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一种厌氧生物流化床   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2021-06-28
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2021-09-07
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2022-02-18
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2041-06-28
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN202110722235.1 申请日 2021-06-28
公开/公告号 CN113277619B 公开/公告日 2022-02-18
授权日 2022-02-18 预估到期日 2041-06-28
申请年 2021年 公开/公告年 2022年
缴费截止日
分类号 C02F3/28 主分类号 C02F3/28
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 2
权利要求数量 3 非专利引证数量 1
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证 1、CN 102249404 A,2011.11.23CN 105330017 A,2016.02.17CN 104437423 A,2015.03.25CN 111569825 A,2020.08.25CN 101244884 A,2008.08.20CN 102249404 A,2011.11.23罗光彦等.聚(丙烯酰胺-甲基丙烯酸聚乙二醇酯)絮凝剂的合成及应用《.浙江理工大学学报(自然科学版)》.2016,;
引用专利 被引证专利
专利权维持 1 专利申请国编码 CN
专利事件 转让 事务标签 公开、实质审查、授权、权利转移
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 扬州工业职业技术学院 当前专利权人 江苏鑫林环保设备有限公司
发明人 杨瑞洪、马裕华、雍达明 第一发明人 杨瑞洪
地址 江苏省扬州市邗江区汊河街道扬州工业职业技术学院 邮编 225000
申请人数量 1 发明人数量 3
申请人所在省 江苏省 申请人所在市 江苏省扬州市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
北京远大卓悦知识产权代理有限公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
杨胜
摘要
本案涉及一种厌氧生物流化床,包括:生物池,其内部填充有生物填料;脱膜塔,其通过斜管和回流管实现与所述生物池循环连通;所述脱膜塔的腰部外壁还设置有磁性装置;分离塔,其与所述脱膜塔连通。与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明采用三塔联用,水处理效率高,能源消耗低;生物池中填充有生物填料,用于微生物挂膜时效率高,时间短;具有一定吸附絮凝能力,可有效吸附废水中的金属离子和有机污染物;利用三塔收集的沼气对脱膜塔内生物填料进行沼气曝气,从而对填料表面老化的生物膜进行脱膜,实现生物膜的自动更新;分离塔进一步对泥水进行分离,使水处理效果更加彻底。
  • 摘要附图
    一种厌氧生物流化床
  • 说明书附图:图1
    一种厌氧生物流化床
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2022-05-24 专利权的转移 登记生效日: 2022.05.10 专利权人由扬州工业职业技术学院变更为江苏鑫林环保设备有限公司 地址由225000 江苏省扬州市邗江区汊河街道扬州工业职业技术学院变更为214201 江苏省无锡市宜兴市高塍镇西街163号
2 2022-02-18 授权
3 2021-09-07 实质审查的生效 IPC(主分类): C02F 3/28 专利申请号: 202110722235.1 申请日: 2021.06.28
4 2021-08-20 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种厌氧生物流化床,其特征在于,包括:
生物池(1),其内部填充有生物填料(11);
脱膜塔(2),其通过斜管(3)和回流管(4)实现与所述生物池(1)循环连通;所述脱膜塔(2)的腰部外壁还设置有磁性装置(5);
分离塔(6),其与所述脱膜塔(2)连通;
其中,所述生物填料(11)是以活性污泥作为厌氧厌氧生物流化床菌种生长于复合载体材料得到;
所述复合载体材料的制备方法具体为:
1)将硅藻土置于1 mol/L氢氧化钠溶液中,在40℃下浸泡1h,取出后水洗至表面呈中性,随后在450 ℃下煅烧2 h;冷却至室温后加入到1 mol/L盐酸溶液中,在40 ℃下浸泡1 h,取出后水洗至表面呈中性,在450 ℃下煅烧1 h,水洗干燥,得到纯化硅藻土;
2)将所述纯化硅藻土与硅烷偶联剂KH570按照1:2的质量比共同加入到无水甲苯中,超声使其分散均匀,加热回流4‑5h,自然冷却后离心,收集固体用乙醇洗涤,干燥,研磨,得改性硅藻土粉;
3)向反应瓶中加入等体积的乙醇和水,在氮气保护下,将所述改性硅藻土粉加入到反应瓶中,搅拌使其分散均匀,随后继续向反应瓶中分别加入改性硅藻土粉质量10%和1%的丙烯酰胺和甲基丙烯酸聚乙二醇酯,升温至70℃,搅拌下逐滴滴加过硫酸铵的水溶液,滴加完毕继续搅拌反应4h,反应结束后过滤干燥,得到聚合物接枝改性硅藻土粉;
4)将所述聚合物接枝改性硅藻土粉按20wt%的质量分数分散在乙醇中,加入等质量的磁性活性炭,超声使其分散均匀随后进行喷雾干燥,收集干燥微球置于干燥箱中烘干得到复合载体材料;
所述生物池(1)、脱膜塔(2)以及分离塔(6)的顶部均具有沼气出口并汇入至沼气管(7),沼气管(7)末端连通有沼气池(8);
所述脱膜塔(2)内设置有曝气口(21),所述曝气口(21)经曝气风机(9)连通于所述沼气管(7)。

2.如权利要求1所述的厌氧生物流化床,其特征在于,所述斜管(3)自所述生物池(1)的顶部一侧向下倾斜并连通至所述脱膜塔(2)的腰部。

3.如权利要求1所述的厌氧生物流化床,其特征在于,所述回流管(4)自所述脱膜塔(2)的底部向下倾斜并连通至所述生物池(1)的底端。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及水处理装置领域,具体涉及一种厌氧生物流化床。

背景技术

[0002] 生物流化床因其具有运行稳定、抗高负荷冲击等优点被应用与污水处理工艺中。厌氧生物流化床需要保持厌氧环境,同时又要保证流化床中的填料处于流化状态,因此能源消耗通常较大。并且,由于厌氧段不能进行曝气搅拌这对载体的密度要求就很严格,若载体密度过大则会造成悬浮困难,过小又不利于载体的流化;同时也要兼顾载体的粒径和孔隙率等,选择合适的载体对厌氧条件下生物的固着生长有很大的影响。

发明内容

[0003] 针对现有技术中的不足之处,本发明旨在提供一种多塔联用的厌氧生物流化床,其内部填充有生物填料,复合载体材料密度适中,易于流化,充分利用产生的沼气来曝气脱模,减少能源消耗。
[0004] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
[0005] 一种厌氧生物流化床,包括:
[0006] 生物池,其内部填充有生物填料;
[0007] 脱膜塔,其通过斜管和回流管实现与所述生物池循环连通;所述脱膜塔的腰部外壁还设置有磁性装置;
[0008] 分离塔,其与所述脱膜塔连通。
[0009] 进一步地,所述斜管自所述生物池的顶部一侧向下倾斜并连通至所述脱膜塔的腰部。
[0010] 进一步地,所述回流管自所述脱膜塔的底部向下倾斜并连通至所述生物池的底端。
[0011] 进一步地,所述生物池、脱膜塔以及分离塔的顶部均具有沼气出口,并汇入至沼气管,沼气管末端连通有沼气池。
[0012] 进一步地,所述脱膜塔内设置有曝气口,所述曝气口经曝气风机连通于所述沼气管。
[0013] 进一步地,所述生物填料是以活性污泥作为厌氧厌氧生物流化床菌种生长于复合载体材料得到。
[0014] 进一步地,所述复合载体材料的制备方法具体为:
[0015] 1)将硅藻土置于1mol/L氢氧化钠溶液中,在40℃下浸泡1h,取出后水洗至表面呈中性,随后在450℃下煅烧2h;冷却至室温后加入到1mol/L盐酸溶液中,在40℃下浸泡1h,取出后水洗至表面呈中性,在450℃下煅烧1h,水洗干燥,得到纯化硅藻土;
[0016] 2)将所述纯化硅藻土与硅烷偶联剂KH570按照1:2的质量比共同加入到无水甲苯中,超声使其分散均匀,加热回流4‑5h,自然冷却后离心,收集固体用乙醇洗涤,干燥,研磨,得改性硅藻土粉;
[0017] 3)向反应瓶中加入等体积的乙醇和水,在氮气保护下,将所述改性硅藻土粉加入到反应瓶中,搅拌使其分散均匀,随后继续向反应瓶中分别加入改性硅藻土粉质量10%和1%的丙烯酰胺和甲基丙烯酸聚乙二醇酯,升温至70℃,搅拌下逐滴滴加过硫酸铵的水溶液,滴加完毕继续搅拌反应4h,反应结束后过滤干燥,得到聚合物接枝改性硅藻土粉;
[0018] 4)将所述聚合物接枝改性硅藻土粉按20wt%的质量分数分散在乙醇中,加入等质量的磁性活性炭,超声使其分散均匀随后进行喷雾干燥,收集干燥微球置于干燥箱中烘干得到厌氧生物流化床用载体材料。
[0019] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明采用三塔联用,水处理效率高,能源消耗低。
[0020] 第一塔为生物池,生物池中填充有生物填料,其以活性污泥生长于本案自制复合载体材料制得,本发明采用的复合载体材料用于微生物挂膜时效率高,时间短;除了作为微生物附着生长的场所,其本身也具有一定吸附和絮凝能力,可有效吸附废水中的金属离子和有机污染物,再通过微生物的降解使水体处理更加彻底。
[0021] 第二塔为脱膜塔,生物池中的生物填料流入脱膜塔中,利用三塔收集的沼气对脱膜塔内生物填料进行沼气曝气,从而对填料表面老化的生物膜进行脱膜,在气浮与重力的作用下,脱落的生物膜与载体分离,泥与水流入到分离塔中,载体在磁性装置的吸引下下沉,再通过回流管流回生物池中实现了生物膜的自动更新。
[0022] 第三塔为分离塔,进一步对泥水进行分离,使水处理效果更加彻底。

实施方案

[0025] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0026] 此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0027] 如图1所述,本案提供一种厌氧生物流化床,包括:
[0028] 生物池1,其内部填充有生物填料11;
[0029] 脱膜塔2,其通过斜管3和回流管4实现与所述生物池1循环连通;所述脱膜塔2的腰部外壁还设置有磁性装置5;
[0030] 分离塔6,其与所述脱膜塔2连通。
[0031] 在上述实施例中,所述斜管3自所述生物池1的顶部一侧向下倾斜并连通至所述脱膜塔2的腰部。
[0032] 在上述实施例中,所述回流管4自所述脱膜塔2的底部向下倾斜并连通至所述生物池1的底端。
[0033] 斜管3和回流管4促成了生物池1与脱膜塔2之间的循环连通。
[0034] 在上述实施例中,所述生物池1、脱膜塔2以及分离塔6的顶部均具有沼气出口,并汇入至沼气管7,沼气管7末端连通有沼气池8。
[0035] 在上述实施例中,所述脱膜塔2内设置有曝气口21,所述曝气口21经曝气风机9连通于所述沼气管7。
[0036] 将三塔内产生的沼气收集,并用于对脱膜塔2内进行曝气,回收能源,减少能源消耗,也保持了系统的厌氧环境。
[0037] 在上述实施例中,所述生物填料11是以活性污泥作为厌氧厌氧生物流化床菌种生长于复合载体材料得到。
[0038] 在上述实施例中,所述复合载体材料的制备方法具体为:
[0039] 1)称取一定量的硅藻土,将其置于1mol/L氢氧化钠溶液中,在40℃下浸泡1h,取出后水洗至表面呈中性,随后在450℃下煅烧2h;冷却至室温后加入到1mol/L盐酸溶液中,在40℃下浸泡1h,取出后水洗至表面呈中性,在450℃下煅烧1h,水洗干燥,得到纯化硅藻土;
[0040] 2)将所述纯化硅藻土与硅烷偶联剂KH570按照1:的质量比共同加入到无水甲苯中,超声使其分散均匀,加热回流4‑5h,自然冷却后离心,收集固体用乙醇洗涤,干燥,研磨,得改性硅藻土粉;
[0041] 3)向反应瓶中加入等体积的乙醇和水,在氮气保护下,将所述改性硅藻土粉加入到反应瓶中使其质量分数为20wt%,搅拌使其分散均匀,随后继续向反应瓶中加入改性硅藻土粉质量10%和1%的丙烯酰胺和甲基丙烯酸聚乙二醇酯(Mn=400g/mol),升温至70℃,搅拌下逐滴滴加过硫酸铵的水溶液,滴加完毕继续搅拌反应4h,反应结束后过滤干燥,得到聚合物接枝改性硅藻土粉;
[0042] 4)将所述聚合物接枝改性硅藻土粉按20wt%的质量分数分散在乙醇中,加入等质量的磁性活性炭,超声使其分散均匀随后进行喷雾干燥,收集干燥微球置于干燥箱中烘干得到厌氧生物流化床用载体材料。
[0043] 本案选用KH570与硅藻土接枝改性,在硅藻土末端引入甲基丙烯酰氧基,与丙烯酰胺以及甲基丙烯酸聚乙二醇酯进行自由基聚合形成无规共聚物,硅藻土存在于聚合物支链中。相比将硅藻土包覆在聚合物内,暴露在聚合物链外的硅藻土可以最大限度利用其多孔结构来提高载体材料的吸附能力,而亲水聚合物链的引入又增加了载体材料的亲水性,大大提高了生物挂膜效率。
[0044] 活性炭结构中具有丰富的多孔结构,稳定性强,可通过孔隙结构来吸附微生物。但若活性炭数量过多,活性炭颗粒之间易形成重叠进而影响表面吸附位点的数量,从而降低微生物的吸附效果。本案将磁性活性炭与聚合物接枝改性硅藻土粉共同分散在乙醇中,利用疏水物质之间容易缔合的特性,使活性炭在聚合物接枝改性硅藻土粉表面均匀分散,再经喷雾干燥形成复合载体微球,各类型的载体材料通过一定的化学键以及分子间的缔合作用结合起来,得到了尺寸较为均一、密度适中的载体微球。
[0045] 工程案例:对扬州市邗江区某村落的生活污水通过本案水处理装置前后的水质情况进行监测,进水前水质的COD:170mg/L,BOD5:30.2mg/L;悬浮物:22.5mg/L;TN:40.2mg/L;TP:4.4mg/L;氨氮:26.3mg/L;出水水质的COD:25.1mg/L,BOD5:6.0mg/L;悬浮物:4.1mg/L;
TN:7.1mg/L;TP:0.5mg/L;氨氮:1.5mg/L;去除率均在80%以上。
[0046] 尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

附图说明

[0023] 图1为本案的一种厌氧生物流化床示意图。
[0024] 图中:1、生物池;11、生物填料;2、脱膜塔;21、曝气口;3、斜管;4、回流管;5、磁性装置;6、分离塔;7、沼气管;8、沼气池;9、风机。
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