CN100381372C - 接触氧化过滤分离一体化生物反应器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种接触氧化过滤分离一体化生物反应器，该反应器主要包括反应器池体、安装于反应器池体上的机电控制阀件及与各机电控制阀件连接的工控机，反应器池内靠近其底部处设有隔板，将反应器分为反应区和底部集水配气区两部分，隔板上装有长柄滤头，底部集水配气区的池壁上安装有进气阀和排水阀，隔板上方为反应区，反应区中装有滤料，滤料表面附着有微生物，进水口位于反应器池体的上部，在与反应器的进水管与隔板之间对应的池体位置设有泥斗和排泥阀。这种反应器集污染物生物氧化与过滤分离为一体，无需反冲洗，具有构造简单、能耗低、操作、运行管理也很简单的优点。

Description

接触氧化过滤分离一体化生物反应器

技术领域

本发明涉及一种接触氧化过滤分离一体化生物反应器，属于一种高效污水处理装置。

背景技术

随着地球水资源日趋紧缺，人们越来越重视水资源的再生，对污水处理装置的要求也越来越高。目前的污水处理装置通常设有多个具有不同功能的单元构筑物来完成处理过程以达到要求的处理效果，因此，现有的污水处理装置一般比较繁复，配套设备多，操作过程也就比较烦琐。

发明内容

为克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种高效污水处理装置——接触氧化过滤分离一体化生物反应器，该装置可在一个反应器内完成污水的生物氧化及悬浮物分离的过程，处理效率高，能耗低，构造简单，运行管理方便，自动化程度高。

本发明提供的技术方案为：接触氧化过滤分离一体化生物反应器主要由反应器池体、安装于反应器池体上的机电控制阀件及与各机电控制阀件连接的工控机组成。反应器池体内靠近其底部处设有隔板，将反应器分为反应区和底部集水配气区两部分，隔板上装有长柄滤头，底部集水配气区的池体上安装有进气阀和排水阀，隔板上方为反应区，反应区中装有滤料，进水口位于反应器池体的上部，在与反应器的进水管与隔板之间对应的罐体位置设有泥斗和排泥阀。反应器池体内反应区的下部设有水下搅拌器，水下搅拌器位于进水管与隔板之间。

由上述技术方案可知，本接触氧化过滤分离一体化生物反应器集污染物生物氧化与过滤分离为一体，接触氧化过程和过滤分离过程是在同一反应区中完成，在实际运行过程中，生物氧化可为连续运行或间竭运行方式，过滤分离为间竭式运行方式。反应区中的滤料具有双重功能，即接触氧化处理污水时，滤料起微生物载体作用，过滤分离时，滤料起过滤作用。接触氧化是通过进气阀使空气进入底部集水配气区，并通过长柄滤头进入反应区，再使反应区中的滤料在上升气泡的作用下膨胀悬浮，实现在有氧的条件下，利用以活性污泥形式悬浮于水中的微生物和以生物膜形式附着在滤料表面的微生物对有机污染物进行生物降解，同时伴随磷吸附和同步硝化反硝化过程去除水中的氨氮和磷。过滤分离则是在悬浮液通过滤料层时通过滤料、长柄滤头将悬浮污泥与处理后的水分离。由于本发明提供的接触氧化过滤分离一体化生物反应器只需设一个反应区就可完成对污水的处理，无需设置二次沉淀池及污泥回流等设施，因此它的构造简单、能耗低、操作、运行管理也很简单。

从上述对技术方案的分析可知，本发明具有如下显著特点：

1.集污染物生物氧化与过滤分离为一体，无需二次沉淀池。

2.采用过滤分离，有效避免了生物量流失，反应器内生物量大，污泥龄长，活性高，不受污泥膨胀现象影响，氧化效率高，分离效率高，能耗低。

3.由于无二次沉淀池及回流污泥过程，故处理流程及反应器构造简单、设备闲置率低、水力停留时间短、投资省，能耗低、管理方便、自动化程度高。

4.不需设置专用的滤池反冲洗装置。

附图说明

图1为本发明处于接触氧化阶段的示意图。

图2为本发明处于过滤分离阶段的示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明提供的接触氧化过滤分离一体化生物反应器主要由反应器池体3、安装于反应器池体3上的机电控制阀件及与各机电控制阀件连接的工控机组成。工控机用于控制各进水阀、出水阀、进气阀和空压机的工况。反应器池体3内靠近其底部处设有隔板9，将反应器池体3分为反应区2和底部集水配气区1两部分，隔板9上装有长柄滤头7，底部集水配气区1的池体上安装有进气阀6和排水阀5，隔板9上方为反应区2，反应区2中装有均粒径滤料8，滤料8表面附着有微生物(膜)，进水口位于反应器池体3的上部，进水口处安装有进水阀4，在与反应器池体3内的进水管与隔板之间对应的池体位置设有泥斗11和排泥阀10。反应器池体3内反应区2的下部设有水下搅拌器12，水下搅拌器12位于进水管与隔板之间。

本发明中反应器周期性运行，每个周期分为两个时段，即接触氧化段和过滤分离段，反应器可在两种模式下运行：连续进水式和间竭进水式。两种方式的具体操作过程分述如下：

1.连续进水式

具体操作过程是：接触氧化阶段，关闭排水阀5，开进水阀4，原水进入反应区2，反应器池体3内水位由最低水位逐渐上升。同时开启进气阀6，空气进入底部集水配气区1，并通过长柄滤头7进入反应区2。反应区2中的滤料8在上升气泡的作用下膨胀悬浮，滤料8表面附着的微生物(膜)及水中活性污泥与有机污染物充分接触并将其氧化。由于反应器内生物量大，污染物是随水流逐渐进入反应器且无出流，故氧化效率高，可使污染物浓度保持在低的水平，当反应区2水位升至最高水位时，关闭进气阀6，滤料8在重力作用下沉降至中间隔板9上。整个过程历时控制在2-4小时，然后进入过滤分离阶段：开启排水阀5，反应器内悬浮液在重力作用下通过滤料8过滤，在絮凝吸附、机械筛滤等作用机理下，悬浮物被滤料分离，滤后水经长柄滤头7、底部集水配气区1、排水阀5排出反应器，且排水量大于进水量，反应器内水位逐渐下降。这时反应器中硝态氮浓度较高，氧浓度低，可与进水中的碳源反应，故当悬浮液通过反应器及滤层时，通过反硝化作用进一步脱氮。当反应器中水位下降至最低水位时，关闭排水阀5，开启进气阀6，反应器进入下一个运行周期。在曝气过程中滤床膨胀，滤床中截留的悬浮物被冲出，恢复过滤能力。整个过程历时约0.5-1小时。

在整个周期运行中，水下搅拌器12常开，以维持活性污泥的悬浮状态。

2.间竭进水式

采用该运行模式时，需设置4-6组反应器交替运行。具体操作过程是：关闭排水阀5，开启进水阀4，原水进入反应区2。在水下搅拌器12作用下，反应器内反硝化菌以进水中的有机物为碳源对硝化液进行脱氮反应。当反应区2水位升至最高水位时，关闭进水阀4。开启进气阀6，空气进入底部集水配气区1，并通过长柄滤头7进入反应区2。反应区2中的滤料8在上升气泡的作用下膨胀悬浮，滤料表面附着的微生物(膜)和水中活性污泥与有机污染物充分接触并将其氧化。由于反应器内生物量大，故氧化效率高，可使污染物浓度保持在低的水平。曝气过程结束后，关闭进气阀6，滤料8在重力作用下沉降至中间隔板9上。整个过程历时控制在2-4小时，然后进入过滤分离阶段：具体操作过程如下：开启排水阀5，反应器内悬浮液在重力作用下通过滤料8过滤，在絮凝吸附、机械筛滤等作用机理下，悬浮物被滤料分离，滤后水经长柄滤头7、底部集水配气区1、排水阀5排出反应器。当反应器中水位下降至最低水位时，关闭排水阀5，开启进水阀4、进气阀6，反应器进入下一个运行周期。在曝气过程中滤床膨胀，滤床中截留的悬浮物被冲出，恢复过滤能力。整个过程历时约0.5-1小时。

在整个周期运行中，水下搅拌器12常开，以维持活性污泥的悬浮状态。

在以上两种模式的运行过程中，部分悬浮污泥均会沉集在泥斗11内，定期开启排泥阀10，即可排除沉积在中的剩余污泥，污泥中吸附的磷被同步排除。

Claims (3)

1.一种接触氧化过滤分离一体化生物反应器，主要包括反应器池体、安装于反应器池体上的机电控制阀件及与各机电控制阀件连接的工控机，其特征在于：反应器池体内靠近其底部处设有隔板，将反应器分为反应区和底部集水配气区两部分，隔板上装有长柄滤头，底部集水配气区的池体上安装有进气阀和排水阀，隔板上方为反应区，反应区中装有滤料，滤料表面附着有微生物，进水口位于反应器池体的上部，在与反应器的进水管与隔板之间对应的罐体位置设有泥斗和排泥阀。

2.根据权利要求1所述的接触氧化过滤分离一体化生物反应器，其特征在于：反应器池体内反应区的下部设有水下搅拌器，水下搅拌器位于进水管与隔板之间。

3.根据权利要求1或2所述的接触氧化过滤分离一体化生物反应器，其特征在于：滤料为均粒径滤料。

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