一种生物胞净化设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种生物胞净化设备和方法，装置运行时，将滤除了较大颗粒的悬浮物的污水由生物胞池（６）设备进口供入；由电极网极电源（４）向电极网（７）供电，形成人工电场以调整氧化－还原电位；在生物胞（９）芯片上附着的藻菌团在生物胞（９）作用下，污水中的有害气体与空气中的氧气交换，污水中的有害物质被藻菌团降解净化；净化水由净化水排出单元排出。本发明专利技术使生物胞的比表面积与孔隙率大而造价低廉，尤其微生物降解过程赖以完成的条件，氧化－还原电位可调控，从而使得系统的启动复位周期缩短，净化效率大大提高。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，具体说涉及一种富营养型污水净化的设备和方法。在富营养型污水净化领域，传统的方法多为活性污泥法，其优点是处理能力高，处理量大，出水基本达到排放指标，但该法受季节影响，并伴有污泥膨胀，上浮，污泥d值大等缺点。近年来，较为先进的氧化沟技术与生物降解法(即AB法)以及进一步发展的生物膜法，多以矿渣型、粘结蜂窝填料型、悬挂水草型及堆积多面球(拉西环、阶梯环)型，为塔芯氧化塔技术，就塔芯而言，矿渣型比表面积大，但其不规则且孔隙率小，易堵塞。蜂窝状填料表面积偏小但造价高。悬挂水草型运行初期比表面积大，但一段时间后纤毛与菌团粘在一起而比表面积极小，且寿命短。堆积多面球(拉西环、阶梯环)型孔隙率偏小且造价太高。最为关键的是富营养型生物污水处理是以氧化—还原反应为基础。而环境的氧化—还原电位对污水处理的深度和速度有至关重要的影响。而现有技术尚没有设置调控氧化—还原电位的机制。本专利技术在于提供，针对现有技术的不足专利技术一种比表面积大，造价小的生物胞四脊凸膜型芯片，其上附着藻菌团，并设置电极网调控氧化—还原电位，从而实现了高效经济的污水净化处理。本专利技术的一种用于水处理的设备，其特征在于在一个敞口的生物胞池(6)中，有进口，出口，在其底部有一组与供气单元(2)连接的曝气管(10)，其上有一组层叠放置的用作生物菌团载体的生物胞块(9)和隔一定距离放置在生物胞块(9)之间的用来调整氧化—还原电位并于极电源(4)相连接的电极网(7)。所述的生物胞块(9)是由四脊凸膜型芯片依主脊凸走向(12)交错折叠捆扎成生物膜块(9)，所述的四脊凸膜型芯片由主脊凸(13)，主膜谷(10)，副脊凸(15)，副膜谷(16)构成。所述的四脊凸膜型芯片的材料是耐腐蚀的塑料制品，优选聚丙烯，聚乙烯。所述的电极网的材料是耐腐蚀的导电金属，优选不锈钢丝网。本专利技术的一种处理污水的装置，其特征在于除上述的设备外，还包括污水供给单元(8，1)，过滤单元(3)，供气给曝气管(10)的单元(2)，电极网极电源(4)，PH调节单元(5)，紫外线消毒单元(11)，净化水排出单元，废弃物处理单元。用本专利技术的设备和装置处理污水的方法，其特征在于依次按照下述步骤进行将滤除了较大颗粒的悬浮物的污水由生物胞池(6)设备进口供入；由电极网极电源(4)向电极网(7)供电，形成人工电场以调整氧化—还原电位；在生物胞(9)芯片上附着的藻菌团在生物胞(9)作用下，污水中的有害气体与空气中的氧气交换，污水中的有害物质被藻菌团降解净化；净化水由净化水排出单元排出。上述的电极网极电源(4)是耐腐蚀极电网连接脉冲或直流电源。当原水中碱性不足时，PH调节单元向水环境加入碱性物，用以中和上述反应产生的H+。上述的碱性物是石灰。本专利技术的方法和设备优选用于富营养型污水净化。下面结合附图说明本专利技术，它是本专利技术的优选实施方案，不限制本专利技术，本专利技术的范围由权利要求限定。图1是按照本专利技术的装置的示意流程图；图2是生物胞块(9)示意图；参见图1，污染源(8)产生的污染水经PH调节单元(5)，使污染水的PH值达到规定值，由循环泵(1)输送至过滤机(3)，过滤去较大颗粒的悬浮物的污染水进入生物胞池(6)，在生物胞池内，接近底部有一组与供气单元(2)连接的曝气管(10)，其上有一组层叠放置的用作生物菌团载体的生物胞块(9)和隔一定距离放置在生物胞块(9)之间的用来调整氧化—还原电位并于极电源(4)相连接的电极网(7)。通电后的电极网(7)产生人工电场，调节氧化—还原电位至一合适的值，在生物胞(9)芯片上附着的藻菌团在生物胞(9)作用下，污水中的有害气体与空气中的氧气交换，污水中的有害物质被藻菌团降解净化，在污水净化处理过程中，由供气单元(2)向曝气管(10)送气，在压缩空气提升作用下，气液二相流过生物胞。净化水从上部出口排出，经紫外线消毒单元(11)消毒后达到合格值后或排放，或重复使用，生物胞池中的废物由底部排出，被送往废物处理装置；参见图2，所述的生物胞块(9)是由四脊凸膜型芯片依主脊凸走向(12)交错折叠捆扎成生物膜块(9)，所述的四脊凸膜型芯片由主脊凸(13)，主膜谷(14)，副脊凸(15)，副膜谷(16)构成。本专利技术与现有技术相比，其芯块与粘结式蜂窝型填料比，其比表面积和孔隙率大(高15％和5％)，而制造成本降低45％；与生物水草型比，其运行比表面积高出50％；与堆集式多面球(拉西坏、阶梯环)比，由于形状不规则且孔隙率低30％以下，而容易堵塞。本装置加设氧化—还原电位的调控装置，在运行成本增加有限的情况下，其生物化学反应速度与深度大大提高。本专利技术使生物胞的比表面积与孔隙率大而造价低廉，尤其微生物降解过程赖以完成的条件，氧化—还原电位可调控，从而使得系统的启动复壮周期缩短，净化效率大大提高。以唐山××特种水产公司为例，该公司养殖系统如图1，其养殖池即污染源(8)，其污染水来自于高密度养殖(规模年产量350-400吨，养殖密度超过75kg/M2，投饵量1.5-1、7吨/天)产生鱼粪和残饵。鱼粪和残饵水解的最终产物中的铵态氮与硫化氢对鱼类毒性很强，其指标要求铵态氮低于0.5PPM。本系统的作用是用压缩空气，在生物胞芯片的作用下，将空气中的氧气溶进水中，同时将水中的CO2，H2S废气置换出去，溶解在水中的有毒铵态氮和硫化氢在芯片表面微生物的作用下，氧化为NO3-、NO2-和SO42-，其反应式如下；而电极网产生的电场电位保证了上述生化反应的氧化—还原反应的条件。在原水的碱性不足时，PH值调节单元向水环境加入反应物(如石灰等)，用以中和上述反应产生的H+，过滤机将较大颗粒的悬浮物去除。上述装置的协调运行，使得在每小时换水率低于1％的状况下，其水质参数稳定在适合养殖水标准内，如果依自然净化，其养殖面积需扩大25-30倍，与流水养鱼相比，其换水量需扩大20-25倍，即使与现代较为先进的粘结蜂窝填料生物膜法为核心的循环水养鱼系统相比，本装置的处理能力高出25-30％，造价低30％以上，更为可贵的是用经济指标来评价，该系统投资720万元，运行第一年即盈利超过250万元，这成为本专利技术方案成功的典型。权利要求1，一种用于水处理的设备，其特征在于在一个敞口的生物胞池(6)中，有进口，出口，在其底部有一组与供气单元连接的曝气管(10)，其上有一组层叠放置的用作生物菌团载体的生物胞块(9)和隔一定距离放置在生物胞块(9)之间的用来调整氧化—还原电位并于极电源(4)相连接的电极网(7)。2，按照权利要求1的设备，其特征在于所述的生物胞块(9)是由四脊凸膜型芯片依主脊凸走向(12)交错折叠捆扎成生物膜块(9)，所述的四脊凸膜型芯片由主脊凸(13)，主膜谷(10)，副脊凸(15)，副膜谷(16)构成。3，按照权利要求2的设备，其特征在于所述的四脊凸膜型芯片的材料是耐腐蚀的塑料制品，优选聚丙烯，聚乙烯。4，按照权利要求1的设备，其特征在于所述的电极网(7)的材料是耐腐蚀的导电金属，优选不锈钢丝网。5，按照权利要求1-4的任一种设备处理污水的装置，其特征在于除上述的设备外，还包括污水供给单元(1，8)，过滤单元(3)，供气给曝气管(10)的单元(2)，电极网极电源(4)，PH调节单元(5)，紫外线消毒单元(11)，净化水排出本文档来自技高网...

【技术保护点】
１，一种用于水处理的设备，其特征在于在一个敞口的生物胞池（６）中，有进口，出口，在其底部有一组与供气单元连接的曝气管（１０），其上有一组层叠放置的用作生物菌团载体的生物胞块（９）和隔一定距离放置在生物胞块（９）之间的用来调整氧化—还原电位并于极电源（４）相连接的电极网（７）。２，按照权利要求１的设备，其特征在于所述的生物胞块（９）是由四脊凸膜型芯片依主脊凸走向（１２）交错折叠捆扎成生物膜块（９），所述的四脊凸膜型芯片由主脊凸（１３），主膜谷（１０），副脊凸（１５），副膜谷（１６）构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：白连福，
申请(专利权)人：白连福，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]