本公開涉及水污染控制與處理，更具體地，涉及一種生物接觸氧化方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、向污水中投加各種藥劑或填料來降低污水中污染物濃度，是目前常用的水處理技術(shù)。常見的水處理填料的包括陶粒、軟性填料、半軟性填料、彈性立體填料等，其目的均在于提升微生物掛膜量，通過增加單位面積上微生物量來達(dá)到提升水處理效率的目的。

2、已有研究發(fā)現(xiàn)鐵碳可以通過微電解技術(shù)進(jìn)行污水處理，具有較好的污水處理效果。但是，由于鐵碳對(duì)處理環(huán)境的ph值要求較高，在利用鐵碳填料進(jìn)行污水處理時(shí)，需要加酸/加堿，處理過程較為復(fù)雜且存在一定的安全隱患，因此，目前鐵碳常以物化反應(yīng)器型式用于高濃度或高難度廢水的預(yù)處理，并未應(yīng)用于常規(guī)污水處理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、（一）要解決的技術(shù)問題

2、本公開提供了一種生物接觸氧化方法及系統(tǒng)，用于至少部分解決上述技術(shù)問題之一。

3、（二）技術(shù)方案

4、本公開第一方面提供一種生物接觸氧化方法，該方法包括：將污水傳入生物接觸氧化系統(tǒng)的反應(yīng)池中，基于反應(yīng)池中的鐵碳填料和活性污泥處理污水；其中，鐵碳填料和活性污泥中的微生物發(fā)生耦合反應(yīng)，共同對(duì)污水進(jìn)行處理。

5、根據(jù)本公開的實(shí)施例，該方法還包括：在污水處理過程中，基于曝氣器向反應(yīng)池中持續(xù)曝氣。

6、根據(jù)本公開的實(shí)施例，在污水處理過程中，活性污泥中的微生物附著于鐵碳填料上，產(chǎn)生酸性中間代謝產(chǎn)物，為鐵碳填料提供酸性環(huán)境；鐵碳填料在酸性環(huán)境下發(fā)生微電解，分解成鐵離子和活性炭，基于鐵離子和活性炭對(duì)污水進(jìn)行處理。

7、本公開第二方面提供一種生物接觸氧化系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：鐵碳接觸氧化模塊和附屬處理模塊；其中，附屬處理模塊包括活性污泥，鐵碳接觸氧化模塊通過鐵碳填料和活性污泥中微生物的耦合反應(yīng)對(duì)污水進(jìn)行處理；鐵碳接觸氧化模塊包括：至少一個(gè)鐵碳填料組；鐵碳填料組由填料網(wǎng)架和鐵碳填料構(gòu)成，相鄰的鐵碳填料組之間存在間隔。

8、根據(jù)本公開的實(shí)施例，附屬處理模塊包括：活性污泥、進(jìn)水管、出水管；污水通過進(jìn)水管進(jìn)入系統(tǒng)，經(jīng)過處理后由出水管排出系統(tǒng)，其中，活性污泥的沉降比為5%?~?15%。

9、根據(jù)本公開的實(shí)施例，該系統(tǒng)還包括：曝氣器，用于充氧和攪拌混合；曝氣器均勻的排列于鐵碳填料組之間。

10、根據(jù)本公開的實(shí)施例，鐵碳填料比表面積1.2?m2/g、物理強(qiáng)度800?kg/m2、堆積密度1200?g/l、孔隙率?≥?65%、鐵碳比75%?~?85%、催化劑含量5%；鐵碳填料填充高度不超過1m，鐵碳填料占反應(yīng)系統(tǒng)體積的10%~20%。

11、根據(jù)本公開的實(shí)施例，鐵碳填料組的底部與反應(yīng)池底部間的高度差為40~50?cm。

12、根據(jù)本公開的實(shí)施例，鐵碳接觸氧化模塊的氣水比為2:1?~12：1，溶解氧濃度為1~2?mg/l。

13、根據(jù)本公開的實(shí)施例，鐵碳接觸氧化模塊為分體式結(jié)構(gòu)，鐵碳填料組的數(shù)量以及每一鐵碳填料組中的鐵碳填料的體積，可根據(jù)污水水質(zhì)進(jìn)行調(diào)整。

14、（三）有益效果

15、本公開提供的生物接觸氧化方法及系統(tǒng)至少包括以下有益效果：

16、1、本公開提供的生物接觸氧化方法及系統(tǒng)通過微生物在鐵碳填料上附著后自然代謝出的酸性中間代謝產(chǎn)物，使鐵碳填料表面形成酸性生物膜，促進(jìn)微電解的發(fā)生，進(jìn)而降解有機(jī)物。反應(yīng)無需添加酸堿藥劑調(diào)節(jié)ph值，避免了污水的二次污染和出水反色的問題。且鐵碳填料分解后的鐵離子可以加強(qiáng)活性污泥的沉降性能，強(qiáng)化污水除磷效果。鐵碳填料具有促進(jìn)微生物的短程硝化反硝化作用，降低污水處理過程所需曝氣量，有利于節(jié)能降耗。

17、2、本公開提供的生物接觸氧化系統(tǒng)污泥沉降性好，污泥沉降速度比常規(guī)生化工藝高30%~50%，可以顯著降低占地面積，節(jié)省造價(jià)。

18、3、本公開提供的生物接觸氧化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于安裝，規(guī)模靈活。鐵碳填料在體系中體積占比20%以下即可滿足工藝需要，填料便于更換補(bǔ)充，可根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)整。

技術(shù)特征：

1.一種生物接觸氧化方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物接觸氧化方法，其特征在于，所述方法還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物接觸氧化方法，其特征在于，在污水處理過程中，所述活性污泥中的微生物附著于所述鐵碳填料上，產(chǎn)生酸性中間代謝產(chǎn)物，為所述鐵碳填料提供酸性環(huán)境；

4.一種生物接觸氧化系統(tǒng)，用于執(zhí)行上述權(quán)利要求1~3任意一項(xiàng)所述的生物接觸氧化方法，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物接觸氧化系統(tǒng)，其特征在于，所述附屬處理模塊包括：活性污泥、進(jìn)水管、出水管；

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物接觸氧化系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物接觸氧化系統(tǒng)，其特征在于，所述鐵碳填料比表面積1.2m2/g、物理強(qiáng)度800?kg/m2、堆積密度1200?g/l、孔隙率?≥?65%、鐵碳比75%?~?85%、催化劑含量5%；所述鐵碳填料填充高度不超過1?m，鐵碳填料占反應(yīng)系統(tǒng)體積的10%~20%。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物接觸氧化系統(tǒng)，其特征在于，所述鐵碳填料組的底部與反應(yīng)池底部間的高度差為40~50?cm。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物接觸氧化反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述鐵碳接觸氧化模塊的氣水比為2:1?~12：1，溶解氧濃度為1~2?mg/l。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物接觸氧化系統(tǒng)，其特征在于，所述鐵碳接觸氧化模塊為分體式結(jié)構(gòu)，鐵碳填料組的數(shù)量以及每一鐵碳填料組中的鐵碳填料的體積，可根據(jù)污水水質(zhì)進(jìn)行調(diào)整。

技術(shù)總結(jié)
本公開提供了一種生物接觸氧化方法及系統(tǒng)，應(yīng)用于水污染控制與處理技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括：將污水傳入生物接觸氧化系統(tǒng)的反應(yīng)池中，基于反應(yīng)池中的鐵碳填料和活性污泥處理污水；其中，鐵碳填料和活性污泥中的微生物發(fā)生耦合反應(yīng)，共同對(duì)污水進(jìn)行處理。本公開提供的生物接觸氧化方法及系統(tǒng)，利用微生物在鐵碳填料表面形成酸性生物膜提供酸性環(huán)境，促進(jìn)微電解的發(fā)生，分解后的鐵離子可以加強(qiáng)活性污泥的沉降性能，強(qiáng)化污水除磷效果，活性炭可以對(duì)污水中的污染物進(jìn)行吸附，提升污水凈化效果。鐵碳填料具有促進(jìn)微生物的短程硝化反硝化作用，所需曝氣量低，有利于節(jié)能降耗。整個(gè)過程無需加入酸堿藥劑，簡(jiǎn)化流程的同時(shí)避免對(duì)污水凈化效果造成影響。

技術(shù)研發(fā)人員：徐文江,李安峰,任婧瑤,劉芳,陳玉朋
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京市生態(tài)環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9