[发明专利]一种光膜共生反应装置

说明书

技术领域

一种光膜共生反应装置，涉及一种藻菌强化共生反应装置。具体用于生活污水和工业废水处理的光膜共生反应器装置属于水处理技术领域。

背景技术

好氧生物处理方法是目前城市污水处理和工业废水处理中不可或缺的重要环节。在好氧生物处理方法中需提供充足的氧气供微生物进行新陈代谢，从而达到处理污染物的目的。供氧方式目前普遍采用鼓风机曝气或表曝机等机械方式曝气，消耗大量的电能，城市污水处理厂处理每吨污水约消耗0.15-0.45度电，而且鼓风机曝气普遍存在噪音大，表曝机普遍存在效率低、环境条件差的缺点。

藻类作为一种光合生物，在适宜的光照和充足的营养物条件下将二氧化碳作为碳源合成有机体，并释放出氧气。而好氧生物处理中的细菌可利用藻类释放出的氧气进行污染物的氧化分解，产生二氧化碳供藻类作为碳源，从而与藻类构建共生系统。

但目前此种藻菌共生系统基本局限于生物塘形式，而生物塘存在如下缺点：

1、藻类所需光照仅依赖太阳光，塘内藻菌共生系统不稳定，生物量少，对污染物的去除效率低；

2、水深浅，水力停留时间长，占地面积过大；

3、藻类不易沉降，出水中含有大量悬浮物，水质较差。

发明内容

本发明的目的在于公开一种用于生活污水和工业废水处理的一种光膜共生反应装置，该装置利用置于反应装置内的供光系统，使藻类和细菌在反应装置里繁殖，通过大幅强化藻菌共生系统，达到高效去除水中有机物、氮和磷等污染物质的目的，并同时实现藻类生物供氧方式替代现有污水处理技术中鼓风机曝气或机械曝气等高耗能供氧方式；该装置同时利用膜过滤系统对出水进行过滤，使不易沉降的藻类截留在反应装置内，保证反应装置内存在充足的藻菌生物量，并大幅改善出水水质。该装置具有处理效率高、能耗低、无噪音、运行稳定的优点。

为达上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种光膜共生反应装置首先为方形或环形反应器；为使藻类在反应器内生长繁殖，根据进水水质和气候条件确定强光灯管布置的数量和方式。为维持良好的混合反应条件，反应器内设置液下搅拌器。在藻菌培养启动时，在反应器内先进少量污水，液位不宜超过0.5m，开启位于反应器底部的小型液下搅拌器以及布置于底层的强光灯管，开始藻类的培养；污水颜色明显转绿时，藻类培养成功；至污水中有机物浓度出现显著下降时，藻菌共生系统形成。之后多次少量进水，使反应器内液位缓慢提升，并根据液位的提升开启相应深度的灯管，并最终使液位达到设计水位。最后启动膜过滤系统，实现连续进出水，待反应器内生物浓度达到设计要求时，完成整个光膜共生反应装置的调试，进入稳定运行。

所述的供光系统包括强光灯管、不锈钢支架、电缆、配电中心。强光灯管还可根据污染程度配置自动清洗装置。

所述的膜过滤组件包括膜过滤循环泵、膜材料组件、气动阀门、酸洗箱及提升泵、碱洗箱及提升泵、清水箱及提升泵。膜过滤系统还可采用内置式膜过滤系统，通过真空泵抽吸达到过滤出水的目的，膜的清洗可另设清洗池。

本发明的一种光膜共生反应装置具有如下优点：

1、通过人工供光实现反应器深度方向的藻类生长繁殖，并通过膜过滤系统维持反应器内不易沉降的藻类的生物浓度，从而强化了自然界中的藻菌共生系统，实现了自然界自净系统的强化仿生。

2、较传统污水生物处理来说，无需供氧，节省能耗，随着供光系统的优化改进，能耗还可进一步降低。此外，在无需供氧的条件下，无需建鼓风机房，节省投资，且运行无噪声。

3、运行灵活，通过灯管亮度的调节可实现反应器混合液工艺参数的控制。

4、相对传统活性污泥法来说，藻类大量吸收氮磷合成有机物，不易反复释放，可实现对氮磷等富营养化物质的稳定去除。

附图说明

图1是本发明的一种光膜共生反应装置的平面结构示意图

图2是本发明的一种光膜共生反应装置的结构剖面图

附图中的标号说明如下：

1-强光灯管；2-不锈钢支架；3-小型搅拌器；4-大型搅拌器；5-电缆；6-配电中心；7-围栏及人行通道；8-反应器池壁；9-膜过滤进水管；10-膜过滤浓缩液管；11-膜过滤出水管；12-排泥管；13-膜过滤进水泵；14-闸阀；15-膜过滤组件。

具体实施方式

以下实施例将对本发明作进一步说明。

请参阅图1。本发明的一种光膜共生反应装置主要由反应器8、强光灯管1和膜过滤组件15组成。