[发明专利]自然复氧生物膜反应装置及其水体原位修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于受污染地表水微生物修复的生物膜技术及其反应装置。

背景技术

随着经济的发展，许多生产废水和生活污水直接或超标排放，造成地表水的污染。引起水体污染最主要的污染物是有机物和氮、磷等营养物质。可生化有机物进入水体后被水中的微生物分解吸收，要消耗水中的溶解氧。氮、磷等营养物质排入水体后，会造成藻类大量繁殖。夜晚，藻类的呼吸作用和死亡藻类的分解作用要消耗氧气。溶解氧降低到一定程度后，就会影响水生生物的生存。溶解氧耗尽后，水体就会发臭变黑。因此，修复受污染的地表水，关键是向水中提供氧气，降解水中的有机物和氮、磷等营养物质。

目前，在受污染地表水体修复技术方面主要有物理修复法、化学修复法、生物修复法和生态修复法。生物修复具有低投资、高效益、管理操作简单和便于应用等优点，发展潜力巨大。国内使用的生物净化技术主要有投菌技术、生物膜技术和水体复氧曝气技术。近年来，人们将生物膜技术引入到受污染地表水的生物修复中，取得了显著的效果。生物膜法是使微生物在载体表面上生长繁殖，通过对有机营养物的吸附、氧向生物膜内部的扩散以及在膜中所发生的生物氧化等作用，对污染物进行分解。它具有净化能力高，有一定的硝化功能和抗水量、水质波动等特点。

中国发明专利(专利号为：ZL200310103050.4)公开了一种水平旋流悬浮载体生物膜反应器及其水体原位修复方法。该生物膜反应器由反应器主体、进水供给装置和辅助供气系统组成，高宽比为0.5∶1～2.5∶1，在反应器的四角增设导流挡板，其曝气器布置在反应器底部的一侧，进水供给装置可与反应器主体分开设置，也可以加工成一体式，将导流挡板与反应器一侧上壁面所形成的凹槽作为泥水分离区，而且投加载体颗粒的堆积体积占反应器容积的40～70％。该生物膜反应器具有结构稳定、操作控制方便、有机污染物和氨氮去除率较高等优点。但该反应器存在如下不足：①由于设置了进水供给装置和辅助供气系统，结构比较复杂；②当污泥达到泥水分离区总体积的1/3～1/2时需要排泥，管理操作比较麻烦；③需要用水泵将原水通入反应器，并且需要用气泵曝气，运行费用较高。

发明内容

针对现有技术所存在的不足，本发明的目的是提供一种用于受污染地表水体原位修复的方法及反应装置，它不需要设置进水装置，运行时也不需要排泥和曝气。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种自然复氧生物膜反应装置，包括反应装置支架、防水透气膜、填料、配重及连接件。反应装置支架由中心支架、填料支架和保护支架组成。在中心支架的外面包裹防水透气膜。在防水透气膜外面悬挂填料。在反应装置的底部中心设置配重，在反应装置的顶部中心设置连接件。

本发明还提供了一种利用上述反应装置对水体原位修复的方法，包括如下步骤：

(1)布置反应装置：在水面上设置拉绳或支架，将反应装置浸没在水中，通过连接件固定在拉绳或支架上，上下调节连接件使水面距反应装置顶部5～10cm。

(2)挂膜：在温度为10～30℃的条件下，一般在1个月左右，在填料表面形成活性生物膜。如果原水中土著微生物较少或为缩短反应装置启动时间也可以采用接种挂膜。

(3)运行：挂膜成功后即可高效、持续地修复水体，但应根据水面的变化调节连接件以防止水溢入空气柱中或填料露出水面。

本发明与现有技术相比，具有如下优点及突出性效果：本发明的反应装置能够直接浸没在水中，没有进、出水和排泥装置，结构简单，投资低；该反应装置不需要使用水泵和气泵，运行时无噪声，维护简单，运行费用低；该反应装置可以重复使用，不需要更换填料，可以有效改善水质，适用于微污染、轻度污染的水体修复。

附图说明

图1为本发明提供的自然复氧生物膜反应装置的纵断面示意图。

图2为图1中的A向视图。

图3为反应装置布置的纵断面示意图。

图4为图3中的A向视图。

图中，1、中心支架，2、填料支架，3、保护支架，4、防水透气膜，5、填料，6、配重，7、连接件，8、拉绳。

具体实施方式

为清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。