CN105439279A - 一种生物流化床 - Google Patents

Abstract

一种生物流化床。提供了一种结构简单，有效改进气、液、固三者之间的混合及流化，便于操作的生物流化床。包括流化床、鼓风机和水泵，流化床包括进气管、分离筒、导流筒、罐体、反应筒、曝气器、循环进水管、进水管和污泥收集管，分离筒和导流筒设在所述罐体的上部，分离筒和所述导流筒的中心线一致，分离筒位于所述导流筒内，分离筒内为分离区，导流筒和罐体之间形成沉淀分离区；反应筒设在所述罐体的中部，曝气器设在所述反应筒内，反应筒内为反应区；进水管和污泥收集管设在所述罐体的下部；鼓风机通过进气管连接所述曝气机，水泵通过循环进水管连接所述曝气机。本发明有效提高传质过程，提高微生物的反应速度。

Description

一种生物流化床

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种高效的碟式射流曝气生物流化床。

背景技术

生物流化床是上世纪70年代开发出来的一种新型生物膜法污水处理技术，具有好氧和厌氧两种形式，其特点是采用具有一定比表面积的颗粒状物质作为载体，微生物生长于载体表面形成生物膜，污水经充氧后自下向上流动，使载体处于流动状态，其附着的生物膜可与污水充分接触，通过载体表面不断生长的生物膜吸附氧化并分解废水中的有机物，从而达到对污水中的污染物去除的目的，生物流化床系统具有容积负荷高、耐冲击负荷、处理效率高和占地面积小等优点，是非常有前途的污水处理工艺之一。

尽管生物流化床处理污水的研究和应用始于上世纪70年代初，近40年来，其普及程度不及活性污泥法及生物接触氧化法等传统工艺，其主要原因是由于流态化本身的特点，传统的生化处理方法依靠有机负荷和污泥浓度等传统参数对系统进行描述并进行反应器设计，而生物流化床反应器的行为不仅与上述传统参数密切相关，而且载体颗粒的特性、床层的膨胀行为和反应器中流体力学特性等流态化参数对反应器的设计和运行尤其重要。由于三相生物流化床流态化参数的确定因数复杂，到目前为止，大量工程还要靠实践经验进行设计，例如生物载体的选择，为增加填料的比表面积，选择石英砂和活性炭等微小颗粒状填料，带来的是填料易流失及磨损严重等的问题；而且采用常规曝气装置容易堵塞，为解决这些问题，往往导致流化床结构复杂化。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种结构简单，有效改进气、液、固三者之间的混合及流化，便于操作的生物流化床。

本发明的技术方案是：包括流化床、鼓风机和水泵，所述流化床包括进气管、分离筒、导流筒、罐体、反应筒、曝气器、循环进水管、进水管和污泥收集管，

所述分离筒和导流筒设在所述罐体的上部，所述分离筒和所述导流筒的中心线一致，所述分离筒位于所述导流筒内，所述分离筒内为分离区，所述导流筒和罐体之间形成沉淀分离区，所述沉淀分离区的上部设有出水管、下部设有间隙；

所述反应筒设在所述罐体的中部，所述曝气器设在所述反应筒内，所述反应筒内为反应区；

所述进水管和污泥收集管设在所述罐体的下部，所述污泥收集管位于所述进水管的下方；

所述鼓风机通过进气管连接所述曝气机，所述水泵通过循环进水管连接所述曝气机。

所述曝气器为碟式射流曝气器。

还包括出水槽，所述出水槽设在所述出水管的前端。

还包括平台，所述平台设在所述罐体的顶面。

本发明通过采用碟式射流曝气，使生物流化床内污水、气、污泥混合物形成经反应筒内由下而上和反应筒外由上而下的环状流态化现象，有效提高传质过程，提高微生物的反应速度，从而高效迅速地降解有机物，具有反应时间短、耐冲击负荷、占地面积小、操作简便、曝气无堵塞等优点，具有良好的应用前景和经济效益。本发明用于印染废水处理，进水CODcr=600mg/L，出水CODcr=60~70mg/L，去除率在90%左右，完全满足污水排放要求。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，

图2是本发明中流化床的结构示意图，

图3是图2中A-A面的剖视图；

图中1是流化床，2是鼓风机，3是水泵，

11是进气管，12是平台，13是分离筒，14是导流筒，15是出水槽，16是出水管，17是罐体，18是反应筒，19是碟式射流曝气器，20是循环进水管，21是进水管，22是污泥收集管。

具体实施方式

本发明如图1-3所示，包括流化床1、鼓风机2和水泵3，所述流化床1包括进气管11、分离筒13、导流筒14、罐体17、反应筒18、曝气器、循环进水管20、进水管21和污泥收集管22，

所述分离筒13和导流筒14设在所述罐体17的上部，所述分离筒13和所述导流筒14的中心线一致，所述分离筒13位于所述导流筒14内，所述分离筒13内为分离区，所述导流筒14和罐体之间形成沉淀分离区，所述沉淀分离区的上部设有出水管16、下部设有间隙；

所述反应筒18设在所述罐体17的中部，所述曝气器设在所述反应筒18内，所述反应筒内为反应区；

所述进水管21和污泥收集管22设在所述罐体17的下部，所述污泥收集管位于所述进水管的下方；采用污泥收集管（呈环管）来进行污泥的收集与循环,保证流化床在整个面积内的均匀流动。

所述鼓风机2通过进气管11连接所述曝气机（连接曝气机的上方），所述水泵3通过循环进水管20连接所述曝气机（连接曝气机的下方）。

所述曝气器为碟式射流曝气器19。碟式射流曝气器用于流床，有效改进了气、液、固三者之间的混合及流化，使设备结构简单，便于操作。

还包括出水槽15，所述出水15设在所述出水管16的前端。

还包括平台12，所述平台12设在所述罐体17的顶面，便于工作人员操作。

本发明改进了传统的结构，采用碟式射流曝气器来进行曝气，曝气器上口进空气，下口进压力水，在碟式射流曝气器内进行高速剪切混合后射流而出，气体被切割成无数细小气泡，使空气中的氧很快扩散到污水中，迅速被微生物所利用，提高了设备的充氧效率。同时，由于气液喷射力的推动和反应筒的导向作用，使得泥水混合物形成经反应筒内由下而上和反应筒外由上而下的环状流态化现象，强化了气液固三相的传质过程，由于罐体较高，气水混合物在上升过程中逐渐分离，形成深井曝气的效果，因此提高了氧的利用效率。处理后的污水由筒体上部的溢流口进入导流筒内下行，污泥载体下沉，从回流缝中流回反应区，净化后的水经沉淀区分离后，从出水槽经出水管排出，气体经分离筒排出，从而实现气、液、固三相分离。

本发明在工作中，废水由进水管21流入反应筒18中，污泥收集管22周围的泥水混合物经水泵3抽吸后经循环进水管20进入碟式射流曝气器19中，鼓风机1的压缩空经进气管11进入碟式射流曝气器19中，高压水流从碟式射流曝气器出水管处高速喷出，吸入大量的压缩空气，剪切形成许多微细气泡，使氧气迅速溶解于水中，由于气液喷射力的推动和反应筒的导向作用，使得混水混合物形成经反应筒内由下而上和反应筒外由上而下的环状流态化现象，与废水在此进行完全混合，可有效稀释进水的浓度，同时由于循环水量较大，进入反应筒内污泥处于流化状态，与污水充分的混合，提高微生物与污水的接触面积，从而提高反应速度。

大部分有机物在反应筒内被降解，由于空气量较大，气提作用将部分泥水混合物一起提升至上部的分离筒13中，气体从分离筒13顶部逸出，泥水混合物则进入导流筒14中，沿导流筒14下降沉淀，上清液由出水槽15溢出，从出水管16排走，污泥则沉淀于池底，从罐体的回流缝中流回到下部反应区，随水流下降至罐体底部，一部分进入反应筒18中，一部分经污泥收集管22进入水泵中，经泵加压后进入碟式射流曝气器19中，如此循环往复。多余的剩余污泥可以通过水泵3前面的旁路阀门排除。

本发明将待处理废水由反应筒底部进入反应筒内，在碟式射流曝气机的作用下，与气水污泥混合物充分接触反应，形成反应筒内由下而上和反应筒外由上而下的环状流态化现象，有效提高传质过程，由于罐体较高，具有深井曝气的效果，有效提高氧气的利用率。上升的气体与水分离，从分离筒口部溢出，泥水混合物则进入导流筒内，沿导流筒下降沉淀，上清液由出水槽溢出，从出水管排走，污泥则沉淀于池底，从罐体的回流缝中流回到下部反应区，随水流下降至罐体底部，一部分进入反应筒中，一部分经污泥收集环管进入水泵中，经泵加压后进入碟式射流曝气器中，如此循环往复对污水进行降解。

Claims (4)

1.一种生物流化床，其特征在于，包括流化床、鼓风机和水泵，所述流化床包括进气管、分离筒、导流筒、罐体、反应筒、曝气器、循环进水管、进水管和污泥收集管，

所述分离筒和导流筒设在所述罐体的上部，所述分离筒和所述导流筒的中心线一致，所述分离筒位于所述导流筒内，所述分离筒内为分离区，所述导流筒和罐体之间形成沉淀分离区，所述沉淀分离区的上部设有出水管、下部设有间隙；

所述反应筒设在所述罐体的中部，所述曝气器设在所述反应筒内，所述反应筒内为反应区；

所述进水管和污泥收集管设在所述罐体的下部，所述污泥收集管位于所述进水管的下方；

所述鼓风机通过进气管连接所述曝气机，所述水泵通过循环进水管连接所述曝气机。

2.根据权利要求1所述的一种生物流化床，其特征在于，所述曝气器为碟式射流曝气器。

3.根据权利要求1所述的一种生物流化床，其特征在于，还包括出水槽，所述出水槽设在所述出水管的前端。

4.根据权利要求1所述的一种生物流化床，其特征在于，还包括平台，所述平台设在所述罐体的顶面。