具有可變曝氣和蠕蟲附著斜板的剩余污泥減量生物反應器制造技術

具有可變曝氣和蠕蟲附著斜板的剩余污泥減量生物反應器，它涉及一種用于剩余污泥減量的生物反應器。解決了現有的剩余污泥減量裝置存在氧氣利用率低、曝氣可調節性差、蠕蟲易脫落、蠕蟲種群的生長密度較低、惰性物質不易排出等問題。氣體流量自動調節器經被設置好后可根據容器內污泥混合液的溶解氧濃度自動調節進入多個可變微孔曝氣管的空氣流量，實現對容器內污泥混合液的可變曝氣，通過可變曝氣可以使污泥混合液的溶解氧濃度維持在蠕蟲污泥減量最大的溶解氧濃度；可變微孔曝氣管的內壁上均布開有若干個孔徑可變出氣孔，且出氣孔的直徑可變范圍為０．２～０．８ｍｍ。本發明專利技術集蠕蟲附著斜板以及可變曝氣于一體，極大地提高了污泥減量效果，污泥減量達到９０％以上。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用于剩余污泥減量的生物反應器，屬于利用生物技術處理剩余污泥的

技術介紹
目前世界上80%以上的污水處理廠應用活性污泥法處理生活污水，但是它一直存在一個很大的弊端，就是在污水處理的同時會產生大量的剩余污泥。污水處理廠產生的剩余污泥量約為處理水體積的0. 5% 1%，數量巨大。剩余污泥還含有大量有機物、各種細菌、病毒和寄生生物，并可能濃縮鋅、銅、鉛和鎘等重金屬無機化合物以及有毒有機化合物等，處理不當會帶來嚴重的環境污染問題。隨著污水處理事業的發展，污水處理廠總處理水量和處理程度將不斷擴大和提高，污泥的產生量也將會大幅度地增加。同時，剩余污泥處理的投資和運行費用巨大，可占整個污水處理廠投資及運行費用的25% 65 % ，已成為城市污水處理廠所面臨的沉重負擔。2009年我國城市污水處理廠排放的污泥量(干重)大約為1300萬噸，還將以每年10%的速率遞增，這必將帶來剩余污泥總量的持續增加。剩余污泥減量已經成為環保領域面臨的一大挑戰。 污泥處理的通常做法是先經過濃縮、穩定、脫水等預處理后，進行最終的處置。目前常用的最終處置方法有衛生填埋、焚燒和土地利用等。而污泥焚燒處置基建和運行費用昂貴，而且還會產生惡臭及二惡英，呋喃等致癌氣體，影響環境衛生，有礙居民健康。 一些城市由于污泥處置無出路，造成隨處偷排，導致環境二次污染。隨著環境標準的日益嚴格，常規處置方法變得非常困難，而且隨著城市化進程的發展，無論是填埋還是焚燒，選址也成為一大難題。因此，如何使污泥達到無害化、穩定化、資源化及減量化，將是今后亟需解決的重要問題。 污泥減量化技術是通過物理、化學和生物等手段，使整個生物處理系統中污泥產量減少的技術，主要包括圍繞降低細菌合成量的代謝解偶聯技術、維持代謝技術、增強微生物隱性生長的各種溶胞技術和強化微型動物捕食作用的技術。其中，強化微型動物捕食作用的技術以其低能耗、低成本、無二次污染等特點而成為一種理想的生態減量技術，例如，現有技術提供的城市污水污泥減量處理的蠕蟲附著型生物床(參見公開日為2008年4月9日、公開號為CN101157501A)。但上述生物床內氧氣利用率低，曝氣可調節性差，不利于蠕蟲對剩余污泥的攝食，而且蠕蟲易脫落，蠕蟲種群的生長密度較低，污泥易在填料上積累，不利于惰性物質的排出，極大影響了污泥的減量速率，不利于污泥的長期穩定減量。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種具有可變曝氣和蠕蟲附著斜板的剩余污泥減量生物反應器，以解決現有的剩余污泥減量裝置存在的氧氣利用率低，曝氣可調節性差，不利于蠕蟲對剩余污泥的攝食，蠕蟲易脫落、蠕蟲種群的生長密度較低、污泥減量效果差，不利于惰性物質的排出等問題。3 本專利技術為解決上述技術問題采取的技術方案是本專利技術所述的具有可變曝氣和蠕蟲附著板的剩余污泥減量生物反應器包括容器、泥斗和擋板；所述生物反應器還包括多個蠕蟲附著斜板、可變曝氣裝置；泥斗位于容器的下方且二者連接為一體，容器的側壁上端開有入口 ，泥斗的底部開有出口 ，擋板設置在容器的入口的前方，多個蠕蟲附著板沿高度方向分層交錯均勻設置在容器的內部，每個蠕蟲附著板由填料板、固定軸和填料層構成，固定軸固裝在填料板上，填料板上均布開有若干個呼吸孔，填料層內接種有大量蠕蟲，填料層固定在填料板上，蠕蟲附著斜板與水平面成適度傾斜放置；所述可變曝氣裝置由空氣壓縮機、進氣管路、多個可變微孔曝氣管和氣體流量自動調節器構成，每個可變微孔曝氣管的內壁上均布開有若干個孔徑可變出氣孔，所述孔徑可變出氣孔的直徑可變范圍為0. 2 0. 8mm，多個可變微孔曝氣管沿容器的左右方向水平布置在容器的底部內，位于容器外部的空氣壓縮機通過進氣管路與多個可變微孔曝氣管連通，氣體流量自動調節器經被設置好后可根據容器內污泥混合液的溶解氧濃度自動調節進入多個可變微孔曝氣管的空氣流量，實現對容器內混合液的可變曝氣。本專利技術具有以下優點 本專利技術所述生物反應器集蠕蟲附著斜板、以及可變曝氣裝置于一體，更好地實現了剩余污泥的減量處理，極大地降低了能耗，顯著提高了污泥減量效果，提高了生物反應器的工作能力，經實驗證明，氧氣利用率可提高40 % ，污泥減量達到90 %以上(如圖4所示)。完全適用于城市污水剩余污泥的減量處理。而且多個蠕蟲附著斜板的結構形式實現了蠕蟲種群的高密度生長，而且不易脫落。本專利技術所處理的混合液是污水生物處理系統排放的剩余污泥。本專利技術的具體優點主要表現在以下幾個方面 (1)本專利技術適用于底棲類蠕蟲，其獨特的內部結構、曝氣量可變的曝氣裝置與底棲類蠕蟲的生理習性相適應，使其穩定地固著于多孔性填料之中，從而保證了蠕蟲種群的高密度生長。(2)本專利技術采用一種特殊的網狀多孔性填料。該種填料模擬了蠕蟲的自然生境_底泥，與蠕蟲的鉆洞特性相適應。填料內部孔道縱橫交錯上下相通，大量直徑2 3mm的彈性孔隙分布其中，蠕蟲在填料中可自由的爬行鉆洞。這種填料可以幫助蠕蟲躲避外界的沖擊，使蠕蟲穩定固著，而且獨特的多纖毛填料設計也利于蠕蟲在填料上的附著。經試驗驗證，蠕蟲能長時間穩定附著在填料上，填料上的蠕蟲密度可達4kg m—2(8X 106條 m—2)。 (3)多層填料板的設置有效地增加了容器內部的空間利用率，大大地增加了蠕蟲在反應器中的量，增大了污泥與蠕蟲的接觸面積，從而加快了污泥的減量速率。在填料板與填料板之間的空間水流較緩，有利于蠕蟲的附著生長，從而有效防止了蠕蟲的脫落。因而，本反應器克服了已有技術存在的蠕蟲附著量小、易脫落、工作能力低、抵抗水力沖擊能力差的缺陷。填料板交錯布置，氣泡在各塊填料板間穿梭流過，使反應器內供氧均勻并延長了氣泡在反應器中的停留時間，從而提高了氧氣的利用率，降低 了能量的消耗。 (4)本專利技術采用曝氣量可變的曝氣裝置，通過對曝氣量的調節使污泥混合液中的溶解氧濃度維持在蠕蟲污泥減量效果最佳的溶解氧濃度，從而利于實現最大化的污泥減量效果。而且本曝氣裝置充分考慮到了蠕蟲的微好氧特性，與蠕蟲的天然生長環境相適應，使蠕蟲能夠長期穩定地生長在反應器中。適度的剌激也能夠防止蠕蟲的脫離，強化蠕蟲在填料中的固著。同時上述的曝氣裝置也防止了代謝產物在填料板上的積累，減輕了代謝產物 積累所帶來的影響。 (5)本專利技術的結構形式有利于污泥細菌對蠕蟲的反捕食作用，在實現剩余污泥減 量排放的同時，促進污泥活性提高，進而強化了前段的污水處理效能。 (7)本專利技術結構簡單緊湊，無需改變原有污水處理設施，投資少，實施性較強。而且 本專利技術不影響原有污水處理系統的污水處理效果，從而穩定有效地實現了城市污水及剩余 污泥的生態協同處理，具有廣闊的推廣前景。附圖說明 圖1是本專利技術的主視結構示意圖，圖2是蠕蟲附著斜板的主視結構圖，圖3是蠕蟲 附著斜板的填料板的俯視圖，圖4為本專利技術所述生物反應器的污泥減量效果圖(不接種蠕 蟲的空白反應器與本專利技術的反應器的污泥減量效果的對比可看出，本專利技術的污泥減量效果 非常明顯，可達90%以上)。具體實施例方式具體實施方式一 下面結合圖1至圖3具體說明本實施方式，本實施方式所述的具 有可變曝氣和蠕蟲附著斜板的剩余污泥減量生物反應器包括容器6、泥斗7和擋板2 ;所述 生物反應器還包括多個蠕蟲附著斜板4、可變曝氣裝置5 ;泥斗7位于容器6的下方且二者 連本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有可變曝氣和蠕蟲附著斜板的剩余污泥減量生物反應器，所述生物反應器包括容器（６）、泥斗（７）和擋板（２）；其特征在于：所述生物反應器還包括多個蠕蟲附著斜板（４）、可變曝氣裝置（５）；泥斗（７）位于容器（６）的下方且二者連接為一體，容器（６）的側壁上端開有入口（６－１），泥斗（７）的底部開有出口（６－２），擋板（２）設置在容器（６）的入口（６－１）的前方，多個蠕蟲附著板（４）沿高度方向分層交錯均勻設置在容器（６）的內部，每個蠕蟲附著板（４）由填料板（４－１）、固定軸（４－２）和填料層（４－３）構成，固定軸（４－２）固裝在填料板（４－１）上，填料板（４－１）上均布開有若干個呼吸孔（４－１－１），填料層（４－３）內接種有大量蠕蟲，填料層（４－３）固定在填料板（４－１）上；所述可變曝氣裝置（５）由空氣壓縮機（５－１）、進氣管路（５－２）、多個可變微孔曝氣管（５－３）和氣體流量自動調節器（５－４）構成，每個可變微孔曝氣管（５－３）的內壁上均布開有若干個孔徑可變出氣孔（５－３－１），所述孔徑可變出氣孔（５－３－１）的直徑可變范圍為０．２～０．８ｍｍ，多個可變微孔曝氣管（５－３）沿容器（６）的左右方向水平布置在容器（６）的底部內，位于容器（６）外部的空氣壓縮機（５－１）通過進氣管路（５－２）與多個可變微孔曝氣管（５－３）連通，氣體流量自動調節器（５－４）經被設置好后可根據容器（６）內污泥混合液的溶解氧濃度自動調節進入多個可變微孔曝氣管（５－３）的空氣流量，實現對容器（６）內混合液的可變曝氣。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：田禹，盧耀斌，延崇建，紀超，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學，
類型：發明
國別省市：93[中國|哈爾濱]