公布日：2024.06.28
申請日：2023.12.25
分類號：C02F3/08(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)I
摘要
本發(fā)明提供了一種功能性顆粒強化污水處理裝置及方法，屬于污水處理領域。所述處理裝置包括至少一個生物反應區(qū)，所述生物反應區(qū)內填充有功能性載體顆粒，且所述功能性載體顆粒在所述生物反應區(qū)內呈流化狀態(tài)。本發(fā)明通過在生物反應區(qū)內使用功能性載體顆粒作為固相，形成均勻懸浮的顆粒流化體系，載體顆粒具有可生物相溶性，材質比較經(jīng)濟環(huán)保，避免引入二次污染，且表面易于附載微生物或/和催化劑，既能夠為微生物的生長代謝提供營養(yǎng)源，又能夠促進微生物的生長代謝，拓寬了污水的處理范圍，且增強了體系的耐沖擊性。
權利要求書
1.一種功能性顆粒強化污水處理裝置，其特征在于，包括至少一個生物反應區(qū)，所述生物反應區(qū)內填充有功能性載體顆粒，所述的功能性載體顆粒表面易于附載微生物或/和催化劑，且所述功能性載體顆粒在所述生物反應區(qū)內呈流化狀態(tài)。
2.根據(jù)權利要求1所述的功能性顆粒強化污水處理裝置，其特征在于，所述的載體顆粒材質為天然的高分子生物材料或無機材料，優(yōu)選為聚羥基脂肪酸酯或硫鐵礦顆粒；或者，為人工合成的有機材料、無機材料或復合材料，優(yōu)選為小麥秸稈塑料顆粒、聚乳酸顆�；蚓鄱《岫《减ヮw粒。
3.根據(jù)權利要求1所述的功能性顆粒強化污水處理裝置，其特征在于，所述載體顆粒的直徑為1-10mm，優(yōu)選直徑為1-5mm；和/或，所述載體顆粒的密度為500-2500kg/m3，優(yōu)選密度為800-1500kg/m3。
4.根據(jù)權利要求1所述的功能性顆粒強化污水處理裝置，其特征在于，所述生物反應區(qū)上方設置有加料器，所述載體顆粒通過加料器連續(xù)地或間歇地加入到所述生物反應區(qū)內。
5.根據(jù)權利要求1所述的功能性顆粒強化污水處理裝置，其特征在于，在所述的生物反應區(qū)的上部或下部設置一個緩沖溢流區(qū)，所述緩沖溢流區(qū)的側壁上設置有排水口，處理后的水從緩沖溢流區(qū)側壁上設置的排水口排出；當使用比待處理污水密度高的載體顆粒作為固相時，所述的載體顆粒在氣體或/和液體的作用下向上運動而懸浮，所述的緩沖溢流區(qū)設置于生物反應區(qū)的上部；當使用比待處理污水密度低的載體顆粒作為固相時，所述的載體顆粒在氣體或/和液體的作用下向下運動而流化，所述的緩沖溢流區(qū)設置于生物反應區(qū)的下部。
6.根據(jù)權利要求5所述的功能性顆粒強化污水處理裝置，其特征在于，在所述生物反應區(qū)的側壁下部或上部設置有進水口；當緩沖溢流區(qū)設置于生物反應區(qū)的上部時，進水口設置于生物反應區(qū)的側壁下部；當緩沖溢流區(qū)設置于生物反應區(qū)的下部時，進水口設置于生物反應區(qū)的側壁上部；上一級生物反應區(qū)的排水口通過加壓水泵及連通管道與下一級生物反應區(qū)的進水口相連通。
7.根據(jù)權利要求6所述的功能性顆粒強化污水處理裝置，其特征在于，所述生物反應區(qū)內還設置有液體分布器，所述液體分布器的設置位于與所述進水口的位置相適應，且與所述進水口相連通。
8.根據(jù)權利要求1-7任一項所述的功能性顆粒強化污水處理裝置，其特征在于，若生物反應區(qū)為好氧區(qū)，在所述生物反應區(qū)內底部或中部設置氣體分布器，氣體分布器通過進氣管與位于生物反應區(qū)外的曝氣裝置連接。
9.根據(jù)權利要求6所述的功能性顆粒強化污水處理裝置，其特征在于，所述生物反應區(qū)的排水口和進水口之間通過循環(huán)泵和循環(huán)管道相連通，從生物反應區(qū)排出的水一部分通過循環(huán)泵和循環(huán)管道返回到生物反應區(qū)內部，進行自循環(huán)。
10.一種功能性顆粒強化污水處理方法，其特征在于，采用如權利要求1-9任一項所述的功能性顆粒強化污水處理裝置對污水進行處理，具體為：將污水依次通入到1個或多個串聯(lián)的生物反應區(qū)，經(jīng)附載于載體顆粒表面以及水體中游離的微生物分解處理，處理后的污水從所述的生物反應區(qū)排出。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術中存在的難題，提供一種功能性顆粒強化污水處理裝置及方法，通過向污水處理系統(tǒng)內加入功能性載體顆粒形成均勻的顆粒流化體系，載體顆粒具有生物相溶性，材質比較環(huán)保，有效避免了引入二次污染，且載體顆粒表面易于附載微生物或/和催化劑，既能夠為微生物的生長代謝提供營養(yǎng)源，又能促進載體顆粒表面形成易于微生物生長的微環(huán)境。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：
本發(fā)明的第一個方面，提供一種功能性顆粒強化污水處理裝置，包括至少一個生物反應區(qū)，所述生物反應區(qū)內填充有功能性載體顆粒，所述的功能性載體顆粒表面易于附載微生物或/和催化劑，且所述功能性載體顆粒在所述生物反應區(qū)內呈流化狀態(tài)。
本發(fā)明的進一步改進在于：
所述的載體顆粒材質為天然的高分子生物材料或無機材料，優(yōu)選為聚羥基脂肪酸酯(PHA)或硫鐵礦顆粒；
或者為人工合成的有機材料、無機材料或復合材料，優(yōu)選為小麥秸稈塑料顆粒、聚乳酸顆粒(PLA)或聚丁二酸丁二醇酯顆粒(PBS)。
本發(fā)明的進一步改進在于：
所述載體顆粒的直徑為1-10mm，優(yōu)選直徑為1-5mm；和/或，
所述載體顆粒的密度為500-2500kg/m3，優(yōu)選密度為800-1500kg/m3。
本發(fā)明的進一步改進在于：
所述生物反應區(qū)上方設置有加料器，所述載體顆粒通過加料器連續(xù)地或間歇地加入到所述生物反應區(qū)內。
本發(fā)明的進一步改進在于：
在所述的生物反應區(qū)的上部或下部設置一個緩沖溢流區(qū)，所述緩沖溢流區(qū)的側壁上設置有排水口，處理后的水從溢流區(qū)側壁上設置的排水口排出；
當使用比待處理污水密度高的載體顆粒作為固相時，所述的載體顆粒在氣體或/和液體的作用下向上運動而懸浮，所述的緩沖溢流區(qū)設置于生物反應區(qū)的上部；
當使用比待處理污水密度低的載體顆粒作為固相時，所述的載體顆粒在氣體或/和液體的作用下向下運動而流化，所述的緩沖溢流區(qū)設置于生物反應區(qū)的下部。
本發(fā)明的進一步改進在于：
在所述生物反應區(qū)的側壁下部或上部設置有進水口；
當緩沖溢流區(qū)設置于生物反應區(qū)的上部時，進水口設置于生物反應區(qū)的側壁下部；
當緩沖溢流區(qū)設置于生物反應區(qū)的下部時，進水口設置于生物反應區(qū)的側壁上部；
上一級生物反應區(qū)的排水口通過加壓水泵及連通管道與下一級生物反應區(qū)的進水口相連通。
本發(fā)明的進一步改進在于：
所述生物反應區(qū)內還設置有液體分布器，所述液體分布器的設置位于與所述進水口的位置相適應，且與所述進水口相連通。
本發(fā)明的進一步改進在于：
若生物反應區(qū)為好氧區(qū)，在所述生物反應區(qū)內底部或中部設置氣體分布器，氣體分布器通過進氣管與位于生物反應區(qū)外的曝氣裝置連接。
本發(fā)明的進一步改進在于：
所述生物反應區(qū)的排水口和進水口之間通過循環(huán)泵和循環(huán)管道相連通，從生物反應區(qū)排出的水一部分通過循環(huán)泵和循環(huán)管道返回到生物反應區(qū)內部，進行自循環(huán)。
本發(fā)明的第二個方面，提供一種功能性顆粒強化污水處理方法，采用上述功能性顆粒強化污水處理裝置對污水進行處理，具體為：
將污水依次通入到1個或多個串聯(lián)的生物反應區(qū)，經(jīng)附載于載體顆粒表面以及水體中游離的微生物分解處理，處理后的污水從所述的生物反應區(qū)排出。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明通過在生物反應區(qū)內使用功能性載體顆粒作為固相，形成均勻懸浮的顆粒流化體系，所述載體顆粒具有可生物相溶性，材質比較經(jīng)濟環(huán)保，避免引入二次污染，且載體顆粒表面易于附載微生物或/和催化劑，既能夠為微生物的生長代謝提供營養(yǎng)源，又能夠促進微生物的生長代謝，拓寬了污水的處理范圍，且增強了體系的耐沖擊性。
本發(fā)明的功能性顆粒強化污水處理裝置具有效率高、耐沖擊性強、污泥產(chǎn)量少、應用范圍廣、經(jīng)濟環(huán)保等優(yōu)點。
（發(fā)明人：李明;邵媛媛;祝京旭;吳春旭）
