[發明專利]一種水網藻-膜生物復合污水處理裝置

有效

• 申請號: 202011638338.1
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112624527B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 劉廣民;邱曉雨;袁騰;賀蘭蘭;李夢涵;夏淑梅;黃金
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學煙臺研究院
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F3/32;C02F3/12;C02F101/10;C02F101/34;C02F101/30
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 李紅媛

一種水網藻?膜生物復合污水處理裝置，涉及一種膜生物復合污水處理裝置。本發明是要解決現有的污水處理方法反硝化脫氮與磷的生物聚集均需消耗COD，耗能造成大量CO₂釋放的技術問題。本發明將水網藻在圓盤上附著，圓盤對于底部污水可以起到分離器的作用，防止池下部的懸浮污泥流出。同時，水網藻通過光合作用產生的氧氣可以提高水中溶解氧濃度，提供底部生物膜所需溶解氧。本發明裝置采用交替光照形式，不僅可以滿足藻類的生物特性，而且可以加大污水處理效率，有利于藻類暗反應的進行。污水經過本發明的水處理裝置處理后水質質量明顯提高，COD去除率達到90％以上，同時藻類吸收利用污水中碳酸鹽，從而減少了污水中二氧化碳的排放。

技術領域

本發明涉及一種膜生物復合污水處理裝置。

背景技術

傳統污水處理方法有生物膜法，沉淀過濾法，活性炭吸附法等，污水處理的主要對象為有機物(WD)/氨氮和磷酸鹽。傳統上，COD和氨氮的脫除一般由生物氧化和硝化/反硝化完成；磷酸鹽或通過細菌的生物聚集、或靠化學沉淀去除。而傳統工藝存在弊端，例如剩余污泥量大；反硝化脫氮與磷的生物聚集均需消耗COD；耗能造成大量CO₂釋放，并進入大氣。

針對目前傳統處理工藝的弊端，生化二級處理除磷工藝會使大量的磷從污水中轉移到剩余污泥中，從根本上看，仍然不能消除磷對生態環境的影響。藻類是自養型生物，生長對廢水中營養要求較低，以光能作為能源利用氮(N)、磷(P)等營養物質合成復雜的有機質。因此，藻類可降低水體中的N、P含量，使污水中有害物質轉化為藻，并且由于其生長速度快，代謝迅速，吸附作用快而凈化效率高，利用藻類凈化污水對于環境保護領域的意義是很大的。上個世紀五十年代，微藻處理污水的理念被提出，近年來該項工藝受到越來越多的關注。微藻在自然環境中起著凈化自然水體的重要作用，微藻以水中氮磷和有機物等作為營養物質，以光能作為能源，以水作為電子受體，在光合作用下，微藻自身得到生長，同時水中氮磷和有機污染物質得以去除。微藻處理生活污水有很大的優勢，除了成本很低，不會產生二次污染外，收獲的微藻生物量價值也很高。微藻油脂含量很高(約為其干重的20％～50％，甚至有的微藻油脂含量高達80％)，使用微藻作為制備生物能源的原材料，具有很高的實用價值。此外大部分微藻除了可以生產生物油脂外，還可以生產類抗氧化劑、胡蘿卜素、多肽酶聚合物及固醇類物質。還可制備氫、沼氣、醇類、烴類等燃料，生產油脂的殘渣還可根據藻種特性用于生產食品、微藻蛋白、飼料、食用色素、顏料、肥料、土壤調節劑等副產品。可以說使用微藻深度處理污水，不僅運行費用低，而且產生的生物量的經濟價值也很高，所以微藻深度處理污水是一種經濟高效的處理工藝。利用微藻來處理污水，一方面可以有效去除廢水中的氮磷等污染物，減少環境污染，另一方面，因為微藻中含量有豐富的蛋白質、碳水化合物、葉綠素、類胡蘿卜素、維生素和油脂等，可將收貨后的生物質用作生物飼料、動物飼料、色素、營養品以及生物質能源產品。利用微藻處理廢水，具有成本低、能耗少、效益高的優點，是一項非常有開發潛力的環保工程技術。在污水深度處理領域中，使用最多的藻種主要有小球藻、柵藻、葡萄藻、水綿等，這些都屬于綠藻綱。水網藻屬于綠藻門綠藻綱綠球藻目水網藻科，由4～6個長筒形細胞相互連接構成。水網藻生長速度快，生長溫度范圍廣(5～40℃)，一般為自養型，可產生氧氣，對氮磷的吸收能力強，甚至可以富集鎘等重金屬元素。水網藻對氮磷的處理效果良好，同時其繁殖能力極強，可以用于改善富營養化水體以及深度處理污水強化去除水體中大量的氮磷污染物，同時水網藻對其它微藻的抑制作用可以保證水體中水網藻的均一，進而保證對污水的處理效果。利用水網藻處理廢水，具有成本低、能耗少、效益高的優點，是一項非常有應用前景的環保工程技術。藻類在污水處理中主要作用是放氧，有藻類產生的氧氣促成水體中細菌對污水的氧化，目前專利針對藻類處理污水方面很少，這是一項很有前景的污水資源化技術。

發明內容

本發明是要解決現有的污水處理方法剩余污泥量大、反硝化脫氮與磷的生物聚集均需消耗COD，耗能造成大量CO₂釋放的技術問題，而提供一種水網藻-膜生物復合污水處理裝置。