專利名稱：一種復(fù)合式移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水凈化裝置，尤其涉及一種復(fù)合式移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
生物流化床以砂、活性炭、焦炭一類的較小的惰性顆粒為載體填充在床內(nèi)，載體顆 粒小，總體的表面積大，其提高了處理設(shè)備單位體積內(nèi)的生物量。流化床內(nèi)的載體處于流化 狀態(tài)，污水從其下部、左、右側(cè)流過，廣泛而頻繁多次地與生物膜相接觸，又由于載體顆粒小 在床內(nèi)比較密集，互相摩擦碰撞，因此，生物膜的活性也比較高，強(qiáng)化了傳質(zhì)過程，加速了有 機(jī)污染物從污水中向微生物細(xì)胞的傳遞過程。又由于載體不停地在流動(dòng)，還能夠有效地防 止堵塞現(xiàn)象。生物接觸氧化法，是從生物膜法派生出來的一種廢水生物處理法。池內(nèi)充填填料， 已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經(jīng)填料。在填料上布滿生物膜，污水與生 物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的新陳代謝功能的作用下，污水中有機(jī)污染物得到去除， 污水得到凈化，因此生物接觸氧化法又稱“淹沒式生物濾池”。它采用與曝氣池內(nèi)充填供微 生物棲息的填料，因此，又稱接觸曝氣法。它是一種介于活性污泥法與生物濾池兩者之間的 生物處理技術(shù)，是具有活性污泥法特點(diǎn)的生物膜法，兼具兩者的優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器采用的反應(yīng)器本體內(nèi)設(shè)置有一塊傾斜的導(dǎo)流板，通過 曝氣形成一個(gè)內(nèi)部循環(huán)，其處理效果不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺點(diǎn)，而提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、占地 面積小的復(fù)合式移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器的技術(shù)方案，本技術(shù)方案將傳統(tǒng)移動(dòng)床生物膜反應(yīng) 器、三相生物流化床、生物接觸氧化法和活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)有機(jī)的結(jié)合。本發(fā)明是通過如下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的一種復(fù)合式移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器，它包括反 應(yīng)器本體，反應(yīng)器本體內(nèi)投放有空心球填料，所述反應(yīng)器本體內(nèi)底部設(shè)置有曝氣裝置，所述 反應(yīng)器本體內(nèi)還設(shè)置有兩個(gè)套裝的內(nèi)筒和外筒，所述內(nèi)筒和外筒的上下口完全開放，所述 內(nèi)筒的高度低于外筒，所述內(nèi)筒內(nèi)空間為升流區(qū)，所述內(nèi)筒和外筒之間的空間為降流區(qū)；所 述外筒壁的下部設(shè)置有進(jìn)水管，所述外筒和反應(yīng)器本體之間安裝有斜管沉淀池，所述斜管 沉淀池的下方，外筒壁上設(shè)置有沉淀池進(jìn)水口，所述斜管沉淀池的上方，反應(yīng)器本體上設(shè)置 有溢流渠，所述溢流渠上沿的高度低于外筒壁的高度，所述溢流渠的底部設(shè)置有出水管。本發(fā)明具體特點(diǎn)還有，上述外筒壁下部和反應(yīng)器本體之間構(gòu)成污泥回流縫，所述 反應(yīng)器本體上緊鄰污泥回流縫的上方設(shè)置有擋泥板，反應(yīng)器本體上設(shè)置有與擋泥板位置對(duì) 應(yīng)排泥管。上述反應(yīng)器本體整體封閉的為圓柱狀。上述內(nèi)筒和外筒均為圓柱狀。本發(fā)明的有益效果為該反應(yīng)器本體的底部設(shè)置有曝氣裝置，提供的空氣起到揚(yáng)水器的作用，這樣不僅曝氣效果更好，而且使氣、液、固三相混合液上升，即形成三相生物流 化床。一、具有傳統(tǒng)移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器的特點(diǎn)
與活性污泥法和固定填料生物膜法相比，移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器既具有活性污泥法的高 效性和運(yùn)轉(zhuǎn)靈活性，又具有傳統(tǒng)生物膜法耐沖擊負(fù)荷、泥齡長(zhǎng)、剩余污泥少的特點(diǎn)。(1)填料特點(diǎn)
填料多為聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫體等制成的，比重接近于水，以 圓柱狀和球狀為主，易于掛膜，不結(jié)團(tuán)、不堵塞、脫膜容易。本反應(yīng)器采用的是空心球填料， 在曝氣時(shí)，生長(zhǎng)了生物膜的填料密度接近于水，填料依靠曝氣池的攪拌作用，處于流動(dòng)狀 態(tài)，使污水與填料上的生物膜頻繁的接觸，填料在流動(dòng)過程中切割氣泡，使布?xì)飧泳鶆颍?氧的利用效率得到了提高。因此，在一定的污染物去除率的情況下，污水在池內(nèi)的停留時(shí)間 比傳統(tǒng)生物接觸氧化法短，同時(shí)，耐沖擊負(fù)荷的能力加強(qiáng)。(2)良好的脫氮能力
載體上的生物膜污泥齡長(zhǎng)，硝化菌濃度高，移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器中生物膜主要固著在 填料上，污泥停留時(shí)間與水力停留時(shí)間無關(guān)，硝化菌、亞硝化菌等生長(zhǎng)世代時(shí)間較長(zhǎng)、比增 長(zhǎng)速率很小的微生物都可以在填料上生長(zhǎng)，從而增強(qiáng)了脫氮能力。脫氮過程分為硝化和反 硝化兩個(gè)階段，分別由硝化菌和反硝化菌完成。移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器可以實(shí)現(xiàn)硝化菌與反 硝化菌在空間上相對(duì)獨(dú)立生長(zhǎng)，從而優(yōu)化了兩種菌群的生長(zhǎng)條件。因此硝化脫氮能力顯著。 氨氮的去除率可以達(dá)到98%以上。(3)去除有機(jī)物效果好
反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度較高，一般污泥濃度為普通活性污泥法的5 10倍，可高達(dá) 30 40g/L。提高了對(duì)有機(jī)物的處理效率，同時(shí)耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。(4)易于維護(hù)管理
曝氣池內(nèi)無需設(shè)置填料支架，對(duì)填料以及池底的曝氣裝置的維護(hù)方便，同時(shí)能夠 節(jié)省投資及占地面積。二、具有類似三相生物流化床的特點(diǎn)
本反應(yīng)器以生物膜法為基礎(chǔ)，吸取了化工操作中的流態(tài)化技術(shù)，將氣、液、固三相介 質(zhì)放在同一反應(yīng)器內(nèi)，升流區(qū)和降流區(qū)構(gòu)成內(nèi)循環(huán)流動(dòng)系統(tǒng)。具有三相流化床三相生物流 化床的顯著特點(diǎn)
①空氣從三相床底部直接曝氣，既為微生物提供氧氣，又為載體流化提供動(dòng)力，可 以控制生物膜厚度過度增長(zhǎng)；
②由于氣、液、固在升流區(qū)和降流區(qū)之間循環(huán)流動(dòng)，循環(huán)速度很大，遠(yuǎn)大于載體終端 沉降速度，流體形成的剪切作用可有效地控制生物膜厚度，以避免過厚的生物膜引起的內(nèi) 傳質(zhì)阻力增大，使循環(huán)式流化床中生物膜保持較高的活性；
③由于內(nèi)循環(huán)式流化床的紊動(dòng)剪切及水力摩擦使過厚的生物膜自行脫落，因此可 防止載體的大量流失，載體的流失量很少；
④能高速去除有機(jī)污染物，BOD容積負(fù)荷率可高達(dá)5 kg /( m3 ^d )，處理水BOD值可保證在20 mg /L以下；
⑤氧的轉(zhuǎn)移效率高，液體在升流管和降流管之間循環(huán)流動(dòng)，氣、液接觸時(shí)間長(zhǎng)。
三、具有活性污泥法的特點(diǎn)
原污水從曝氣池首端進(jìn)入池內(nèi)，由斜管沉淀池回流的污泥也同步進(jìn)入。污水與 回流污泥形成的混合液在反應(yīng)器內(nèi)呈推流式流動(dòng)。因而可使污水處理效果極好，BOD去除 率也較高，出水水質(zhì)較好。四、具有斜管沉淀池的特點(diǎn)
該反應(yīng)器將斜管沉淀池置于內(nèi)部，降低了基建費(fèi)用，此構(gòu)造還利于沉淀后的部分污泥 回流。充分利用了斜管沉淀池表面負(fù)荷小，去除率高，停留時(shí)間短，占地面積小的優(yōu)點(diǎn)。五、具有同步脫氮除磷的特點(diǎn)
污水與污泥的混合液在反應(yīng)器內(nèi)呈推流式前進(jìn)，在循環(huán)流動(dòng)過程中先后經(jīng)歷了 好氧段、缺氧段、厭氧段，因而類似于i/o工藝，具有同步脫氮除磷的效果。綜上所述，本技術(shù)方案集三相生物流化床、生物接觸氧化法、活性污泥法和斜管沉 淀池的所有優(yōu)點(diǎn)于一體，能高速去除有機(jī)污染物，BOD容積負(fù)荷率可高達(dá)^(g/ (m3 · d)，處理 水BOD值可在20mg/L以下，其處理效果好，不僅BOD去除率能到達(dá)90%以上，而且還具有同 步脫氮除磷的效果。該反應(yīng)器運(yùn)行管理方便，對(duì)水質(zhì)、水量變動(dòng)有一定的適應(yīng)性，占地面積 少，成本低，這為污水處理提供了一種可靠、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的反應(yīng)器。


圖1為本發(fā)明具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖
圖中，1、反應(yīng)器本體，2、空心球填料，3、曝氣裝置，4、內(nèi)筒，5、外筒，6、升流區(qū)，7、降流 區(qū)，8、進(jìn)水管，9、斜管沉淀池，10、沉淀池進(jìn)水口，11、溢流渠，12、出水管，13、污泥回流縫， 14、擋泥板，15、排泥管。
具體實(shí)施例方式為能清楚說明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過一個(gè)具體實(shí)施方式
，并結(jié)合其 附圖，對(duì)本方案進(jìn)行闡述。如附圖所示，本發(fā)明為一種復(fù)合式移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器，它包括反應(yīng)器本體1，反 應(yīng)器本體1內(nèi)投放有空心球填料2，所述反應(yīng)器本體1內(nèi)底部設(shè)置有曝氣裝置3，所述反應(yīng) 器本體1內(nèi)還設(shè)置有兩個(gè)套裝的內(nèi)筒4和外筒5，所述內(nèi)筒4和外筒5的上下口完全開放， 所述內(nèi)筒4的高度低于外筒5，所述內(nèi)筒4內(nèi)空間為升流區(qū)6，所述內(nèi)筒4和外筒5之間的 空間為降流區(qū)7，降流區(qū)7也是無氧區(qū)；所述外筒壁的下部設(shè)置有進(jìn)水管8，所述外筒5和反 應(yīng)器本體1之間安裝有斜管沉淀池9，所述斜管沉淀池9的下方，外筒壁上設(shè)置有沉淀池進(jìn) 水口 10，所述斜管沉淀池9的上方，反應(yīng)器本體1上設(shè)置有溢流渠11，所述溢流渠11上沿 的高度低于外筒壁的高度，所述溢流渠11的底部設(shè)置有出水管12。外筒壁下部和反應(yīng)器本 體1之間構(gòu)成污泥回流縫13，所述反應(yīng)器本體1上緊鄰污泥回流縫13的上方設(shè)置有擋泥 板14，反應(yīng)器本體1上設(shè)置有與擋泥板14位置對(duì)應(yīng)排泥管15。反應(yīng)器本體1整體封閉的 為圓柱狀，內(nèi)筒4和外筒5均為圓柱狀。本發(fā)明未經(jīng)描述的技術(shù)特征可以通過現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，在此不再贅述。當(dāng)然，上述說 明并非是對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在 本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合式移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器，它包括反應(yīng)器本體，反應(yīng)器本體內(nèi)投放有空心球 填料，其特征是，所述反應(yīng)器本體內(nèi)底部設(shè)置有曝氣裝置，所述反應(yīng)器本體內(nèi)還設(shè)置有兩個(gè) 套裝的內(nèi)筒和外筒，所述內(nèi)筒和外筒的上下口完全開放，所述內(nèi)筒的高度低于外筒，所述內(nèi) 筒內(nèi)空間為升流區(qū)，所述內(nèi)筒和外筒之間的空間為降流區(qū)；所述外筒壁的下部設(shè)置有進(jìn)水 管，所述外筒和反應(yīng)器本體之間安裝有斜管沉淀池，所述斜管沉淀池的下方，外筒壁上設(shè)置 有沉淀池進(jìn)水口，所述斜管沉淀池的上方，反應(yīng)器本體上設(shè)置有溢流渠，所述溢流渠上沿的 高度低于外筒壁的高度，所述溢流渠的底部設(shè)置有出水管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器，其特征是，所述外筒壁下部和 反應(yīng)器本體之間構(gòu)成污泥回流縫，所述反應(yīng)器本體上緊鄰污泥回流縫的上方設(shè)置有擋泥 板，反應(yīng)器本體上設(shè)置有與擋泥板位置對(duì)應(yīng)排泥管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合式移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器，其特征是，反應(yīng)器本體整體 封閉的為圓柱狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合式移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器，其特征是，所述內(nèi)筒和外筒 均為圓柱狀。
全文摘要
一種復(fù)合式移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器。它包括反應(yīng)器本體，反應(yīng)器本體內(nèi)投放有空心球填料，所述反應(yīng)器本體內(nèi)底部設(shè)置有曝氣裝置，所述反應(yīng)器本體內(nèi)還設(shè)置有兩個(gè)套裝的內(nèi)筒和外筒，所述內(nèi)筒和外筒的上下口完全開放，所述外筒壁的下部設(shè)置有進(jìn)水管，所述外筒和反應(yīng)器本體之間安裝有斜管沉淀池，所述斜管沉淀池的下方，外筒壁上設(shè)置有沉淀池進(jìn)水口，所述斜管沉淀池的上方，反應(yīng)器本體上設(shè)置有溢流渠，所述溢流渠上沿的高度低于外筒壁的高度，所述溢流渠的底部設(shè)置有出水管。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、占地面積小的復(fù)合式移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器的技術(shù)方案，本技術(shù)方案將傳統(tǒng)移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器、三相生物流化床、生物接觸氧化法和活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)有機(jī)結(jié)合。
文檔編號(hào)C02F3/30GK102134149SQ20111011980
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者劉永劍, 李春燕, 聶立偉, 韓慶祥 申請(qǐng)人:山東建筑大學(xué)