CN101456621A - 一种生物填料及其水处理工艺 - Google Patents

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CN101456621A CNA2009100764207A CN200910076420A CN101456621A CN 101456621 A CN101456621 A CN 101456621A CN A2009100764207 A CNA2009100764207 A CN A2009100764207A CN 200910076420 A CN200910076420 A CN 200910076420A CN 101456621 A CN101456621 A CN 101456621A
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Abstract

本发明属于水处理技术领域，提供一种生物填料及其水处理工艺，该种生物填料为一空心腔体，所述空心腔体一端设有至少一个排泥孔，其另一端还可加设至少一个排气孔，所述空心腔体可通过整体注塑而成，也可以由支撑骨架与挂膜材料连接组合而成。采用本发明提供的生物填料进行水处理工艺时，将其以一定数量布置安装于生化池中，由于该生物填料空心腔体内外溶解氧浓度不同，在微生物培养挂膜后，空腔填料的内外微生物功能不同，随着生物填料在水体中的摇摆或/和变形的方式，空腔内外的水通过排泥孔和排气孔等间隙进行传质，从而实现了在同一区域内的硝化和反硝化脱氮的同步进行，在实现微生物膜法脱除有机污染物的同时，还大大提高了填料的脱氮性能。

Description

一种生物填料及其水处理工艺
技术领域
本发明属于水处理技术领域，特别是涉及一种生物填料及其水处理工艺。
背景技术
目前对于污水中的氨氮污染物，其脱除原理是通过硝化作用(将氨氮氧化成硝酸盐氮)和反硝化作用(将硝酸盐氮还原为氮气)实现的。由于硝化菌生长需要溶氧浓度较高，反硝化菌生长的环境需要溶氧较低，所以目前主要处理方法有三种：
方法一(如缺氧好氧活性污泥法)：在池体内设置缺氧区，将好氧硝化后的污水混合液通过循环***打到缺氧区，此类方法缺点为能耗较高，且经常出现碳源缺乏脱氮效果差的情况；
方法二(如序批式活性污泥法)：通过在好氧区进行间歇曝气，创造一定时段的缺氧环境，但此方法也影响到好氧菌的正常生长和繁殖，影响整体的处理效果，其池体有效反应时间仅按曝气时间来计，池体利用率一般为50％左右；
方法三(如生物接触氧化法或曝气生物滤池工艺)：通过在好氧区投加生物填料，依据填料上所附着生物膜浅层和深层的微生物获得的不同溶氧量进行生物膜表层微生物的硝化和深层微生物的反硝化作用，此方法的缺点是当形成生物膜变厚时，随着内层微生物脱氮性能的增强，由于内层微生物营养获得较少，营养缺乏，处于内源代谢期，导致生物膜附着性能较差，容易脱落，因此脱氮能力不高，效果也不稳定。
发明内容
鉴于以上问题，本发明的主要目的在于提供一种生物填料及其水处理工艺。该生物填料内外包括好氧区和缺氧区，可以有效的同时实现硝化和反硝化，采用该生物填料来进行水处理，具有效果佳、能耗低、效率高等优点。
为了达到以上目的，本发明提供的该种生物填料，其为一空心腔体，所述空心腔体一端设有至少一个排泥孔，其中：
所述空心腔体可通过整体注塑而成，也可以由支撑骨架与挂膜材料连接组合而成，而所述挂模材料可通过粘接、穿接、栓接等方式与支撑骨架固定连接；
所述空心腔体优选为球型、椭球型、圆柱型、多边型等；
所述挂膜材料优选为丝、布、网或片等，其材质软硬皆可，优选为软材质，以实现该生物材料在水中受水流影响自动变形；
所述空心腔体的腔内壁具有一定坡度，以便于排出泥渣；
另外，所述空心腔体还可以设有至少一个排气孔，以将腔体内微生物代谢产生的各种气体以及意外进入腔体的空气气泡排出填料，所述排气孔的位置优选为所述排泥孔相对的一端；
再者，所述空心腔体内部可再设有若干个子腔；所述支撑骨架的内外表面也可以通过增加压纹、毛刺、叶片以及附着纤维丝等方式增大挂膜面积和微生物量；
所述空心腔体的最大直径优选为5mm-300mm。
采用本发明提供的该种生物填料进行水处理工艺时，将该种生物填料以一定数量布置安装于生化池中，由于该生物填料空心腔体内外溶解氧浓度不同，在微生物培养挂膜后，空腔填料的内外微生物功能不同，内部微生物以缺氧微生物为主，随着生物填料在水体中的摇摆或/和变形的方式，空腔内外的水通过排泥孔(和排气孔)等间隙进行传质，从而实现了在同一区域内的硝化和反硝化脱氮的同步进行，在实现微生物膜法脱除有机污染物的同时，还可以大大提高了填料的脱氮性能。
上述安装生物填料时，当生物填料比重大于水的比重时，宜固定所述排泥孔相对的一端，使之悬挂在水中，当生物填料比重小于水的比重时，宜固定所述排泥孔一端，使之悬浮于水中。
本发明具有以下有益效果：
污水处理池体中投加本发明提供的生物填料后，池体内不需另设缺氧区和好氧区，也不需设置好氧缺氧区水力循环动力，通过填料的摇摆和/或变形，实现该生物填料小环境下水体流动和污染物质交换，使水中各种单一好氧条件下难以彻底脱除的污染物(如难降解污染物、氨氮)借助生物填料腔体内外不同类型微生物的作用下高效去除。
采用本发明提供的生物填料进行水处理工艺时，该生物填料创造了两种环境，两种区域生长的微生物功能比较专一，工作过程中动力消耗小，因此可以保证较小的处理能耗下(可以降低能耗成本0.05元/m3以上)，对氨氮等污染物去除高效(可以提高脱氮效率50％以上)。同时还具有污泥产量小，脱氮过程对碳源要求不严格等优点，另外，本工艺增加缺氧环境，还可提高聚磷菌除磷的能力，通过缺氧微生物对难降解有机物的水解，提高了生物池内难降解高分子有机污染物的去除率。
附图说明
图1为本发明提供的生物填料的一种实施例示意图；
图2为本发明提供的生物填料的另一种实施例示意图；
图3为本发明提供的生物填料的再一种实施例示意图；
图4为本发明提供的生物水处理工艺中生物填料的一种安装示意图；
图5为本发明提供的生物水处理工艺中生物填料的另一种安装示意图；
图6为本发明提供的生物水处理工艺中生物填料的再一种安装示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例及附图对本发明进一步说明，但不作对本发明的限定：
本发明提供的该种生物填料，其为一空心腔体，所述空心腔体一端设有至少一个排泥孔，其中：
所述空心腔体可通过整体注塑而成，也可以由支撑骨架与挂膜材料连接组合而成，而所述挂模材料可通过粘接、穿接、栓接等方式与支撑骨架固定连接；
所述空心腔体优选为球型、椭球型、圆柱型、多边型等；
所述挂膜材料优选为丝、布、网或片等，其材质软硬皆可，优选为软材质，以实现该生物材料在水中受水流影响自动变形；
所述空心腔体的腔内壁与排泥孔之间具有一定坡度，以便于排出泥渣；
另外，所述空心腔体还可以设有至少一个排气孔，以将腔体内微生物代谢产生的各种气体以及意外进入腔体的空气气泡排出填料，所述排气孔的位置优选为所述排泥孔相对的一端；
再者，所述空心腔体内部可再设有若干个子腔；所述支撑骨架的内外表面也可以通过增加压纹、毛刺、叶片以及附着纤维丝等方式增大挂膜面积和微生物量；
所述空心腔体的最大直径优选为5mm-300mm。
如图1所示，其为本发明提供的生物填料的一种实施例立体示意图，该实施例中的生物填料为一椭球型空心腔体10，该空心腔体10由支撑骨架101与挂膜材料102连接组合而成，其两端分别设有排泥孔103及排气孔104，其中，所述空心腔体10还可以为其他形状，比如立体多边型，如图2所示。
另外，上述支撑骨架101还可以由多个大小不同的硬质圆环1011所组成，其中最小的硬质圆环1012设于该生物填料的两端，按从小至大的顺序分别向中依次排列，再通过所述挂膜材料102将其依次连接固定，如图3所示。
采用本发明提供的该种生物填料进行水处理工艺时，将该种生物填料以一定数量布置安装于生化池中，安装方式可以为横向，竖向或辐向，如图4-6所示，当生物填料比重大于水的比重时，宜固定所述排泥孔相对的一端，使之悬挂在水中，当生物填料比重小于水的比重时，宜固定所述排泥孔一端，使之悬浮于水中。由于该生物填料空心腔体内外溶解氧浓度不同，在微生物培养挂膜后，空腔填料的内外微生物功能不同，内部微生物以缺氧微生物为主，随着生物填料在水体中的摇摆或/和变形的方式，空腔内外的水通过排泥孔和排气孔等间隙进行传质，从而实现了在同一区域内的硝化和反硝化脱氮的同步进行，在实现微生物膜法脱除有机污染物的同时，还可以大大提高了填料的脱氮性能。
以上已对本发明其内容作了详尽说明。对本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都不会超出本申请所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1、一种生物填料，其特征在于，该生物填料为一空心腔体，所述空心腔体一端设有至少一个排泥孔。
2、根据权利要求1所述的一种生物填料，其特征在于，所述空心腔体通过整体注塑而成。
3、根据权利要求1所述的一种生物填料，其特征在于，所述空心腔体由支撑骨架与挂膜材料组合而成。
4、根据权利要求1-3任意一项所述的一种生物填料，其特征在于，所述空心腔体优选为球型、椭球型、圆柱型及多边型其中的任意一种或几种的组合。
5、根据权利要求3所述的一种生物填料，其特征在于，所述挂膜材料优选为丝、布、网或片其中任意一种或几种的组合，其材质软硬皆可，优选为软材质。
6、根据权利要求1-3任意一项所述的一种生物填料，其特征在于，所述空心腔体再设有至少一个排气孔，该排气孔的位置优选设于所述排泥孔相对的一端。
7、根据权利要求1-3任意一项所述的一种生物填料，其特征在于，所述空心腔体内部再设有若干个子腔。
8、根据权利要求1-3任意一项所述的一种生物填料，其特征在于，所述空心腔体的内外表面再增设有压纹、毛刺、叶片或附着纤维丝。
9、根据权利要求1-3任意一项所述的一种生物填料，其特征在于，所述空心腔体的最大直径优选为5mm-300mm。
10、一种生物水处理工艺，其特征在于，将一定数量的生物填料布置安装于生化池中，所述生物填料为一空心腔体，该空心腔体一端设有至少一个排泥孔，当生物填料比重大于水的比重时，固定所述排泥孔相对的一端，使之悬挂在水中，当生物填料比重小于水的比重时，固定所述排泥孔一端，使之悬浮于水中，培养微生物在生物填料的空心腔体内外挂膜后，随着生物填料在水体中的摇摆或/和变形的方式，空心腔体内外的水通过排泥孔进行传质，生物填料空心腔体内外分别同时进行反硝化和硝化脱氮反应。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102206004A (zh) * 2011-04-22 2011-10-05 中国科学院生态环境研究中心 双室悬浮生物载体
CN103351055A (zh) * 2013-08-06 2013-10-16 山东建筑大学 一种生物膜填料球
CN106076240A (zh) * 2016-07-13 2016-11-09 盐城工学院 一种生物滴滤塔用的流线型孔道的脉冲填料
CN112759070A (zh) * 2021-02-22 2021-05-07 华川技术有限公司 浅水型湖泊水下生物填料树

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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