[發(fā)明專利]一種低碳源污水的旋轉(zhuǎn)加芯式生物處理裝置及其使用方法

有效

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• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109384318B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發(fā)明（設計）人: 張毅敏;李志豪;許雪婷;高月香;朱月明;孔明;何濤
• 申請（專利權(quán)）人: 環(huán)境保護部南京環(huán)境科學研究所
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F3/28;C02F101/16
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發(fā)明公開了一種低碳源污水的旋轉(zhuǎn)加芯式生物處理裝置及其使用方法，包括組合框、若干個生物填料柱、旋轉(zhuǎn)托盤、旋轉(zhuǎn)軸和底座；組合框包括組合框骨架，組合框骨架的頂面可以打開和關(guān)閉；生物填料柱包括碳棒、套筒、纖維層和若干個葉片；碳棒裝在套筒內(nèi)，套筒的表面鏤空；纖維層包覆在套筒外，套筒可從纖維層中抽出；葉片位于纖維層的外側(cè)面，豎直設置；生物填料柱可拆卸地安裝在組合框內(nèi)；旋轉(zhuǎn)軸豎直設置在底座上，可以旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)托盤固定套在旋轉(zhuǎn)軸上，組合框置于旋轉(zhuǎn)托盤上；旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)托盤隨之旋轉(zhuǎn)，并帶動組合框和其內(nèi)部的生物填料柱轉(zhuǎn)動。本發(fā)明具有高效、可再生、環(huán)保等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，涉及一種低碳源污水的處理裝置，尤其涉及一種低碳源污水的旋轉(zhuǎn)加芯式生物處理裝置及其使用方法。

背景技術(shù)

我國各地地下水以及地表水污染中,硝酸鹽均是主要的污染指標,并且有逐年加重的趨勢。硝酸鹽和亞硝酸鹽可以在人體內(nèi)轉(zhuǎn)化為有“致癌、致變、致畸”的亞硝胺。因此，必須降低污水處理廠尾水與污染水體中硝酸鹽濃度，使水體達到水功能區(qū)的水質(zhì)標準。

近幾年來，低碳源廢水的排放量越來越多，且廢水的處理難以達到傳統(tǒng)脫氮工藝中反硝化對有機碳源的需求,導致脫氮效率低下。此外,面對能源危機、水資源緊缺等問題,污水資源化利用已經(jīng)成為社會發(fā)展的趨勢。因此對于含有較高有機碳源的廢水,更趨于將其中的有機物通過厭氧發(fā)酵轉(zhuǎn)化為能源性氣體甲烷進行利用。這樣的處理方式并不能有效的去除氮素,所以經(jīng)過厭氧預處理的污水成為了含低量有機物和高量氮素的低碳氮比廢水。綜上,無論是一些廢水中有機碳源的客觀缺乏,還是厭氧產(chǎn)能對有機碳源的進一步消耗,都需要投加碳源為微生物生長提供碳源和能源,反硝化菌利用該能源進行反硝化反應,降低水中所含有的硝酸鹽?，F(xiàn)有的外加碳源大體上可以分為三大類:以液態(tài)有機物為主的傳統(tǒng)碳源、可生物降解高分子聚合物及天然纖維素物質(zhì)。傳統(tǒng)生物脫氮后置反硝化工藝中,主要是外加甲醇或乙醇等液體有機物作為碳源,液體碳源存在投加量較難控制,反應速度較快,投加過量和未完全反應的問題，且可能進一步造成二次污染。人工合成高分子聚合物具有釋碳穩(wěn)定,脫氮效率較高的優(yōu)點,但較高的成本價格影響了其在實際工程中的廣泛應用。天然纖維素材料一直以其產(chǎn)量大,價格低,易獲取,處理效果佳的特性被廣大學者所認可。

現(xiàn)有應用于低碳源污水的生物處理技術(shù)不多。中國專利文獻CN102515359A公開的一種用于生物反硝化脫氮的天然中空網(wǎng)狀植物固體碳源的制備方法，是將包覆纏繞后的絲瓜絡放入有機纖維制成的空心填料球中得到用于生物反硝化脫氮的天然中空網(wǎng)狀植物固體碳源。該生物掛膜填料對氣泡和水流不能提供很好的切割作用，從而不能有效提高氧轉(zhuǎn)移速率和氧利用率，除此之外，該生物膜填料布氣布水不均勻，不能使得生物膜與污水中的污染物質(zhì)充分接觸，使用一段時間后容易出現(xiàn)堵塞、結(jié)團等問題，影響處理效果。有學者提出將PAN-基活性碳纖維氈作為內(nèi)芯包裹在一層透水透氣性好、機械強度高的超細有機纖維外夾層內(nèi)，制成了“毛圈+外夾層+內(nèi)芯”的三明治夾芯結(jié)構(gòu)的束狀纖維絲復合填料。并將纖維絲復合填料固定在不銹鋼支架上，形成懸掛式固定床，用于生活污水處理中試研究。活性碳纖維制作成本較高，工藝繁瑣，且不能重復利用，限制了其在實際工程中的廣泛應用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種低碳源污水的旋轉(zhuǎn)加芯式生物處理裝置及其使用方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種低碳源污水的旋轉(zhuǎn)加芯式生物處理裝置，包括組合框、若干個生物填料柱、旋轉(zhuǎn)托盤、旋轉(zhuǎn)軸和底座；組合框包括組合框骨架，組合框骨架的頂面可以打開和關(guān)閉；生物填料柱包括碳棒、套筒、纖維層和若干個葉片；碳棒裝在套筒內(nèi)，套筒的表面鏤空；纖維層包覆在套筒外，套筒可從纖維層中抽出；葉片位于纖維層的外側(cè)面，豎直設置；生物填料柱可拆卸地安裝在組合框內(nèi)；旋轉(zhuǎn)軸豎直設置在底座上，可以旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)托盤固定套在旋轉(zhuǎn)軸上，組合框置于旋轉(zhuǎn)托盤上；旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)托盤隨之旋轉(zhuǎn)，并帶動組合框和其內(nèi)部的生物填料柱轉(zhuǎn)動。