[发明专利]一种基于除磷脱氮的菌藻旋转生物膜反应器系统及应用

摘要

一种基于除磷脱氮的菌藻旋转生物膜反应器系统及应用是将藻细胞附着于贴壁材料，并固定在可旋转装置上，旋转于营养物质丰富的废水和富含CO2的空气中，微藻膜长至一定厚度时经刮刀采收当作微藻肥料，能降低微藻采收成本和提高经济效益。旋转生物膜反应器系统主要包括活性污泥系统和旋转藻生物膜系统，是在传统活性污泥工艺基础上，融入了微藻废水处理系统，既高效去除废水的COD、N、P等营养物，同时活性污泥中的微生物代谢产生的CO2可促进微藻生长，微藻光合作用为活性污泥中微生物提供O2而部分降低曝气费用，微藻存在可部分降低剩余活性污泥量。

主权项

1.一种基于除磷脱氮的菌藻旋转生物膜反应器系统及应用，其特征在于：所述的反应器系统包括活性污泥系统和旋转藻生物膜系统两部分；

活性污泥系统主体为曝气池（1），还包括活性污泥（2）和鼓风机（3），以及位于曝气池（1）底部的曝气支管（4）和曝气主管（5）；

旋转藻生物膜系统为传送带式或滚筒式旋转藻生物膜系统；

所述的传送带式旋转藻生物膜系统包括传送带支撑钢架（6）、转轴（7）、动力传送带（8）、传送带刮刀（9）、传送带微藻收集槽（10）、传送带电机（11）和传送带藻膜（12）；

所述的滚筒式旋转藻生物膜系统包括滚筒藻膜（14）、搅拌叶片（15）、滚筒刮刀（16）、滚筒微藻收集槽（17）、滚筒支撑钢架（18）、滚筒电机（19）、膜支柱（13）和轴（20）；

所述的菌藻旋转生物膜反应器系统的装置高度为0.1~100m；传送带或滚筒的运转速率为0.01~1000转/分钟；曝气流量为0.001~1000升/分钟；旋转生物膜贴壁材料面积为0.001~10000m²；刮刀采收微藻的频率0.001~100天/次；菌藻旋转生物膜反应器系统运行时环境温度为0~50℃，光照强度为0~100000Lux，水力停留时间为0.01~100天；

所述的应用步骤为：

步骤1：微藻的培养

将长势良好的微藻转入微藻培养基中培养，于光照摇床中培养，光照强度为0~100000Lux，温度为0~50℃，转速为0~300转/分钟，获得光密度值为0.001~10的藻液；

步骤2：微藻的贴壁

将步骤1培养所得的藻液稀释0.001~10000倍后，通过喷头均匀地喷洒到贴壁材料上或将贴壁材料浸泡于藻液中培养0~30天；

步骤3：微藻膜的形成

将微藻贴壁后的贴壁材料安装于转轴（7）或膜支柱（13）上；

步骤4：微藻的收获

当微藻膜生长至一定厚度时，可通过调节传送带刮刀（9）或滚筒刮刀（16）将贴壁材料上的微藻刮下，微藻被收集在传送带微藻收集槽（10）或滚筒微藻收集槽（17）内。

2.根据权利要求1所述的一种基于除磷脱氮的菌藻旋转生物膜反应器系统及应用，其特征在于：所述的微藻藻种包括小球藻属、筒柱藻属、硅藻、菱形藻、裂壶藻、杜氏藻属、栅藻、微绿球藻、衣藻属、扁藻或空球藻属。

3.根据权利要求1所述的一种基于除磷脱氮的菌藻旋转生物膜反应器系统及应用，其特征在于：所述的微藻培养基包括BG‑11培养基、F/2培养基、walne培养基、TAP培养基、生活污水或动物粪便废水。

4.根据权利要求1所述的一种基于除磷脱氮的菌藻旋转生物膜反应器系统及应用，其特征在于：所述的贴壁材料为海绵泡沫、静电植绒、纯棉帆布、泡沫塑料或尼龙。