[发明专利]一种含有固载微生物填料的污水处理装置

说明书

本发明公开了一种含有固载微生物填料的污水处理装置，包括湿地池体、布水渠、阀门井及出水渠，湿地池体内依次铺设有防渗层、支撑层、填料层、滤网层，支撑层内铺设布水管，滤网层上放置有若干呈内、外双层结构的种植篮，且内、外层之间放置有填料颗粒；所述填料层及填料颗粒均以复合聚氨酯泡沫为载体固定白腐菌，所述复合聚氨酯泡沫由聚醚多元醇、异氰酸酯、匀泡剂、催化剂、发泡剂、扩链剂及混合助料制成，所述混合助料由生物质炭及螯合吸附剂混合而成。本发明先采用一步发泡工艺制备复合聚氨酯泡沫，再利用羧甲基纤维素钠‑羟丙基壳聚糖凝聚固化白腐菌，配合人工湿地，对于氨氮、有机物及重金属污染均具有良好的去除效果。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种含有固载微生物填料的污水处理装置。

背景技术

随着工业的发展和城市化进程的加快，我国水资源面临着日益严峻的两大挑战：水资源短缺和水环境污染。由于污水处理设施建设相对滞后，原起防洪、排涝和运输功能的城市河涌，成为接纳城市污水甚至固废的场所，致使水体中COD、NH₃-N、TP、TN、挥发酚等有机污染指标以及Cu、Cr等重金属污染物超标。河涌污染问题不仅威胁城市的水资源，而且制约城市的可持续发展。

目前，因水体受到富营养元素氮、磷污染的同时，还涉及到一些有机难降解物的污染，特别是对人类健康和环境具有严重危害的天然或人工合成有机污染物质，水体污染的复合性特征表现得日渐突出；越来越多的有机和无机污染物进入水体以及这些污染物在水环境中的长期积累和暴露，多种污染效应表现出协同或拮抗作用，致使城市地表水体污染问题更加复杂。水质污染直接影响生态环境、工农业生产的发展和社会的稳定，对国民经济和人民的生命财产造成了巨大损失，对人民的生活质量和健康水平已构成严重的威胁。

针对地表水的污染状态，常规的水体修复技术主要包括：物理修复法、化学修复法、生物修复法。物理修复法包括底泥疏浚、引水换水、过滤、混凝沉淀、加药气浮法等，可以有效地去除水中的细小悬浮颗粒、藻类、固体杂质和磷酸盐等污染物，但物理法修复地表水的前期投资费用相对比较高，后期维护费用也高，且耗时又耗能，维持时间很短，并不能从源头上进行控制。化学修复法主要用于地表水的藻类、磷及脱氮的处理，如加入化学药剂杀藻、加入铁盐促进磷的沉淀、加入石灰脱氮，可以作为应急措施在短时间内产生净水效果；但是随着水体中污染物成分复杂、种类多的情况出现，需要频繁地变换化学药剂，同时药的投加量也会更大，对水生生态产生后期影响难以评估，易造成二次污染，同时会增加水体其他污染负荷，并使得处理费用也较高。生物修复法主要包括生物稳定塘、生物膜法、曝气复氧、生物液促生等，总的概括为微生物修复和植物修复技术，利用微生物和植物的新陈代谢作用对污染物进行降解和去除，因具有成本低、对环境无二次污染等优点，而被广泛应用。传统的微生物修复是利用游离优势微生物的降解作用，但游离的微生物存在以下问题：单位体积内有效降解菌浓度低、反应器启动慢、菌体易流失、与土著菌竞争处于弱势、抗毒性侵害能力差、对激烈的水力条件变化敏感等。

为了解决上述问题，固定化菌藻处理技术的开发成为目前众多学者的研究热点，如：利用聚乙烯醇-海藻酸钠固定硝化细菌处理生活污水，将筛选出的多种能够降解化学需氧量（COD_Cr）的微生物固定在不同的载体上等相继被报道。但菌藻经过固定化后，其生长、形态、新陈代谢等都可能发生变化，而且人工合成的填料载体通常由一些无机材料组成，如陶粒、活性炭颗粒等，这些填料不含营养，容易导致生物活性低、反应器启动时间长等问题，难以适用多种复合污染物的水质净化。

发明内容

针对水体污染的复合性特征，本发明提供了一种含有固载微生物填料的污水处理装置，通过固载微生物填料的络合和分解作用协同水生植物的吸收和富集作用，达到修复污染水体的目的。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：