專利名稱：一體化污水生物處理反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高效污水處理及資源化設(shè)備，尤其是一種一體化污水生物處
理反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
近年來，基于生化反應(yīng)機(jī)理，國(guó)內(nèi)外研制開發(fā)了多種類型的好氧反應(yīng)器、厭氧生物反應(yīng)器及厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器等。比較常見的好氧反應(yīng)器有周期循環(huán)活性污泥系統(tǒng)反應(yīng)器、膜生物反應(yīng)器、生物流化反應(yīng)器等。傳統(tǒng)的厭氧反應(yīng)器有UASB、生物流化床、生物濾床等，在此基礎(chǔ)上隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外又先后研制開發(fā)出膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器、內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器等諸多形式的高效厭氧反應(yīng)器。近年來，人們已經(jīng)意識(shí)到將好氧處理單元和厭氧處理單元一體化，設(shè)備化可以大大減少基建和管路設(shè)備投資，是一種經(jīng)濟(jì)、高效、占地省的工藝要求，因此厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器的研制已成為生物反應(yīng)器發(fā)展的必然趨勢(shì)。常見反應(yīng)器中，生物流化床是目前污水生物處理系列產(chǎn)品中效率最高的產(chǎn)品，發(fā)達(dá)國(guó)家生物流化床產(chǎn)品及技術(shù)運(yùn)用較為成熟，已成為污水處理設(shè)備化發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)品和主要工藝，國(guó)產(chǎn)流化床生物污水處理成套設(shè)備的生產(chǎn)和應(yīng)用還處在起步階段。反應(yīng)器結(jié)構(gòu)、微生物載體是影響反應(yīng)器效率和運(yùn)行能耗及穩(wěn)定性的重要因素。目前，因內(nèi)反應(yīng)器結(jié)構(gòu)較為固定單一，微生物載體多采用砂子、生物陶粒、活性炭、聚乙烯顆粒等物質(zhì)，運(yùn)行過程中，常見載體易流失，流化能耗大，控制管理不方便等特點(diǎn)，直接影響污水生化處理效率和運(yùn)行成本，具體表現(xiàn)為1、微生物載體流失。設(shè)備內(nèi)的載體流失雖然量很小，但經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)行后，已生長(zhǎng)生物膜的微生物載體逐漸減少，使反應(yīng)器的處理效率不斷下降，重新補(bǔ)充載體或增加載體沉降回流措施，增加了投資成本和運(yùn)行費(fèi)用，設(shè)備運(yùn)行也不穩(wěn)定。2、生物載體利用率不高。由于流化床設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上存在死區(qū)，依然有部分載體滯留在死區(qū)內(nèi)，雖然大部分生物載體能夠參與流態(tài)化活動(dòng)，但死區(qū)內(nèi)滯留的載體沒有全部充分流化利用，影響生物載體利用率，由于載體價(jià)值高，使反應(yīng)器的性價(jià)比下降。3、曝氣設(shè)備配套難。雖然流化床的高徑比較大，有利于傳質(zhì)，但目前國(guó)內(nèi)還沒有與之相匹配的氣體壓縮機(jī)(風(fēng)機(jī))產(chǎn)品，所以常采用“大馬拉小車”供氣形式，增加了曝氣系統(tǒng)的動(dòng)力消耗，使污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行成本增高。4、設(shè)備基礎(chǔ)建設(shè)要求高。由于流化床高徑比較大，設(shè)備基礎(chǔ)荷載大，同時(shí)系統(tǒng)內(nèi)的三相分離器和出水堰的安裝要求高，對(duì)基礎(chǔ)建設(shè)要求也比較高，所以也增加了污水處理系統(tǒng)建設(shè)難度和建設(shè)成本。5.操作技術(shù)要求高。運(yùn)行情況觀察比較困難，需要較高的自動(dòng)化控制水平才能保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行，所以要求操作者具有一定的專業(yè)技術(shù)水平，不僅增加了操作運(yùn)行的技術(shù)難度，也增加了建設(shè)成本和運(yùn)行成本。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述情況，提供一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的、將生物流化床技術(shù)與生物濾床技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一體化污水生物處理反應(yīng)器。本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn) 一種一體化污水生物處理反應(yīng)器，包括位于反應(yīng)器最前端的生物流化床段、生物流化床段后部的生物濾床段，所述生物流化床段通過生物濾床段底部的濾層水力形成裝置與生物濾床段相通；所述生物流化床段和生物濾床段循環(huán)共用同一種多孔高分子載體；在所述生物濾床段下方設(shè)有集成機(jī)房，所述生物濾床段末端緊接沉淀段和深度處理段，所述深度處理段設(shè)有深度處理集成模塊。作為優(yōu)選方式，所述生物流化床段內(nèi)設(shè)蝶形流化導(dǎo)流裝置。作為優(yōu)選方式，所述沉淀段的中部設(shè)有帶喇叭口的中心筒、反射板。作為優(yōu)選方式，一體化污水生物處理反應(yīng)器為混凝土或鋼制材料反應(yīng)器。作為優(yōu)選方式，所述的集成機(jī)房為把工藝設(shè)備和控制系統(tǒng)集成在一起的機(jī)房。作為優(yōu)選方式，所述的集成機(jī)房機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)有風(fēng)機(jī)、水泵、閥體。作為優(yōu)選方式，在所述生物流化床底部設(shè)有空氣曝氣器。一體化污水生物處理反應(yīng)器正常運(yùn)行時(shí)，污水經(jīng)布水器進(jìn)入生物流化床反應(yīng)區(qū)， 空氣曝氣器布置在生物流化床底部，采用專用穿孔曝氣器進(jìn)行曝氣，為微生物提供溶氧，為多孔高分子生物載體提供流化動(dòng)力。多孔高分子生物載體表面及內(nèi)部附著有大量微生物， 對(duì)污水中的污染物進(jìn)行降解。在曝氣器的流化動(dòng)力作用下，微生物隨載體經(jīng)導(dǎo)流板形成蝶形均勻流化，保證傳質(zhì)均勻。污水經(jīng)生物流化床與生物濾床間的過水通道進(jìn)入生物濾床，在過水通道及生物濾床的水力作用下，多孔高分子載體及微生物因自身重力形成一定厚度的生物濾層，對(duì)進(jìn)入生物濾床底部的載體進(jìn)行網(wǎng)捕，實(shí)現(xiàn)載體不流失，同時(shí)在污水流經(jīng)濾層過程中，對(duì)污水中的污染物進(jìn)行進(jìn)一步降解和去除。在載體自重和水力作用下，生物流化床與生物濾池內(nèi)的多孔高分子載體通過過水通道不斷地進(jìn)行交換共用，載體上的微生物得到更新。由于載體附著生物膜上溶氧的傳質(zhì)梯度，載體表面生長(zhǎng)大量好氧微生物，內(nèi)部吸附兼氧和厭氧微生物，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)區(qū)內(nèi)好氧缺氧一體化、硝化反硝化一體化作用，使污水總氮污染物得到有效去除。污水經(jīng)生物濾床處理后進(jìn)入沉淀池等后續(xù)構(gòu)筑物，達(dá)標(biāo)出水。本實(shí)用新型的有益效果一體化污水生物處理反應(yīng)器通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)，將生物流化床技術(shù)與生物濾床技術(shù)有機(jī)結(jié)合，使污水生物處理反應(yīng)器形成兩個(gè)不同的反應(yīng)區(qū)，即生物流化床反應(yīng)區(qū)和生物濾床反應(yīng)區(qū)，兩個(gè)反應(yīng)區(qū)循環(huán)共用同一載體，即同一多孔高分子復(fù)合載體，不僅解決了生物流化床載體流失及流化能耗大的問題，也解決了生物濾床濾層易堵塞及需定時(shí)反沖洗而不能連續(xù)運(yùn)行的問題，實(shí)現(xiàn)了同步硝化反硝化去除污水總氮污染物的重大技術(shù)創(chuàng)新；多孔高分子復(fù)合載體生物親和力強(qiáng)，采用其微生物固定化技術(shù)，有效地增加了反應(yīng)器內(nèi)的微生物濃度，極大地提高了污水處理效率。一體化污水生物處理反應(yīng)器集成工藝與控制系統(tǒng)于一體，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的設(shè)備化、系列化、制式化和一體化，集成度高，降低了成本，操作簡(jiǎn)單，方便管理；一體化污水生物處理反應(yīng)器內(nèi)各類裝置模塊化，標(biāo)準(zhǔn)化，極大地增強(qiáng)了反應(yīng)器的適用性和靈活性。附圖 說明


圖1是本實(shí)用新型的示意圖。其中，1為生物流化床段，2為生物濾床段，3為沉淀段，4為深度處理段，5為集成機(jī)房，6為蝶形流化裝置，7為曝氣器，8為多孔高分子載體，9為濾層水力形成裝置，10為固著相濾層，11為懸浮相濾層，12為帶喇叭口的中心筒，13為反射板，14為深度處理集成模塊。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。如
圖1所示，一種一體化污水生物處理反應(yīng)器，包括位于反應(yīng)器最前端的生物流化床段1、生物流化床段1后部的生物濾床段2，所述生物流化床段內(nèi)設(shè)蝶形流化導(dǎo)流裝置 6，所述生物流化床段1通過生物濾床段底部的濾層水力形成裝置9與生物濾床段2相通； 所述生物流化床段1和生物濾床段2循環(huán)共用同一種多孔高分子載體8 ；在所述生物濾床段2下方設(shè)有集成機(jī)房5，所述的集成機(jī)房為把工藝設(shè)備和控制系統(tǒng)集成在一起的機(jī)房。包括風(fēng)機(jī)、水泵、閥體等，所述生物濾床段末端緊接沉淀段3和深度處理段4，所述沉淀段的中部設(shè)有帶喇叭口的中心筒12、反射板13，所述深度處理段4設(shè)有深度處理集成模塊14。在所述生物流化床底部設(shè)有空氣曝氣器7，該一體化污水生物處理反應(yīng)器為混凝土或鋼制材料反應(yīng)器。一體化污水生物處理反應(yīng)器正常運(yùn)行時(shí)，污水經(jīng)布水器進(jìn)入生物流化床反應(yīng)區(qū)， 空氣曝氣器7布置在生物流化床底部，采用專用穿孔曝氣器進(jìn)行曝氣，為微生物提供溶氧， 為多孔高分子生物載體提供流化動(dòng)力。多孔高分子生物載體表面及內(nèi)部附著有大量微生物，對(duì)污水中的污染物進(jìn)行降解。在曝氣器的流化動(dòng)力作用下，微生物隨載體經(jīng)導(dǎo)流板形成蝶形均勻流化，保證傳質(zhì)均勻。污水經(jīng)生物流化床與生物濾床間的過水通道進(jìn)入生物濾床，在過水通道及生物濾床的水力作用下，多孔高分子載體及微生物因自身重力形成一定厚度的生物濾層，對(duì)進(jìn)入生物濾床底部的載體進(jìn)行網(wǎng)捕，實(shí)現(xiàn)載體不流失，同時(shí)在污水流經(jīng)濾層過程中，對(duì)污水中的污染物進(jìn)行進(jìn)一步降解和去除。在載體自重和水力作用下，生物流化床與生物濾池內(nèi)的多孔高分子載體通過過水通道不斷地進(jìn)行交換共用，載體上的微生物得到更新。由于載體附著生物膜上溶氧的傳質(zhì)梯度，載體表面生長(zhǎng)大量好氧微生物，內(nèi)部吸附兼氧和厭氧微生物，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)區(qū)內(nèi)好氧缺氧一體化、硝化反硝化一體化作用，使污水總氮污染物得到有效去除。污水經(jīng)生物濾床處理后進(jìn)入沉淀池等后續(xù)構(gòu)筑物，達(dá)標(biāo)出水。一體化污水生物處理反應(yīng)器使用范圍廣，使用方式靈活，其技術(shù)產(chǎn)品既可直接用于生活污水的生化處理，也可應(yīng)用于其他有機(jī)污水的生化處理；可根據(jù)人員編制、生活污水排放量等情況靈活設(shè)計(jì)、制造和安裝，使產(chǎn)品設(shè)備化、系列化、制式化。與國(guó)內(nèi)外同類技術(shù)產(chǎn)品相比，該技術(shù)具有投資省、占地面積小，噸水處理綜合成本費(fèi)用低、技術(shù)先進(jìn)、操作簡(jiǎn)便、 處理效率高、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、實(shí)用范圍廣等特點(diǎn)，為推動(dòng)水環(huán)境治理和水資源開發(fā)利用提供了新方法。具體表現(xiàn)在[0031]1、產(chǎn)品設(shè)備化，可車載移動(dòng)、重復(fù)使用，特別適用于城市市政民生工程中短期、臨時(shí)應(yīng)急等生活污水處理項(xiàng)目建設(shè)規(guī)劃，方便解決現(xiàn)行規(guī)劃中近期與遠(yuǎn)期、集中與分散、排放與利用的關(guān)系問題，實(shí)現(xiàn)污水就近收集處理，就近排放回用等環(huán)保節(jié)能目標(biāo)，避免二次規(guī)劃重復(fù)建設(shè)，減少投資浪費(fèi)。2、產(chǎn)品系列化，實(shí)用范圍廣，單體設(shè)備最大可滿足1500 2000人口區(qū)域生活污水處理，單體處理規(guī)模達(dá)到200m3/ (d·套)，產(chǎn)品應(yīng)用生物流化床與生物濾床復(fù)合式污水處理工藝和多孔高分子生物載體及其微生物固定化專利技術(shù)，技術(shù)先進(jìn)，處理效率高，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，特別適用于鎮(zhèn)(鄉(xiāng))村生活污水排放量少、污水源復(fù)雜，水質(zhì)水量波動(dòng)大的區(qū)域使用。對(duì)于人口多、生活污水排放量大的區(qū)域，不同設(shè)備可自由組合、靈活使用。3、產(chǎn)品制式化，管理維護(hù)方便，運(yùn)行噪音低，外觀美觀，出水水質(zhì)好，可融入?yún)^(qū)域景觀環(huán)境規(guī)劃綜合利用，特別適用于小區(qū)域(社區(qū)、學(xué)校、軍營(yíng)、景區(qū)、車站、機(jī)場(chǎng)、醫(yī)院、工廠等區(qū)域)的生活污水處理，是目前大型污水處理設(shè)施的有效補(bǔ)充。4、產(chǎn)品一體化，集污水處理工藝及電氣設(shè)備于一體，占地面積小，自控化程度高， 噸水處理綜合成本費(fèi)用低，操作簡(jiǎn)便，設(shè)備內(nèi)置，可實(shí)現(xiàn)無人值守，特別適用于人員較少、土地稀少、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展欠發(fā)達(dá)地區(qū)使用。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種一體化污水生物處理反應(yīng)器，包括位于反應(yīng)器最前端的生物流化床段(1)、生物流化床段(1)后部的生物濾床段(2)，其特征在于所述生物流化床段(1)通過生物濾床段底部的濾層水力形成裝置(9)與生物濾床段(2)相通；所述生物流化床段(1)和生物濾床段(2)循環(huán)共用同一種多孔高分子復(fù)合載體(8);在所述生物濾床段(2)下方設(shè)有集成機(jī)房 (5),所述生物濾床段末端緊接沉淀段(3)和深度處理段(4)，所述深度處理段(4)設(shè)有深度處理集成模塊(14)。
2.如權(quán)利要求1所述的一體化污水生物處理反應(yīng)器，其特征在于所述生物流化床段內(nèi)設(shè)蝶形流化導(dǎo)流裝置(6)。
3.如權(quán)利要求2所述的一體化污水生物處理反應(yīng)器，其特征在于所述沉淀段的中部設(shè)有帶喇叭口的中心筒(12 )、反射板(13)。
4.如權(quán)利要求1所述的一體化污水生物處理反應(yīng)器，其特征在于一體化污水生物處理反應(yīng)器為混凝土或鋼制材料反應(yīng)器。
5.如權(quán)利要求1所述的一體化污水生物處理反應(yīng)器，其特征在于所述的集成機(jī)房為把工藝設(shè)備和控制系統(tǒng)集成在一起的機(jī)房。
6.如權(quán)利要求4所述的一體化污水生物處理反應(yīng)器，其特征在于所述的集成機(jī)房機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)有風(fēng)機(jī)、水泵、閥體。
7.如權(quán)利要求1所述的一體化污水生物處理反應(yīng)器，其特征在于在所述生物流化床底部設(shè)有空氣曝氣器(7)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種一體化污水生物處理反應(yīng)器，包括位于反應(yīng)器最前端的生物流化床段、生物流化床段后部的生物濾床段，所述生物流化床段通過生物濾床段底部的濾層水力形成裝置與生物濾床段相通；所述生物流化床段和生物濾床段循環(huán)共用同一種多孔高分子復(fù)合載體；在所述生物濾床段下方設(shè)有集成機(jī)房，所述生物濾床段末端緊接沉淀段和深度處理段，所述深度處理段設(shè)有深度處理集成模塊；一體化污水生物處理反應(yīng)器集成工藝與控制系統(tǒng)于一體，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的設(shè)備化、系列化、制式化和一體化，集成度高，降低了成本，操作簡(jiǎn)單，方便管理；一體化污水生物處理反應(yīng)器內(nèi)各類裝置模塊化，標(biāo)準(zhǔn)化，極大地增強(qiáng)了反應(yīng)器的適用性和靈活性。
文檔編號(hào)C02F9/14GK202124538SQ201120208868
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者楊培俊, 陳燕, 顧宇航 申請(qǐng)人:成都大航環(huán)?？萍加邢薰?br>