微生物增生器廢水處理系統的製作方法
2023-05-19 22:04:11 1
專利名稱：微生物增生器廢水處理系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於水處理領域，具體地說是涉及一種能夠強化生化系統處理性能的微生物增生器的廢水處理系統。
背景技術：
生化處理各類汙廢水的處理工藝，是普遍認為的處理汙廢水的最經濟有效的處理方法，針對生化處理工藝，目前，在傳統活性汙泥法處理基礎上，衍生出各生化處理工藝如具有脫氮除磷的A2/0 (厭氧/缺氧/好氧)工藝，序批式活性汙法處理SBR工藝，不管在哪一種生化處理工藝，其所強化利用的微生物成為生化工藝運行優劣的關鍵因素。為此，為提高微生物的環境適應性和滿足其生長要求，系統中往往設置容積龐大的生物反應池，從而造成運行成本及工程投資的增加；特殊情況下，為了增加系統中某些時代時間較長的微生物的數量，往往需向廢水投加各類微生物製劑，因而增加了運行成本。同時，因汙廢水來源的差異性及排放的難預測性，一旦生化系統碰到劇烈衝擊，將面臨長時間的馴養恢復過程，其間將對正常的生產運行產生極大的影響。有鑑於此，尋求一種微生物增生器廢水處理系統成為該領域技術人員的追求目標。
發明內容
本發明的任務是提供一種微生物增生器廢水處理系統，它克服了現有技術的困難，在傳統工藝上耦合採用了微生物增生器，在遵循微生物生長代謝規律的基礎上，充分發揮微生物快速增殖，使微生物在微生物增生器中始終處於生長的對數生長期，在此基礎上通過定量投加提高生化系統中特定目標微生物的數量，強化處理效率，並可降低生化系統反應器的容積，為生化處理的高效低耗創造條件。本發明的技術解決方案如下
一種微生物增生器廢水處理系統，它包括依次連接的進水泵、調節池、提升泵、生化處理設施、後續處理系統直到出水；
所述生化處理設施由生化系統的厭氧池、生化系統的缺氧池和生化系統的好氧池組成，所述好氧池通過內回流連接缺氧池，一微生物增生器設置在生化處理設施附近，所述微生物增生器通過一菌液投放管連接生化系統的好氧池；或者
所述生化處理設施由循環式活性汙泥選擇器和循環式活性汙泥主反應器組成，一微生物增生器通過一菌液投放管連接循環式活性汙泥主反應器。所述微生物增生器本體內增設有板式微濾膜裝置。所述微生物增生器中裝有固定化微生物儲存箱和固定化微生物加藥裝置，固定化微生物加藥裝置連接在固定化微生物儲存箱的前端，固定化微生物加藥裝置接至板式微濾膜裝置的上方。本發明旨在提供一種處理效果穩定、生產運行成本低、操作運行簡便的微生物處理系統，處理系統耦合了微生物增生器，遵循自然規律強化微生物的增生、純化，在現有生化處理系統中優化處理工藝，可有效降低廢水處理運行成本、強化處理效果、提高生產運行的可控性。本發明所述的耦合微生物增生器處理系統，包括調節池、生物反應系統、微生物增生器等處理設施。微生物增生器是標準發酵罐的簡化和現場版本，通過網絡神經元自學習軟體，由PLC檢測、控制汙水處理所需特種菌體、微生物、酶製劑等在一個相對友好的小環境內發酵、擴培即增生過程。整個微生物增生器是一個恆化培養反應器。由於專性高效菌在微生物增生器內呈對數生長期，大大減少了商用菌種的使用量，降低整個廢水處理系統的運行成本，保證處理效果的穩定。通過以上的生化處理，使得目標微生物能夠在相對穩定的環境中得到大量繁殖而富集，同時，將富集菌種定量地投加到原汙水處理系統中，強化該系統的處理效果。本發明中富集的是硝化細菌，通過投加硝化細菌使得系統的硝化效果得到明顯改善，脫氮效果也大大提高，本發明的出水水質如下=CODcr ( 50mg/L, NH4—N ( 5mg/L，TN ( 15mg/L， TP ^ 0. 5mg/L，達到了新的汙水排放一級A標準。本發明的處理系統中採用調節池，能對水質水量進行有效的均和調節，然後通過調節池提升泵穩定地輸送到後續處理裝置，以保證後續處理的水量穩定，調節池水力停留時間為6-8小時。汙水處理的生化系統按照進水水量、水質及處理排放要求正常設計和運行，微生物增生器的菌液投加並不影響系統的正常運行，如果投加量較大，需要適當延長系統的水力停留時間，以保證汙水進入系統後的實際水力停留時間，保證處理效果。本發明中採用的Α/Α/0處理系統，名義水力停留時間為10h，泥齡為8d，汙泥回流比為100%，內回流比為 300% ；採用的CAST處理系統，名義水力停留時間為12h，汙泥回流比為50%，泥齡為9d，其中進水段lh，攪拌反應段2h，曝氣反應段證，靜置段lh，潷水段2h，閒置段lh。微生物增生器培養特定目標細菌，按照反應動力學和計量學的要求，以及根據物料平衡，定量地向工藝的特定段投放培養細菌菌液，大大強化了系統的處理性能。本發明中通過投加硝化細菌使得回流到缺氧段的混合液中氨氮減少、硝酸鹽增加，缺氧區內有機碳源能夠被充分用於反硝化脫氮，系統脫氮能力得到大大提升。投加到生化系統中的菌液會和系統中原有的汙泥絮體通過胞外聚合物結合而被留在系統中，只有極少部分隨出水流失，不會影響出水水質。系統的出水可以通過傳統的輻流式二沉池進行泥水分離，也可以採用膜進行泥水分離，經過泥水分離的出水可以繼續進行深度處理，進一步提高出水水質。本發明由於採用了以上技術方案，使之與現有技術相比，本發明的微生物增生器廢水處理系統是一種耦合微生物增生器的處理系統，該系統可有效提升傳統生化汙廢水處理工藝，提高生化處理效率，降低生化處理的運行成本，並可在生化系統故障或其他事故狀態下，起到迅速恢復生化系統功效的作用。本發明具有大大減少商品化專性高效菌種使用量的優點，避免了汙水處理工程專性高效菌種(複合配伍菌液、固定化微生物等商品化專性高效菌)直接面對汙水處理的惡劣的生長環境，避免了專性高效菌種在此環境下競爭、變異和衰亡，因此成倍地減少了所需商品化專性高效菌種的使用量，並且迅速、專性、穩定，賦予汙水處理工程專性高效菌種真正經濟有效的意義。
圖1是本發明的一種微生物增生器的結構示意圖。圖2是本發明的微生物增生器廢水處理系統的第一實施例的結構示意圖。圖3是本發明的微生物增生器廢水處理系統的第二實施例的結構示意圖。附圖標記
1為進水，2為進水泵，3為調節池，4為提升泵，5為生化系統的厭氧池，6為生化系統的缺氧池，7為生化系統的好氧池，8為內回流，9為後續處理系統，10為出水，11為微生物增生器，12為菌液投放管，20為菌液投放管，21為進水，22為進水泵，23為調節池，24為提升泵，25為循環式活性汙泥選擇器，26為循環式活性汙泥主反應器，27為後續處理系統，28為出水，四為微生物增生器，30為電控箱，31為計量泵，32為營養液儲存箱，33為固定化微生物儲存箱，34為固定化微生物加藥裝置，35為補水電磁閥，36為攪拌風機，37為供氧風機， 38為滅菌裝置，39為多傳感器膜組，40為板式微濾膜裝置，41為恆溫加熱器，42為濁水泵， 43為微孔曝氣器，44為增生菌液放流廢水生化池，45為剩餘基質、菌液、固定化微生物殘質排放。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作詳細說明。參看圖1，微生物增生器由PLC控制系統、營養液儲存箱、固定化微生物儲存箱、攪拌風機、供氧風機、泵、電磁閥、微生物增生器本體等組成。微生物增生器本體中設置了儀表 PLC來監測和控制微生物本體中的溶解氧濃度、CO2濃度、pH值、溫度、TDS、液位、濁度等，以控制微生物生長環境的穩定。通過計量泵不斷向微生物增生器內投加微生物生長所需的營養物質，同時通過固定化微生物儲存箱向微生物增生器內投加固定化微生物。在微生物增生器內設置了恆溫加熱器，控制增生器的溫度。供氧風機向微生物增生器內微生物提供溶解氧，攪拌風機為板式微濾膜區域的汙泥提供攪拌和衝刷力，避免汙泥在微濾膜上沉積堵塞膜通道。濁水泵定期向汙泥濃縮池排放剩餘基質、菌液和固定化微生物殘質，以保證系統中沒有抑制性代謝底物的累積。補水電磁閥通過液位控制，保證微生物增生器內液位的穩定和控制營養基質的濃度水平。培養的增生菌液通過板式微濾膜的抽吸泵送入生化池。整個微生物增生器是一個恆化培養反應器。如圖1中所示，微生物增生器本體內增設有板式微濾膜裝置。在微生物增生器中裝有固定化微生物儲存箱和固定化微生物加藥裝置，固定化微生物加藥裝置連接在固定化微生物儲存箱的前端。固定化微生物加藥裝置接至板式微濾膜裝置的上方。本發明的微生物增生器通過增加微濾膜實現微生物增生過程的穩定。在微生物增生器本體內增加了板式微濾膜裝置，將微生物生長代謝產生的生物絮體和投加的固定化菌種截留在增生器本體內，只將含有專性菌的菌液投放至生化反應池內，保證了微生物增生器內的特定目標菌種的濃度不會因為菌液的投放而大大降低，保持了微生物增生器內微生物的增生速率，形成穩定可靠的環境，使微生物的擴培保持在對數生長期。在微生物增生器中設置了固定化微生物儲存箱和固定化微生物加藥裝置，該裝置使整個微生物增生器更加靈活可變，能夠適應各種突發狀態。可以通過改變固定化微生物儲存箱內的菌種來培養所需要的各種目標微生物，比如反硝化細菌、聚磷菌或者針對某種廢水的專性細菌。同時，在發生突發狀況時，可以將整個微生物增生器進行清空置換，重新投加固定化微生物，使整個增生器能夠快速恢復。參看圖2，本發明的一種微生物增生器廢水處理系統主要由進水泵2、調節池3、提升泵4、生化處理設施以及後續處理系統9組成，它們依次連接，直到出水10。設置調節池以平衡進水的水質、水量，控制HRT=6-8h，減少水質波動和水量波動對系統的衝擊，穩定系統的處理效果。圖2中顯示了本發明的微生物增生器廢水處理系統的第一實施例的結構連接關係。其中，生化處理設施由生化系統的厭氧池5、生化系統的缺氧池6和生化系統的好氧池 7組成。進水泵2、調節池3、提升泵4、生化系統的厭氧池5、生化系統的缺氧池6、生化系統的好氧池7以及後續處理系統9依次連接，直到出水10。好氧池7通過內回流8連接缺氧池6。微生物增生器11設置在生化處理設施附近，微生物增生器11通過一菌液投放管12 連接生化系統的好氧池7。圖3中顯示了本發明的微生物增生器廢水處理系統的第二實施例的結構連接關係。其中，生化處理設施由循環式活性汙泥選擇器25和循環式活性汙泥主反應器沈組成。 進水泵22、調節池23、提升泵M、循環式活性汙泥選擇器25、循環式活性汙泥主反應器2以及後續處理系統27依次連接，直到出水觀。微生物增生器四通過一菌液投放管20連接循環式活性汙泥主反應器26。本發明中所採用的進水水質特點如下pH=6. 8-8. 3，C0D=500_2000mg/L，B0D5/ COD=O. 33，NH4—N=65-90mg/L, TN=70-100mg/L, TP=2_3mg/L。進水碳源的生化性能較好，能夠為脫氮提供充足的碳源；氨氮是總氮的主要成份，濃度較高，需要強化系統的硝化性能。在傳統生化處理系統旁增設了微生物增生系統，通過微生物增生器培養時代時間較長、易受環境影響的特殊細菌，定量地將目標細菌培養液投放到生化工藝某一段，強化系統的處理性，為實現高效的處理效果提供必要條件。通過控制微生物增生器內的反應條件，如溫度、PH值、鹼度、溶解氧等，以及提供特定的生長營養物質，強化特定細菌的生長。本發明中通過控制微生物增生器的溫度為 250C -30pH=7. 5-8. 5，溶解氧濃度2-%ig/L，鹼度大於150mg/L，並向系統提供充足的氨氮，同時幾乎不額外投加有機物，連續地向系統外排除代謝底物，使得硝化細菌能夠在微生物增生器中大量繁殖而得到富集。在啟動和正常運行時，需要投加部分生活汙水為微生物的生長提供必要的營養元素，特別是微量營養元素。本發明中也需要向微生物增生器中投加少量汙水來保證特殊細菌生長所需要的其他營養物質，投加汙水中的有機物在微生物增生器系統中得到稀釋，不會對硝化細菌的生長造成影響。微生物增生器的位置應設置在目標投加反應器或構築物旁邊，便於微生物的投放。本發明中，微生物增生器設置在好氧池旁，體積為好氧池的1/1000。下面描述一下本發明的Α/Α/0處理系統和CAST處理系統的工作過程以及所取得的實際應用效果。如圖2所示，本發明的第一實施例為Α/Α/0處理系統，該實施例對高碳高氮進水進行處理，已達到排放要求。首先，進水1通過進水泵2提升進入調節池3，停留6個小時後， 經由提升泵4定量提升進入Α/Α/0的厭氧段5，在厭氧段5和回流汙泥混合進行厭氧釋磷和有機物利用，然後混合液進入缺氧區6與內回流8中回流過來的硝酸鹽進行缺氧反硝化反應，隨後混合物進入好氧區7進行硝化反應，處理後的出流混合液進入後續處理系統9，進行後續深化處理，經過處理出水10排放到自然水體。反應過程中，微生物增生器11通過控制其內部的反應條件培養硝化細菌，然後向Α/Α/0處理系統的好氧段定量投加硝化細菌菌液，強化系統的硝化效果。Α/Α/0處理系統的進出水水質如表1所示。
表 權利要求
1.一種微生物增生器廢水處理系統，其特徵在於，它包括依次連接的進水泵、調節池、 提升泵、生化處理設施、後續處理系統直到出水；所述生化處理設施由生化系統的厭氧池、生化系統的缺氧池和生化系統的好氧池組成，所述好氧池通過內回流連接缺氧池，一微生物增生器設置在生化處理設施附近，所述微生物增生器通過一菌液投放管連接生化系統的好氧池；或者所述生化處理設施由循環式活性汙泥選擇器和循環式活性汙泥主反應器組成，一微生物增生器通過一菌液投放管連接循環式活性汙泥主反應器。
2.根據權利要求1所述的微生物增生器廢水處理系統，其特徵在於，所述微生物增生器本體內增設有板式微濾膜裝置。
3.根據權利要求2所述的微生物增生器廢水處理系統，其特徵在於，所述微生物增生器中裝有固定化微生物儲存箱和固定化微生物加藥裝置，固定化微生物加藥裝置連接在固定化微生物儲存箱的前端，固定化微生物加藥裝置接至板式微濾膜裝置的上方。
全文摘要
本發明涉及一種微生物增生器廢水處理系統，其中，生化處理設施由生化系統的厭氧池、生化系統的缺氧池和生化系統的好氧池組成，好氧池通過內回流連接缺氧池，一微生物增生器設置在生化處理設施附近，微生物增生器通過一菌液投放管連接生化系統的好氧池；或者生化處理設施由循環式活性汙泥選擇器和循環式活性汙泥主反應器組成，一微生物增生器通過一菌液投放管連接循環式活性汙泥主反應器。本發明的微生物增生器廢水處理系統是一種耦合微生物增生器的處理系統，該系統可有效提升傳統生化汙廢水處理工藝，提高生化處理效率，降低生化處理的運行成本，並可在生化系統故障或其他事故狀態下，起到迅速恢復生化系統功效的作用，其操作簡單，運行穩定。
文檔編號C02F3/34GK102424478SQ20111033411
公開日2012年4月25日 申請日期2011年10月28日 優先權日2011年10月28日
發明者吳華, 施傑, 王晨晨, 石馳, 肖丙雁, 賈盈 申請人:上海希沃環境科技有限公司, 寶鋼工程技術集團有限公司