[发明专利]内循环生物膜反应器及其黑臭水体处理系统和处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种内循环生物膜反应器及其黑臭水体处理系统和处理方法，属于环境保护技术领域。

背景技术

随着城市化进程的加快、污水排放量的增加，河道水污染问题屡见不鲜且出现季节性或常年性黑臭，尤其在东部滨海平原河网水系的沿海大中城市，河道沿岸具有污染源排污点多、布局分散的特点，黑臭问题相当突出。现阶段城市黑臭水体的整治遵循外源减排、内源清淤、水质净化、清水补给、生态恢复的技术路线，而水质净化作为阶段性手段被广泛研究，现有技术可系统归为物理、化学、生物、生态法四类。

生物-生态法是近年来发展迅速的技术，可以从根本上恢复河流系统的生态功能，是长效和稳定改善水环境质量的重要手段。生物膜法作为生物法中的一种，通过使微生物群体附着于某些载体的表面上形成膜状物质，利用膜上微生物截留、吸附和降解有机污染物，从而净化污水、改善水环境质量；而水生植物修复法，是利用沉水植物、挺水植物、浮叶植物的根、茎、叶和附着在其表面的微生物吸收、富集、转化、分解水中污染物。

将生物膜法与水生植物修复法结合运用，能有效去除废水中溶解性、胶体状的有机污染物，对缓解水体黑臭现象起到一定的作用，其实质是对天然水体中所发生的生物过程进行强化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内循环生物膜反应器耦合生态系统处理黑臭水体的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种内循环生物膜反应器，其包括进水管、壳体、隔离板、潜水泵、循环管、溢流堰、出水口和若干多孔陶瓷板，所述进水管和出水口分别设置于壳体的两端，所述隔离板沿壳体的长度方向设置于壳体的上部，所述潜水泵设置壳体的底部，所述循环管的一端与潜水泵相连通，另一端延伸至靠近出水口的一侧，所述溢流堰固设于壳体的内侧壁，并位于出水口的下方，若干所述多孔陶瓷板相互平行且交错地设置于隔离板和壳体的底部之间。

作为优选方案，所述潜水泵设置于靠近进水管的一侧。

作为优选方案，若干所述多孔陶瓷板沿壳体的长度方向分布。

作为优选方案，所述循环管呈倒置的U形，所述隔离板由靠近进水管一侧的侧壁延伸至循环管的另一个拐点处。

一种黑臭水体处理系统，其包括前述的内循环生物膜反应器以及含有沉水植物的生态池，所述内循环生物膜反应器以及含有沉水植物的生态池相连通。

作为优选方案，所述沉水植物包括沉水植物包括狐尾藻、苦草和黑藻中的至少一种。

一种基于前述黑臭水体处理系统的黑臭水体的处理方法，其包括如下步骤：

将黑臭水体依次经过内循环生物膜反应器和生态池进行处理后，达到标准，排放。

作为优选方案，所述标准为：指标整体达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅴ类水平，除总氮外的其他指标达到III类水平。

在本发明的黑水处理系统的中试实验中，黑臭河道水由潜水泵泵入集水池，随后流入ICBBR反应器，反应器出水直接流入生态池。设定流量为1吨/天，分别监测反应器进、出水和生态池出水的溶解氧(DO)、氨氮(NH₃-N)、氧化还原电位(ORP)、透明度、色度(CH)、臭阈值(TO)、水温、pH、化学需氧量(COD)、硝氮(NO₃-N)、亚硝氮(NO₂-N)等情况。ICBBR反应器中交错排列着19块多孔陶瓷板作为生物膜的载体，通过调整实验工况，讨论进水温度、有无外加碳源、不同碳源种类、碳氮比等因素对反应器处理效果的影响，不断优化反应器运行、强化黑臭去除效率；而生态池中的沉水植物综合考虑适应性情况、氨氮去除能力、秋冬季生长状况等因素，选择在池底部放置30盆狐尾藻、20盆苦草、10盆黑藻，池水深1m、表面积30m²。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

通过本发明提供的内循环生物膜反应器耦合生态系统处理黑臭水体的方法，能有效去除废水中溶解性、胶体状的有机污染物；缓解水体黑臭现象、强化天然水体中所发生的生物过程，提高水体的自净能力，从而改善水体水质；操作简单，不产生二次污染，具有“环境友好”特点；通过对处理效果和经济投入的初步评估，发现内循环生物膜反应器耦合生态池处理黑臭水体的方法具有技术经济可行性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的内循环生物膜反应器的结构示意图；