一种旋转菌藻共生生物膜处理废水和中水回收系统及方法

本申请涉及水处理领域，具体而言，涉及一种旋转菌藻共生生物膜处理废水和中水回收系统及方法。

背景技术：

1、水资源(淡水资源)是社会经济发展的主要制约因素之一，水资源的合理保护与连续利用直接关系到经济的稳定有序发展。中水主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定水质标准且在一定范围内可重复使用的非饮用水，中水的水质介于上水(供水)和下水(排水)之间，中水的回用利用是指将污水经处理后作为可再生的中水资源再利用。中水回用利用不仅可以减少环境污染，而且可以增加可用的水资源量，是目前水资源回收利用的重要发展方向。

2、目前现有的中水回收处理主要使用缺氧好氧反应器进行处理，但是缺氧好氧反应器的脱氮除磷性能较差，经过处理后的废水具有一定的氮磷浓度，只能作为绿化灌溉用水使用，想要用于建筑中水回用还需要进行深度处理。

3、因此，需要一种能够降低废水中氮磷浓度的中水回收系统及方法。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种旋转菌藻共生生物膜处理废水和中水回收系统及方法，其通过使用表面附着有菌类和藻类的生物膜对缺氧池和曝气好氧池处理后废水进行氮磷处理，能够实现污废水的高效处理并提高水资源循环回收利用率。

2、本申请是这样实现的：

3、本申请提供一种旋转菌藻共生生物膜处理废水和中水回收系统，其包括与生活废水排污管道连通的格栅沉砂池、与生活污水排污管道连通的化粪池、分别与格栅沉砂池和化粪池顶部连通的蓄水调节池、与蓄水调节池连通的隔油池、与隔油池顶部通过溢流管连通的缺氧池、与缺氧池连通的曝气好氧池、与曝气好氧池连通的中间蓄水池、与中间蓄水池连通的菌藻共生生物膜反应器、与菌藻共生生物膜反应器连通的微滤过滤装置、与微滤过滤装置通过加压出水管道连通的水质检测装置、分别与水质检测装置连通的中水水箱和超滤过滤装置，超滤过滤装置与水质检测装置连通；菌藻共生生物膜反应器内设有多个可绕其轴线旋转的表面附着有菌类和藻类的生物膜，菌类和藻类用于降低水中氮磷浓度。

4、在一些可选的实施方案中，曝气好氧池包括分别与缺氧池和中间蓄水池连通的曝气室、多条设于曝气室内的中空的纤维束、与纤维束内部连通的氧气输送管及与曝气室通过二氧化碳收集管连通的二氧化碳储罐，纤维束由多条聚偏二氟乙烯纤维连接组成。

5、在一些可选的实施方案中，菌藻共生生物膜反应器包括中空筒形的反应器本体、可旋转地穿过反应器本体两端的转轴、用于驱动转轴旋转的电机、多个连接于转轴的支架及多个两端分别连接于两个支架的承载菌类和藻类的半软性填料板，反应器本体的两端分别连通中间蓄水池和微滤过滤装置。

6、在一些可选的实施方案中，反应器本体内壁设有至少一个led灯、至少一个光照传感器、至少一个二氧化碳传感器及至少一个溶解氧传感器，反应器本体的底部分别与二氧化碳储罐和空气输入管连通。

7、在一些可选的实施方案中，反应器本体内壁靠近中间蓄水池的一端连接有挡流板，反应器本体内壁中部分别设有中间溢流板和导流板，导流板靠近微滤过滤装置设置且位于中间溢流板上方。

8、在一些可选的实施方案中，靠近中间蓄水池一端的半软性填料板上附着有双眉藻，远离中间蓄水池一端的半软性填料板上附着有莱茵衣藻。

9、本申请还提供了一种旋转菌藻共生生物膜处理废水和中水回收方法，包括以下步骤：

10、分别收集生活废水排污管道和生活污水排污管道排出的废水进沉淀处理后使用蓄水调节池进行储存；

11、将蓄水调节池中废水除油后依次通入缺氧池和曝气好氧池进行处理，并收集曝气好氧池产生的二氧化碳，然后将曝气好氧池处理后水进行絮凝沉降后与曝气好氧池内收集的二氧化碳通入菌藻共生生物膜反应器内进行脱氮和脱磷处理，菌藻共生生物膜反应器内设有多个表面附着有菌类和藻类的生物膜；

12、使用水质检测装置对菌藻共生生物膜反应器处理后水进行检测，合格通入中水水箱，不合格通入超滤过滤装置进行过滤后重新使用水质检测装置进行检测。

13、在一些可选的实施方案中，将蓄水调节池中废水除油后依次通入缺氧池和曝气好氧池进行处理时，使缺氧池内溶解氧含量为0-0.5mg/l，曝气好氧池内溶解氧含量为2-4mg/l。

14、在一些可选的实施方案中，将蓄水调节池中废水除油后依次通入缺氧池和曝气好氧池进行处理时，在曝气室内设置多条中空的纤维束并向纤维束内通入氧气至压力为0.05-0.25mpa；纤维束由多条聚偏二氟乙烯纤维连接组成。

15、在一些可选的实施方案中，生物膜的制备和使用方法是：将活性污泥和微藻藻泥投入菌藻共生生物膜反应器内，向菌藻共生生物膜反应器内加水至液位达到1/3-1/2处并连续进水和出水，控制菌藻共生生物膜反应器内环境为好氧环境，将半软性填料板绕菌藻共生生物膜反应器的轴线旋转，控制菌藻共生生物膜反应器内光照强度、二氧化碳浓度和半软性填料板的转速，控制光照强度在5000lx以上，当光照强度为5000-7000lx时，控制半软性填料板转速为1-2r/min且二氧化碳浓度为40000-50000ppm，当光照强度大于7000lx时，控制半软性填料板转速为2-4r/min且二氧化碳浓度为30000-50000ppm；晚上二氧化碳停止曝气，且二氧化碳浓度小于500ppm时控制半软性填料板的转速为2-3r/min，二氧化碳浓度大于500ppm时控制半软性填料板的转速为3-4r/min。

16、本申请的有益效果是：本申请提供的旋转菌藻共生生物膜处理废水和中水回收系统包括与生活废水排污管道连通的格栅沉砂池、与生活污水排污管道连通的化粪池、分别与格栅沉砂池和化粪池顶部连通的蓄水调节池、与蓄水调节池连通的隔油池、与隔油池顶部通过溢流管连通的缺氧池、与缺氧池连通的曝气好氧池、与曝气好氧池连通的中间蓄水池、与中间蓄水池连通的菌藻共生生物膜反应器、与菌藻共生生物膜反应器连通的微滤过滤装置、与微滤过滤装置通过加压出水管道连通的水质检测装置、分别与水质检测装置连通的中水水箱和超滤过滤装置，超滤过滤装置与水质检测装置连通；菌藻共生生物膜反应器内设有多个可绕其轴线旋转的表面附着有菌类和藻类的生物膜，菌类和藻类用于降低水中氮磷浓度。本申请提供的旋转菌藻共生生物膜处理废水和中水回收系统及方法通过使用表面附着有菌类和藻类的生物膜对缺氧池和曝气好氧池处理后废水进行氮磷处理，能够实现污废水的高效处理并提高水资源循环回收利用率。

技术特征：

1.一种旋转菌藻共生生物膜处理废水和中水回收系统，其特征在于，其包括与生活废水排污管道连通的格栅沉砂池、与生活污水排污管道连通的化粪池、分别与所述格栅沉砂池和所述化粪池顶部连通的蓄水调节池、与所述蓄水调节池连通的隔油池、与所述隔油池顶部通过溢流管连通的缺氧池、与所述缺氧池连通的曝气好氧池、与所述曝气好氧池连通的中间蓄水池、与所述中间蓄水池连通的菌藻共生生物膜反应器、与所述菌藻共生生物膜反应器连通的微滤过滤装置、与所述微滤过滤装置通过加压出水管道连通的水质检测装置、分别与所述水质检测装置连通的中水水箱和超滤过滤装置，所述超滤过滤装置与所述水质检测装置连通；所述菌藻共生生物膜反应器内设有多个可绕其轴线旋转的表面附着有菌类和藻类的生物膜，所述菌类和藻类用于降低水中氮磷浓度。

2.根据权利要求1所述的旋转菌藻共生生物膜处理废水和中水回收系统，其特征在于，所述曝气好氧池包括分别与所述缺氧池和所述中间蓄水池连通的曝气室、多条设于所述曝气室内的中空的纤维束、与所述纤维束内部连通的氧气输送管及与所述曝气室通过二氧化碳收集管连通的二氧化碳储罐，所述纤维束由多条聚偏二氟乙烯纤维连接组成。

3.根据权利要求2所述的旋转菌藻共生生物膜处理废水和中水回收系统，其特征在于，所述菌藻共生生物膜反应器包括中空筒形的反应器本体、可旋转地穿过所述反应器本体两端的转轴、用于驱动所述转轴旋转的电机、多个连接于所述转轴的支架及多个两端分别连接于两个所述支架的承载菌类和藻类的半软性填料板，所述反应器本体的两端分别连通所述中间蓄水池和所述微滤过滤装置。

4.根据权利要求3所述的旋转菌藻共生生物膜处理废水和中水回收系统，其特征在于，所述反应器本体内壁设有至少一个led灯、至少一个光照传感器、至少一个二氧化碳传感器及至少一个溶解氧传感器，所述反应器本体的底部分别与所述二氧化碳储罐和空气输入管连通。

5.根据权利要求4所述的旋转菌藻共生生物膜处理废水和中水回收系统，其特征在于，所述反应器本体内壁靠近所述中间蓄水池的一端连接有挡流板，所述反应器本体内壁中部分别设有中间溢流板和导流板，所述导流板靠近所述微滤过滤装置设置且位于所述中间溢流板上方。

6.根据权利要求4所述的旋转菌藻共生生物膜处理废水和中水回收系统，其特征在于，靠近所述中间蓄水池一端的所述半软性填料板上附着有双眉藻为主的菌藻共生生物膜，远离所述中间蓄水池一端的所述半软性填料板上附着有莱茵衣藻为主的菌藻共生生物膜。

7.一种旋转菌藻共生生物膜处理废水和中水回收方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的旋转菌藻共生生物膜处理废水和中水回收方法，其特征在于，将所述蓄水调节池中废水除油后依次通入缺氧池和曝气好氧池进行处理时，使所述缺氧池内溶解氧含量为0-0.5mg/l，所述曝气好氧池内溶解氧含量为2-4mg/l。

9.根据权利要求7所述的旋转菌藻共生生物膜处理废水和中水回收方法，其特征在于，将所述蓄水调节池中废水除油后依次通入缺氧池和曝气好氧池进行处理时，在所述曝气室内设置多条中空的纤维束并向所述纤维束内通入氧气至压力为0.05-0.25mpa；所述纤维束由多条聚偏二氟乙烯纤维连接组成。

10.根据权利要求7所述的旋转菌藻共生生物膜处理废水和中水回收方法，其特征在于，所述生物膜的制备和使用方法是：将活性污泥和微藻藻泥投入所述菌藻共生生物膜反应器内，向所述菌藻共生生物膜反应器内加水至液位达到1/3-1/2处并连续进水和出水，控制所述菌藻共生生物膜反应器内环境为好氧环境，将半软性填料板绕所述菌藻共生生物膜反应器的轴线旋转，控制所述菌藻共生生物膜反应器内光照强度、二氧化碳浓度和半软性填料板的转速，控制光照强度在5000lx以上，当光照强度为5000-7000lx时，控制半软性填料板转速为1-2r/min且二氧化碳浓度为40000-50000ppm，当光照强度大于7000lx时，控制半软性填料板转速为2-4r/min且二氧化碳浓度为30000-50000ppm；晚上二氧化碳停止曝气，且二氧化碳浓度小于500ppm时控制半软性填料板的转速为2-3r/min，二氧化碳浓度大于500ppm时控制半软性填料板的转速为3-4r/min。

技术总结
一种旋转菌藻共生生物膜处理废水和中水回收系统及方法，涉及水处理领域。旋转菌藻共生生物膜处理废水和中水回收系统包括收集废水的格栅沉砂池、收集污水的化粪池、与格栅沉砂池和化粪池顶部连通的蓄水调节池及与蓄水调节池依次连通的隔油池、缺氧池、曝气好氧池、中间蓄水池、菌藻共生生物膜反应器、微滤过滤装置、水质检测装置和中水水箱，水质检测装置的出口和进口之间还连接有超滤过滤装置；菌藻共生生物膜反应器内设有多个可旋转的附着有降低水中氮磷浓度菌类和藻类的生物膜。旋转菌藻共生生物膜处理废水和中水回收系统及方法通过使用表面附着有菌类和藻类的生物膜对缺氧池和曝气好氧池处理后废水进行氮磷处理，能实现污废水的高效处理。

技术研发人员：李孟,沈浩楠,张倩,苏君豪,陈嘉婧
受保护的技术使用者：武汉理工大学三亚科教创新园
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14