[发明专利]用于发酵废水的多级串联微藻生物膜连续净化装置

说明书

本发明公开了用于发酵废水的多级串联微藻生物膜连续净化装置，包括废水预处理单元、若干个废水分配单元、多级生物膜反应器、微藻采收单元和废水排放单元；其特征在于：多级生物膜反应器由第一级生物膜反应器、第二级生物膜反应器……以及第n级生物膜反应器串联构成，相邻的生物膜反应器之间均连接有废水分配单元；所述废水预处理单元用于发酵废水的PH调节和灭菌处理，处理后输出到第一级生物膜反应器；每一级生物膜反应器内均培养有微藻生物膜，所述微藻生物膜通过光合作用吸收发酵废水中的营养物质，实现废水净化；并将处理后的废水排放到相连接的废水分配单元；本发明可广泛应用在农业、养殖业、环保等领域。

技术领域

本发明涉及发酵废水净化领域，具体涉及一种用于发酵废水的多级串联微藻生物膜连续净化装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高，我国人民对肉类的需求也稳步提升，使得畜禽养殖业的发展迈入了快车道。规模化、集约化、自动化的方向已成为畜禽养殖业目前的主流趋势，在带来产品产量和质量双提升的同时，也随之衍生了一些新的科学难题亟需解决。其中，畜禽废水经厌氧发酵产甲烷等气体后遗留的液相部分，具有高氨氮、高浊度、低碳氮比、可生化性差的特点，且畜禽发酵废水的污染物浓度会随季节、温度、气候等因素变化巨大，会后续工业化处理带来了巨大挑战。畜禽发酵废水还田处理可以利用其中的营养成分提高农作物产量，但长期还田处理会造成土地板结，弊大于利，且对大型养殖场每日高达几百吨的废水出水量来说还田处理根本无法满足。而传统的城市废水处理办法，如活性污泥法、A/O等，因畜禽发酵废水可生化性差的特点造成处理能力差、去除效率低，无法满足畜禽发酵废水排放标准。

微藻是一种在地球上广泛分布的微型自养植物，作具有光合效率高、生长速度快等优点。因此利用微藻光合作用消耗氮磷的特性处理畜禽发酵废水已成为畜禽发酵废水处理的重要突破口，跑道池法因其结构简单、操作方便的优势，已成为目前微藻处理废水的主流。但仍存在以下问题：一是微藻个体较小，直径只有3～20μm左右，微藻将会作为二次污染源影响出水水质，即使采用离心的方法也会产生额外30％～50％的处理成本；二是随着微藻浓度的提高，光照强度将在废水中呈指数型衰减，将大大降低微藻的光合作用强度，引起处理效率的下降，故跑道池通常水面高度最高只有20cm左右，又将大大提高畜禽发酵废水处理的占地面积，难以适应大型养殖场的废水处理需求。

微藻生物膜反应器是指将微藻通过静电力、表面张力的形式吸附在基底表面成膜，一方面微藻吸附基底表面后自动与水相分离，克服了藻、水分离的难题；另一方面光源可以直接照射在基底表面被微藻吸收，不会因散射、折射等原因出现光衰减现象，克服了光照不足的难题，且生物膜反应器可以以更小的占地面积处理更大的废水流量，提高了空间利用率，适合大型养殖场的废水处理需求。

综上所述，为了解决微藻处理畜禽发酵废水时所面临的的困难，需要设计一种可以自动分离藻水、生物膜式反应器的废水处理系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于发酵废水的多级串联微藻生物膜连续净化装置。

本发明的技术方案是：一种用于发酵废水的多级串联微藻生物膜连续净化装置，包括废水预处理单元、若干个废水分配单元、多级生物膜反应器、微藻采收单元、废水排放单元；其特征在于：

多级生物膜反应器由第一级生物膜反应器、第二级生物膜反应器……第n级生物膜反应器串联构成，相邻的生物膜反应器之间均连接有废水分配单元；将若干个生物膜反应器串联布置，当进口的畜禽发酵废水的污染物浓度发生剧烈变化时，可以通过控制流经生物膜反应器的个数来改变系统装置的处理能力，进而达到了对不同污染物浓度的发酵废水的达标处理。