[發明專利]污水處理系統和污水處理方法

有效

• 申請號: 201510206827.2
• 申請日: 2015-04-27
• 公開（公告）號: CN104761106B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 楊帆;鮮于經緯;王娟;李軍
• 申請（專利權）人: 上海博亞環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 欒波

技術領域

本發明涉及污水處理領域，具體而言，涉及一種污水處理系統和污水處理方法。

背景技術

隨著工業和農業的大發展，水污染問題也日益嚴重。在我國，農業人口眾多，基礎設施薄弱，污水處理問題越來越多，也逐漸得到人們的關注。

村鎮污水主要由生活污水和農業廢水組成。生活污水成分比較固定，主要含有碳水化合物、蛋白質、氨基酸、脂肪等有機物，比較適合于細菌的生長，成為細菌、病毒生存繁殖的場所；但生活污水一般不含有毒性，且具有一定的肥效，可用來灌溉農田。

然而現實卻存在農村人口居住點分散，相對污水量較小，地方政府財力薄弱、無力進行大型的污水處理廠的建設等問題，使得污水問題長期得不到有效的治理。降低污水的排放量、處理的復雜程度和處理費用，對保護人居環境、促進農村經濟社會的可持續發展等具有重要的意義。

鑒于農村人口居住點分散的特點，針對不同的自然村莊的實際狀況，以新材料研發應用為切入口，以制造適合于邊緣村鎮的污水處理新技術、新產品為指導思想，結合現有的專利技術，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種污水處理系統，所述的污水處理系統具有占地面積小、污水處理速度快、能耗低、便于管理等優點。

本發明的第二目的在于提供一種污水處理的方法，該方法具有污水處理流程短、效率高等優點。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

一種污水處理系統，包括膜生物反應池；所述膜生物反應池內設置有生物轉籠，所述生物轉籠裝填有多孔空心生物球，所述多孔空心生物球內設置有生物棉球，所述生物棉球的表面螯合有鐵離子，所述生物棉球還包覆有用于分離污水中的活性污泥和大分子有機物的生物膜。

生物轉籠在膜生物反應池內的污水中旋轉，生物膜將活性污泥和大分子有機物分離，鐵離子在水體內產生極高化學活性的H、Fe²⁺，使水體中的長鏈大分子有機化合物斷鏈向小分子鏈的中間體轉化，有利于微生物分解；向膜生物反應池內加入好氧微生物、兼性生物菌群、專性厭氧菌的菌液，微生物將小分子鏈的中間體進一步分解掉。

生物棉球的表面螯合的鐵離子通過鐵碳、生物棉、酒精互相浸泡而成。所述鐵離子包括Fe²⁺和Fe³⁺。

生物膜鑲嵌有蛋白質和糖類(統稱糖蛋白)的磷脂雙分子層，起著劃分和分隔細胞和細胞器作用，也是與許多能量轉化和細胞內通訊有關的重要部位，生物膜上還有大量的酶結合位點。

用生物棉球為載體，在其表面形成生物膜，生物膜表面積大，可為微生物提供較大的附著表面，有利于加強對污染物的降解作用。其反應過程是：①基質(即菌液中含有的各種菌種)向生物膜表面擴散②在生物膜內部擴散③微生物分泌的酵素與催化劑發生化學反應④代謝生成物排出生物膜。

優選地，所述污水處理系統還包括用于產生伽馬射線的高能物理氧化反應器，所述高能物理氧化反應器設置在所述膜生物反應池的出口。

使用產生伽馬射線的高能物理氧化反應器，是為了將膜生物反應池處理完的水進行進一步處理，消毒殺菌，杜絕傳染性疾病病毒隨水體流動而擴散傳播面，經過氧化反應器氧化處理后的水體，病毒細菌得到充分的殺滅和抑制。

高能物理氧化反應器的主要原理為：高能粒子直接氧化技術是在電化學的基礎上，對金屬電極進行改性，在外接電場下，陽極涂層內電子開始遷移，帶動粒子、離子運動。帶電荷的粒子被積聚，在誘導激發下，成束對水溶液進行轟擊、排序，獲得新生態勢的氧化性自由基物，氯離子激發成次氯酸。這些強氧化性物質對水體中的污染物氧化分解。外加電場狀態下電子向陰極遷移，陰極釋放氫原子對水體中的污染物氧化還原反應。

進一步優選地，所述污水處理系統還包括儲水池，所述儲水池的入口與所述膜生物反應池的出口連通。

儲水池的設置實際上是為水產養殖而準備的。處理達標的水體可以直接排入現有的水系中。在條件具備后，可以添加儲水池作為魚塘或是蟹池等養殖基地，提高當地居民的經濟收入。

更加優選地，所述儲水池內設置有控制所述高能物理氧化反應器開閉的儲水池液位控制器。

儲水池液位控制器的設置主要是為了控制高能物理氧化反應器的工作時間，降低系統自身的能耗。

優選地，所述污水處理系統還包括調節池和提升水泵；所述調節池用于儲存污水，所述提升水泵將所述調節池內的污水輸送入所述膜生物反應池。

廢水通過收集進入調節池，在調節池內停留一段時間，經過水解、沉淀的初步處理后，不但提高了水體可生化性，也減少了懸浮物含量。