一種污水處理系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種污水處理系統。
【背景技術】
[0002]目前，一般的污水處理系統包括依次連通的一沉池、曝氣池和二沉池。但是經過一般污水處理系統處理過的水因含有大量的重金屬，依然無法有效應用。
[0003]在眾多的重金屬廢水處理方法中，生物吸附是最有效的方法之一。用于生物吸附的原料有細菌、真菌、藻類、少數高等植物及其代謝產物，以及淀粉、纖維素、殼聚糖等有機物。
[0004]許多藻類具有富集金屬的能力，其吸附性能往往比其他生物更高。藍藻是世界上分布最廣泛的生物，在淡水、海洋和陸地都能見到藍藻的蹤跡，許多種類還能生長在極端環境下，具有很強的抗逆性。
[0005]在生物進化史上，藍藻是唯一的原核藻類，與其他真核藻類有明顯的不同，其細胞結構更接近于光合細菌，網此也稱藍細菌。
[0006]生物體對重金屬的選擇性吸附與吸附效率很大程度上是由細胞壁的性質決定的。藻類細胞壁帶一定的負電荷，具有較大的表面積和粘性，可提供許多官能團如羥基、羧基、氨基、酰胺基、磷酸根等與金屬離子結合。一些沒有細胞壁的藻類并沒有表現出很好的吸附性能。藍藻的細胞壁與真核藻類差別較大，真核藻類的細胞壁主要成分為纖維素，而藍藻的細胞壁主要成分為肽聚糖.肽聚糖可以從水溶液中絡合大量的金屬離子，特別是大多數過渡金屬，
而且藍藻細胞壁表面的粘性膠質鞘豐要成分為酸性粘多糖或果膠質，具有較強的吸附小顆粒和金屬離子的能力。另外，藍藻還可以分泌胞外多糖來絡合金屬離子。
[0007]目前用于生物吸附研宄的藍藻主要有螺旋藻、魚腥藻、微囊藻、念珠藻、席藻和聚球藻等。
[0008]何金蘭(魚腥藻對某些金屬離子的吸附效應研宄；《巖礦測試》1992年9月第11卷第3期；P225-227)研宄了魚腥藻對部分金屬離子的吸附與洗脫條件。研宄表明。魚腥藻在pH值較大時與金屬離子的結合力較強，洗脫時最好用酸度較高的溶液。酸度一致時，用鹽酸溶液洗脫效果比硝酸溶液要好。
[0009]目前也有人將藍藻應用于污水處理系統，主要是通過單獨培育藍藻然后投放到曝氣池的方法，但是曝氣池中大量的細菌等微生物粘附在微藻上會導致微藻無法生長甚至死亡，這樣就需要不停的投放，治理成本高昂。同時粘附的微生物會阻礙微藻對污水中重金屬的吸附，影響吸附效率。并且吸附了重金屬的藍藻最終會沉淀到池底，從而形成重金屬含量極高的污泥，相對于污水而言，含有重金屬的污泥更加難以處理，目前只能通過水泥填埋的方式將這些污泥暫時封存，這種方式絕不是長久之計，在目前我國的污水處理系統中亟待解決。
[0010]固定化是使用化學或物理或生物手段，將游離細胞定位于限定的區域，使其保持活性并可反復利用的方法。最初主要用于發酵生產，70年代后期，被利用到水處理領域，近年來則成為各國學者研宄的熱點。固定化藻類技術克服了生物細胞太小，與水溶液分離較難的缺點，保持了效率高、穩定性強、能純化和保持高效菌種的優點，在廢水處理領域有廣闊的應用前景。在實際應用過程中，為使固定化藻類能較長時間的保持活性，降低固定化成本，延長固定藻類的使用壽命，選擇適宜的固定化方法和載體是該技術在污水處理中得到廣泛應用的關鍵。常用的固定化方法主要有:包埋法、交聯法、載體結合法。
[0011]交聯法突出優點是可以獲得很高的細胞密度，但由于缺乏良好的機械強度而不能得到廣泛的應用。吸附法的固定操作簡單，條件溫和，而且載體可以再生；但是細胞與載體之間的結合力較弱，因此操作的穩定性不好。包埋法有較好的綜合性能，催化活性保留和存活力都比較高，且包埋在反應工程(包括反應器的設計、操作穩定性等)中應用靈活，因此，包埋法成為整個固定化生物催化劑技術中應用最廣泛的固定化方法；但是包埋法的擴散阻力較大，使細胞的催化活性受到限制，且不適用于涉及大分子物質的反應。
[0012]藻類固定化技術始于20世紀80年代，早期主要應用于生化物質和能源生產。在環境領域中固定化藻類主要應用于生物監測和廢水處理，它具有藻細胞密度高，反應速度快，運行穩定可靠，微生物流失少，不需分離，能提純和保持高效菌株的優點。固定化微藻細胞進行污水處理的研宄剛剛起步，包括對N、P的去除，對重金屬的吸收。
[0013]褐藻酸鹽固定化是一種使用最廣，研宄最多的包埋固定化方法。它具有固化、成形、方便，對藻類毒性小，固定化細胞密度高等優點，利用褐藻酸鹽凝膠固定化藻類，安全，快速，制備簡單，反應條件溫和，成本低廉且適用于大多數藻類的固定化。
【發明內容】
[0014]本發明旨在提供一種污水處理系統，通過篩選合適的藍藻品種以及設計合理的吸附方案，解決目前污水治理過程產出更難處理的高濃度金屬離子污泥的問題。
[0015]為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案:
一種污水處理系統，包括:一沉池和曝氣池，所述一沉池帶有出水槽，所述出水槽底部設有連通曝氣池的通道；其特征在于，所述出水槽設置在一沉池內部，為圓柱形，其中軸線上設置有轉軸；所述出水槽內水平設置有繞所述轉軸旋轉的過濾網；所述過濾網上固定化有藍藻；所述出水槽內固定設置有一個以所述轉軸為軸心，半徑與所述出水槽相等的扇形桶；所述扇形桶上邊緣設置有橡皮圈，所述扇形桶上底面與所述過濾網位于同一水平面，所述扇形桶內裝滿洗脫液。
[0016]所述藍藻是指螺旋藻或者魚腥藻。
[0017]所述的固定化方法為褐藻酸鹽包埋固定化。
[0018]所述洗脫液為等電點溶液。
[0019]所述橡皮圈的高度為0.5-2cm0
[0020]所述洗脫液是指pH為2-3的鹽酸溶液。
[0021]發明的有益效果:
1、本發明污水處理系統，通過在一沉池和曝氣池之間設置過濾裝置，實現曝氣前先除重金屬，這樣重金屬就不會大量沉淀到曝氣池底部形成難治理的高重金屬污泥。
[0022]2、本發明選擇高吸附性，并且易于固定化，且無毒害性的螺旋藻或者魚腥藻作為重金屬生物吸附材料，吸附效率好且不會造成水體的再度污染。
[0023]3、本發明污水處理系統中創造性地設置了重金屬洗脫裝置，不僅實現了吸附材料的循環利用，而且可以對吸附出的重金屬進行收集濃縮，為污水中重金屬的進一步回收利用打下了良好的基礎。
【具體實施方式】
[0024]為了更好地理解和實施本發明，下面結合具體實施例進一步說明本發明。
[0025]實施例1
一種污水處理系統，包括:一沉池和曝氣池，所述一沉池帶有出水槽，所述出水槽底部設有連通曝氣池的通道；所述出水槽設置在一沉池內部，為圓柱形，其中軸線上設置有轉軸；所述出水槽內水平設置有繞所述轉軸旋轉的過濾網；所述過濾網上通過褐藻酸鹽包埋法固定化有螺旋藻；所述出水槽內固定設置有一個以所述轉軸為軸心，半徑與所述出水槽相等的扇形桶；所述扇形桶上邊緣設置有高度為Icm的橡皮圈，所述扇形桶上底面與所述過濾網位于同一水平面，所述扇形桶內裝滿洗脫液。所述洗脫液為等電點溶液。
[0026]實施例2
一種污水處理系統，包括:一沉池和曝氣池，所述一沉池帶有出水槽，所述出水槽底部設有連通曝氣池的通道；所述出水槽設置在一沉池內部，為圓柱形，其中軸線上設置有轉軸；所述出水槽內水平設置有繞所述轉軸旋轉的過濾網；所述過濾網上通過褐藻酸鹽包埋法固定化有螺旋藻；所述出水槽內固定設置有一個以所述轉軸為軸心，半徑與所述出水槽相等的扇形桶；所述扇形桶上邊緣設置有高度為2cm的橡皮圈，所述扇形桶上底面與所述過濾網位于同一水平面，所述扇形桶內裝滿洗脫液。所述洗脫液是指PH為3的鹽酸溶液。
[0027]實施例3
一種污水處理系統，包括:一沉池和曝氣池，所述一沉池帶有出水槽，所述出水槽底部設有連通曝氣池的通道；所述出水槽設置在一沉池內部，為圓柱形，其中軸線上設置有轉軸；所述出水槽內水平設置有繞所述轉軸旋轉的過濾網；所述過濾網上通過褐藻酸鹽包埋法固定化有螺旋藻；所述出水槽內固定設置有一個以所述轉軸為軸心，半徑與所述出水槽相等的扇形桶；所述扇形桶上邊緣設置有高度為0.5cm的橡皮圈，所述扇形桶上底面與所述過濾網位于同一水平面，所述扇形桶內裝滿洗脫液。所述洗脫液是指PH為2的鹽酸溶液。
【主權項】
1.一種污水處理系統，包括:一沉池和曝氣池，所述一沉池帶有出水槽，所述出水槽底部設有連通曝氣池的通道；其特征在于，所述出水槽設置在一沉池內部，為圓柱形，其中軸線上設置有轉軸；所述出水槽內水平設置有繞所述轉軸旋轉的過濾網；所述過濾網上固定化有藍藻；所述出水槽內固定設置有一個以所述轉軸為軸心，半徑與所述出水槽相等的扇形桶；所述扇形桶上邊緣設置有橡皮圈，所述扇形桶上底面與所述過濾網位于同一水平面，所述扇形桶內裝滿洗脫液。
2.如權利要求1所述的污水處理系統，其特征在于，其所述藍藻是指螺旋藻或者魚腥藻。
3.如權利要求1所述的污水處理系統，其特征在于，所述的固定化方法為褐藻酸鹽包埋固定化。
4.如權利要求1所述的污水處理系統，其特征在于，所述洗脫液為等電點溶液。
5.如權利要求1所述的污水處理系統，其特征在于，所述橡皮圈的高度為0.5-2cm0
6.如權利要求1所述的污水處理系統，其特征在于，所述洗脫液是指PH為2-3的鹽酸溶液。
【專利摘要】本發明涉及一種污水處理系統，包括：一沉池和曝氣池，所述一沉池帶有出水槽，所述出水槽底部設有連通曝氣池的通道；所述出水槽設置在一沉池內部，為圓柱形，其中軸線上設置有轉軸；所述出水槽內水平設置有繞所述轉軸旋轉的過濾網；所述過濾網上固定化有藍藻；所述出水槽內固定設置有一個以所述轉軸為軸心，半徑與所述出水槽相等的扇形桶；所述扇形桶上邊緣設置有橡皮圈，所述扇形桶上底面與所述過濾網位于同一水平面，所述扇形桶內裝滿洗脫液。本發明污水處理系統中創造性地設置了重金屬洗脫裝置，不僅實現了吸附材料的循環利用，而且可以對吸附出的重金屬進行收集濃縮，為污水中重金屬的進一步回收利用打下了良好的基礎。
【IPC分類】C02F9-14
【公開號】CN104710086
【申請號】CN201510158987
【發明人】鄒寧, 孫東紅, 鄒海培, 鄒雅慧
【申請人】魯東大學
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年4月7日