專利名稱：定向循環(huán)流動(dòng)床生物反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水處理領(lǐng)域，特別涉及一種通過定向氣提循環(huán)作用使生物填料流動(dòng)化的生物反應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人類活動(dòng)對水的污染越來越嚴(yán)重，水資源越來越貧乏，因而人類社會(huì)對水凈化、污水處理和污水再生技術(shù)的要求也越來越高。在此前提下，新型污水處理技術(shù)和方法也越來越重要。傳統(tǒng)的污水處理方法中厭氧、缺氧和好氧生物反應(yīng)器存在活性污泥易流失、污泥活性低等問題。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就地分離，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)等技術(shù)問題。污水處理廠污泥處理已經(jīng)逐漸成為棘手的環(huán)境污染問題。減低污水處理廠污泥排放量是污水處理技術(shù)面臨的新問題。事實(shí)上污水處理排放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。流動(dòng)床生物反應(yīng)裝置的特征是其中的生物填料呈循環(huán)流化狀態(tài)，這種生物反應(yīng)裝置中老化的微生物膜易脫落，使生物填料上的生物膜保持更高的活性；同時(shí)填料的流動(dòng)增加了微生物與氧氣和污染物的接觸機(jī)會(huì)，因而有較高的生化效率。已知技術(shù)中一般向好氧生物反應(yīng)裝置中添加流動(dòng)床生物填料，流動(dòng)床生物填料在氣提循環(huán)流作用下實(shí)現(xiàn)循環(huán)流動(dòng)。流動(dòng)床生物填料在水中的比重應(yīng)盡量接近l.Og/cm3，通常介于O. 9-1. 2g/cm3之間。已知技術(shù)漂浮式復(fù)合空隙生物填料(中國專利申請201020610692. 9)包括一個(gè)硬質(zhì)網(wǎng)狀外殼和充填到所述外殼中的至少一種多個(gè)介質(zhì)塊，其特征在于生物填料的整體水中比重介于O. 8-1. Og/cm3之間，使用該種生物填料不但適用于流動(dòng)床生物反應(yīng)器，而且可以利用填料內(nèi)存在的缺氧和厭氧微生物對生物污泥降解的性能實(shí)現(xiàn)污泥減量化。然而，由于好氧池底部的曝氣裝置的設(shè)置通常無法有效控制氣提循環(huán)流的流向和強(qiáng)度，因此經(jīng)常產(chǎn)生生物填料流化性差和填料“擁堵”等問題，影響流動(dòng)床生化效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決公知技術(shù)中流動(dòng)床填料流化狀態(tài)較差的技術(shù)問題，通過設(shè)置若干個(gè)上下均聯(lián)通的導(dǎo)流裝置將反應(yīng)器隔離成上下互通的若干個(gè)子反應(yīng)區(qū)，對各子反應(yīng)區(qū)間隔曝氣的技術(shù)方法實(shí)現(xiàn)氣提循環(huán)流的定向控制，從而加強(qiáng)流動(dòng)填料的流化效果。為了解決上述問題，本發(fā)明定向循環(huán)流動(dòng)床生物反應(yīng)裝置包括一個(gè)生物反應(yīng)池，至少一個(gè)進(jìn)水口，至少一個(gè)出水口，充填在生物反應(yīng)裝置內(nèi)部的流動(dòng)床生物填料，一個(gè)產(chǎn)水導(dǎo)流裝置，安裝在所述產(chǎn)水導(dǎo)流裝置上的至少一個(gè)產(chǎn)水格柵和至少一個(gè)排泥閥；所述產(chǎn)水導(dǎo)流裝置將反應(yīng)池分割為產(chǎn)水沉淀區(qū)和生化反應(yīng)區(qū)；所述產(chǎn)水格柵用以阻隔填料流入產(chǎn)水沉淀區(qū)；所述產(chǎn)水沉淀區(qū)沉降的污泥可以通過所述排泥閥排出。其特征在于，在該反應(yīng)器還包括至少一個(gè)導(dǎo)流裝置，安裝在反應(yīng)池底部的至少兩組曝氣裝置及與所述至少兩組曝氣裝置分別對應(yīng)的至少兩個(gè)曝氣控制閥，所述至少一個(gè)導(dǎo)流裝置將生化反應(yīng)區(qū)隔離成至少兩個(gè)子反應(yīng)區(qū)，所述各子反應(yīng)區(qū)上下均聯(lián)通；所述至少兩組曝氣裝置與至少兩個(gè)子反應(yīng)區(qū)分別對應(yīng)，通過所述至少兩個(gè)曝氣控制閥的開關(guān)實(shí)現(xiàn)對至少兩個(gè)子反應(yīng)區(qū)間隔曝氣，通過所述至少兩個(gè)曝氣控制閥的開關(guān)還可以實(shí)現(xiàn)曝氣子反應(yīng)區(qū)和非曝氣子反應(yīng)區(qū)的相互切換并保持與產(chǎn)水導(dǎo)流裝置相鄰的子反應(yīng)區(qū)連續(xù)曝氣以避免填料在產(chǎn)水格柵處擁堵。本發(fā)明定向循環(huán)流動(dòng)床生物反應(yīng)裝置有益效果是通過向各子反應(yīng)區(qū)間隔曝氣，使被處理水在氣提作用下實(shí)現(xiàn)定向氣提循環(huán)流，即在曝氣子反應(yīng)區(qū)向上流，在非曝氣子區(qū)向下流。這種氣提循環(huán)流的流量通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于被處理水的流量，因而實(shí)現(xiàn)水流帶動(dòng)下流動(dòng)床填料在曝氣反應(yīng)區(qū)和非曝氣反應(yīng)區(qū)間的反復(fù)循環(huán)。由于氣提循環(huán)流得到了定向控制，因而填料的流化效果更佳，使得體積更大的填料得以有效流動(dòng)；由于只在約一半的反應(yīng)區(qū)中曝氣，因而曝氣量可以大幅節(jié)省。


圖I是本發(fā)明定向循環(huán)流動(dòng)床生物反應(yīng)裝置縱向剖面第一種運(yùn)行狀態(tài)的示意圖。圖2是本發(fā)明定向循環(huán)流動(dòng)床生物反應(yīng)裝置縱向剖面第二種運(yùn)行狀態(tài)的示意圖。圖中100.定向循環(huán)流動(dòng)床生物反應(yīng)裝置，101.進(jìn)水管道，102.出水管道，120.導(dǎo)流裝置，121.產(chǎn)水導(dǎo)流裝置，122.產(chǎn)水格柵，130.產(chǎn)水沉淀池，150.排泥閥，201.曝氣裝置，202.曝氣控制閥，203.氣泡，301.流動(dòng)床填料。
具體實(shí)施例方式參見圖I和圖2,本發(fā)明定向循環(huán)流動(dòng)床生物反應(yīng)裝置包括一個(gè)生物反應(yīng)池
(100)，至少一個(gè)進(jìn)水口(101)，至少一個(gè)出水口(102)，充填在生物反應(yīng)裝置(100)內(nèi)部的流動(dòng)床生物填料(301)，一個(gè)產(chǎn)水導(dǎo)流裝置(121)，安裝在所述產(chǎn)水導(dǎo)流裝置(121)上的至少一個(gè)產(chǎn)水格柵(122)，和至少一個(gè)排泥閥(140)，所述產(chǎn)水導(dǎo)流裝置(121)將反應(yīng)池分割為產(chǎn)水沉淀區(qū)(130)和生化反應(yīng)區(qū)(140);所述產(chǎn)水格柵(122)用以阻隔填料流入產(chǎn)水沉淀區(qū)(130);產(chǎn)水沉淀區(qū)(130)沉降的污泥可以通過排泥閥(150)排出；其特征在于，在該反應(yīng)器還包括至少一個(gè)導(dǎo)流裝置(120)，安裝在反應(yīng)池底部的至少兩組曝氣裝置(210)及與所述至少兩組曝氣裝置分別對應(yīng)的至少兩個(gè)曝氣控制閥(202)，所述至少一個(gè)導(dǎo)流裝置(120)將生化反應(yīng)區(qū)(140)隔離成至少兩個(gè)子反應(yīng)區(qū)(141a-141e)，所述各子反應(yīng)區(qū)(141a-141e)上下均聯(lián)通；所述至少兩組曝氣裝置(201)與至少兩個(gè)子反應(yīng)區(qū)(141a-141e)分別對應(yīng)，通過所述至少兩個(gè)曝氣控制閥(202)的開關(guān)實(shí)現(xiàn)對至少兩個(gè)子反應(yīng)區(qū)(141a-141e)間隔曝氣，通過所述至少兩個(gè)曝氣控制閥(202)的開關(guān)還可以實(shí)現(xiàn)曝氣子反應(yīng)區(qū)和非曝氣子反應(yīng)區(qū)的相互切換并保持與產(chǎn)水導(dǎo)流裝置(121)相鄰的子反應(yīng)區(qū)(141e)連續(xù)曝氣以避免填料在產(chǎn)水格柵處擁堵。所述定向循環(huán)流動(dòng)床生物反應(yīng)裝置(100)橫截面是任何幾何形狀。所述導(dǎo)流裝置(120)是導(dǎo)流板，導(dǎo)流墻或?qū)Я魍啊?br> 所述流動(dòng)床生物填料(301)的水中比重介于O. 9-1. 2g/cm3之間，是單一成分或符合成分；所述流動(dòng)床生物填料(301)的水中比重低于O. 9g/cm3時(shí)會(huì)出現(xiàn)大量填料漂浮的反應(yīng)池中的問題；所述流動(dòng)床生物填料(301)的水中比重大于I. 2g/cm3時(shí)會(huì)出現(xiàn)大量填料沉降到非曝氣區(qū)底部的問題。所述流動(dòng)床生物填料(301)的幾何形狀不限，其粒徑在5. 0_150mm之間；該粒徑小于5. Omm時(shí)所述產(chǎn)水(122)格柵容易堵塞，該粒徑大于150mm時(shí)填料不易形成流動(dòng)床。 所述產(chǎn)水沉淀區(qū)(130)內(nèi)可以安裝斜板沉淀、膜過濾、懸浮填料等利于固液分離的裝置。
權(quán)利要求
1.一種定向循環(huán)流動(dòng)床生物反應(yīng)裝置包括一個(gè)生物反應(yīng)池(100)，至少一個(gè)進(jìn)水口(101)，至少一個(gè)出水口(102)，充填在生物反應(yīng)裝置(100)內(nèi)部的流動(dòng)床生物填料(301)，一個(gè)產(chǎn)水導(dǎo)流裝置(121)，安裝在所述產(chǎn)水導(dǎo)流裝置(121)上的至少一個(gè)產(chǎn)水格柵(122)，和至少一個(gè)排泥閥(140)，所述產(chǎn)水導(dǎo)流裝置(121)將反應(yīng)池分割為產(chǎn)水沉淀區(qū)(130)和生化反應(yīng)區(qū)(140);所述產(chǎn)水格柵(122)用以阻隔填料流入產(chǎn)水沉淀區(qū)(130);產(chǎn)水沉淀區(qū)(130)沉降的污泥可以通過排泥閥(150)排出；其特征在于，在該反應(yīng)器還包括至少一個(gè)導(dǎo)流裝置(120)，安裝在反應(yīng)池底部的至少兩組曝氣裝置(210)及與所述至少兩組曝氣裝置分別對應(yīng)的至少兩個(gè)曝氣控制閥(202)，所述至少一個(gè)導(dǎo)流裝置(120)將生化反應(yīng)區(qū)(140)隔離成至少兩個(gè)子反應(yīng)區(qū)(141a_141e)，所述各子反應(yīng)區(qū)(141a_141e)上下均聯(lián)通；所述至少兩組曝氣裝置(201)與至少兩個(gè)子反應(yīng)區(qū)(141a-141e)分別對應(yīng)，通過所述至少兩個(gè)曝氣控制閥(202)的開關(guān)實(shí)現(xiàn)對至少兩個(gè)子反應(yīng)區(qū)(141a-141e)間隔曝氣，通過所述至少兩個(gè)曝氣控制閥(202)的開關(guān)還可以實(shí)現(xiàn)曝氣子反應(yīng)區(qū)和非曝氣子反應(yīng)區(qū)的相互切換并保持與產(chǎn)水導(dǎo)流裝置(121)相鄰的子反應(yīng)區(qū)(141e)連續(xù)曝氣以避免填料在產(chǎn)水格柵處擁堵。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述定向循環(huán)流動(dòng)床生物反應(yīng)裝置，其特征在于所述導(dǎo)流裝置(120)是導(dǎo)流板，導(dǎo)流墻或?qū)Я魍啊?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求I所述定向循環(huán)流動(dòng)床生物反應(yīng)裝置，其特征在于所述流動(dòng)床生物填料(301)的水中比重介于O. 9-1.2g/cm3。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述定向循環(huán)流動(dòng)床生物反應(yīng)裝置，其特征在于所述流動(dòng)床生物填料(301)的粒徑在5. 0-150mm之間。
全文摘要
本發(fā)明屬于水處理領(lǐng)域，特別涉及一種通過定向氣提循環(huán)作用使生物填料流動(dòng)化的生物反應(yīng)裝置。該裝置中通過設(shè)置導(dǎo)流裝置，將裝置分割成多個(gè)上下互通的子反應(yīng)區(qū)，通過向各子反應(yīng)區(qū)間隔曝氣，使被處理水在氣提作用下實(shí)現(xiàn)定向氣提循環(huán)流，即在曝氣子反應(yīng)區(qū)向上流，在非曝氣子區(qū)向下流。這種氣提循環(huán)流的流量通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于被處理水的流量，因而實(shí)現(xiàn)水流帶動(dòng)下流動(dòng)床填料在曝氣反應(yīng)區(qū)和非曝氣反應(yīng)區(qū)間的反復(fù)循環(huán)。由于氣提循環(huán)流得到了定向控制，因而填料的流化效果更佳，使得體積更大的填料得以有效流動(dòng)；由于只在約一半的反應(yīng)區(qū)中曝氣，因而曝氣量可以大幅節(jié)省。
文檔編號(hào)C02F3/02GK102730819SQ20111008959
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者孟廣禎 申請人:北京格蘭特膜分離設(shè)備有限公司