[发明专利]寒冷地区一体化生物膜处理装置及方法

说明书

寒冷地区一体化生物膜处理装置及方法，污水箱与一体化生物膜池之间通过进水管相连，在进水管上设有进水泵和进水阀门，一体化生物膜池上设有回流管、曝气管A、曝气管B和出水管，回流管的一端与一体化生物膜池相连，另一端与污水箱连接。本发明利用生物膜工艺生物载量高的优点，实现低温污水氨氮的高效处理；利用生物膜填料易于富集氨氧化细菌、耐冲击负荷的特点，并结合pH值实时控制氨氧化过程，实现高氨氮废水的高效处理，即利用一体化生物膜处理装置实现寒冷地区粪便污水的高效处理。克服了低温条件下自养细菌处理效率低，氨氧化细菌流失严重的不利影响，利用生物膜工艺世代周期长，易于富集自养生物的特点，提高氨氧化细菌数量。

技术领域

本发明涉及污水生物处理领域，具体是生物膜处理装置及方法。

背景技术

随着水体污染等环境问题的发生与加剧，有机物及氮素污染问题已引起人们的高度关注。传统的生物脱氮方法主要依靠硝化细菌(氨氧化菌、亚硝态氮氧化菌，均为自养细菌)，将氨氮转化为硝态氮，硝化活性受温度影响明显。寒冷地区最冷月平均温度满足-10℃～0℃，污水具有温度低的特点，这不利于自养细菌(氨氧化菌、亚硝态氮氧化菌)的增长，污水处理活性低。迫切需要研发适应温度低的高效污水脱氮新工艺。

粪便污水是农村生活污水较难处理的一种污水，水质中有机物含量高(COD：1000mg/L以上)，氨氮含量高(氨氮：300mg/L以上)，污水的任意排放会对农村环境造成损害。目前，我国多地制订了农村生活污水处理设施水污染物排放标准，其中对COD、氨氮都做出了严格的排放要求。

生物膜脱氮工艺作为传统污水脱氮工艺，主要特点是生物量大、生物链长，生物世代时间长，抗冲击负荷等。通过提高生物量，解决了低温条件下硝化细菌活性低的问题，善加利用可以有效提升污水脱氮工艺处理效果。但如何利用生物膜工艺提升寒冷地区污水处理效果，是污水处理领域急需解决的一个技术问题。

发明内容

本发明目的是提供一种利用生物膜工艺提升低温条件下氨氧化菌的活性，提高生物膜上氨氧化菌的生物量，结合实时控制将硝化过程控制在氨氧化阶段，从而实现寒冷地区污水的高效处理的寒冷地区一体化生物膜处理装置及方法。

本发明主要包括污水箱、进水泵、进水管、进水阀门、一体化生物膜池、回流管、回流阀门、曝气盘、曝气管A、进气阀门A、曝气管B、进气阀门B、空气压缩机、出水管、出水阀门、出水箱、液位计A、pH传感器、液位计B、金属筛网、多孔承托板、可编程过程控制器、计算机、回流板、空心环、调节水泵、调节水管、调节阀门、海绵、液位计C和连接管。

其中，污水箱与一体化生物膜池之间通过进水管相连，在进水管上设有进水泵和进水阀门，一体化生物膜池上设有回流管、曝气管A、曝气管B和出水管，回流管的一端与一体化生物膜池相连，另一端与污水箱连接，在回流管上设有回流阀门，一体化生物膜池与出水箱之间通过出水管相连，出水管上设有出水阀门，一体化生物膜池与空气压缩机之间通过曝气管A、曝气管B相连，在曝气管A、曝气管B上分别设有进气阀门A和进气阀门B，可编程过程控制器与进水泵、进水阀门、回流阀门、进气阀门A、进气阀门B、出水阀门、空气压缩机、计算机相连。

进一步地，一体化生物膜池包括隔板、厌氧生物膜池、调节池、好氧生物池A和好氧生物池B。上开口的一体化生物膜池内部设有隔板，依次将一体化生物膜池分隔为厌氧生物膜池、调节池、好氧生物池A、好氧生物池B，厌氧生物膜池和调节池之间的隔板高度，比一体化生物膜池外壁的高度低，可使得污水从厌氧生物膜池流向调节池。

进一步地，污水箱与一体化生物膜池的厌氧生物膜池之间通过进水管相连。回流管的一端与一体化生物膜池的好氧生物池A相连，另一端与污水箱连接。一体化生物膜池的好氧生物池B与出水箱之间通过出水管相连。一体化生物膜池的好氧生物池A、好氧生物池B与空气压缩机之间分别通过曝气管A、曝气管B相连。

进一步地，在厌氧生物膜池内部设有回流板，在厌氧生物膜池内用空心环作为填料，在空心环上附着微生物。