專(zhuān)利名稱：微孔復(fù)合空隙生物填料及其生物反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是污水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種復(fù)合空隙生物填料，適用于固定床厭氧、缺氧、兼氧和好氧生物反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
隨著人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步，人類(lèi)對(duì)水環(huán)境的污染越來(lái)越嚴(yán)重，因而對(duì)污水處理的要求 和污水再生的要求越來(lái)越高。在此前提下，新型污水處理技術(shù)和方法也越來(lái)越顯得至關(guān)重要。傳統(tǒng)的污水處理方法中的厭氧、缺氧、兼氧和好氧生物反應(yīng)器中存在活性污泥易 流失、污泥活性低等問(wèn)題。生物填料技術(shù)可以將微生物固定在填料表面，實(shí)現(xiàn)水流與活性 微生物的分離，是提高生物反應(yīng)器效率的一個(gè)最重要的方法。然而用生物填料提高生物反 應(yīng)器的效率的同時(shí)帶來(lái)了填料間空隙容易被污泥堵塞，影響水和氣體的均勻流動(dòng)的技術(shù)問(wèn) 題。另一方面，污水處理廠污泥處理已經(jīng)逐漸成為棘手的環(huán)境污染問(wèn)題。如何減低污 水處理廠污泥排放量將是污水處理技術(shù)面臨的新問(wèn)題。事實(shí)上污水處理污泥的絕大部分是 由微生物、微生物尸體或微生物尸體碎片組成。這些成分的絕大部分可以被生化降解。然 而，污水處理污泥含有多種細(xì)菌、細(xì)菌尸體或細(xì)菌尸體碎片，降解這些污泥需要復(fù)雜的生化 體系。已知技術(shù)中用硬質(zhì)網(wǎng)狀物(球)包裹碎石的琉璃球技術(shù)(中國(guó)專(zhuān)利 ZL00218362. 5)可以實(shí)現(xiàn)水流與活性微生物的分離，也可以部分降低污水處理污泥排放量， 但是由于碎石缺乏微孔，不宜形成厭氧環(huán)境，影響該種填料的效率和污泥減量效果。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決現(xiàn)有琉璃球技術(shù)中碎石周?chē)灰诵纬蓞捬醐h(huán)境致使該種填料 的厭氧和好氧偶合效率低和降低污泥排放的效果差的技術(shù)問(wèn)題提供一種微孔復(fù)合空隙生 物填料。為了達(dá)到上述目的本實(shí)用新型微孔復(fù)合空隙生物填料包括一個(gè)硬質(zhì)網(wǎng)狀外殼和 充填到所述外殼中的微孔介質(zhì)塊。本實(shí)用新型微孔復(fù)合空隙生物填料生物反應(yīng)器包括至少一個(gè)生物反應(yīng)器池體，設(shè) 于所述生物反應(yīng)器池體底部的爆氣系統(tǒng)和充填在生物反應(yīng)器中的多個(gè)微孔復(fù)合空隙生物 填料。以好氧或兼氧方式使用本實(shí)用新型微孔復(fù)合空隙生物填料生物反應(yīng)器時(shí)向生物 反應(yīng)器底部爆入空氣或富氧空氣，經(jīng)過(guò)微生物培養(yǎng)過(guò)程，微孔介質(zhì)塊表面及周?chē)晌⑸?物膜及微生物菌團(tuán)。此時(shí)硬質(zhì)網(wǎng)狀外殼間形成的第一類(lèi)空隙中水氣充分混合，水中氧氣含 量較高，形成好氧環(huán)境；微孔介質(zhì)塊間形成的第二類(lèi)空隙中流體流動(dòng)速度較慢，水中氧氣含 量較低，形成缺氧環(huán)境；微孔介質(zhì)塊中的微孔中質(zhì)量交換主要依靠擴(kuò)散完成，水中氧氣含量更低，形成厭氧環(huán)境本實(shí)用新型微孔復(fù)合空隙生物填料生物反應(yīng)器中同時(shí)存在好氧、缺氧和厭氧多種 微生物體系，包括降解有機(jī)污泥的微生物體系，因而有效地減低污泥排放量。另一方面由于 好氧、缺氧和厭氧的耦合作用，使得污水處理效率大大提高，特別是由于實(shí)現(xiàn)了同步硝化和 反硝化以及短程硝化和反硝化，使得生物反應(yīng)器的脫氮能力明顯增加。以厭氧形式運(yùn)行該種生物反應(yīng)器時(shí)此時(shí)，硬質(zhì)網(wǎng)狀外殼間隙為水流通道；微孔介 質(zhì)塊間形隙為活性污泥固定區(qū)；微孔介質(zhì)塊中的微孔中形成厭氧環(huán)境的保持區(qū)。該種厭氧 反應(yīng)器具有高污泥含量、高效率和高抗沖擊能力。

圖1是本實(shí)用新型微孔復(fù)合空隙生物填料結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型復(fù)合空隙生物填料(100)包括一個(gè)硬質(zhì)網(wǎng)狀外殼(1)和硬質(zhì) 網(wǎng)狀外殼內(nèi)充填的多個(gè)微孔介質(zhì)塊(2)。本實(shí)用新型微孔復(fù)合空隙生物填料生物反應(yīng)器包括至少一個(gè)生物反應(yīng)器池體，設(shè) 于所述生物反應(yīng)器池體底部的爆氣系統(tǒng)和充填在生物反應(yīng)池中的多個(gè)微孔復(fù)合空隙生物 填料，所述微孔復(fù)合空隙生物填料包括一個(gè)硬質(zhì)網(wǎng)狀外殼(1)和硬質(zhì)網(wǎng)狀外殼內(nèi)充填的多 個(gè)微孔介質(zhì)塊(2)。所述硬質(zhì)網(wǎng)狀外殼(1)由金屬或塑料制成，幾何形狀優(yōu)選球形，直徑在50-250毫 米之間。該硬質(zhì)網(wǎng)狀外殼(1)小于50毫米時(shí)會(huì)使硬質(zhì)網(wǎng)狀外殼(1)間的空隙易被污泥堵 塞；該硬質(zhì)網(wǎng)狀外殼(1)大于250毫米時(shí)會(huì)降低充填密度并影響微孔介質(zhì)塊(2)周?chē)黧w 的流動(dòng)。所述硬質(zhì)網(wǎng)狀外殼(1)的網(wǎng)孔大小為5-60毫米。所述硬質(zhì)網(wǎng)狀外殼(1)的網(wǎng)孔 小于5毫米會(huì)影響流體流動(dòng)，所述硬質(zhì)網(wǎng)狀外殼⑴的網(wǎng)孔不能大于微孔介質(zhì)塊(2)的直徑。所述硬質(zhì)網(wǎng)狀外殼(1)由至少兩部分組成，在充填微孔介質(zhì)塊(2)后可以用絲扣、 法蘭、卡扣或編縫方式將兩部分結(jié)合在一起。所述微孔介質(zhì)塊(2)的直徑為10-60毫米。微孔介質(zhì)塊(2)的直徑小于10毫米 時(shí)微孔介質(zhì)塊間的空隙較易被污泥堵塞，微孔介質(zhì)塊(2)的直徑大于60毫米時(shí)微孔介質(zhì)塊 比表面降低將影響生物反應(yīng)器的效率。所述微孔介質(zhì)塊(2)微孔(3)直徑在0. 2-3毫米之間。微孔介質(zhì)塊(2)微孔直徑 小于0. 2毫米時(shí)影響微孔介質(zhì)塊內(nèi)外的質(zhì)量交流，微孔介質(zhì)塊(2)微孔直徑大于3毫米時(shí) 不易在微孔介質(zhì)塊(2)內(nèi)形成厭氧區(qū)域。所述微孔介質(zhì)塊(2)是焦炭塊、媒質(zhì)炭塊、木炭塊、活性炭塊、火山巖塊或開(kāi)孔式 陶瓷塊。所述微孔介質(zhì)塊(2)在硬質(zhì)網(wǎng)狀外殼(1)中的充填率為30-80%。該充填率低于 30%將影響生物反應(yīng)器的效率。當(dāng)充填率高于80%時(shí)不利于微孔介質(zhì)塊在必要時(shí)浮動(dòng)以洗 脫微孔介質(zhì)塊周?chē)奈勰唷?br> 權(quán)利要求一種微孔復(fù)合空隙生物填料，其特征在于包括一個(gè)硬質(zhì)網(wǎng)狀外殼(1)內(nèi)充填的多個(gè)微孔介質(zhì)塊(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔復(fù)合空隙生物填料，其特征在于所述硬質(zhì)網(wǎng)狀外殼(1) 由金屬或塑料制成，幾何形狀為球形，直徑在50-250毫米之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔復(fù)合空隙生物填料，其特征在于所述硬質(zhì)網(wǎng)狀外殼(1) 的網(wǎng)孔大小為5-60毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔復(fù)合空隙生物填料，其特征在于所述硬質(zhì)網(wǎng)狀外殼(1) 由至少兩部分組成，在充填微孔介質(zhì)塊(2)后，可以用絲扣、法蘭、卡扣或編縫方式將兩部 分結(jié)合在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔復(fù)合空隙生物填料，其特征在于所述微孔介質(zhì)塊(2)的 直徑為10-60毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔復(fù)合空隙生物填料，其特征在于所述微孔介質(zhì)塊(2)微 孔直徑在0. 2-3毫米之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔復(fù)合空隙生物填料，其特征在于所述微孔介質(zhì)塊(2)是 焦炭塊、媒質(zhì)炭塊、木炭塊、活性炭塊、火山巖塊或開(kāi)孔式陶瓷塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔復(fù)合空隙生物填料，其特征在于所述微孔介質(zhì)塊(2)在 硬質(zhì)網(wǎng)狀外殼(1)中的充填率為30-80%。
9.一種微孔復(fù)合空隙生物填料生物反應(yīng)器，其特征在于至少包括一個(gè)生物反應(yīng)器池 體，設(shè)于所述生物反應(yīng)器池體底部的爆氣系統(tǒng)和充填在生物反應(yīng)池中的多個(gè)生物填料，其 中所述的生物填料是根據(jù)權(quán)利要求1-8所述的微孔復(fù)合空隙生物填料。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型微孔復(fù)合空隙生物填料包括一個(gè)硬質(zhì)網(wǎng)狀外殼和充填到所述外殼中的微孔介質(zhì)塊；本實(shí)用新型微孔復(fù)合空隙生物填料生物反應(yīng)器包括至少一個(gè)生物反應(yīng)器池體，設(shè)于所述生物反應(yīng)器池體底部的爆氣系統(tǒng)和充填在生物反應(yīng)池中的多個(gè)微孔復(fù)合空隙生物填料。以好氧或兼氧形式運(yùn)行該生物反應(yīng)器時(shí)，硬質(zhì)網(wǎng)狀外殼間中水氣充分混合，形成好氧環(huán)境；微孔介質(zhì)塊間流體流動(dòng)速度較慢，形成缺氧環(huán)境；微孔介質(zhì)塊中的微孔中質(zhì)量交換主要依靠擴(kuò)散完成，形成厭氧環(huán)境；由于同時(shí)存在好氧、缺氧和厭氧多種微生物體系該生物反應(yīng)器可以有效地減低污泥排放量，同時(shí)提高污水處理效率更有利于同步硝化和反硝化以及短程硝化和反硝化，使得生物反應(yīng)器的脫氮能力明顯增加。以厭氧形式運(yùn)行該種生物反應(yīng)器時(shí)，硬質(zhì)網(wǎng)狀外殼間隙為水流通道；微孔介質(zhì)塊間形隙為活性污泥固定區(qū)；微孔介質(zhì)塊中的微孔中形成厭氧環(huán)境的保持區(qū)。該種厭氧反應(yīng)器具有高污泥含量、高效率和高抗沖擊能力。
文檔編號(hào)C02F3/00GK201704119SQ20092035041
公開(kāi)日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2009年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者孟廣禎 申請(qǐng)人:北京坎普爾環(huán)保技術(shù)有限公司