一种二级流化床生活污水处理方法及装置与流程

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种二级流化床生活污水处理方法及装置。

背景技术：

随着人类社会的不断发展，人口不断增加，城市规模的不断扩大，城市的用水量在不断增加，加剧了用水的紧张和污水处理的难度，环境问题日益突出，由此造成的水危机已经成为社会经济发展的重要制约因素。

目前国内生活污水处理技术存在投资成本高，技术复杂，管理难度较高等问题，而且在处理效果方面存在缺陷，难以达到排放的标准。对于生活污水处理来说，寻求一种操作管理简单、处理效率高、能耗低、剩余污泥产量低的污水生物处理工艺，是生活污水处理技术领域目前亟持解决的问题。

技术实现要素：

基于此，本发明提供一种二级流化床生活污水处理方法及装置。

本发明采取的技术方案如下：

一种二级流化床生活污水处理装置，包括通过管道依次连接的调节池、厌氧池、mbbr-1池和mbbr-2池；

所述调节池设置有纤维球和潜水泵，所述潜水泵用于将处理后的污水接入厌氧池；所述厌氧池设置有碳素纤维；所述mbbr-1池设置有固定化微生物凝胶和曝气盘a；所述固定化微生物凝胶中的微生物为硝化细菌和芽孢杆菌。

所述mbbr-2池设置有固定化微藻凝胶、曝气盘b和潜水led灯。

一种二级流化床生活污水处理方法，包括以下步骤：

a、生活污水通过管道进入调节池，经调节池处理后的污水通过潜水泵泵提至厌氧池中进行反应；其中，污水在调节池的停留时间为0.5～4h；

b、随后进入mbbr-1池，通过固定化微生物凝胶将氨氮转化为硝酸氮并分解有机物，获得mbbr-1池处理后的污水；

c、再将mbbr-1池处理后的污水接入mbbr-2池，mbbr-2池设置有固定化微藻凝胶，在曝气盘供氧，潜水led灯的照射下，凝胶中的藻类快速生长、繁殖，充分吸收水体中的硝酸氮与活性磷；

d、经mbbr-2池处理后的污水通过出口排出。

优选的，污水在mbbr-1池的停留时间为3～6h。

优选的，污水在mbbr-2池的停留时间为1.5～2h。

优选的，在潜水led灯的照射下mbbr-2池的光照强度为3000lx。

优选的，mbbr-1池中硝化细菌的浓度为10⁸～10⁹cfu/ml，芽孢杆菌的浓度为10⁹～10¹⁰cfu/ml。

优选的，所述微藻为小球藻和栅藻。

更优选的，mbbr-2池中小球藻的浓度为10³～10⁵个/ml，栅藻的浓度为10⁴～10⁵个/ml。

优选的，mbbr-1池和mbbr-2池中分别设置水温调节器，mbbr-1池中每隔5～6h调节水温40～45℃并保持水温1h，其余时间不控制水温；mbbr-2池中每隔10～12h调节水温35～38℃并保持水温2～3h，其余时间不控制水温；在保持水温期间关闭led灯。

在本发明方案中，厌氧池内进行三种化学反应，首先对cod进行水解酸化，同时有机氮水解酸化为氨氮，各种形态的磷通过微生物的分解作用变为活性磷。

mbbr-1池内微生物为硝化细菌和芽孢杆菌，硝化细菌对厌氧池产生的氨氮进一步进行硝化反应生成硝酸氮，芽孢杆菌对cod进行继续分解。此工艺单元内不添加聚磷菌，因此不去除磷元素，磷元素继续以活性磷形态存在，有别于常规污水处理厂的o级工艺。

mbbr-2池内凝胶微藻在适合的条件，以mbbr-1池内产生的硝酸氮和活性磷作为营养物质，用以自身生长繁殖。通过定期打捞回收高浓度凝胶微藻，及时添加低浓度的凝胶微藻，进而保证装置的正常运行。最终通过藻类自身消耗水中污染物质达到净化水体的作用。同时打捞出来的高浓度凝胶微藻，可用于鱼类的喂养，充分实现n、p营养元素的资源化利用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)整体工艺不添加化学药剂，使用微生物和藻类等利用生命代谢活动作用的纯生物方法净化水质。

(2)本发明前三个工艺单元(调节池、厌氧池、mbbr-1池)将氮、磷元素转化为易被mbbr-2池凝胶微藻(小球藻、栅藻)吸收和利用的硝酸氮和活性磷，最终通过藻类代谢活动使系统内污染物质得到清除，水质得到净化。

(3)本发明装置结构简单，可以布置为地上式、地埋式与半地上式，摆放灵活，基建费用低，维护费用低，为新环保型一体化生活污水处理装置。

(4)常规流化床工艺需要定期清理活性污泥，将磷元素移除。本工艺使氮、磷元素都被藻类吸收利用，极少需清理淤泥，且处理效率高、能耗低。

(5)本发明的生活污水处理效果良好，cod去除率为83.6～94.3％、bod5的去除率为79.8～92.9％，悬浮物去除率为80.1～91.6％，tn去除率为78.7～97.8％，氨氮去除率为94.5～99.2％；tp去除率为88.5～95.2％。

附图说明

图1为本发明实施例1～5所述的二级流化床生活污水处理装置的示意图。

图中，1：挡墙；2：潜水泵；3：纤维球；4：碳素纤维；5：曝气盘a；6：曝气盘b；7：潜水led灯；8：固定化微生物凝胶；9：固定化微藻凝胶9；10：水管；11：调节池；12：厌氧池；13：mbbr-1池；14：mbbr-2池；15：污水进口；16：水流出口。

图2为本发明实施例6～7所述的二级流化床生活污水处理装置，17、18均代表水温调节器。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1

一种二级流化床生活污水处理装置，包括通过管道连接的调节池11、厌氧池12、mbbr-1池13和mbbr-2池14；

所述调节池11设置有纤维球3和潜水泵2，所述潜水泵2将处理后的污水接入厌氧池12；所述厌氧池12设置有碳素纤维4；所述mbbr-1池13设置有固定化微生物凝胶8和曝气盘a5；所述微生物为硝化细菌和芽孢杆菌，所述mbbr-2池14设置有固定化微藻凝胶9、曝气盘b6和潜水led灯7。

一种二级流化床生活污水处理方法，包括以下步骤：

a、生活污水通过管道进入调节池11，经调节池11处理后的污水通过潜水泵2泵提至厌氧池12中进行反应；其中，污水在调节池11的停留时间为0.5h；

b、随后进入mbbr-1池13，通过固定化微生物凝胶8将氨氮转化为硝酸氮并分解有机物，获得mbbr-1池13处理后的污水；污水在mbbr-1池13的停留时间为2h；

c、再将mbbr-1池13处理后的污水接入mbbr-2池14，mbbr-2池14设置有固定化微藻凝胶9，在曝气盘供氧，潜水led灯7的照射下(在潜水led灯7的照射下mbbr-2池14的光照强度为2000lx)，凝胶中的藻类快速生长、繁殖，充分吸收水体中的硝酸氮与活性磷；污水在mbbr-2池14的停留时间为1h；

d、经mbbr-2池14处理后的污水通过出口排出。

mbbr-1池13中硝化细菌的浓度为10⁷cfu/ml，芽孢杆菌的浓度为10⁸cfu/ml。

所述微藻为小球藻，mbbr-2池14中小球藻的浓度为10³个/ml。

实施例2

一种二级流化床生活污水处理装置，与实施例1相同。

一种二级流化床生活污水处理方法，包括以下步骤：

a、生活污水通过管道进入调节池11，经调节池11处理后的污水通过潜水泵2泵提至厌氧池12中进行反应；其中，污水在调节池11的停留时间为4h；

b、随后进入mbbr-1池13，通过固定化微生物凝胶8将氨氮转化为硝酸氮并分解有机物，获得mbbr-1池13处理后的污水；污水在mbbr-1池13的停留时间为3h。

c、再将mbbr-1池13处理后的污水接入mbbr-2池14，mbbr-2池14设置有固定化微藻凝胶9，在曝气盘供氧，潜水led灯7的照射下(mbbr-2池14的光照强度为2000lx)，凝胶中的藻类快速生长、繁殖，充分吸收水体中的硝酸氮与活性磷；污水在mbbr-2池14的停留时间为1.5h；

d、经mbbr-2池14处理后的污水通过出口排出。

mbbr-1池13中硝化细菌的浓度为10⁸cfu/ml，芽孢杆菌的浓度为10⁹cfu/ml。

所述微藻为小球藻，mbbr-2池14中小球藻的浓度为10³个/ml。

实施例3

一种二级流化床生活污水处理装置，与实施例1相同。

一种二级流化床生活污水处理方法，包括以下步骤：

a、生活污水通过管道进入调节池11，经调节池11处理后的污水通过潜水泵2泵提至厌氧池12中进行反应；其中，污水在调节池11的停留时间为2h；

b、随后进入mbbr-1池13，通过固定化微生物凝胶8将氨氮转化为硝酸氮并分解有机物，获得mbbr-1池13处理后的污水；污水在mbbr-1池13的停留时间为6h；

c、再将mbbr-1池13处理后的污水接入mbbr-2池14，mbbr-2池14设置有固定化微藻凝胶9，在曝气盘供氧，潜水led灯7的照射下(mbbr-2池14的光照强度为2000lx)，凝胶中的藻类快速生长、繁殖，充分吸收水体中的硝酸氮与活性磷；污水在mbbr-2池14的停留时间为2h；

d、经mbbr-2池14处理后的污水通过出口排出。

mbbr-1池13中硝化细菌的浓度为10⁹cfu/ml，芽孢杆菌的浓度为10¹⁰cfu/ml；

所述微藻为栅藻；mbbr-2池14中栅藻的浓度为10⁵个/ml。

实施例4

一种二级流化床生活污水处理装置，与实施例1相同；

一种二级流化床生活污水处理方法，与实施例3的区别在于，

在潜水led灯7的照射下mbbr-2池14的光照强度为3000lx。

实施例5

一种二级流化床生活污水处理装置，与实施例1相同；

一种二级流化床生活污水处理方法，与实施例4的区别在于，

所述微藻为小球藻和栅藻，mbbr-2池14中小球藻的浓度为10⁵个/ml，栅藻的浓度为10⁴个/ml。

实施例6

一种二级流化床生活污水处理装置，与实施例1的区别在于，mbbr-1池13设置了水温调节器17，mbbr-2池14中设置了水温调节器18，其结构如图2所示。

一种二级流化床生活污水处理方法，与实施例5的区别在于，

mbbr-1池13中每隔5h调节水温40℃并保持1h，其余时间不控制水温；mbbr-2池14中每隔10h调节水温35℃并保持2h，其余时间不控制水温；在保持水温期间关闭led灯。

实施例7

一种二级流化床生活污水处理装置，与实施例6相同。

一种二级流化床生活污水处理方法，与实施例6的区别在于，

mbbr-1池13中每隔6h调节水温45℃并保持1h，其余时间不控制水温；mbbr-2池14中每隔12h调节水温38℃并保持3h，其余时间不控制水温；在保持水温期间关闭led灯。

对比例

一种二级流化床生活污水处理装置，与实施例1的区别在于，所述微生物仅为硝化细菌，mbbr-2池14内未设置潜水led灯7。

试验例

受试水为农村生活污水。试验期间进水、出水主要污染物浓度见表1，污染物去除率见表2。

表1

单位：mg/l

表2

从表1和表2可知，采用本发明方法，cod去除率为83.6～94.3％、bod5的去除率为79.8～92.9％，悬浮物去除率为80.1～91.6％，tn去除率为78.7～97.8％，氨氮去除率为94.5～99.2％；tp去除率为88.5～95.2％。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。