[发明专利]一种经济型混合动力生物膜工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种经济型混合动力生物膜工艺，属于污水处理技术领域。

背景技术

随着社会经济的不断发展和人民生活水平的不断提高，人们对环境保护的意识也在不断加强，特别是对水资源的保护更是引起全社会的广泛重视。污水必须经过严格处理才能对水体排放，已成为共识，而且污水处理后的排放指标也越来越高。在污水处理设备中，生物膜法工艺因其生物量多、净化率高、适应性强、出水水质较好、生物膜上生物的食物链长、污泥产生量少等显著特点而大量应用于中小型污水处理站。但生物膜法工艺也有其缺陷，一方面生物膜法工艺处理效果虽好但处理量有限，因而同等处理规模的污水处理厂，使用生物膜法工艺与使用其他工艺相比，因需要的生物膜组数量更多而所需的场地要更大。另一方面，生物膜组数量的增多，意味着驱动膜组运行所需的能耗也越大。

发明内容

本发明的目的在于针对现有生物膜法工艺技术的不足，从两个方面进行了改进：一是提高生物膜法的处理效果，使同样的生物膜组可以处理更多的污水，或者，为处理同样多的污水可以使用更少数量的生物膜组；二是通过混合动力设计，减少生物膜组运行所需要的能耗。

本发明所提供的技术方案如下：一种经济型混合动力生物膜工艺，包括：风力发电机、风能控制器、蓄电池组、太阳能光伏组件、太阳能控制器、逆变器、电源切换箱、生物膜组、膜组配套电机、空压机/气泵、储气罐、控制阀门、曝气管、引流曝气槽组成。

通常生物膜组在运行时，膜组下部浸没在污水池中的污水中，膜组的上部暴露在空气中，膜组表面生长有生物群落。膜组周而复始地转动，反复地接触池中的污水和空气中的氧，使附在膜组上的微生物膜吸附和生物氧化污水中的有机污染物，使污水获得净化。也就是说，膜组暴露在污水水面以上的空气中的那部分生物膜进行好氧作用，而旋转到污水水面以下的那部分生物膜进行缺氧作用。这样，通常生物膜组中进行好氧和缺氧作用的体积比例约为1∶1。本发明为提高生物膜法的处理效果，在生物膜组下面的污水池底部设置一个引流曝气槽，来自引流曝气槽中曝气管的空气顺着水流往上往后自然上升时，沿着生物膜组的表面或进入生物膜组内部的空隙上升，产生自然曝气效果。持续的曝气，使膜组体积中好氧与缺氧作用的比例从约1∶1提高到约3∶1，提高了生物膜组的好氧作用，生物膜组对污水中COD的去除效果因此得到大幅提高。

本发明为尽量减少生物膜组运行所需要的能耗，采用了混合动力设计，并从以下三个方面进行了处理：(1)通过引流曝气槽的设置，使污水从生物膜组与污水池底部之间流过，产生水力驱动生物膜组的效果；(2)引流曝气槽内曝气管中出来的空气沿着生物膜组背水面的表面和/或内表面持续上升产生的浮力形成空气驱动生物膜组的效果；(3)通过风力发动机和太阳能光伏组件同时或分别产生的清洁电源全部替代或部分替代市电，驱动生物膜组配套电机的运行，此为电力驱动生物膜组。水力、空气力、电力共同构成混合动力源，使生物膜组运行更经济。

因此，本发明实施后的有益效果是：一方面，可以有效提高生物膜组的处理效果，使同样的污水处理规模所需的生物膜组数量减少，从而降低初始投资成本，或者，同样数量的生物膜组可以处理更多的污水，使投资收益更大；另一方面，混合动力的设计，可以使生物膜组的运行成本大幅降低。

附图说明

附图1一种经济型混合动力生物膜工艺示意图

其中，1-风力发电机，2-太阳能光伏组件，3-风能控制器，4-蓄电池组，5-太阳能控制器，6-逆变器，7-电源切换箱，8-生物膜组，9-膜组配套电机，10-空压机/气泵，11-储气罐，12-控制阀门，13-曝气管，14-引流曝气槽。

附图2引流曝气槽的一些做法示意图

具体实施方式

本发明涉及一种经济型混合动力生物膜工艺，如附图1所示，包括：风力发电机1，太阳能光伏组件2，风能控制器3，蓄电池组4，太阳能控制器5，逆变器6，电源切换箱7，生物膜组8，膜组配套电机9，空压机/气泵10，储气罐11，控制阀门12，曝气管13，引流曝气槽14等。

本发明一种经济型混合动力生物膜工艺，如附图1，在光照条件下，太阳能光伏组件2通过串并联形成太阳能光伏电池方阵并产生一定的电压。通过太阳能控制器5经逆变器6转成220V或380V交流电后向负载供电，多余的电量对蓄电池组4进行充电，将由光能转换而来的电能再转成化学能贮存起来。在没有光照的情况下，蓄电池组4经太阳能控制器5通过逆变器6转成市电将化学能释放出来向负载供电。