[发明专利]生物膜增氧曝气板及曝气装置、以及藻类生物驯化方法

说明书

本发明公开一种生物膜增氧曝气板及曝气装置、以及藻类生物驯化方法，通过在曝气板上分别铺设有固氮生物膜材料，利用固氮藻类生物的特性将曝气装置排出的空气中的氮气和氧气分离，并形成一个阻止氧气通过的粘液层，使下层氧气充分与污水中微生物接触，提高水体中的含氧浓度，以实现对污水的净化作用，同时采用溶解氧监测设备对水体中的含氧浓度进行实时监测，并根据固氮蓝藻的生长情况，实时调控生物营养液的投加量及污水停留时间，从而提高曝气效率，减少水力停留时间。

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种生物膜增氧曝气板及曝气装置、以及藻类生物驯化方法。

背景技术

曝气，指将空气中的氧强制向液体中转移的过程，其目的是获得足够的溶解氧。在水处理工艺中，曝气作用主要在两方面：一是充氧供微生物好氧降解污染物；二是充气搅拌水体，增强水体的紊动，有利于氧的传递、扩散以及和水体的混合。合理的曝气可有效的增加溶解氧含量，并能保证有机物及微生物充分接触从而加速污染物的生物降解过程，即提高污水处理效率。

以上，这两个方面的焦点都集中在曝气工艺中氧的利用率。为满足曝气工艺对溶解氧的需求，必须采用曝气设备向污水中充氧，常见的曝气设备有机械曝气和鼓风曝气。这两种曝气方式一方面由于设备结构设置的不合理，曝气效率较低，如鼓风曝气中所使用的单个空气扩散装置，每小时只能达到60m³，不能满足现有水处理曝气要求。另一方面由于曝气时间较短，导致与氧气接触少、混合不充分，充氧效率低，同时整体结构复杂，组装、维护较繁琐。

为此，有技术人员提出了膜法无泡曝气机(专利号：ZL 200720030464.2),采用高分子强疏水性中空纤维膜材料分离气体，以提高曝气的通量，增大液体溶氧效率。另外，随着膜法富氧技术的发展，一种膜分离供氧方法及系统(专利号：ZL 201310468909.5)也被应用于水处理领域，视膜材料的氧氮分离系数不同，单级分离可获得纯度约为23-60％的富氧，毫无疑问，膜分离方法为富氧提取开辟了一条新途径，但，传统采用有机膜或是无机陶瓷膜的富氧曝气方式，在使用过程中，必须考虑空气供给系统连续运行的稳定性，以及膜片组前后的气体压力，必然导致设备运行能耗的增加，且此类设备结构复杂，在使用中需要考虑设备的占地面积。

随着生物技术的发展，一种球形折流式生物曝气装置(专利申请号：201510657927.7)在水处理领域被推荐。该装置由多个倒扣且相互嵌套的半球形壳体组成，半球形的壳体是黑色PVC材料，各半球形壳体内填充有塑料填料。这些塑料填料比表面积巨大，为附着生长微生物提供了载体，大大增加了球体内的生物量和微生物与污染物的接触面积，从而大幅提高微生物活性和生物降解能力。如此生物曝气的方法，实际上是弱化了曝气工艺而旨在强调生物水处理的方式，对水质的改善有一定的帮助，这是生物水处理的一大优点。因此，为进一步体现生物对曝气工艺所做的贡献：提高曝气效率，减少水力停留时间，增加曝气装置供氧浓度，延长装置使用寿命长，方能减少设备建造与运行成本，增强水处理效果。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能够提高曝气效率，减少水力停留时间，同时增加曝气装置供氧浓度的生物膜增氧曝气板及曝气装置、以及藻类生物驯化方法。

一种生物膜增氧曝气板，其包括多层级叠加设置的曝气板，所述每层曝气板上分别铺设有膜材料，且所述膜材料上附着有固氮藻类生物，其中，所述膜材料的过滤精度由下至上逐渐增大。

一种采用所述生物膜增氧曝气板构成的生物膜增氧曝气装置，其包括

一污水蓄水池，所述污水蓄水池底部设有增氧口，所述污水蓄水池的上部设有溢流口；

一设置在所述污水蓄水池内的生物膜增氧曝气板，所述生物曝气板的外缘与所述污水蓄水池的内壁相配合；