CN102134149A

CN102134149A - 一种复合式移动床生物膜反应器

Info

Publication number: CN102134149A
Application number: CN 201110119802
Authority: CN
Inventors: 韩庆祥; 李春燕; 聂立伟; 刘永剑
Original assignee: Shandong Jianzhu University
Current assignee: Shandong Jianzhu University
Priority date: 2011-05-10
Filing date: 2011-05-10
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2031-05-10
Also published as: CN102134149B

Abstract

一种复合式移动床生物膜反应器。它包括反应器本体，反应器本体内投放有空心球填料，所述反应器本体内底部设置有曝气装置，所述反应器本体内还设置有两个套装的内筒和外筒，所述内筒和外筒的上下口完全开放，所述外筒壁的下部设置有进水管，所述外筒和反应器本体之间安装有斜管沉淀池，所述斜管沉淀池的下方，外筒壁上设置有沉淀池进水口，所述斜管沉淀池的上方，反应器本体上设置有溢流渠，所述溢流渠上沿的高度低于外筒壁的高度，所述溢流渠的底部设置有出水管。其结构简单、制造成本低、占地面积小的复合式移动床生物膜反应器的技术方案，本技术方案将传统移动床生物膜反应器、三相生物流化床、生物接触氧化法和活性污泥法的优点有机结合。

Description

一种复合式移动床生物膜反应器

技术领域

本发明涉及一种污水净化装置，尤其涉及一种复合式移动床生物膜反应器。

背景技术

生物流化床以砂、活性炭、焦炭一类的较小的惰性颗粒为载体填充在床内，载体颗粒小，总体的表面积大，其提高了处理设备单位体积内的生物量。流化床内的载体处于流化状态，污水从其下部、左、右侧流过，广泛而频繁多次地与生物膜相接触，又由于载体颗粒小在床内比较密集，互相摩擦碰撞，因此，生物膜的活性也比较高，强化了传质过程，加速了有机污染物从污水中向微生物细胞的传递过程。又由于载体不停地在流动，还能够有效地防止堵塞现象。

生物接触氧化法，是从生物膜法派生出来的一种废水生物处理法。池内充填填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化，因此生物接触氧化法又称“淹没式生物滤池”。它采用与曝气池内充填供微生物栖息的填料，因此，又称接触曝气法。它是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术，是具有活性污泥法特点的生物膜法，兼具两者的优点。

传统的移动床生物膜反应器采用的反应器本体内设置有一块倾斜的导流板，通过曝气形成一个内部循环，其处理效果不够理想。

发明内容

本发明是针对现有技术所存在的缺点，而提供了一种结构简单、制造成本低、占地面积小的复合式移动床生物膜反应器的技术方案，本技术方案将传统移动床生物膜反应器、三相生物流化床、生物接触氧化法和活性污泥法的优点有机的结合。

本发明是通过如下技术措施实现的：一种复合式移动床生物膜反应器，它包括反应器本体，反应器本体内投放有空心球填料，所述反应器本体内底部设置有曝气装置，所述反应器本体内还设置有两个套装的内筒和外筒，所述内筒和外筒的上下口完全开放，所述内筒的高度低于外筒，所述内筒内空间为升流区，所述内筒和外筒之间的空间为降流区；所述外筒壁的下部设置有进水管，所述外筒和反应器本体之间安装有斜管沉淀池，所述斜管沉淀池的下方，外筒壁上设置有沉淀池进水口，所述斜管沉淀池的上方，反应器本体上设置有溢流渠，所述溢流渠上沿的高度低于外筒壁的高度，所述溢流渠的底部设置有出水管。

本发明具体特点还有，上述外筒壁下部和反应器本体之间构成污泥回流缝，所述反应器本体上紧邻污泥回流缝的上方设置有挡泥板，反应器本体上设置有与挡泥板位置对应排泥管。

上述反应器本体整体封闭的为圆柱状。

上述内筒和外筒均为圆柱状。

本发明的有益效果为：该反应器本体的底部设置有曝气装置，提供的空气起到扬水器的作用，这样不仅曝气效果更好，而且使气、液、固三相混合液上升，即形成三相生物流化床。

一、具有传统移动床生物膜反应器的特点

与活性污泥法和固定填料生物膜法相比，移动床生物膜反应器既具有活性污泥法的高效性和运转灵活性，又具有传统生物膜法耐冲击负荷、泥龄长、剩余污泥少的特点。

（1）填料特点

填料多为聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫体等制成的，比重接近于水，以圆柱状和球状为主，易于挂膜，不结团、不堵塞、脱膜容易。本反应器采用的是空心球填料，在曝气时，生长了生物膜的填料密度接近于水，填料依靠曝气池的搅拌作用，处于流动状态，使污水与填料上的生物膜频繁的接触，填料在流动过程中切割气泡，使布气更加均匀，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况下，污水在池内的停留时间比传统生物接触氧化法短，同时，耐冲击负荷的能力加强。

（2）良好的脱氮能力

载体上的生物膜污泥龄长，硝化菌浓度高，移动床生物膜反应器中生物膜主要固着在填料上，污泥停留时间与水力停留时间无关，硝化菌、亚硝化菌等生长世代时间较长、比增长速率很小的微生物都可以在填料上生长，从而增强了脱氮能力。脱氮过程分为硝化和反硝化两个阶段，分别由硝化菌和反硝化菌完成。移动床生物膜反应器可以实现硝化菌与反硝化菌在空间上相对独立生长，从而优化了两种菌群的生长条件。因此硝化脱氮能力显著。氨氮的去除率可以达到98%以上。

（3）去除有机物效果好

反应器内污泥浓度较高，一般污泥浓度为普通活性污泥法的5～10倍，可高达30～40g/L。提高了对有机物的处理效率，同时耐冲击负荷能力强。

（4）易于维护管理

曝气池内无需设置填料支架，对填料以及池底的曝气装置的维护方便，同时能够节省投资及占地面积。

二、具有类似三相生物流化床的特点

本反应器以生物膜法为基础，吸取了化工操作中的流态化技术，将气、液、固三相介质放在同一反应器内，升流区和降流区构成内循环流动系统。具有三相流化床三相生物流化床的显著特点：

① 空气从三相床底部直接曝气，既为微生物提供氧气，又为载体流化提供动力，可以控制生物膜厚度过度增长；

② 由于气、液、固在升流区和降流区之间循环流动，循环速度很大，远大于载体终端沉降速度，流体形成的剪切作用可有效地控制生物膜厚度，以避免过厚的生物膜引起的内传质阻力增大，使循环式流化床中生物膜保持较高的活性；

③ 由于内循环式流化床的紊动剪切及水力摩擦使过厚的生物膜自行脱落，因此可防止载体的大量流失，载体的流失量很少；

④ 能高速去除有机污染物，BOD容积负荷率可高达5㎏/(

)，处理水BOD值可保证在20㎎/L以下；

⑤ 氧的转移效率高，液体在升流管和降流管之间循环流动，气、液接触时间长。

三、具有活性污泥法的特点

原污水从曝气池首端进入池内，由斜管沉淀池回流的污泥也同步进入。污水与回流污泥形成的混合液在反应器内呈推流式流动。因而可使污水处理效果极好，BOD去除率也较高，出水水质较好。

四、具有斜管沉淀池的特点

该反应器将斜管沉淀池置于内部，降低了基建费用，此构造还利于沉淀后的部分污泥回流。充分利用了斜管沉淀池表面负荷小，去除率高，停留时间短，占地面积小的优点。

五、具有同步脱氮除磷的特点

污水与污泥的混合液在反应器内呈推流式前进，在循环流动过程中先后经历了好氧段、缺氧段、厌氧段，因而类似于

Figure 2011101198020100002DEST_PATH_IMAGE002

工艺，具有同步脱氮除磷的效果。

综上所述，本技术方案集三相生物流化床、生物接触氧化法、活性污泥法和斜管沉淀池的所有优点于一体，能高速去除有机污染物，BOD容积负荷率可高达5Kg/(m³·d)，处理水BOD值可在20mg/L以下，其处理效果好，不仅BOD去除率能到达90%以上，而且还具有同步脱氮除磷的效果。该反应器运行管理方便，对水质、水量变动有一定的适应性，占地面积少，成本低，这为污水处理提供了一种可靠、稳定、经济的反应器。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的结构示意图

图中，1、反应器本体，2、空心球填料，3、曝气装置，4、内筒，5、外筒，6、升流区，7、降流区，8、进水管，9、斜管沉淀池，10、沉淀池进水口，11、溢流渠，12、出水管，13、污泥回流缝，14、挡泥板，15、排泥管。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合其

附图，对本方案进行阐述。

如附图所示，本发明为一种复合式移动床生物膜反应器，它包括反应器本体1，反应器本体1内投放有空心球填料2，所述反应器本体1内底部设置有曝气装置3，所述反应器本体1内还设置有两个套装的内筒4和外筒5，所述内筒4和外筒5的上下口完全开放，所述内筒4的高度低于外筒5，所述内筒4内空间为升流区6，所述内筒4和外筒5之间的空间为降流区7，降流区7也是无氧区；所述外筒壁的下部设置有进水管8，所述外筒5和反应器本体1之间安装有斜管沉淀池9，所述斜管沉淀池9的下方，外筒壁上设置有沉淀池进水口10，所述斜管沉淀池9的上方，反应器本体1上设置有溢流渠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的底部设置有出水管12。外筒壁下部和反应器本体1之间构成污泥回流缝13，所述反应器本体1上紧邻污泥回流缝13的上方设置有挡泥板14，反应器本体1上设置有与挡泥板14位置对应排泥管15。反应器本体1整体封闭的为圆柱状，内筒4和外筒5均为圆柱状。

本发明未经描述的技术特征可以通过现有技术实现，在此不再赘述。当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种复合式移动床生物膜反应器，它包括反应器本体，反应器本体内投放有空心球填料，其特征是，所述反应器本体内底部设置有曝气装置，所述反应器本体内还设置有两个套装的内筒和外筒，所述内筒和外筒的上下口完全开放，所述内筒的高度低于外筒，所述内筒内空间为升流区，所述内筒和外筒之间的空间为降流区；所述外筒壁的下部设置有进水管，所述外筒和反应器本体之间安装有斜管沉淀池，所述斜管沉淀池的下方，外筒壁上设置有沉淀池进水口，所述斜管沉淀池的上方，反应器本体上设置有溢流渠，所述溢流渠上沿的高度低于外筒壁的高度，所述溢流渠的底部设置有出水管。

2.根据权利要求1所述的复合式移动床生物膜反应器，其特征是，所述外筒壁下部和反应器本体之间构成污泥回流缝，所述反应器本体上紧邻污泥回流缝的上方设置有挡泥板，反应器本体上设置有与挡泥板位置对应排泥管。

3.根据权利要求1或2所述的复合式移动床生物膜反应器，其特征是，反应器本体整体封闭的为圆柱状。

4.根据权利要求1或2所述的复合式移动床生物膜反应器，其特征是，所述内筒和外筒均为圆柱状。