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好 氧 生物膜废 水处理装置

阅读：469发布：2020-08-22

专利汇可以提供好氧生物膜废水处理装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种好氧生物膜废水处理装置，包括置于水面上部分、水面下部分、和连接水面上部分和水面下部分的空气管5；其中，水面上部分包括太阳能电池 1、空气泵 2和水上浮台3；水面下部分包括空气/水流提升管4、生物膜移动床反应器6、导流板11；空气管5一端连接水面上部分的空气泵2的输气口，另一端连接水面下部分的空气/水流提升管4底部接近导流板11的位置，以实现水面上部分和水面下部分的连接。该装置除生物降解的作用外，还具有使水体表面的富氧水体和底部的缺氧水体得以交换，从而提高水中氧含量，增强好氧生物的活性，加速了水中生物净化的过程，最终达到降解水体中的有机物，氮和磷以及控制蓝绿藻生长的优势的目标。，下面是好氧生物膜废水处理装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种好氧生物膜废水处理装置，包括置于水面上部分、水面下部分、和连接水面上部分和水面下部分的空气管（5）；其中，水面上部分包括太阳能电池（1）、空气泵（2）和水上浮台（3），且太阳能电池（1）和空气泵（2）分别固定连接上水上浮台（3）上，太阳能电池（1）作为空气泵（2）的动力提供单元和空气泵（2）连接；水面下部分包括空气/水流提升管（4）、生物膜移动床反应器（6）、导流板（11），且空气/水流提升管（4）顶部通过柔性连接（8）与生物膜移动床反应器（6）相连通，空气/水流提升管（4）底部与导流板（11）连接；空气管（5）一端连接水面上部分的空气泵（2）的输气口，另一端连接水面下部分的空气/水流提升管（4）底部接近导流板（11）的位置，以实现水面上部分和水面下部分的连接。
2.根据权利要求1所述的好氧生物膜废水处理装置，其特征在于所述的生物膜移动床反应器（6）由2～4支填充有生物载体（9）的筒状生物膜反应器组成，且各筒状生物膜反应器均通过柔性连接（8）连接在空气/水流提升管（4）顶部外周。
3.根据权利要求2所述的好氧生物膜废水处理装置，其特征在于所述的筒状生物膜反应器的直径为1 m，长20 m。
4.根据权利要求2所述的好氧生物膜废水处理装置，其特征在于所述的筒状反应器的两端安装有筛板（7）。
5.根据权利要求2所述的好氧生物膜废水处理装置，其特征在于所述的生物载体（9）为塑料空心小球或者半软性填料。
6.根据权利要求1所述的好氧生物膜废水处理装置，其特征在于所述的柔性连接（8）的连接件是可伸缩管、或者软管。

说明书全文

好氧 生物膜废 水处理装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种好氧生物膜处理装置，属于环境工程技术领域。具体涉及一种由太阳能驱动，用于地表水体（诸如湖泊，河流，水库及池塘）等面源污染处理净化的废水好氧生物膜废水处理装置，该装置具有增加水体溶解氧，降解水中有机污染物和去除氨氮, 促进水流混合的作用。该装置还可以用于废水生物处理氧化塘和人工湿地的强化，以增强污染物的去除效果。

背景技术

[0002] 目前，应用于诸如湖泊，河流和水库等地表水体污染的技术主要是通过水体循环的物理作用以达到将不同水深处的水体混合，从而扰动藻类的生长环境，进而达到控制藻类生长的目的。例如，美国泵系统公司（Pumps Systems, Inc.)开发研制的SolarBee太阳能驱动远距离循环技术籍通过太阳能电池驱动位于水中直筒内的叶轮而造成水流从水体底部向上部的循环流动而达到改善水质的目的。但是，该技术仅具有水流混合的物理作用，但不具有增加水体溶解氧，降解水中有机污染物和去除氨氮的作用。

发明内容

[0003] 为了克服现有技术的SolarBee太阳能驱动远距离循环技术无法向水中充氧和去除有机物和氨氮的缺陷，本发明的技术目的在于提供一种新型的由太阳能驱动，用于地表水体面源污染处理的空气充氧提升好氧生物膜废水处理装置，使得该设备除了具有现有技术的太阳能驱动远距离循环技术的循环地表水体的功能，还具有利用太阳能向地表水体充氧，进而去除有机物和氨氮的作用。

[0004] 本发明实现其技术目的所采用的技术方案是：一种好氧生物膜废水处理装置，包括置于水面上部分、水面下部分、和连接水面上部分和水面下部分的空气管（5）；其中，水面上部分包括太阳能电池（1）、空气泵（2）和水上浮台（3），且太阳能电池（1）和空气泵（2）分别固定连接上水上浮台（3）上，太阳能电池（1）作为空气泵（2）的动力提供单元和空气泵（2）连接；水面下部分包括空气/水流提升管（4）、生物膜移动床反应器（6）、导流板（11），且空气/水流提升管（4）顶部通过柔性连接（8）与生物膜移动床反应器（6）相连通，空气/水流提升管（4）底部与导流板（11）连接；空气管（5）一端连接水面上部分的空气泵（2）的输气口，另一端连接水面下部分的空气/水流提升管（4）底部接近导流板（11）的位置，以实现水面上部分和水面下部分的连接。

[0005] 其中，本发明所述的生物膜移动床反应器（6）由2～4支填充有生物载体（9）的筒状生物膜反应器组成，且各筒状生物膜反应器均通过柔性连接（8）连接在空气/水流提升管（4）顶部外周；且所述的生物膜反应器应理解为现有技术中任意的筒状的生物膜反应器；所述的筒状生物膜反应器的直径为1 m，长20 m。

[0006] 所述的筒状反应器的两端安装有筛板（7）。

[0007] 所述的生物载体（9）为塑料空心小球或者半软性填料。

[0008] 其中，本发明所述的柔性连接（8）应理解为现有技术的任意可以连接空气/水流提升管（4）顶部和生物膜移动床反应器（6）的各个筒状生物膜反应器一端的连接方式；在本发明中，所述的柔性连接（8）的连接件可以是可伸缩管、软管、或者其他。

[0009] 在本发明所述的好氧生物膜废水处理装置运行时，由太阳能电池产生的电流驱动同样浮于水面上的空气泵向位于水面下的空气/水流提升管中注入空气，从而形成空气/水流提升管内外的密度差，造成空气/水流提升管外的水流从底部向上进入空气/水流提升管内部并向上流动；水流到达空气/水流提升管的顶部后，再进入和空气/水流提升管顶部柔性连接的生物膜移动床反应器内；由于反应器中的生物载体比重小于水，从而可以在水流和气泡的紊动作用下在反应器内作类似于生物流化床中的载体运动；通过以上原理，自然或人工地表水体底部的水流通过空气泵系统高效的运转形成水体内部自下而上的流动而通过生物处理反应器，水体中的有机污染物进一步被生物载体上的微生物膜所降解，氨氮被硝化；除生物降解的机理外，该装置还具有直接向水体补充氧气，而且使水体表面的富氧水体和底部的缺氧水体得以交换，从而提高水中氧含量，增强好氧生物的活性，加速了水中生物净化的过程，最终达到降解水体中的有机物，氮和磷以及控制蓝绿藻生长的目的。

[0010] 本发明的有益效果是：利用太阳能为水处理设备动力，无需能耗、无污染、无运行成本、通用性好，不仅绿色环保，且环境相容性好，不破坏湖泊具有的景观功能。可用于各种天然和人工地表水体的污染控制和水质改善。此外, 整个工艺运行操作简单，安装简便，管理方便。附图说明

[0011] 图1是本发明所述的装置的纵剖面构造图；其中，1-太阳能电池；2-空气泵；3-水上浮台；4-空气/水流提升管；5-空气管；6-生物膜移动床反应器；7-筛板；8-柔性连接；9-生物载体；10-气泡；11-导流板；12-水体底部；13-水面。

[0012] 图2是本发明所述的装置和对比装置在湖水中运行中溶解氧的变化对比。

[0013] 图3是本发明所述的装置和对比装置在湖水中运行中氨氮浓度的变化对比。

具体实施方式

[0014] 下面结合附图对本发明进一步说明。

[0015] 实施例1如附图1所示，本发明所述的一种好氧生物膜废水处理装置，包括置于水面上部分、水面下部分、和连接水面上部分和水面下部分的空气管5；其中，水面上部分包括太阳能电池
1、空气泵2和水上浮台3，且太阳能电池1和空气泵2分别固定连接上水上浮台3上，太阳能电池1作为空气泵2的动力提供单元和空气泵2连接；水面下部分包括空气/水流提升管4、生物膜移动床反应器6、导流板11，且空气/水流提升管4顶部通过柔性连接8与生物膜移动床反应器6相连通，空气/水流提升管4底部与导流板11连接；空气管5一端连接水面上部分的空气泵2的输气口，另一端连接水面下部分的空气/水流提升管4底部接近导流板11的位置，以实现水面上部分和水面下部分的连接。

[0016] 其中，本发明所述的生物膜移动床反应器6由2～4支填充有生物载体9的筒状生物膜反应器组成，且各筒状生物膜反应器均通过柔性连接8连接在空气/水流提升管4顶部外周；且所述的生物膜反应器应理解为现有技术中任意的筒状的生物膜反应器。

[0017] 所述的筒状生物膜反应器的直径为1 m，长20 m。

[0018] 所述的筒状生物膜反应器的两端安装有筛板7。

[0019] 所述的生物载体9为塑料空心小球或者半软性填料。

[0020] 其中，本发明所述的柔性连接8应理解为现有技术的任意可以连接空气/水流提升管4顶部和生物膜移动床反应器6的各个筒状生物膜反应器一端的连接方式；在本发明中，所述的柔性连接8的连接件可以是可伸缩管、软管、或者其他。

[0021] 在本发明所述的装置运行时，太阳能电池1产生的电流驱动位于浮于水面13的水上浮台3之上的空气泵2，通过空气管5从而向位于水下的空气/水流提升管4中注入空气，这个空气流量会形成空气/水流提升管内外的密度差，从而造成空气/水流提升管外4的水流以一定流量从底部通过导流板11向上进入空气/水流提升管4内部并向上流动，再进入和空气/水流提升管4顶部通过柔性连接8相联的生物膜移动床反应器6内；水流在生物膜移动床反应器6中具有足够的停留时间，从而可以达到有机物的彻底降解和硝化反应；生物膜移动床反应器6内的生物载体9为塑料空心小球或者半软性填料，供微生物膜附着生长；在每个筒状反应器的两端均安装有筛板7，以防止生物载体的流失；由于反应器中的生物载体比重小于水，从而可以在水流和气泡的紊动作用下在反应器内作类似于生物流化床中的载体运动；通过以上原理，自然或人工水体底部12的水流通过空气泵2系统高效的运转形成水体内部自下而上的流动而通过生物膜移动床反应器6，水体中的有机污染物进一步被生物载体9上的微生物膜所降解，氨氮被硝化；除生物降解的机理外，该装置还具有在水体中不断的对水体进行充养和循环的功能，有益于增加水中氧含量，从而扩大水环境的自净容量。

[0022] 实施例2采用本发明所述的一种好氧生物膜废水处理装置，处理被工业废水轻度污染的天然水体。作为对比实验，同时在该湖泊的另外区域设置一台远程水循环处理器。本发明所述的一种好氧生物膜废水处理装置所用载体类似于由挪威Kaldnes Mijecpteknogi公司
2
与SINTEF研究机构联合开发的，运用于MBBR工艺中的载体。载体比表面积为500-800m/
3
m. 载体上附着生长的生物膜来自于所处理的自然水体。具体挂膜方法为将载体自然浸入所处理的自然水体中，水体中的微生物固着在填料上附着生长，从而形成生物膜。实验历时
8天，实验结果如附图2和附图3所示。实验证明，本发明所述的装置的处理效果好于对比装置的处理效果。

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