[发明专利]连续模式纳米气泡移动床生物膜反应器系统及相关的污水处理方法

权利要求书

1.一种用于污水处理、具有至少两个纳米气泡发生器的连续模式纳米气泡移动床生物膜反应器系统，包括：

一个污水供给模块包括一个污水供给槽、一个蠕动泵和一个气泵；

一个污水处理模块包括一个纳米气泡移动床生物膜反应器(NB-MBBR)槽、第一个纳米气泡发生器及第一个水质检测单元；

一个电子控制模块包括一个控制箱，所述控制箱包括一个电源、多个继电器、至少两个空气流量计、至少一个气泵、至少两个自动阀及一个可编程逻辑控制器；

一个沉淀模块包括一个沉淀槽；以及

一个臭氧消毒模块包括一个消毒槽、第二个纳米气泡发生器、第二个水质检测单元及一个臭氧发生器。

其中，所述污水供给模块与所述污水处理模块连通，以将未经处理的污水从所述污水供给模块的供给槽输送至所述污水处理模块的NB-MBBR槽中，所述NB-MBBR槽中的部分空间填充了多个生物载体，预先培养的生物质在所述生物载体的表面上形成一个生物膜；

所述污水处理模块的第一个纳米气泡发生器与两个空气扩散器相连，产生包含纳米气泡、微米气泡和粗气泡的空气气泡，以增加氧气从空气溶解至污水内的能力，从而促进在所述生物载体上的生物膜内之微生物的呼吸作用，并使生物载体在所述的NB-MBBR槽中均匀地循环移动；

所述第一个纳米气泡发生器与所述电子控制模块的控制箱连通，以监测和控制从所述第一个纳米气泡发生器至所述污水处理模块內的污水介质，其内之空气气泡的空气流速及供应时间，且所述第一个纳米气泡发生器能够在由所述控制箱控制的供气中断期间，根据自动并定期的清洁程序，通过空气进行自我清洁，从而防止在所述污水处理模块内污水介质中的未消化固体和/或悬浮的生物质，造成由所述第一个纳米气泡发生器经所述扩散器流出的气流发生阻塞；

所述的污水处理模块的NB-MBBR槽通过一个污水管与所述沉淀模块的沉淀槽连通，所述的污水管被连接至所述沉淀槽的入口，用于将在所述污水处理模块内处理后的污水输送至所述的沉淀槽内，以沉淀未消化固体和悬浮在污水介质中的生物质；

所述的沉淀模块通过一个连接至所述消毒槽入口的污水管与所述的臭氧消毒模块连通，以将在所述沉淀槽的污水介质中，将已经把未消化固体和悬浮生物质沉淀出来的出水，输送至所述的消毒槽，所述的消毒槽内装有所述的的第二个纳米气泡发生器，与所述的臭氧发生器相连，产生含臭氧的纳米气泡；

经消毒槽内含臭氧的纳米气泡处理后，超过99％以上的细菌包括大肠杆菌可从所述的出水中去除，并且在将所述的出水排放到排水管之前，所述出水中残留的氨氮少于1毫克/公升，化学需氧量(COD)少于80毫克/公升。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述的污水处理模块中装有体积百分比10至45％所述的生物载体。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述的生物载体由聚乙烯或聚丙烯制成，形状为圆柱体，且每个生物载体的平均比表面积为500至800m²/m³，直径为10至25毫米，厚度为5至10毫米。

4.根据权利要求1所述的系统，当向其中所述的第一个纳米气泡发生器供应200至600毫升/分钟的空气时，就所产生含有空气的纳米气泡而言，每个气泡的平均直径为166至177纳米，浓度为1.3×10⁷至2.9×10⁷单位/毫升。

5.根据权利要求1所述的系统，当向其中所述的第二个纳米气泡发生器供应200至500毫升/分钟的臭氧时，就所产生含有臭氧的纳米气泡而言，每个气泡的平均直径为130至190纳米，浓度为3.4×10⁷至6.4×10⁷单位/毫升。

6.根据权利要求1所述的系统，其中电晕放电臭氧发生器被选作所述的臭氧发生器，由此产生的臭氧可以源自纯度超过99％的氧气、由氧气浓缩器产生的85至93％氧气、或干燥的環境空氣。