使得反應器有機負荷、生物降解效率不高，從而導致處理系統(tǒng)龐大，投資和運行費用增加。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種能夠提高污水中的飽和溶解氧濃度，優(yōu)化反應器內微生物需氧環(huán)境，在同一反應器內部實現(xiàn)對碳化和硝化效率的進一步提高的固定床生物膜反應器污水處理工藝。

本發(fā)明污水處理工藝的技術方案是由加壓固定床生物膜反應器主體和壓力控制和調節(jié)系統(tǒng)組成，加壓固定床生物膜反應器主體為密閉壓力容器，自下而上分別為緩沖區(qū)、承托濾板配水配氣系統(tǒng)、顆粒填料層、清水區(qū)、壓力空氣區(qū)以及由管道連接的氣水分離器組成；其中緩沖區(qū)位于反應器的下部，在緩沖區(qū)與顆粒填料層之間設有承托濾板配水配氣系統(tǒng)，氣水分離器通過管道與清水區(qū)相連，在壓力空氣區(qū)中安裝用來顯示和控制空氣壓力的壓力控制和調節(jié)系統(tǒng)，來自動動態(tài)調整空氣壓縮機的轉速，使其供給的氣量和壓力恰好滿足運行設定要求。

本發(fā)明污水處理工藝如下：

1、污水由進水管泵入加壓固定床生物膜反應器下部的緩沖區(qū)，同時來自壓縮空氣進氣管的壓縮空氣也同時進入緩沖區(qū)，氣、水混合并經(jīng)承托濾板配水配氣系統(tǒng)將氣、水混合物均勻分布于整個反應器截面并向上流動，流過承托濾板配水配氣系統(tǒng)上部填裝的密度大于水的顆粒填料層，通過顆粒填料層的過濾作用使出水清澈，使得最終出水中的有機物、氨氮、SS等指標達到回用或達標排放標準，從而使污水得到凈化進入清水區(qū)并由出水管導出并經(jīng)氣水分離器后由排水管排放或回用。

2、壓縮空氣從下至上經(jīng)顆粒填料層從清水區(qū)水面溢出后，滯留在壓力空氣區(qū)，并通過壓力控制和調節(jié)系統(tǒng)來穩(wěn)定壓力空氣區(qū)中的氣壓，使加壓固定床生物膜反應器運行時處于加壓狀態(tài)，以增大反應器內氣泡(氣相主體)的氧分壓來提高氣泡中的氧向水中傳遞的速率和量，從而提高氧在污水中的飽和溶解度，在壓力空氣區(qū)中的氣體壓力超過設定的工作壓力時會自動開啟泄壓，保證反應器不會因過壓而損害。

3、為使最終處理出水穩(wěn)定達標并節(jié)能，在加壓固定床生物膜反應器上部的壓力空氣區(qū)中安裝有壓力控制和調節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可自動動態(tài)調整空氣壓縮機的轉速，使其供給的氣量和壓力恰好滿足運行設定要求，使反應器始終處于穩(wěn)壓狀態(tài)，在保證出水水質的條件下最大程度地節(jié)能。