CN104817164B - 新型生物盘片反应器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种本发明所述的新型生物盘片反应器，包括反应器腔体、生物盘片、电动机、第一传动轴、同轴减速机、第二传动轴，所述电动机转轴连接至所述第一传动轴、所述第一传动轴另一端连接至所述同轴减速机，所述同轴减速机再连接至第二传动轴，所述第二传动轴的另一端连接至所述反应器腔体的内壁处，所述第一传动轴和第二传动轴上分别设置有若干生物盘片。如此设置，是因为第一传动轴处更靠近污水进液口，污水浓度高，因而需要更快的生物盘片转速提高处理效率，而第二传动轴处污水浓度低，为了达到最佳的处理效率，需要降低生物盘片转速，因此采用将两者之间通过同轴减速机串联的方案以使得在这两段同时达到最佳转速。

Description

新型生物盘片反应器

技术领域

本发明涉及一种新型生物盘片反应器，属于污水处理设备的技术领域。

背景技术

在污水生物处理设备中，在上个世纪五六十年代就开始使用生物盘片，生物盘片是一种生物膜法废水处理技术，生物盘片上可以生长存活时间较长的微生物、污泥龄长，有较长的耐冲击负荷能力，处理效果好。在工艺和维护运行方面生物盘片具有微生物浓度高、污泥不需回流、动力消耗低、运行费用低等优点。现在通常产业上使用的生物盘片通常是由树脂、玻璃钢、不锈钢、无纺布等制成。而在实验研究中Apilanez研究了玻璃颗粒、硅藻土、砂、不锈钢、聚氯乙烯以及活性炭等六种盘片材料对生物膜生长的影响，结果发现，在4-6r/min以及40％浸没比的情况下，表面粗糙度最高的活性炭最有利生物膜的形成和生长。这很大程度上是由于活性炭表面形成高粗糙度酥松多孔的结构和其高比表面积的特性所产生的优良效果。

然而，尽管活性炭制的生物盘片具备很大的比表面积，其内部也有很大的空间容纳生物膜。可发明人在试制过程中发现，其内部的生物膜中的微生物由于外层活性炭结构和生物膜体的阻隔，常常处于待处理污水营养物质浓度不足，代谢废物无法排除的环境中，这严重影响了活性炭制的生物盘片污水处理能力的发挥。

并且，由于生物盘片反应器前后部应当污水浓度不同，宜采用不同的转速已达到最佳处理效果。并且发明人发现，分流管的水流会冲刷在生物盘片上，不利于生物盘片生物膜的附着。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于能够提高活性炭制生物盘片实际污水处理能力的新型生物盘片反应器。

技术方案：本发明所述的新型生物盘片反应器，包括反应器腔体、生物盘片、电动机、第一传动轴、同轴减速机、第二传动轴，所述电动机转轴连接至所述第一传动轴、所述第一传动轴另一端连接至所述同轴减速机，所述同轴减速机再连接至第二传动轴，所述第二传动轴的另一端连接至所述反应器腔体的内壁处，所述第一传动轴和第二传动轴上分别设置有若干生物盘片，所述生物盘片形状为圆盘形。如此设置，是因为第一传动轴处更靠近污水进液口，污水浓度高，因而需要更快的生物盘片转速提高处理效率，而第二传动轴处污水浓度低，为了达到最佳的处理效率，需要降低生物盘片转速，因此采用将两者之间通过同轴减速机串联的方案以使得在这两段同时达到最佳转速。避免重复设置多个电动机简化结构，也实现了两者的联动调整，简化了控制机构。

进一步地，还包括进水管、进水槽、液位控制装置、固定填料、射流泵、管道、第一分流管、第二分流管、生物盘片、溶氧仪、传动轴、电动机、生物滴滤槽、布水板、填料层、出水管、自控柜、水流挡板和排泥管；

生物盘片反应器下部设有进水槽；进水槽顶部设有进水管，进水管连通外界污水源；进水槽内，上层设有液位控制装置，中层设有一层固定填料，下层与射流泵连通；

生物盘片反应器上部设有生物盘片反应器，生物盘片反应器内设有生物盘片，生物盘片由电动机驱动传动轴带动生物盘片旋转；生物盘片反应器内设有溶氧仪；生物盘片反应器顶部设有第一分流管和第二分流管，第一分流管、第二分流管分别与射流泵连通，并设置于第一传动轴上最靠近入水方向的生物盘片的外侧上方，在第一分流管与该生物盘片之间设置有水流挡板，所述第二分流管设置于所述同轴减速机的上方生物盘片反应器顶部处；如此设置可以防止第一分流管和第二分流管的出水对生物盘片上的生物膜产生冲刷作用，以免影响生物盘片上的生物膜附着。生物盘片反应器底部设有排泥管；

生物盘片反应器出水端设有生物滴滤槽；生物滴滤槽上部设有布水板，使得生物盘片反应器出水均匀分布于布水板上然后透过布水板均匀滴落至布水板下；生物滴滤槽中部设有填料层；生物滴滤槽底部设有出水管；

射流泵一端与进水槽下层连通，另一端通过管道与分流管连通，用于将进水槽下层的水泵至生物盘片反应器顶部；

溶氧仪和液位控制装置的信号传输至自控柜，由自控柜控制射流泵开停。

进一步地，所述填料层分为两层，两层之间设有排气管；生物滴滤槽底部设有分水器，分水器一端与出水管相连，另一端通过回流管与进水槽顶部连通，用于将生物滴滤槽底部的水回流部分至进水槽中；所述的固定填料为软性填料、弹性填料或者组合填料，固定填料上负载有微生物；所述的填料层材质为砂石、珍珠岩、石灰石和沸石中的任意一种或几种的组合；所述的生物盘片上负载有微生物；所述的生物盘片反应器外覆壳体；所述的生物盘片反应器由射流泵供氧。

进一步地，其特征在于，所述生物盘片包括盘体，所述盘体为活性炭制盘体，所述盘体上设置有若干液体交换孔，所述液体交换孔入口处设置有引流锥，所述液体交换孔末端封闭；所述活性炭盘体内设置有补强纤维；所述液体交换孔布设于盘体迎向废水流一侧的盘面上。该液体交换孔通过在碳纤维制盘体上打孔，制造了一个盘体外待处理污水与盘体内部的生物膜之间沟通的通道。所述引流锥为设置在盘体表面上的锥形凹陷，污水流到达该引流锥后会被该锥形结构汇聚，引导至液体交换孔，并从交换孔内部活性炭的缝隙中渗入，再从盘体表面的缝隙中渗出。将污水中的营养物质带入生物盘片内部的生物膜处，并带出内部生物膜产生的代谢废物。发明人在试制带有上述液体交换孔的活性炭制生物盘体时发现，由于活性炭疏松多孔的结构，强度十分有限。其在打孔过程经常会出现盘体碎裂造成良品率极低的问题，故在制造活性炭盘体的材料中加入了补强纤维，比如玻璃纤维或者碳纤维，可以有效提高该种活性炭盘体在实际生产中的良品率。

进一步地，距离盘体中心较近的液体交换孔的引流锥面积大于距离盘体中心较远的液体交换孔的引流锥面积。这是由于，距离盘体中心较近处的盘体转速慢，且靠近转轴，液体流动较慢，将距离盘体中心较近的液体交换孔的引流锥设置成面积大于距离盘体中心较远的液体交换孔的引流锥面积可以提高离盘体中心较近处的液体交换效率，增强盘体整体生物膜状态的一致性，便于整体控制以提高反应效率。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：本发明的新型生物盘片反应器有效地提高了污水处理效率。

附图说明

图1为本发明所述的新型生物盘片的一种实施方案结构示意图；

图2为本发明所述的生物盘片反应器示意图。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：

图2为本实施例所述的生物盘片。其为整体由活性炭制成的盘体41，其制造方法为：

1)将活性炭、粘合剂和补强纤维充分混合；

2)将步骤1)得到的混合物模压成型得到盘胚；

3)在步骤2)所述的盘胚上用机械加工方法加工出贯通的若干液体交换孔；

4)在步骤3)加工完后的盘体贯通的若干液体交换孔底部填充填料以封闭所述液体交换孔的末端即得所述新型生物盘片。

其中步骤3具体开设的液体交换孔42和导流锥43如图2所示，开设于盘体的一侧盘面上。

若干个生物盘片安装在图1所示的生物盘片反应器上。

本发明的生物盘片反应器，它包括进水管1、进水槽2、液位控制装置3、固定填料4、射流泵5、管道6、第一分流管7、第二分流管34、水流挡板33、生物盘片反应器8、生物盘片9、溶氧仪10、第一传动轴11、同轴减速机31、第二传动轴32电动机12、生物滴滤槽13、布水板14、填料层15、出水管18、自控柜20和排泥管21。

生物盘片反应器下部设有进水槽2；进水槽顶部设有进水管1，进水管1连通外界污水源；进水槽2内，上层设有液位控制装置3，中层设有一层固定填料4，下层与射流泵5连通。

生物盘片反应器上部设有生物盘片反应器8，生物盘片反应器8内设有生物盘片9，生物盘片9由电动机12驱动第一传动轴11带动生物盘片9旋转；第一传动轴11再驱动同轴减速机31，同轴减速机再驱动另一部分生物盘片9旋转。生物盘片反应器8内设有溶氧仪10；生物盘片反应器8顶部设有第一分流管7和第二分流管34，第一分流管7、第二分流管34分别与射流泵5连通，并设置于第一传动轴11上最靠近入水方向的生物盘片9的外侧上方，在第一分流管7与该生物盘片9之间设置有水流挡板33，所述第二分流管34设置于所述同轴减速机31的上方生物盘片反应器8顶部处；生物盘片反应器8底部设有排泥管21；

生物盘片反应器8出水端设有生物滴滤槽13；生物滴滤槽13上部设有布水板14，使得生物盘片反应器8出水均匀分布于布水板14上然后透过布水板14均匀滴落至布水板14下；生物滴滤槽13中部设有填料层15；生物滴滤槽13底部设有出水管18。

射流泵5一端与进水槽2下层连通，另一端通过管道6与分流管7连通，用于将进水槽2下层的水泵至生物盘片反应器8顶部。

溶氧仪10和液位控制装置3的信号传输至自控柜20，由自控柜控制射流泵开停。

填料层15分为两层，两层之间设有排气管19。

生物滴滤槽13底部设有分水器16，分水器16一端与出水管18相连，另一端通过回流管17与进水槽2顶部连通，用于将生物滴滤槽13底部的水回流部分至进水槽2中，从而实现脱氮效率的人工调控。

所述的固定填料4为软性填料、弹性填料或者组合填料，固定填料4上负载有微生物。

所述的填料层15材质为砂石、珍珠岩、石灰石和沸石中的任意一种或几种的组合。

所述的生物盘片9上负载有微生物。

所述的生物盘片反应器8外覆壳体。

所述的生物盘片反应器8由射流泵5供氧。

本发明的生物盘片反应器8整体基本呈密封状态，仅在尾气排放口留有空气出口。

本发明的生物盘片反应器8在同样的条件下使用普通活性炭生物盘片和新型生物盘片处理污水，处理效果对比如下：

由此可知，本发明的新型生物盘片，及其组成的生物转盘反应器能够有效地提高反应器的污水处理能力。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (3)

1.生物盘片反应器，其特征在于，包括反应器腔体(8)、生物盘片(9)、电动机(12)、第一传动轴(11)、同轴减速机(31)、第二传动轴(32)，所述电动机(12)转轴连接至所述第一传动轴(11)、所述第一传动轴(11)另一端连接至所述同轴减速机(31)，所述同轴减速机(31)再连接至第二传动轴(32)，所述第二传动轴(32)的另一端连接至所述反应器腔体(8)的内壁处，所述第一传动轴(11)和第二传动轴(32)上分别设置有若干生物盘片(9)，所述生物盘片(9)形状为圆盘形，反应器腔体(8)顶部设有第一分流管(7)，在第一分流管(7)与该生物盘片(9)之间设置有水流挡板(33)；还包括进水管(1)、进水槽(2)、液位控制装置(3)、固定填料(4)、射流泵(5)、管道(6)、第一分流管(7)、第二分流管(34)、生物盘片(9)、溶氧仪(10)、传动轴(11)、电动机(12)、生物滴滤槽(13)、布水板(14)、填料层(15)、出水管(18)、自控柜(20)、水流挡板(33和排泥管(21)；

生物盘片反应器下部设有进水槽(2)；进水槽顶部设有进水管(1)，进水管(1)连通外界污水源；进水槽(2)内，上层设有液位控制装置(3)，中层设有一层固定填料(4)，下层与射流泵(5)连通；

生物盘片反应器上部设有生物盘片反应器(8)，生物盘片反应器(8)内设有生物盘片(9)，生物盘片(9)由电动机(12)驱动传动轴(11)带动生物盘片(9)旋转；生物盘片反应器(8)内设有溶氧仪(10)；生物盘片反应器(8)顶部设有第一分流管(7)和第二分流管(34)，第一分流管(7)、第二分流管(34)分别与射流泵(5)连通，并设置于第一传动轴(11)上最靠近入水方向的生物盘片(9)的外侧上方，在第一分流管(7)与该生物盘片(9)之间设置有水流挡板(33)，所述第二分流管(34)设置于所述同轴减速机(31)的上方生物盘片反应器(8)顶部处；生物盘片反应器(8)底部设有排泥管(21)；

生物盘片反应器(8)出水端设有生物滴滤槽(13)；生物滴滤槽(13)上部设有布水板(14)，使得生物盘片反应器(8)出水均匀分布于布水板(14)上然后透过布水板(14)均匀滴落至布水板(14)下；生物滴滤槽(13)中部设有填料层(15)；生物滴滤槽(13)底部设有出水管(18)；

射流泵(5)一端与进水槽(2)下层连通，另一端通过管道(6)与分流管(7)连通，用于将进水槽(2)下层的水泵至生物盘片反应器(8)顶部；

溶氧仪(10)和液位控制装置(3)的信号传输至自控柜(20)，由自控柜控制射流泵开停；

所述生物盘片(9)包括盘体(41)，所述盘体(41)为活性炭制盘体，所述盘体(41)上设置有若干液体交换孔(42)，所述液体交换孔(42)入口处设置有引流锥(43)，所述液体交换孔末端封闭。

2.根据权利要求1所述的生物盘片反应器，其特征在于，所述填料层(15)分为两层，两层之间设有排气管(19)；生物滴滤槽(13)底部设有分水器(16)，分水器(16)一端与出水管(18)相连，另一端通过回流管(17)与进水槽(2)顶部连通，用于将生物滴滤槽(13)底部的水回流部分至进水槽(2)中；所述的固定填料(4)为软性填料、弹性填料或者组合填料，固定填料(4)上负载有微生物；所述的填料层(15)材质为砂石、珍珠岩、石灰石和沸石中的任意一种或几种的组合；所述的生物盘片(9)上负载有微生物；所述的生物盘片反应器(8)外覆壳体；所述的生物盘片反应器(8)由射流泵(5)供氧。

3.根据权利要求1所述的生物盘片反应器，其特征在于，距离盘体(41)中心较近的液体交换孔(42)的引流锥(43)面积大于距离盘体中心较远的液体交换孔(42)的引流锥(43)面积。