CN112591880A - 生物膜组合循环流脱氮除磷一体化污水处理装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了生物膜组合循环流脱氮除磷一体化污水处理装置与方法，属于污水处理领域，生物膜组合循环流脱氮除磷一体化污水处理装置，包括体化处理池本体，一体化处理池本体的底部转动连接有多个竖直的通气管，且每个通气管的侧壁均连通有多个连通管，每个连通管的下端均连通有潜水式外壳，且连通管贯穿至潜水式外壳的内部，本方案的处理装置与垂直方向上流动的污水形成混合流，最大范围的捕捉污染物，有效提高净化效果，处理装置等间距的均匀分布，不会影响彼此生物膜的净化功能，装置的外壳仿照潜水艇的形状，在水中旋转的过程中可减小阻力，装置的内部都设置有供生物膜附着的载体，增大了生物膜的分布面积，有效提高处理效率。

Description

生物膜组合循环流脱氮除磷一体化污水处理装置与方法

技术领域

本发明涉及污水处理领域，更具体地说，涉及生物膜组合循环流脱氮除磷一体化污水处理装置与方法。

背景技术

人类生产活动造成的水体污染中，工业引起的水体污染最严重。如工业废水，它含污染物多，成分复杂，不仅在水中不易净化，而且处理也比较困难。工业废水，是工业污染引起水体污染的最重要的原因。它占工业排出的污染物的大部分。工业废水所含的污染物因工厂种类不同而千差万别，即使是同类工厂，生产过程不同，其所含污染物的质和量也不一样。工业除了排出的废水直接注入水体引起污染外，固体废物和废气也会污染水体。

富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态，沉积物不断增多，先变为沼泽，后变为陆地。这种自然过程非常缓慢，常需几千年甚至上万年。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化现象，可以在短期内出现。

国内外采用的一体化污水处理工艺很多，其中主要分为活性污泥法和生物膜法两种，目前生物膜法因所产生的污泥量少而优先选用，生物膜法在实施的过程中最主要的就是依靠填料作为生物膜的载体，生物膜法有滤塔、生物转盘等装置，但是这几种装置水流均是单一方向的循环流，对于污染物质的捕捉能力不足，导致处理不彻底，而且由于填料的密集分布，处于内部的生物膜好氧层比较好，降低了生物膜的降解能力。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供生物膜组合循环流脱氮除磷一体化污水处理装置与方法，本方案通过向管中通入空气，不仅可以作为处理装置旋转的动力，而且还能向处理池中供氧，水平方向转动的处理装置与垂直方向上流动的污水形成混合流，最大范围的将污染物带到处理装置处让其捕捉到，有效提高净化效果，而且处理装置等间距的均匀分布，不会影响彼此生物膜的净化功能，处理装置的外壳仿照潜水艇的形状，在水中旋转的过程中可减小阻力，处理装置的内部都设置有供生物膜附着的载体，增大了生物膜的分布面积，有效提高处理效率。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

生物膜组合循环流脱氮除磷一体化污水处理装置，包括一体化处理池本体，所述一体化处理池本体的底部转动连接有多个竖直的通气管，且每个通气管的侧壁均连通有多个连通管，每个所述连通管的下端均连通有潜水式外壳，且连通管贯穿至潜水式外壳的内部，位于潜水式外壳中的所述连通管一端连通有出气管，且出气管贯穿至潜水式外壳外部，所述潜水式外壳的外侧壁固定连接有多个外置生物膜载体，所述潜水式外壳的前端开设有进水口，且潜水式外壳的尾端开设有出水口，所述潜水式外壳靠近进水口的内壁固定连接有套管，所述套管的内壁固定连接有多个对称设置的导水板，且每个导水板的侧壁均固定连接有多个内置生物膜载体，所述一体化处理池本体的底部还安装有多个出口朝上设置的水泵，且水泵与通气管间隔设置。

进一步的，所述外置生物膜载体包括第一支撑环，所述第一支撑环的内外两侧均固定连接有多个聚集设置的膜载体，多个膜载体为一组连接在第一支撑环的侧壁上，多组膜载体分布第一支撑环的内外两侧，这样可有效增大分布面积，捕捉到尽可能多的污染物，提高净化效率。

进一步的，所述膜载体包括多个同心设置的正多边形的附着环，多个所述附着环的面积由外向内依次增大，且多个附着环之间固定连接，相邻两个所述附着环之间固定连接有多个附着球，附着环和附着球都可让生物膜附着。

进一步的，所述附着球由多个等间距设置的多孔空心球组成，且多个多孔空心球之间通过连接丝串联起来。

进一步的，所述内置生物膜载体由第二支撑环和附着网组成，所述附着网为多孔结构，多孔的附着网可有利于好氧膜的快速生成。

进一步的，所述出气管包括主管和支管，所述支管位于主管的两侧且对称设置，这样是为了让气体的喷出面大，以便能更好的让处理装置旋转起来。

进一步的，多个所述导水板均向远离进水口的方向倾斜设置，导水板对进来的污水有个导向的作用，以减小水流的阻力。

进一步的，所述潜水式外壳的尾端固定连接有多个导流尾翼，且多个导流尾翼呈十字形设置，为了提高潜水式外壳的平衡性。

进一步的，所述出气管靠近连通管的一端设置有防逆流电磁阀，当处理装置不工作时，关闭防逆流电磁阀可防止水流入连通管中。

生物膜组合循环流脱氮除磷一体化污水处理装置的使用方法，包括以下步骤：

S1，把待处理的污水排进一体化处理池本体中，接着在污水中接种用于脱氮除磷的微生物，在接种前可先对污水进行升温，升温到-℃范围之间；

S2，将外置的气泵与通气管连通起来，以向通气管中通入空气，由于作用力与反作用的原理，从出气管喷出的气体使通气管缓慢转动起来，让潜水式外壳在水平方向上循环转动；

S3，启动水泵，水泵从一体化处理池本体中取水并向上方喷出，以形成与潜水式外壳旋转方向垂直的水流，从而在水平和垂直方向上形成组合循环水流，以让外置生物膜载体和内置生物膜载体上的生物膜快速生成。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过向管中通入空气，不仅可以作为处理装置旋转的动力，而且还能向处理池中供氧，水平方向转动的处理装置与垂直方向上流动的污水形成混合流，最大范围的将污染物带到处理装置处让其捕捉到，有效提高净化效果，而且处理装置等间距的均匀分布，不会影响彼此生物膜的净化功能，处理装置的外壳仿照潜水艇的形状，在水中旋转的过程中可减小阻力，处理装置的内部都设置有供生物膜附着的载体，增大了生物膜的分布面积，有效提高处理效率。

(2)外置生物膜载体包括第一支撑环，第一支撑环的内外两侧均固定连接有多个聚集设置的膜载体，多个膜载体为一组连接在第一支撑环的侧壁上，多组膜载体分布第一支撑环的内外两侧，这样可有效增大分布面积，捕捉到尽可能多的污染物，提高净化效率。

(3)膜载体包括多个同心设置的正多边形的附着环，多个附着环的面积由外向内依次增大，且多个附着环之间固定连接，相邻两个附着环之间固定连接有多个附着球，附着环和附着球都可让生物膜附着。

(4)内置生物膜载体由第二支撑环和附着网组成，附着网为多孔结构，多孔的附着网可有利于好氧膜的快速生成。

(5)出气管包括主管和支管，支管位于主管的两侧且对称设置，这样是为了让气体的喷出面大，以便能更好的让处理装置旋转起来。

(6)多个导水板均向远离进水口的方向倾斜设置，导水板对进来的污水有个导向的作用，以减小水流的阻力。

(7)潜水式外壳的尾端固定连接有多个导流尾翼，且多个导流尾翼呈十字形设置，为了提高潜水式外壳的平衡性。

(8)出气管靠近连通管的一端设置有防逆流电磁阀，当处理装置不工作时，关闭防逆流电磁阀可防止水流入连通管中。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的潜水式外壳剖面结构示意图；

图3为本发明的外置生物膜载体主视结构示意图；

图4为本发明的膜载体主视结构示意图；

图5为本发明的导水板侧视结构示意图；

图6为本发明的内置生物膜载体主视结构示意图；

图7为本发明的潜水式外壳俯视结构示意图；

图8为本发明的潜水式外壳主视结构示意图；

图9为本发明的连通管局部结构示意图。

图中附图标记说明：

1一体化处理池本体、2通气管、3连通管、301出气管、3011主管、3012支管、4潜水式外壳、5外置生物膜载体、501第一支撑环、502膜载体、5021附着环、5022附着球、6进水口、7套管、8导水板、9内置生物膜载体、901第二支撑环、902附着网、10导流尾翼、11防逆流电磁阀、12水泵。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

请参阅图1-9，生物膜组合循环流脱氮除磷一体化污水处理装置，包括一体化处理池本体1，请参阅图8-9，一体化处理池本体1的底部转动连接有多个竖直的通气管2，且每个通气管2的侧壁均连通有多个连通管3，每个连通管3的下端均连通有潜水式外壳4，潜水式外壳4的尾端固定连接有多个导流尾翼10，且多个导流尾翼10呈十字形设置，为了提高潜水式外壳4的平衡性，且连通管3贯穿至潜水式外壳4的内部，位于潜水式外壳4中的连通管3一端连通有出气管301，出气管301靠近连通管3的一端设置有防逆流电磁阀11，当处理装置不工作时，关闭防逆流电磁阀11可防止水流入连通管3中，出气管301包括主管3011和支管3012，支管3012位于主管3011的两侧且对称设置，这样是为了让气体的喷出面大，以便能更好的让处理装置旋转起来，且出气管301贯穿至潜水式外壳4外部，

请参阅图1-4，潜水式外壳4的外侧壁固定连接有多个外置生物膜载体5，外置生物膜载体5包括第一支撑环501，第一支撑环501的内外两侧均固定连接有多个聚集设置的膜载体502，膜载体502包括多个同心设置的正多边形的附着环5021，多个附着环5021的面积由外向内依次增大，且多个附着环5021之间固定连接，相邻两个附着环5021之间固定连接有多个附着球5022，附着球5022由多个等间距设置的多孔空心球组成，且多个多孔空心球之间通过连接丝串联起来，附着环5021和附着球5022都可让生物膜附着，多个膜载体502为一组连接在第一支撑环501的侧壁上，多组膜载体502分布第一支撑环501的内外两侧，这样可有效增大分布面积，捕捉到尽可能多的污染物，提高净化效率；

请参阅图5-7，潜水式外壳4的前端开设有进水口6，且潜水式外壳4的尾端开设有出水口，潜水式外壳4靠近进水口6的内壁固定连接有套管7，套管7的内壁固定连接有多个对称设置的导水板8，多个导水板8均向远离进水口6的方向倾斜设置，导水板8对进来的污水有个导向的作用，以减小水流的阻力，且每个导水板8的侧壁均固定连接有多个内置生物膜载体9，内置生物膜载体9由第二支撑环901和附着网902组成，附着网902为多孔结构，多孔的附着网902可有利于好氧膜的快速生成，一体化处理池本体1的底部还安装有多个出口朝上设置的水泵12(其具体结构和工作原理为本领域技术人员所熟知的公知技术，具体型号可根据实际建设需求进行选择，在此不再详细描述)，且水泵12与通气管2间隔设置。

本装置的使用方法，包括以下步骤：

S1，把待处理的污水排进一体化处理池本体1中，接着在污水中接种用于脱氮除磷的微生物，在接种前可先对污水进行升温，升温到16-30℃范围之间；

S2，将外置的气泵与通气管2连通起来，以向通气管2中通入空气，由于作用力与反作用的原理，从出气管301喷出的气体使通气管2缓慢转动起来，让潜水式外壳4在水平方向上循环转动；

S3，启动水泵12，水泵12从一体化处理池本体1中取水并向上方喷出，以形成与潜水式外壳4旋转方向垂直的水流，从而在水平和垂直方向上形成组合循环水流，以让外置生物膜载体5和内置生物膜载体9上的生物膜快速生成。

本装置在工作时，先向通气管2通入空气，再启动水泵12向上喷射水流，气体从出气管301喷出以驱动潜水式外壳4前进，多个潜水式外壳4共同作用使通气管2转动起来，潜水式外壳4在旋转前进的同时，污水从潜水式外壳4的内部和外表面流过，接种了微生物的污水经过外置生物膜载体5和内置生物膜载体9时，微生物逐渐在其上形成生物膜，进而开始脱氮除磷，本方案通过向管中通入空气，不仅可以作为处理装置旋转的动力，而且还能向处理池中供氧，水平方向转动的处理装置与垂直方向上流动的污水形成混合流，最大范围的将污染物带到处理装置处让其捕捉到，有效提高净化效果，而且处理装置等间距的均匀分布，不会影响彼此生物膜的净化功能，处理装置的外壳仿照潜水艇的形状，在水中旋转的过程中可减小阻力，处理装置的内部都设置有供生物膜附着的载体，增大了生物膜的分布面积，有效提高处理效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.生物膜组合循环流脱氮除磷一体化污水处理装置，包括一体化处理池本体(1)，所述一体化处理池本体(1)的底部转动连接有多个竖直的通气管(2)，且每个通气管(2)的侧壁均连通有多个连通管(3)，其特征在于：每个所述连通管(3)的下端均连通有潜水式外壳(4)，且连通管(3)贯穿至潜水式外壳(4)的内部，位于潜水式外壳(4)中的所述连通管(3)一端连通有出气管(301)，且出气管(301)贯穿至潜水式外壳(4)外部，所述潜水式外壳(4)的外侧壁固定连接有多个外置生物膜载体(5)，所述潜水式外壳(4)的前端开设有进水口(6)，且潜水式外壳(4)的尾端开设有出水口，所述潜水式外壳(4)靠近进水口(6)的内壁固定连接有套管(7)，所述套管(7)的内壁固定连接有多个对称设置的导水板(8)，且每个导水板(8)的侧壁均固定连接有多个内置生物膜载体(9)，所述一体化处理池本体(1)的底部还安装有多个出口朝上设置的水泵(12)，且水泵(12)与通气管(2)间隔设置。

2.根据权利要求1所述的生物膜组合循环流脱氮除磷一体化污水处理装置，其特征在于：所述外置生物膜载体(5)包括第一支撑环(501)，所述第一支撑环(501)的内外两侧均固定连接有多个聚集设置的膜载体(502)。

3.根据权利要求2所述的生物膜组合循环流脱氮除磷一体化污水处理装置，其特征在于：所述膜载体(502)包括多个同心设置的正多边形的附着环(5021)，多个所述附着环(5021)的面积由外向内依次增大，且多个附着环(5021)之间固定连接，相邻两个所述附着环(5021)之间固定连接有多个附着球(5022)。

4.根据权利要求3所述的生物膜组合循环流脱氮除磷一体化污水处理装置，其特征在于：所述附着球(5022)由多个等间距设置的多孔空心球组成，且多个多孔空心球之间通过连接丝串联起来。

5.根据权利要求1所述的生物膜组合循环流脱氮除磷一体化污水处理装置，其特征在于：所述内置生物膜载体(9)由第二支撑环(901)和附着网(902)组成，所述附着网(902)为多孔结构。

6.根据权利要求1所述的生物膜组合循环流脱氮除磷一体化污水处理装置，其特征在于：所述出气管(301)包括主管(3011)和支管(3012)，所述支管(3012)位于主管(3011)的两侧且对称设置。

7.根据权利要求1所述的生物膜组合循环流脱氮除磷一体化污水处理装置，其特征在于：多个所述导水板(8)均向远离进水口(6)的方向倾斜设置。

8.根据权利要求1所述的生物膜组合循环流脱氮除磷一体化污水处理装置，其特征在于：所述潜水式外壳(4)的尾端固定连接有多个导流尾翼(10)，且多个导流尾翼(10)呈十字形设置。

9.根据权利要求1所述的生物膜组合循环流脱氮除磷一体化污水处理装置，其特征在于：所述出气管(301)靠近连通管(3)的一端设置有防逆流电磁阀(11)。

10.根据权利要求1-9任一所述的生物膜组合循环流脱氮除磷一体化污水处理装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1，把待处理的污水排进一体化处理池本体(1)中，接着在污水中接种用于脱氮除磷的微生物，在接种前可先对污水进行升温，升温到16-30℃范围之间；

S2，将外置的气泵与通气管(2)连通起来，以向通气管(2)中通入空气，由于作用力与反作用的原理，从出气管(301)喷出的气体使通气管(2)缓慢转动起来，让潜水式外壳(4)在水平方向上循环转动；

S3，启动水泵(12)，水泵(12)从一体化处理池本体(1)中取水并向上方喷出，以形成与潜水式外壳(4)旋转方向垂直的水流，从而在水平和垂直方向上形成组合循环水流，以让外置生物膜载体(5)和内置生物膜载体(9)上的生物膜快速生成。

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