專利名稱：菌藻協(xié)同低碳膜生物反應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及污水處理技術(shù)，具體涉及一種菌藻協(xié)同低碳 膜生物光合反應(yīng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
污水處理系統(tǒng)主要利用微生物(主要是細(xì)菌類)的作用對(duì)碳、氮、磷污染物進(jìn)行降 解和處理，如最常見的活性污泥系統(tǒng)即利用好氧異養(yǎng)菌群對(duì)有機(jī)物進(jìn)行異養(yǎng)分解產(chǎn)生二氧 化碳和水，同時(shí)合成生物菌體；利用硝化、反硝化細(xì)菌轉(zhuǎn)化氮污染物生成N2 ；利用聚磷和釋 磷菌去除磷酸鹽類。傳統(tǒng)的污水生物處理工藝的主要缺點(diǎn)包括(1)排放一定量的溫室氣體；如據(jù)測(cè) 算，一座10000噸/日的生活污水處理廠每年排放的二氧化碳量相當(dāng)于4500戶居民或2500 輛汽車的排放量；(2)產(chǎn)生的大量污泥難以有效利用；活性污泥成分復(fù)雜，屬于“非標(biāo)產(chǎn) 品”，利用方式和途徑受到限制。藻類對(duì)N、P物質(zhì)具有良好的代謝作用，細(xì)菌類對(duì)含C有機(jī)物具有很好的降解作用， 因此，可以利用藻類和細(xì)菌的代謝需求，對(duì)不同種類的污染物質(zhì)進(jìn)行處理；更為重要的是， 細(xì)菌好氧異養(yǎng)代謝有機(jī)物需要消耗空氣中的氧氣，同時(shí)產(chǎn)生大量的二氧化碳，是污水處理 廠溫室氣體排放的主要來源，而藻類光和作用消耗二氧化碳產(chǎn)生氧氣，可與細(xì)菌代謝產(chǎn)物 互補(bǔ)耦合，如能加以利用，將能實(shí)現(xiàn)菌、藻代謝平衡和共生。因此模擬自然生態(tài)系統(tǒng)的原理 進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用細(xì)菌類和藻類生理生化特性，根據(jù)其代謝底物和產(chǎn)物進(jìn)行協(xié)同，達(dá)到系統(tǒng)代 謝流平衡，可以最大限度減小污水處理系統(tǒng)的空氣消耗和二氧化碳等溫室氣體的排放量， 并利用產(chǎn)生的藻類發(fā)酵生產(chǎn)生物質(zhì)能產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)污水中能量的有效回收利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種菌藻協(xié)同低碳膜生物反應(yīng)系統(tǒng)。本發(fā)明提出的菌藻協(xié)同低碳膜生物反應(yīng)系統(tǒng)，包括池體1、進(jìn)水管2、填料3、光照 裝置4、曝氣裝置5、膜組件6、出水管7和抽吸泵9，其中池體1內(nèi)設(shè)置有填料3，光照裝置 4均勻分布于填料3兩側(cè)，曝氣裝置5位于池體1底部，膜組件6位于池體1內(nèi)，且靠近出水 管7，出水管7連接吸泵9 ；進(jìn)水管2位于池體1 一側(cè)，出水管7位于池體1另一側(cè)。本發(fā)明中，池體1頂部設(shè)有蓋板8。本發(fā)明中，微生物附著于填料3上生長(zhǎng)，有利于降低混合液濁度從而增加其透光 性，接觸氧化過程同時(shí)可以進(jìn)行同步硝化反硝化。本發(fā)明中，設(shè)置多個(gè)光照裝置4，為藻類的光合作用提供充足的光能。本發(fā)明中，設(shè)置曝氣裝置5，在藻類光合作用所產(chǎn)生的氧不足時(shí)為系統(tǒng)提供氧氣， 防止細(xì)菌供氧不足。本發(fā)明中，設(shè)置膜組件6，利用膜分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)菌、藻與污水的分離，保證出水水 質(zhì)。
本發(fā)明中，蓋板8將池體密封，提高二氧化碳和氧氣的利用效率，強(qiáng)化微生物的代 謝。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、利用細(xì)菌與藻類的共生協(xié)同作用，減少了污水處理系統(tǒng)二氧化碳等溫室氣體排 放，減少了對(duì)氧氣的消耗，符合低碳經(jīng)濟(jì)和生態(tài)文明的發(fā)展要求；2、減少污泥排放和處置需求，藻類是未來最具潛力的生物質(zhì)能材料，易于利用，能 源回收前景可期；3、與傳統(tǒng)污水處理系統(tǒng)相比，處置系統(tǒng)更趨簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物少，生物學(xué)機(jī)理明晰，各 處理單元功能明確，可控性好；4、減少傳統(tǒng)污水處理系統(tǒng)臭氣排放，減少污水處理系統(tǒng)對(duì)人居環(huán)境的影響。


圖1是本發(fā)明的主視圖。圖2是本發(fā)明的俯視圖。圖中標(biāo)號(hào)1為池體，2為進(jìn)水管，3為填料，4為光照裝置，5為曝氣裝置，6為膜組 件，7為出水管，8為蓋板，9為抽吸泵。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1 如圖1和圖2所示，本裝置包括池體1、進(jìn)水管2、填料3、光照裝置4、曝 氣裝置5、膜組件6、出水管7、蓋板8和抽吸泵9，池體1內(nèi)設(shè)置有填料3，光照裝置4均勻分 布于填料3兩側(cè)，曝氣裝置5位于池體1底部，膜組件6位于池體1內(nèi)，且靠近出水管7，出 水管7連接吸泵9 ；進(jìn)水管2位于池體1 一側(cè)，出水管7位于池體1另一側(cè)。池體1頂部設(shè) 有蓋板8。本發(fā)明的工作過程如下污水經(jīng)進(jìn)水管2進(jìn)入池體1，池體1內(nèi)設(shè)置填料3，細(xì)菌附著于填料3上生長(zhǎng)，形成 接觸氧化反應(yīng)條件。在池體1內(nèi)設(shè)置多個(gè)光照裝置4，為混合液中藻類提供充足的光能。藻 類利用光和營(yíng)養(yǎng)物進(jìn)行光合作用，產(chǎn)生氧氣，經(jīng)細(xì)菌利用后，多余的氧氣在水中氧飽和后外 溢，由于蓋板8將池體密封，提高了二氧化碳和氧氣的利用效率。曝氣裝置5在適當(dāng)時(shí)候曝 氣，彌補(bǔ)藻類所產(chǎn)生的氧氣不足。污水經(jīng)過菌藻的聯(lián)合作用后經(jīng)過膜組件6進(jìn)行菌、藻和污 水的分離，由抽吸泵9將污水排出池外。
權(quán)利要求
一種菌藻協(xié)同低碳膜生物反應(yīng)系統(tǒng)，包括池體(1)、進(jìn)水管(2)、填料(3)、光照裝置(4)、曝氣裝置(5)、膜組件(6)、出水管(7)和抽吸泵(9)，其特征在于池體(1)內(nèi)設(shè)置有填料(3)，光照裝置(4)均勻分布于填料(3)兩側(cè)，曝氣裝置(5)位于池體(1)底部，膜組件(6)位于池體(1)內(nèi)，且靠近出水管(7)，出水管(7)連接吸泵(9)；進(jìn)水管(2)位于池體(1)一側(cè)，出水管(7)位于池體(1)另一側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所術(shù)的菌藻協(xié)同低碳膜生物反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于池體(1)頂部設(shè) 有蓋板⑶。
全文摘要
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種菌藻協(xié)同膜生物光合反應(yīng)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)低碳排放。系統(tǒng)包括池體、進(jìn)水管、填料、光照裝置、曝氣裝置、膜組件、出水管和抽吸泵，其特征在于池體內(nèi)設(shè)置有填料，光照裝置均勻分布于填料兩側(cè)，曝氣裝置位于池體底部，膜組件位于池體內(nèi)，且靠近出水管，出水管連接吸泵；進(jìn)水管位于池體一側(cè)，出水管位于池體另一側(cè)。本系統(tǒng)利用細(xì)菌類和藻類生理化特性，根據(jù)其底物和產(chǎn)物的代謝耦合進(jìn)行協(xié)同作用，達(dá)到系統(tǒng)代謝流平衡，減小污水處理系統(tǒng)的曝氣消耗和二氧化碳等溫室氣體的排放量。同時(shí)利用膜分離技術(shù)，實(shí)現(xiàn)菌、藻與水的分離，保證出水水質(zhì)穩(wěn)定。
文檔編號(hào)C02F3/02GK101885534SQ20101020906
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月24日
發(fā)明者楊海真, 潘琦, 王峰, 胡鴻 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)