[发明专利]内循环序批式生物膜污水处理装置

说明书

技术领域

本发明属于水处理设备领域，具体涉及一种内循环序批式生物膜污水处理装置。

背景技术

生物膜法污水处理是使微生物例如硝化菌和反硝化菌固着在填料表面，呈膜状生长，来实现污水处理的技术。一般可分为生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法等，虽然它们的结构差别较大，但其基本原理相同，即通过废水与生物膜的接触，进行固液两相的传质，通过生物膜进行有机物的生物降解，使废水得以净化。由于生物膜通常具有较大的比表面积，能够大量吸附废水中的有机物，而且对有机物有很强的氧化分解能力；在有机物被分解的同时，微生物的机体则在不断地增长和繁殖，生物膜的数量不断地增加，并形成有机污染物--细菌--原生动物(后生动物)的食物链。同时在生物膜的外层到内层形依次行成好氧、缺氧和厌氧的微环境，生物膜内层与外及生物膜与水层之间进行着多种物质的传递过程：通过曝气，氧溶解于流动水层中，从那里通过附着水层传递给生物膜，供微生物用于呼吸；污水中的有机污染物、氮、磷等则由流动水层传递给附着水层，然后进入生物膜，并通过细菌的代谢活动而被降解和转化。这样就使污水在其流动过程中得到净化，进行有机物降解、生物硝化反硝化和生物除磷等反应。特别对于轻度污染水体有明显的效果。

专利《序批式生物膜法处理城市污水的方法》(申请号02134805.7)，采用序批式运行条件，反应器内添加生物膜填料，但采用外循环方法来满足上层填料生物膜的生长，存在布水不均，循环进水对底层生物膜的剪切力大等缺点，影响生物膜在填料上的生长。专利《利用纤毛状生物膜处理污水和废水的方法及其装置》(专利号92101982.3)和专利《在纤毛状生物膜法中采用厌氧(无氧)需氧工序的色度及有机物、氮、磷的高效处理方法》(专利号ZL01116592.8)都充分利用了纤毛状生物膜的优势作用，但工艺流程复杂，建设成本高。由于上述问题的存在，研究一种新型、实用的生物膜污水处理设备非常重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种内循环序批式生物膜污水处理装置，针对现有技术存在的缺陷，提供一种能适应低浓度污/废水和河水，能有效去除COD、氨氮和总氮，使出水COD、氨氮和总氮均能达到城市污水处理一级排放标准的内循环序批式生物膜污水处理装置。

本发明的技术方案为：包括水箱，该水箱由管路通过水泵、配水头后与反应器相连；反应器内装有固定纤维填料的填料床、与水泵相连的配水头和与曝气机相连的曝气头；水泵、曝气机、阀门以及内循环泵与时间控制器电连接，其特征在于反应器内还包括内循环泵，内循环泵上连接有内循环管；内循环管的出水口在反应器内的上端；配水头还与阀门相连通而又起到排水作用。

本发明采用纤维填料生物膜和序批式运行方式来处理废/污水和河水，微生物主要以生物膜状态固着在填料上，这类似于生物滤池法；同时又采用人工曝气的方式，使得絮体或破碎生物悬浮于处理水中，这又类似于活性污泥法；本发明同时具有生物滤池法和活性污泥法的优点，又具有序批式(SBR)运行方式带来的好处。特别是当活性污泥法和生物滤池法的处理效果达到极限时，内循环序批式生物膜污水处理装置将会显现出其独特优势。

本发明的优点在于：

1.本发明采用的填料为纤维填料，使用该类型填料使反应器兼有活性污泥法和生物滤池法的优点，并且填料上生长较厚的生物膜，表面的好氧微生物和内部的厌氧微生物都比较发达，对进水NO₃^--N含量较高的水体如微污染河水的处理效果好；

2.本发明在反应器内设内循环泵，针对纤维填料床反应器内不能设螺旋桨搅拌器的缺点，在纤维填料床反应器内部设内循环泵，保证上层填料获得充足的营养，发挥所有纤维填料生物膜的作用，提高污水处理效率；

3.本发明采用序批式的运行方式，可以自动控制进水时间、曝气时间、沉淀时间、排水时间和内循环时间，保证COD、氨氮和总氮的去除效果。

综上，本发明的工艺特点是微生物浓度高，水力停留时间短，沉淀出水水质好，提高硝化细菌和反硝化细菌的固着量、抵御外界环境变化的能力和抗冲击负荷的能力强，COD、NH₄⁺和NO₃^--N的去除率高，剩余污泥量少，处理、处置及运行维护的费用低等优点。

附图说明

图1本发明的总体装置结构示意图。

其中：1.水箱；2.水泵；3.时间控制器；4阀门；5.曝气机；6.配水头；7.曝气头；8.纤维填料；9.反应器；10.填料床；11.内循环泵；12.内循环管；13.管路。