本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，尤其涉及到一種箱籠式顆粒分布小系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著人口的增長和經(jīng)濟的發(fā)展，我國對水資源的需求會越來越大，廢水排放量也隨之增加，這些造成了我國的水資源形勢岌岌可危。目前，越來越多的企業(yè)開始運用綠色技術(shù)，盡量減少廢物產(chǎn)生，以此來提高水質(zhì)質(zhì)量，但其效果仍未太明顯。為了使得水資源能夠可持續(xù)發(fā)展，必須對排放的廢水進(jìn)行處理，將廢水變?yōu)榭捎盟纱丝梢?，廢水處理技術(shù)是非常重要的，尤其現(xiàn)今的就地廢水處理技術(shù)太少，不能使得廢水及時有效地被處理，從而使得水污染日益增重，水質(zhì)質(zhì)量逐漸降低。

廢水主要來源于生活廢水、工業(yè)廢水、畜禽養(yǎng)殖場廢水及農(nóng)業(yè)廢水等，廢水的主要指標(biāo)為化學(xué)需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、氨氮以及總磷等，其中含有能促進(jìn)水生植物生長的各種營養(yǎng)物質(zhì)、能致病的病原體微生物以及可能致癌或基因突變的有毒化合物，因此，從保護(hù)人類健康和保護(hù)環(huán)境角度出發(fā)，在廢水重新利用或直接排入環(huán)境之前，必須對其進(jìn)行處理。處理廢水的方法有很多，按其作用原理可分為物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法、生物法四種，處理廢水時可同時運用這些方法，其中生物法是最經(jīng)濟有效的處理方法，因而被廣泛采用。目前，在國內(nèi)的大部分傳統(tǒng)廢水處理廠中，生物法處理廢水技術(shù)采用的是活性污泥法，比如氧化溝活性污泥法、A-B活性污泥法、SBR序批式活性污泥法、投料式活性污泥法等，雖然處理效果能達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)的要求，但這些方法有機負(fù)荷低、微生物濃度低、耐沖擊負(fù)荷能力弱、剩余污泥產(chǎn)量大，易產(chǎn)生污泥膨脹，造成處理效率低、能耗高、剩余污泥量大，從而使得裝置體積大，占用空間多，因此需要一種更加高效、節(jié)能的污水處理技術(shù)。

固體流態(tài)化技術(shù)是一種新型的污水處理工藝，它將傳統(tǒng)的活性污泥法和生物膜法有機結(jié)合并引入化工流態(tài)化技術(shù)，具有高負(fù)荷、高效率等特點。顆粒上附著微生物，通過流態(tài)化手段使顆粒懸浮于污水系統(tǒng)中，由于顆粒具有較大的比表面積可有效地提高系統(tǒng)中微生物的濃度，從而提高水處理效率，整個體系中污泥產(chǎn)量低，有機負(fù)荷高。在流態(tài)化應(yīng)用中，顆粒能否均勻分布是影響污水處理效率的重要因素之一，然而往往在許多顆粒分散系統(tǒng)中，顆粒的分布經(jīng)常是不均勻的。這種不均勻，經(jīng)常是因為用于分散或者懸浮顆粒的流體(氣體或者液體)在進(jìn)入反應(yīng)器時的分布不能保證完全均勻，或者是進(jìn)入后不能總是平行地流動，造成某些部位會缺少流體。另外所述的顆粒分散體系在工業(yè)放大之后顆粒分布不均勻性更加嚴(yán)重且不易操控。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種用于污水處理的箱籠式顆粒分布小系統(tǒng)。對每個小系統(tǒng)進(jìn)行單獨曝氣和/或單獨布液，使處于箱籠中的顆粒在氣、液流體的作用下均勻的分散于系統(tǒng)中，從而提高污水的處理效率。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明公開了如下技術(shù)方案：

一種用于污水處理的箱籠式顆粒分布小系統(tǒng)，其特征在于：包括接觸器，所述接觸器包括殼體，所述殼體內(nèi)部為中空腔體，所述殼體上設(shè)有通孔，所述殼體內(nèi)設(shè)有顆粒，所述顆粒外表面載有微生物。

本發(fā)明具有條件可控、易于操作、生產(chǎn)效率高、經(jīng)濟節(jié)能等優(yōu)點。在污水體系包括污水處理系統(tǒng)的污水體系中布置許多個箱籠式顆粒分布小系統(tǒng)，便于分別對每一個小箱籠進(jìn)行單獨曝氣和/或單獨布液，從而有利于在每個小系統(tǒng)中顆粒分布的均勻性，提高系統(tǒng)中微生物的濃度，進(jìn)而提高污水處理效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的箱籠式顆粒分布小系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為將箱籠式顆粒分布小系統(tǒng)分布于污水體系或污水處理系統(tǒng)中的一種實施方案；

圖3為將箱籠式顆粒分布小系統(tǒng)分布于污水體系或污水處理系統(tǒng)中的另一種實施方案；

圖4為將箱籠式顆粒分布小系統(tǒng)分布于被污染的河流或湖泊中的另一種實施方案。

具體實施方式

為了更好的理解此箱籠式顆粒分布小系統(tǒng)，下面結(jié)合實施例進(jìn)行闡述。

在一個實施例中，本發(fā)明公開了：

一種用于污水處理的箱籠式顆粒分布小系統(tǒng)，其特征在于：包括接觸器，所述接觸器包括殼體，所述殼體內(nèi)部為中空腔體，所述殼體上設(shè)有通孔，所述殼體內(nèi)設(shè)有顆粒，所述顆粒至少能夠通過其表面攜帶微生物。

對該實施例而言，該箱籠式顆粒分布小系統(tǒng)顯然至少包括一個箱籠。所述箱籠既可以充當(dāng)所述接觸器，也可以是所述接觸器位于所述箱籠內(nèi)，所述接觸器與所述小系統(tǒng)所作用的污水存在接觸。在所述小系統(tǒng)被使用之前，與其相對的，是小系統(tǒng)將要作用的外部大系統(tǒng)，該外部大系統(tǒng)包括被處理的污水。所述小系統(tǒng)在使用的過程中，殼體上的通孔便于小系統(tǒng)與外部大系統(tǒng)間物質(zhì)的交換，顆粒載有的微生物用于處理污水。由于殼體內(nèi)設(shè)有顆粒，顆粒較大的比表面積為微生物的生長提供足夠的空間。這能夠促使微生物在顆粒表面生長、繁殖，極大地增加微生物的濃度，從而提高其處理效率。具體的，微生物能夠附著于顆粒的表面產(chǎn)生生物膜，所述生物膜可以是異養(yǎng)性細(xì)菌，也可以是自養(yǎng)性細(xì)菌，以有利于污水處理為準(zhǔn)。當(dāng)上述小系統(tǒng)用于污水處理時，由于微生物在懸浮顆粒介質(zhì)的表面生長與脫落，不斷更新，從而很容易對有機污染物進(jìn)行代謝降解反應(yīng)，和/或?qū)Π钡M(jìn)行硝化反硝化反應(yīng)，和/或?qū)α走M(jìn)行釋放磷和吸收磷的反應(yīng)。根據(jù)具體污水的特點，可以對應(yīng)的選擇微生物。

更特別的，所述顆粒還可以包括一個或多個微孔，預(yù)先或者在處理污水過程中在微孔中富集微生物。更進(jìn)一步的，所述顆粒還可以在包括微孔的同時，包括一個或多個與微孔連通的空腔，空腔內(nèi)部預(yù)先富集微生物，并在污水處理過程中通過微孔與污水接觸、傳質(zhì)。所述微生物可以是處理污水前由顆粒預(yù)先攜帶的，也可以是處理污水時富集、攜帶自污水中本身存在的。

在另一個實施例中，殼體包括側(cè)壁，該側(cè)壁阻止所述顆粒流出所述的殼體，保證顆粒在預(yù)設(shè)的空間內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，便于操控。容易理解的，此處的阻止作用，也可以是一定程度的阻止，只要相當(dāng)比例的顆粒在預(yù)設(shè)的空間內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)即可。

更進(jìn)一步的，該箱籠式分布小系統(tǒng)的殼體還包括底面和頂面中的至少一個，頂面可以為全封閉式或半封閉式，底面也可為全封閉式或半封閉式，且頂面和底面不同時為全封閉式——這樣的設(shè)置既能保證殼體內(nèi)外流體的交換，又能使系統(tǒng)內(nèi)顆粒在空間上均勻分布。需要說明的是，這種箱籠式顆粒分布小系統(tǒng)殼體的形狀可以不定，既可以為立方體形、長方體形、其它多邊體形、圓柱體形、橢圓體形等等；也可以除了前述規(guī)則性殼體外，殼體可以呈不規(guī)則狀，例如從殼體頂部向下俯看，殼體的俯視圖為不規(guī)則形狀。不同的殼體樣式便于適應(yīng)于不同的反應(yīng)體系。

在另一個實施例中，所述接觸器的環(huán)境為厭氧環(huán)境、和/或缺氧環(huán)境，和/或好氧環(huán)境。這有利于微生物在不同的環(huán)境下處理不同的污染物。

在另一個實施例中，所述的小系統(tǒng)置于污水體系或者污水處理系統(tǒng)中的液體或氣體與液體組成的兩相流體之中，所述的小系統(tǒng)的個數(shù)為一個或多個。

對于該實施例而言，由于所述小系統(tǒng)中包括載有微生物的顆粒，如果向所述小系統(tǒng)中通入氣體或液體(容易理解的，也可以是氣體和液體兩者都有)，小系統(tǒng)內(nèi)的顆粒在液體或氣液混合相流體的作用下處于流態(tài)化狀態(tài)，均勻分散在小系統(tǒng)中。與此伴隨的，顆粒上附載的微生物隨著顆粒的運動各處游走從而處理周圍的污水。容易理解，此處的氣體或液體是主要用來使得所述顆粒流動，所述液體可以是被處理的污水，也可以是被處理的污水之外的其他液體，只要該液體不妨礙或者沒有不利于污水處理即可。如果微生物含量越高、且小系統(tǒng)越容易被控制的話，那么就越容易提高小系統(tǒng)處理污水的能力。一般的，小系統(tǒng)數(shù)量盡量的多的話，有利于污水處理。

在另一個實施例中，將一個或者多個所述小系統(tǒng)，放置在已經(jīng)建成并且正在使用的污水處理系統(tǒng)中，比如生化污水處理池的厭氧池、缺氧池或者好氧池中。由于所述小系統(tǒng)中包括載有微生物的被流化的顆粒，能夠達(dá)到強化污水處理的目的。容易理解，小系統(tǒng)數(shù)量盡量的多的話，有利于污水處理。

在另一個實施例中，將一個或者多個所述小系統(tǒng)，直接加入到新建的污水處理系統(tǒng)中，比如生化污水處理池的厭氧池、缺氧池或者好氧池中，使之成為該污水處理系統(tǒng)的有機組成部分。由于所述小系統(tǒng)中包括載有微生物的被流化的顆粒，能夠達(dá)到強化污水處理的目的。容易理解，小系統(tǒng)數(shù)量盡量的多的話，有利于污水處理。

在以上兩個實施例中，為了保證被處理污水能夠有效地流進(jìn)小系統(tǒng)中，可依靠水位差、溢流、局部阻流等方式，來促進(jìn)小系統(tǒng)內(nèi)外的水體交換。在又另一個實施例中，將一個或者多個所述小系統(tǒng)，直接放置于被污染的水體中，如河道或者湖泊中。當(dāng)被污染的河水或者湖水從小系統(tǒng)中流過時，能夠得到有效地處理。容易理解，如果能夠?qū)⒏嗟男∠到y(tǒng)布置在河道或者湖泊之中，有利于污水處理。為了保證被污染的水體能夠更多地流入小系統(tǒng)中而不是繞行而過，可以采用合理的小系統(tǒng)分布方式，和/或加入某些導(dǎo)流方式，促進(jìn)小系統(tǒng)與外部水體的有效交換。在另一些情況下，還可以使用水泵或者其它水流推動裝置來強化內(nèi)外水體的交換?？梢岳斫猓@里所指的水流推動裝置，可以包括無需外界動力的風(fēng)車或水車等裝置、利用風(fēng)力或者水體本身的流動來推動內(nèi)外水體的交換。

在另一個實施例中，每一個所述小系統(tǒng)都單獨的曝氣和/或布液。這樣使所述小系統(tǒng)形成獨立的整體，易于操作控制，無論是單獨的曝氣還是單獨的布液，抑或既單獨的曝氣又單獨的布液，都是為了控制顆粒的流動。

此外，由于氣體是從下向上運動，曝氣系統(tǒng)可以布置在所述小系統(tǒng)之內(nèi)也可以布置在小系統(tǒng)之外，優(yōu)先選擇在小系統(tǒng)內(nèi)曝氣。若氣體布置在小系統(tǒng)之外，可允許顆粒有少量的流出，這些流出的顆粒在小系統(tǒng)外也可起到同樣的技術(shù)效果。

另外，如果在小系統(tǒng)外曝氣，所述殼體存在一個用于連接曝氣系統(tǒng)的底面，所述底面是敞口或較大面積敞口。這樣可為氣體提供足夠大的通道流經(jīng)小系統(tǒng)之中，從而在小系統(tǒng)用作單獨的反應(yīng)器且空間上小系統(tǒng)與所述外部大系統(tǒng)相互聯(lián)系的情況下，通過曝氣來提高小系統(tǒng)的污水處理能力。

在另一個實施例中，所述氣體連續(xù)或間歇地自下而上流動。就該實施例而言，無論是氣體連續(xù)自下而上流動還是間歇地自下而上流動，均是為了將所述顆粒分散于其所要作用的污水中，以便更有效率的處理污水。容易理解，根據(jù)具體的需要，可以采用不同的進(jìn)氣方式，例如連續(xù)或間歇地進(jìn)氣方式。

在另一個實施例中，所述顆粒包括輕顆粒、或重顆粒，或所述輕顆粒與重顆粒的混合顆粒，所述輕顆粒密度小于小系統(tǒng)工作時所處液相環(huán)境中液相的密度，所述輕顆粒的密度均一或非均一，所述輕顆粒的尺寸均一或非均一，所述重顆粒密度大于小系統(tǒng)工作時所處液相環(huán)境中液相的密度，所述重顆粒的密度均一或非均一，所述重顆粒的尺寸均一或非均一，所述顆粒分散于所述液相中。容易理解的，所處液相環(huán)境可以全部由被處理的污水組成，也可以包括前文所述使得顆粒流動的其他液體。

對于該實施例而言，所述箱籠式小系統(tǒng)中所用的顆粒，可以是輕顆粒、或重顆粒，或所述輕顆粒與重顆粒的混合顆粒。輕顆粒的密度小于所述液體密度，可在液體中通入氣體(例如自下而上通入氣體)，從而成為氣液混合體，此時氣液混合體的密度將小于液體密度，可以通過改變氣體進(jìn)入量使得輕顆粒能夠懸浮于氣液混合體中。重顆粒的顆粒密度大于液體密度，可通過液體或者氣體流動推動顆粒懸浮于液體中，也可通過氣液共同作用使得輕顆粒懸浮的同時重顆粒也可懸浮。

混合顆粒則包含輕顆粒和重顆粒兩種顆粒，除了兼有輕顆粒的優(yōu)點外，重顆粒也可以被較低的氣速或液速從底部帶起，使得顆粒在垂直方向上達(dá)到一定的顆粒分布，充分的利用空間。重顆粒也可以同輕顆粒那樣具備攜帶微生物的能力。

更優(yōu)的，通過調(diào)節(jié)氣體進(jìn)入量使得顆粒能夠更均勻地懸浮于氣液混合體中。通過調(diào)節(jié)液體或/及氣體流量更均勻地懸浮輕顆粒與重顆粒。

此外，所述的顆粒的選擇尺寸可大可小，顆粒的材料和形狀各式各樣，優(yōu)選比表面積大，形狀類似球形，密度接近于液體，導(dǎo)液體性好的顆粒，盡量選擇表面適合微生物生長的顆粒。

如圖1所示，在另一個實施例中，在長、寬、高為12×6×6m的污水池中(也可為其他組合尺寸如24×12×8，16×12×6米等)，設(shè)置6個箱籠式顆粒分布小系統(tǒng)(也可設(shè)置其他數(shù)量的箱籠式小系統(tǒng))。每個箱籠皆為一個完整的生物污水處理小系統(tǒng)，箱籠的長、寬、高為2×1×5m(也可為1.5×1×6米，1×1×6米等，總之箱籠尺寸要小于大系統(tǒng)的尺寸，容易理解，箱籠式小系統(tǒng)要放置于大系統(tǒng)中以便處理污水)。

在箱籠的底部和箱籠外的大系統(tǒng)底部分別設(shè)置氣體分布器(用作曝氣裝置)，小系統(tǒng)和大氣統(tǒng)的供氣都來自于鼓風(fēng)機。就該實施例而言，大系統(tǒng)也可以包括曝氣裝置，結(jié)合圖1，其進(jìn)氣都是有利于大系統(tǒng)、小系統(tǒng)中各種成份的擴散，對于小系統(tǒng)而言，有利于污水處理。

圖1中，其中3個箱籠內(nèi)放入直徑3.5mm，密度為950kg/m³的聚乙烯顆粒(也可是直徑小于5mm，密度800-1000kg/m³之間的其他能附著微生物的輕顆粒)，另外3個放入直徑3.5mm，密度為950kg/m³的聚乙烯顆粒(也可是直徑小于5mm，密度800-1000kg/m³之間的其他輕顆粒)和直徑2mm，密度1050kg/m³的聚苯乙烯顆粒(也可是直徑小于5mm，密度1000-1200kg/m³之間的其他重顆粒)。容易理解的，此處兩類顆粒的密度以水的密度為分界線進(jìn)行了劃分，但是否各種應(yīng)用情況下均要以水的密度為分界線，則不盡然，應(yīng)以具體污水情況而定。無論何種密度的顆粒，加入的顆?？偭考s為小系統(tǒng)體積的20％。加入的顆粒外表面載有微生物，所述微生物用于處理污水。以圖1為例，可以理解為3個輕顆粒小系統(tǒng)與3個混合顆粒小系統(tǒng)間隔設(shè)置，圖中黑色實心圓點表示的是重顆粒，白色實心圓點表示的是輕顆粒。

上述6個箱籠，其中2個為好氧環(huán)境下氣體連續(xù)曝氣，2個為缺氧環(huán)境間歇曝氣，另外2個為厭氧環(huán)境下間歇曝氣。優(yōu)選的采用連續(xù)曝氣時，盡量確保箱籠內(nèi)顆粒在氣、液流體的共同作用下處于懸浮狀態(tài)；類似的，采用間歇曝氣時，盡量通過液體的流動維持顆粒的懸浮狀態(tài)。所使用的氣體可以為空氣，曝氣管可以是微孔型皮管，容易理解的，氣體、曝氣管也可以是其他的，只要不影響污水處理即可。每個小系統(tǒng)可以通過水泵將大系統(tǒng)的污水通入到箱籠的上部進(jìn)入小系統(tǒng)，而經(jīng)過處理后的水則可以從箱籠下部排入到大系統(tǒng)中，再由大系統(tǒng)的底部后續(xù)排出。容易理解，小系統(tǒng)、大系統(tǒng)均可以級聯(lián)設(shè)置，也可以多級過濾，存在多種組合形式，能夠滿足不同污水處理標(biāo)準(zhǔn)的要求。

如果采用2組該實施例的小系統(tǒng)，即使用12個箱籠式小系統(tǒng)進(jìn)行污水處理實驗的話，每天的處理量為210噸，在運行期內(nèi)，進(jìn)水平均COD為250g/m³，平均NH₄-N為30g/m³，總氮為36g/m³，總磷為1.8g/m³。經(jīng)過2.0小時的水力停留時間后，可去除91％COD，97％總氮和86％總磷，出水達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)。相比不使用箱籠式小系統(tǒng)的體系，處理污水效率可提高4倍以上。

如圖2所示，在另一個實施例中，為了對已有的污水處理池進(jìn)行改造，將箱籠式顆粒分布小系統(tǒng)引入到該系統(tǒng)中，從而提高其污水處理效率。改造的污水池的長、寬、高分別為10×6×5m，在污水池中設(shè)置13個小箱籠，分別對每個小箱籠進(jìn)行單獨曝氣或/和布液，從而保證每個箱籠皆為一個生物污水處理小系統(tǒng)。箱籠的長、寬、高分別為1×1×5m。這些小箱籠在污水池中采用交錯方式進(jìn)行排列，如圖2所示，小箱籠在污水流動方向上按3-2-3-2-3方式進(jìn)行設(shè)置，即第一列設(shè)置3個箱籠，第二列的設(shè)置2個小箱籠且與第一列交錯設(shè)置，并以此類推。這種交錯形式排列使得大部分的污水都能通過小箱籠進(jìn)行強化處理。

由于小箱籠采用單獨曝氣或/和布液，曝氣裝置可設(shè)置在箱籠底部也可以設(shè)置在箱籠外的大系統(tǒng)的底部，若設(shè)置在大系統(tǒng)中，則箱籠的底部為敞口或大部分敞口。一般采用微孔曝氣頭、微孔型皮管等作為曝氣裝置，使用鼓風(fēng)機為小系統(tǒng)和大系統(tǒng)供氣，進(jìn)氣都是以有利于大系統(tǒng)、小系統(tǒng)中各種組分的擴散為準(zhǔn)，對于小系統(tǒng)而言，有利于污水處理。箱籠內(nèi)的布液一般采用機械污水泵。該實施例中共有13個小箱籠，其中5個為厭氧環(huán)境，3個為缺氧環(huán)境，5個為好氧環(huán)境，可跟據(jù)具體環(huán)境不同分別采用間歇或連續(xù)曝氣。

在每一個箱籠內(nèi)都放入固體顆粒，所述的固體顆?？梢允禽p顆?；?和重顆粒，固體顆粒表面可攜帶或在污水處理過程中富集微生物，固體顆粒在氣液流體的共同作用下均勻分散于箱籠小系統(tǒng)中，顆粒上所攜帶的微生物可有效地處理污水。

污水處理是這樣實現(xiàn)的：在污水池的一端通入污水，污水在液位差的作用下流向另一端的出口，在此過程中，遇到一系列分布于污水池中的小箱籠，通過溢流或在電動水泵或機械水流的作用下，將污水通入到箱籠式分布小系統(tǒng)中，使得箱籠中顆粒所攜帶的微生物對污水進(jìn)行有效處理。由于箱籠在污水池中交錯分布，可有效提高污水進(jìn)入箱籠的機率，從而保證污水能流入到不同需氧環(huán)境的箱籠內(nèi)，使得不同的污染物都能得以有效的處理。

對于所述實施例，每天的污水的處理量為150噸，在運行期內(nèi)，進(jìn)水平均COD為300g/m³，平均NH₄-N為32g/m³，總氮為38g/m³，總磷為1.9g/m³。經(jīng)過2.0小時的水力停留時間后，可去除94％COD，95％總氮和88％總磷，出水達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)。相比不使用箱籠式小系統(tǒng)的體系，處理污水效率可提高4倍以上。

如圖3所示，在另一個實驗例中，在長、寬、高為10×4×6m的污水處理池中，設(shè)置4個箱籠式分布小系統(tǒng)，為了使箱籠式分布小系統(tǒng)能充分?jǐn)r截污水池中的污水，將小系統(tǒng)的尺寸加工成長、寬、高為4×1×6m的長方體形。箱籠式分布小系統(tǒng)在污水池中的排列如圖3所示。為了保證每一個箱籠都是一個完整的生物污水處理小系統(tǒng)，對每個箱籠都單獨曝氣或/布液。

由于小箱籠采用單獨曝氣或/和布液，曝氣裝置可設(shè)置在箱籠底部也可以設(shè)置在箱籠外的大系統(tǒng)的底部，若設(shè)置在大系統(tǒng)中，則箱籠的底部為敞口或大部分敞口。一般采用微孔曝氣頭、微孔型皮管等作為曝氣裝置，使用鼓風(fēng)機為小系統(tǒng)和大系統(tǒng)供氣，進(jìn)氣都是以有利于大系統(tǒng)、小系統(tǒng)中各種組分的擴散為準(zhǔn)，對于小系統(tǒng)而言，有利于污水處理。箱籠內(nèi)的布液一般采用機械水泵。該實施例中共有4個小箱籠，其中1個為厭氧環(huán)境，1個為缺氧環(huán)境，2個為好氧環(huán)境，可根據(jù)環(huán)境中耗氧量的不同分別采用間歇或連續(xù)曝氣。

在每一個箱籠內(nèi)都放入固體顆粒，所述的固體顆?？梢允禽p顆粒或/和重顆粒，固體顆粒表面可攜帶或在污水處理過程中富集的微生物，固體顆粒在氣液流體的共同作用下均勻分散于箱籠小系統(tǒng)中，顆粒上所攜帶的微生物可有效地處理污水。

污水處理是這樣實現(xiàn)的：在污水處理池的一端通入污水，污水在液位差的作用下流向另一端的出口，在此過程中，被處理的污水通過溢流或在電動水泵或機械水流的作用下依次流入到箱籠式分布小系統(tǒng)中，使得箱籠中顆粒所攜帶的微生物對污水進(jìn)行有效地處理。由于箱籠式分布小系統(tǒng)采用阻流的形式分布于污水池中，可有效的保證待處理的污水都能通過4個箱籠式分布小系統(tǒng)。由于這4個小箱籠的需氧環(huán)境不同，可有效地保證不同的污染物在相應(yīng)的環(huán)境下都能得以處理，大大提高了污水處理效率。

對于所述實施例，每天的污水的處理量為190噸，在運行期內(nèi)，進(jìn)水平均COD為310g/m³，平均NH₄-N為28g/m³，總氮為35g/m³，總磷為1.8g/m³。經(jīng)過2.0小時的水力停留時間后，可去除96％COD，93％總氮和86％總磷，出水達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)。相比不使用箱籠式小系統(tǒng)的體系，處理污水效率可提高4倍以上。

如圖4所示，在另一個實施例中，為了治理已污染的河流或湖泊，將箱籠式顆粒分布小系統(tǒng)引入該污水體系中，從而有效地處理被污染的河水或湖水。在較窄的水域沿河流流向設(shè)置多個小箱籠，分別對每個小箱籠進(jìn)行單獨曝氣或/和布液，從而保證每個箱籠皆為一個生物污水處理小系統(tǒng)。箱籠的長、寬、高分別為1×1×3m。這些小箱籠在河流或湖泊中按照對稱交錯形式排列，具體如圖4所示。這種形式的排列既能使大部分的污水都能通過小箱籠進(jìn)行強化處理又可以減緩水流湍急時對設(shè)備的沖擊。

由于小箱籠采用單獨曝氣或/和布液。一般采用微孔曝氣頭、微孔型皮管等作為曝氣裝置，使用鼓風(fēng)機為小系統(tǒng)供氣，進(jìn)氣都是以有利于小系統(tǒng)中各種組分的擴散為準(zhǔn)，對于小系統(tǒng)而言，有利于污水處理。箱籠內(nèi)的布液一般采用機械污水泵。該實施例中共有18個小箱籠，其中6個為厭氧環(huán)境，6個為缺氧環(huán)境，6個為好氧環(huán)境，可跟據(jù)具體環(huán)境不同分別采用間歇或連續(xù)曝氣。

在每一個箱籠內(nèi)都放入固體顆粒，所述的固體顆?？梢允禽p顆粒或/和重顆粒，固體顆粒表面可攜帶或在污水處理過程中富集微生物，固體顆粒在氣液流體的共同作用下均勻分散于箱籠小系統(tǒng)中，顆粒上所攜帶的微生物可有效地處理污水。

污水處理是這樣實現(xiàn)的：河流或湖泊中的污水沿河流方向流動，在此過程中，遇到一系列分布于河流或湖泊中的小箱籠，通過溢流或在電動水泵或機械水流的作用下，將污水通入到箱籠式分布小系統(tǒng)中，使得箱籠中顆粒所攜帶的微生物對污水進(jìn)行有效處理。由于箱籠在河流或湖泊中交錯分布，可有效提高污水進(jìn)入箱籠的機率，從而保證污水能流入到不同需氧環(huán)境的箱籠內(nèi)，使得不同的污染物都能得以有效的處理。

對于所述實施例，每天的污水的處理量為300噸，在運行期內(nèi)，進(jìn)水平均COD為180g/m³，平均NH₄-N為36g/m³，總氮為45g/m³，總磷為1.9g/m³。經(jīng)過1.5小時的水力停留時間后，可去除96％COD，94％總氮和89％總磷，出水達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)。相比不使用箱籠式小系統(tǒng)的體系，處理污水效率可提高4倍以上。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，各個實施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何細(xì)微修改，等同替換和改進(jìn)，均應(yīng)包含在本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。