专利名称：一种固定化微生物 cass 同步脱氮除磷污水处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置。
背景技术：
近年来，随着我国城镇人口的剧增，越来越多的氮磷营养物质排入水体，加之农田径流等，水体富营养化现象越来越严重。因此城市生活污水排放已成为水环境问题的主要控制目标，而其中氮、磷的控制是城市污水排放和水环境保护的重要控制目标。我国于2003年7月I日实施的《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002均对氮、磷的排放标准作了明确而严格的规定。CASS (Cyclic activated sludge system)全称循环活性污泥法，是一种具有脱氮除磷功能的循环间歇污水处理技术。该工艺在SBR的基础上发展起来的，即在SBR池内进水端增加了一个生物选择器，实现了连续进水(沉淀期、排水期仍连续进 水)，间歇排水。生物选择器的工艺过程遵循活性污泥的基质积累一再生理论，使活性污泥在选择器中经历一个高负荷的吸附阶段(基质积累)，随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解阶段，以完成整个基质降解的全过程和污泥再生。但是以活性污泥为主的CASS工艺，微生物浓度一般在1500-3000mg/L，虽然会随着进水负荷的增加，微生物浓度会有所提高，但达到一定程度后，因流失严重而使之无法继续增加，导致世代周期长的硝化菌较难增殖。此外，当污水水量水质波动大时，系统抗水力和浓度耐冲击负荷能力低，不适于生物量的增加和高级微生物的生长增殖，从而导致除磷脱氮效果不稳定。此外，传统CASS工艺排水时为了不扰动沉淀在底层的污泥层，防止水面的漂浮物随水流排出，通常设置滗水器，滗水器价格较高，使投资费用增大。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种结构简单，高效、稳定的固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置。为了达到上述目的，本发明专利采用以下方案一种固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置，包括有池体，在所述的池体一端上设有进水管，在所述的池体另一端设有出水管，在所述的池体内设有中空网格反应箱，在所述的中空网格反应箱内设有固定化微生物载体，在所述的池体底部上设有曝气装置。如上所述的一种固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置，其特征在于所述的中空网格反应箱包括有多网格板，所述的网格板依次连接组成一箱体，在所述的箱体上铰接有一上盖，在所述的箱体内设有容置空间，所述的固定化微生物载体设置在所述的容置空间内。如上所述的一种固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置，其特征在于所述的网格板有多个纵横交错的筋条组成，网孔为I. 0-2. Ocm0如上所述的任一种固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置，其特征在于所述的固定化微生物载体为大孔网状载体。如上所述的任ー种固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置，其特征在于所述固定化微生物载体在中空网格反应箱的填充率为30-50%。如上所述的ー种固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置，其特征在于所述的曝气装置包括有设置在池体底部内的曝气管道，在所述的曝气管道上设有若干个曝气头。如上所述的ー种固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置，其特征在于所述的曝气头为曝气嘴或曝气管。如上所述的ー种固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置，其特征在于所述的大孔网状载体为纳米复合聚氨酯泡沫。如上所述的ー种固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置，其特征在于所 述的纳米复合聚氨酯泡沫为正方体，大小为8. 0cm3-27. 0cm3。如上所述的ー种固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置，其特征在于所述的纳米复合聚氨酯泡沫密度为密度为12. 0m3/kg-24. 0m3/kg，开孔率为90% -96%。如上所述的ー种固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置，其特征在于所述的筋条43由硬质聚こ烯或聚丙烯塑料制成。本发明专利固定化微生物CASS污水处理装置综合并优化了传统CASSエ艺的特点，补充其不足，相对传统的CASSエ艺，固定化微生物CASS污水处理装置具有以下明显特征I、大幅度提升了预反应区和主反应区的微生物量，使得整体系统的抗冲击能力提升，确保在高浓度进水的情况下系统能够实现稳定达标排放。提高用于生物降解的微生物浓度，是保证处理效率的基础，是实现缩短反应时间、増大处理量、简化反应流程和降低运行费用的前提。对常规的CASSエ艺来讲，微生物浓度一般在1500-3000mg/L，虽然会随着进水负荷的増加，微生物浓度会有所提高，但达到一定程度后，因流失严重而使之无法继续增カロ。通过在预反应区和主反应区内设置固定化微生物载体，微生物浓度可以达到22-40g/L，是常规活性污泥法的7-8倍；2、通过固定化微生物，可有效的固定化生长缓慢的硝化菌群，延长泥龄，从而极大提升了反应区内硝化菌群的数量，使其硝化能力提升了 5倍以上；3、将大孔网状载体添加于中空网格箱，构成中空网格反应箱，中空网格箱限制载体的活动空间，相当于把整个池体分割成数十个小型反应器，每个反应器内，载体在网格内可以自由浮动，每个反应单元独特的立体结构使得单元载体中同时具有好氧、缺氧和厌氧三种微环境，即可进行有机物的好氧分解、氮化物的硝化、磷的吸收，又可进行厌氧水解、酸化、反硝化以及磷的释放等一系列过程。由于这些反应在同一载体中进行，可以进行内部传质，从而使硝化与反硝化、磷的吸收与释放以及水解与好氧等相关过程可在同一载体中相继进行，不需要像常规方法那样通过回流等手段来实现。由于在中空网格反应箱内内部形成了从好氧至厌氧连续变化的微环境，为各种不同特性的微生物提供了良好的生存条件，从而在单元载体中形成了从营养物-细菌-原生动物-后生动物的食物链，大量的后生动物和原生动物对老化细菌的吞噬，使细菌一直具有极强的活性，处理效率高、产泥量少。在每个中空网格反应箱内，固定化微生物载体不断处于悬浮状态，载体表面更新快，从而增加了微生物与营养物的接触机会，并可使微生物的代谢产物尽快地去除，为微生物的生存提供了极佳的条件。由于中空网格反应箱放置于整个池中，同时载体在水中处于不断漂浮运动状态，对气泡有明显的重复切割作用，从而使水中的溶解氧值提高，氧转移效率増大。载体的不断运动和并与气泡撞击，使载体得到连续不断的冲洗，从而防止了载体的堵塞，并保持了细菌的高度活性。4、通过中空网格箱可将不同孔径，不同孔隙率的聚氨酯载体更加均匀的分散在整个CASS生化池内，减少运行中载体之间的磨损，延长了载体的寿命，提高载体与废水的传 质效果，延长废水与载体的有效接触时间，整体上提升生化系统的能力。5、本发明专利排水装置简单，操作方便。传统CASSエ艺排水时为了不扰动沉淀在底层的污泥层，防止水面的漂浮物随水流排出，通常设置滗水器。本发明专利由于加入了中空网格反应箱，曝气停止后，微生物随载体一同沉淀在中空网格反应箱底层，载体这时起到了生物滤床的作用，因而不但微生物不受排水时水流扰动的影响，而且上清液基本上没有漂浮物，所以无需设置滗水器，而是在排水最低水位处设置了出水管，只需在排水时开启出水管阀门，装置简单，操作方便。综上所述，固定化微生物CASS污水处理装置具有构筑物少、エ艺流程简单、布置紧凑、运行灵活、占地面积较小、处理效果较好的特征和优点。除磷效果在92%左右，而NH/-N的去除率达到99%以上，TN去除率达88%以上。
图I为本发明的示意图。图2为本发明中空网格反应箱的示意图。
具体实施例方式下面结合
和具体实施方式
对本发明作进ー步描述如图I和2所示的ー种固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置，包括有池体1，在所述的池体I 一端上设有进水管2，在所述的池体I另一端设有出水管3，在所述的池体I内设有中空网格反应箱4，在所述的中空网格反应箱4内设有固定化微生物载体5，在所述的池体I底部上设有曝气装置6。如图2所示，本发明中所述的中空网格反应箱4包括有多网格板41，所述的网格板依次连接组成一箱体42，在所述的箱体42上铰接有一上盖，在所述的箱体42内设有容置空间，所述的固定化微生物载体5设置在所述的容置空间内。本发明中所述的网格板41有多个纵横交错的筋条43组成，网孔为I. 0-2. Ocm0所述的筋条43由硬质聚こ烯或聚丙烯塑料制成。固定化微生物载体5被限制在中空网格反应箱4构成浮动滤层，中空网格反应箱4为长方体或正方体，体积大小为I. 0-1. 5立方米，便于安装、更换以及维修，网格尺寸根据固定化微生物载体尺寸大小可调，将纳米复合聚氨酯载体限制于网格箱内，纳米复合聚氨酯载体为立方体，尺寸为2. 0-3. Ocm,中空网格反应箱的网格尺寸为I. 0-2. 0cm，载体均匀的分布在网格箱内，使得微生物固定化载体在池体内的分布均匀。本发明中所述的固定化微生物载体5为大孔网状载体。所述固定化微生物载体5在中空网格反应箱4的填充率为30-50%。所述的大孔网状载体为纳米复合聚氨酯泡沫。所述的纳米复合聚氨酯泡沫为正方体，大小为8. 0cm3-27. 0cm3。本发明中所述的曝气装置6包括有设置在池体底部内的曝气管道，在所述的曝气管道上设有若干个曝气头61。其中所述的曝气头61为曝气嘴或曝气管。图I为固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置的示意图，池体I为方形或圆形，底部进水，池底安置曝气装置6，采用点线补偿式曝气，提供生化反应所需氧气，让固定化微生物载体处于浮动状态，防止形成生物膜堵塞。曝气管上部安置交错的支架，用于放置中空网格反应箱4，中空网格反应箱4相互错开，充满整个池体。中空网格反应箱4的数量和大小可根据池体大小进行调整。整个池体由数十个浮动生物反应器构成,每ー个反应器中，根据载体的孔结构可形成厌氧、缺氧、好氧微环境，利于同步硝化和反硝化反应的进行，且微生物负载量大，固定化微生物载体处于浮动状 态，微生物更新快，生化反应效率高，固定化微生物大大提高了耐受性，大大提高处理效果。整个池体构造简单，检修和更换方便，只需用吊车将反应箱从池内取出即可，更换完毕后可直接放置池内，维修方便，特别可应用于传统生化池体的改造，提高处理效果。本发明专利中使用时，城市污水由进水管2，连续进入池体1，边进水，边曝气，从而使有机污染物被微生物氧化分解，同时，污水中的氨氮也通过微生物的硝化作用转化为硝态氮。停止曝气后，继续进水，微生物利用水中剩余的溶解氧进行氧化分解，随着溶解氧含量的降低，好氧状态逐渐向缺氧转化，并发生一定的反硝化作用。由于微生物被固定化，因此即使在该阶段不停止进水，依然能获得良好的沉淀效果。沉淀阶段完成后，开启出水管3排出上清液。排水结束后即可进入下一个循环重复的过程。固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置进行实际生活污水处理运转吋，试验结果表明，对于 COD 为 368mg/L、NH4+-N 为 65mg/L、TN 为 92mg/L、SS 为 365mg/L、总磷为5. 8mg/L的生活污水，整个生化反应时间为6. 0-8. Oh,反应器出水COD为35mg/L、NH4+_N为 O. llmg/L、SS 为 16. Omg/L、TN 为 llmg/L、总磷为 O. 45mg/L、COD 去除率总计可达 90%、NH/-N为99. 8%、SS为95%，总磷为92%，最后出水水质完全达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002 ー级A标准。
权利要求
1.ー种固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置，包括有池体(I)，在所述的池体(I) 一端上设有进水管(2)，在所述的池体(I)另一端设有出水管(3)，在所述的池体(I)内设有中空网格反应箱(4)，在所述的中空网格反应箱(4)内设有固定化微生物载体(5)，在所述的池体(I)底部上设有曝气装置(6)。
2.根据权利要求I所述的ー种固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置，其特征在于所述的中空网格反应箱(4)包括有多网格板(41)，所述的网格板依次连接组成一箱体(42)，在所述的箱体(42)上铰接有ー上盖，在所述的箱体(42)内设有容置空间，所述的固定化微生物载体(5)设置在所述的容置空间内。
3.根据权利要求2所述的ー种固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置，其特征在于所述的网格板(41)有多个纵横交错的筋条(43)组成，网孔为I. 0-2. Ocm。
4.根据权利要求I至3所述的任ー种固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置，其特征在于所述的固定化微生物载体(5)为大孔网状载体。
5.根据权利要求I至3中所述的任ー种固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置，其特征在于所述固定化微生物载体(5)在中空网格反应箱(4)的填充率为30-50%。
6.根据权利要求I所述的ー种固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置，其特征在于所述的曝气装置(6)包括有设置在池体底部内的曝气管道，在所述的曝气管道上设有若干个曝气头(61)。
7.根据权利要求6所述的ー种固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置，其特征在于所述的曝气头(61)为曝气嘴或曝气管。
8.根据权利要求4所述的ー种固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置，其特征在于所述的大孔网状载体为纳米复合聚氨酯泡沫。
9.根据权利要求8所述的ー种固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置，其特征在于所述的纳米复合聚氨酯泡沫为正方体，大小为8. 0cm3-27. Ocm3所述的纳米复合聚氨酯泡沫的密度为12. 0m3/kg-24. 0m3/kg，开孔率为90% -96%。
10.根据权利要求3所述的ー种固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置，其特征在于所述的筋条(43)由硬质聚こ烯或聚丙烯塑料制成。
全文摘要
本发明公开了一种固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置，包括有池体，在所述的池体一端上设有进水管，在所述的池体另一端设有出水管，在所述的池体内设有中空网格反应箱，在所述的中空网格反应箱内设有固定化微生物载体，在所述的池体底部上设有曝气装置。本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种结构简单，高效、稳定的固定化微生物CASS同步脱氮除磷污水处理装置。
文档编号C02F9/14GK102659282SQ201210119729
公开日2012年9月12日 申请日期2012年4月21日 优先权日2012年4月21日
发明者刘景峰, 刘红刚, 周林成, 王引平, 赵亚斌 申请人:中山市子源生物环境科技有限公司