基本信息
- 项目名称：
- 生物滤塘研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本项目拟对适用于新疆污水处理的稳定塘工艺进行工艺结构改进，提出了生物滤塘工艺，其具有基建、运行费用低、占地面积小、效能高、易于管理等的优点，符合经济欠发达地区污水处理需求，更符合国家节能减排方针。
- 详细介绍：
- 1.作品设计、发明目的 在新疆城镇污水处理应用广泛的稳定塘工艺具有基建、运行费用低、易于管理等特点，然而处理效率低、占地面积大等问题严重影响稳定塘的应用推广。而国内外的研究多注重在：在稳定塘中加入曝气装置、填料装置以提高处理效率；在稳定塘中引入高等动植物形成多功能综合塘；多种稳定塘联合应用等，然而并未改变稳定塘的结构。本项目拟对适用于新疆污水处理的稳定塘工艺进行工艺结构改进，提出了生物滤塘工艺，其具有基建、运行费用低、占地面积小、效能高、易于管理等的优点，符合经济欠发达地区污水处理需求，更符合国家节能减排方针。 2.基本思路 采用理论分析与试验验证相结合的方法，在广泛查阅国内外相关研究成果和资料的基础上，借鉴厌氧生物降解原理、土地快滤法原理，在稳定塘结构设计上寻求新的突破，改变传统稳定塘顶部进水而采用塘底管道和卵石层均匀布水；改变传统稳定塘仅单一塘底土层微生物接触降解有机物的过程，而采用厌氧生物膜法、土壤吸附过滤法、土层微生物降解相结合的方法去除有机物。基于以上设计思路我们提出了生物滤塘工艺，其具有占地面积小、处理效能高、出水水质稳定、基建运行费用低等优点。 通过对试验反应器关键技术参数调试与水质监测分析的方法，确定生物滤塘运行负荷，明确其设计、运行基本参数。 3.作品创新点 ●布水系统的创新设计 生物滤塘采用塘底管道和卵石层布水，打破传统稳定塘单向进水扩散布水，有机物微生物有限，生物滤塘进水水质可以均匀分散，有机物与微生物接触更充分，降解更彻底。 ●净化机理的创新 生物滤塘有机物的降解结合了厌氧生物膜法、土壤吸附过滤法、土层微生物降解法，其生物相更丰富，有机物降解更彻底，出水水质更稳定，从而确保了生物滤塘系统高效低耗的特点。 4.作品技术关键及主要技术指标 （1）本作品技术关键： 生物滤塘的塘底结构与处理效率的关系，生物滤塘有机物的净化机理。①生物滤塘塘底由卵石层、土层结合构成，卵石层厚度、水力停留时间对有机物降解效率的关系；土层渗透性与处理效率的关系。②有机物降解原理结合了厌氧生物膜法、土壤吸附过滤法、土层微生物降解法，是稳定塘工艺研究的重大突破，其结构如图1所示。 （2）本作品主要技术指标为： 生物滤塘处理效能较传统稳定塘提高2倍以上。 ●处理效能显著提升 生物滤塘结构上的突破，全新布水系统使水质分布更均匀，卵石层的厌氧生物膜降解、土层吸附过滤与微生物降解的结合极大的丰富了系统生物相，使有机物降解更彻底，因此生物滤塘水力停留时间仅需72小时甚至更少（传统稳定塘15~30天），处理效能显著提升。 ●出水水质更稳定 有机废水在生物滤塘经厌氧微生物、好氧微生物及土层吸附过滤得以更彻底地去除，出水水质更稳定，出水水质可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级B标准，甚至优于常规污水处理厂出水水质。 ●经济性更优 生物滤塘无需曝气装置、污水回流设备，也无需混凝土结构，因此基建费用更高。 生物滤塘经济优越性与环境效益如下： （1）按10000m3/d污水处理规模，进水COD=350mg/L（生活污水）计，采用生物滤塘工艺，每年向环境可减排COD约1060吨，可见其环境效益显著。 国家节能减排方针的推行，西部大开发加速了新疆城镇污水处理设施的投入，生物滤塘工艺适合于新疆本地污水处理，应用前景广泛，
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 1.作品设计、发明目的 在新疆城镇污水处理应用广泛的稳定塘工艺具有基建、运行费用低、易于管理等特点，然而处理效率低、占地面积大等问题严重影响稳定塘的应用推广。本项目拟对适用于新疆污水处理的稳定塘工艺进行工艺结构改进，提出了生物滤塘工艺。 2.基本思路及创新点 采用理论分析与试验验证相结合的方法，在广泛查阅国内外相关研究成果和资料的基础上，借鉴厌氧生物降解原理、土地快滤法原理，在稳定塘结构设计上寻求新的突破，改变传统稳定塘顶部进水而采用塘底管道和卵石层均匀布水；改变传统稳定塘仅单一塘底土层微生物接触降解有机物的过程，而采用厌氧生物膜法、土壤吸附过滤法、土层微生物降解相结合的方法去除有机物。 3.作品技术关键及主要技术指标 （1）本作品技术关键： 生物滤塘的塘底结构与处理效率的关系，生物滤塘有机物的净化机理。①生物滤塘塘底由卵石层、土层结合构成，卵石层厚度、水力停留时间对有机物降解效率的关系；土层渗透性与处理效率的关系。②有机物降解原理结合了厌氧生物膜法、土壤吸附过滤法、土层微生物降解法，是稳定塘工艺研究的重大突破，其结构如图1所示。 （2）本作品主要技术指标为： 生物滤塘处理效能较传统稳定塘提高2倍以上。
科学性、先进性
- ●布水系统的创新设计 生物滤塘采用塘底管道和卵石层布水，打破传统稳定塘单向进水扩散布水，有机物微生物有限，生物滤塘进水水质可以均匀分散，有机物与微生物接触更充分，降解更彻底。 ●净化机理的创新 生物滤塘有机物的降解结合了厌氧生物膜法、土壤吸附过滤法、土层微生物降解法，其生物相更丰富，有机物降解更彻底，出水水质更稳定，从而确保了生物滤塘系统高效低耗的特点。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 反应器调试阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 模型
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- ●处理效能显著提升 生物滤塘结构上的突破，全新布水系统使水质分布更均匀，卵石层的厌氧生物膜降解、土层吸附过滤与微生物降解的结合极大的丰富了系统生物相，使有机物降解更彻底，因此生物滤塘水力停留时间仅需72小时甚至更少（传统稳定塘15~30天），处理效能显著提升。 ●出水水质更稳定 有机废水在生物滤塘经厌氧微生物、好氧微生物及土层吸附过滤得以更彻底地去除，出水水质更稳定，出水水质可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级B标准，甚至优于常规污水处理厂出水水质。 ●经济性更优 生物滤塘无需曝气装置、污水回流设备，也无需混凝土结构，因此基建费用更高。
同类课题研究水平概述
- 稳定塘(Stabilization Ponds)是一种利用天然净化能力的生物处理构筑物的总称。据统计，全世界已有几十个国家采用稳定塘处理污水。各国的实践证明，稳定塘能够有效地用于生活污水、城市污水和各种有机性工业废水的处理。 虽然稳定塘技术应用广泛，但其技术原理相对简单。世界上第一座经科学设计与管理的稳定塘是1901年在美国得克萨斯州圣安东尼奥市建造的。欧洲最早且至今仍在运行的塘是1920年在德国慕尼黑建造的。我国是在50年代开始应用稳定塘处理城市污水与工业废水的研究。当时我国环保技术政策还规定“城市污水处理，应推行污水处理厂与稳定塘，土地处理系统相结合的政策”。至1990年已建成稳定塘113座，处理污水量189.8×104m3/d。“七五”“八五”期间国家均将稳定塘列项进行深入研究。
