CN112607853A - 一种基于mbbr工艺的生物膜反应器及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于MBBR工艺的生物膜反应器,包括:卷式基体,卷式基体为由外至内的生物载体和层间填料卷制而成,生物载体上开设有若干贯通孔;束缚装置,束缚装置沿卷式基体的周向固定以束缚卷式基体;叶轮装置,卷式基体的两端均设有叶轮装置,叶轮装置与卷式基体固定连接以带动卷式基体旋转,卷式基体由生物载体和层间填料卷制而成,此结构具有高的比表面积,增大了微生物附着空间,污水在卷式基体内部的流动性高,提高了生物膜对污水中有机污染物的降解效率。

Description

一种基于MBBR工艺的生物膜反应器及其制备方法
技术领域
本发明涉及水处理技术领域,特别涉及一种基于MBBR工艺的生物膜反应器及其制备方法。
背景技术
移动床生物膜反应器(Moving-Bed Biofilm Reactor,MBBR)是近年来颇受研究者重视的另一种革新型生物膜反应器,它是为解决固定床反应器需定期反冲洗、流化床需使载体流化、淹没式生物滤池堵塞需清洗滤料和更换曝气器的复杂操作而发展起来的。
其主要原理是利用污水连续流过反应器填料载体后,在载体上形成生物膜,微生物在生物膜上大量繁殖生长的同时降解污水中的有机污染物,从而起到净化污水的作用。
现有的MBBR反应器采用拉西环填料或鲍尔环填料,其比表面积低,微生物附着量少,微生物挂膜至成熟期时间长。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种基于MBBR工艺的生物膜反应器,具有高的比表面积,能够附着大量微生物,水容易在载体内部流动,并且其结构简单,容易加工制造。
本发明还提出一种制造上述基于MBBR工艺的生物膜反应器的方法。
根据本发明实施例的一种基于MBBR工艺的生物膜反应器,包括:卷式基体,所述卷式基体为由外至内的生物载体和层间填料卷制而成,所述生物载体上开设有若干贯通孔;束缚装置,所述束缚装置沿所述卷式基体的周向固定以束缚所述卷式基体;叶轮装置,所述卷式基体的两端均设有所述叶轮装置,所述叶轮装置与所述卷式基体固定连接以带动所述卷式基体旋转。
根据本发明实施例的一种基于MBBR工艺的生物膜反应器,至少具有如下技术效果:卷式基体由生物载体和层间填料卷制而成,此结构具有高的比表面积,增大了微生物附着空间,卷式基体两端面设有叶轮装置,其受水流作用下可带动卷式基体一并旋转漂浮移动,从而在污水处理池中分布更广,生物载体表面开设有若干个贯通孔,污水容易在载体内部流动,生物载体上的生物膜更易与污染物接触,提高了生物膜对污水中污染物的降解效率。
在本发明的一些实施例中,所述叶轮装置包括固定盘和若干个叶片,所述固定盘呈圆环状,所述叶片绕所述固定盘的轴线均匀布置,且与所述固定盘固定连接。
在本发明的一些实施例中,所述生物载体为松软多孔的材料。
在本发明的一些实施例中,所述生物载体采用聚氨酯海绵材料。
在本发明的一些实施例中,所述层间填料为疏松网状的聚乙烯填充材料或具有波纹的板式填充材料。
在本发明的一些实施例中,所述束缚装置为若干个固定扎带沿所述卷式基体的周向进行固定安装。
在本发明的一些实施例中,所述束缚装置为若干条尼龙绑带,所述尼龙绑带的端口设有卡扣,所述尼龙绑带沿所述卷式基体的周向进行绑扎扣式固定。
根据本发明第二方面实施例的一种基于MBBR工艺的生物膜反应器的制造方法,包括以下步骤:步骤S1,在生物载体上开设若干个贯通孔;步骤S2,将裁剪好的长度相同、宽度相同的所述生物载体和层间填料叠放对齐;步骤S3,所述生物载体在外,所述层间填料在内,卷制,制成卷式基体;步骤S4,沿所述卷式基体的周向固定安装束缚装置;步骤S5,在所述卷式基体的两端面分别固定安装叶轮装置。
根据本发明实施例的一种基于MBBR工艺的生物膜反应器的制造方法,至少具有如下有益效果:制造的基于MBBR工艺的生物膜反应器拥有高的比表面积,通过裁剪卷制便能快速得到卷式基体,使用束缚装置进行周向固定后,增强了卷式基体结构的稳定性,延长了基于MBBR工艺的生物膜反应器的使用寿命。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本发明实施例卷式基体的结构示意图;
图2是层间填料为疏松网状的聚乙烯填充材料的结构示意图;
图3是层间填料为具有波纹的板式填充材料的结构示意图。
附图标记:
卷式基体100、生物载体110、层间填料120、束缚装置200;
叶轮装置300、固定盘310、叶片320。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1和图2所示,根据本发明实施例的一种基于MBBR工艺的生物膜反应器,包括:卷式基体100,卷式基体100为由外至内的生物载体110和层间填料120卷制而成,生物载体110上开设有若干贯通孔;束缚装置200,束缚装置200沿卷式基体100的周向固定以束缚卷式基体100;叶轮装置300,卷式基体100的两端均设有叶轮装置300,叶轮装置300与卷式基体100固定连接以带动卷式基体100旋转。
具体的,卷式基体100是由生物载体110和层间填料120叠加后卷制而成,径向上由外至内依次是一层生物载体110和一层层间填料120连续交替分布的。生物载体110上开设有若干个贯通孔,使得生物载体110的通透性强,污水在整个卷式基体100内的流动性更高,载体上的生物膜更易与污染物接触,提高了污染物的降解效率,层间填料120起到支撑隔离每层生物载体110的作用,使载体上挂膜的微生物与污水中的污染物充分接触,也能提高降解效率。束缚装置200沿卷式基体100的周向固定以束缚卷式基体100,维持卷式基体100不松脱。在卷式基体100的两端面分别设置有叶轮装置300,叶轮装置在受到水流作用下,带动卷式基体100旋转、漂浮移动,叶轮装置300包括固定盘310和若干个叶片320,固定盘310呈圆环状,可以固定安装在卷式基体100的端面上,叶片320绕固定盘310的轴线均匀布置,且与固定盘310固定连接,卷式基体100随水流移动,能够与污水中的污染物充分混合,有利于污染物的降解。
在本发明的一些实施例中,生物载体110可选择松软多孔的材料,此类材料具有高的孔隙率,提供微生物挂膜的空间更大,有利于水中微生物的挂膜。以聚氨酯海绵材料为例,聚氨酯海绵吸水性能好,不易被搅拌器破碎,微生物可在聚氨酯海绵外部和内部孔穴中挂膜,表面的微生物可进行好氧反应,内部的微生物可进行缺氧或厌氧反应。
参照图2和图3所示,在本发明的一些实施例中,疏松的层间填料120可选择疏松网状的聚乙烯填充材料或具有波纹的板式填充材料,在支撑隔离每层生物载体110的同时,也利于污水在卷式基体100的层间流动,还能使微生物在疏松网状的聚乙烯填充材料或具有波纹的板式填充材料上挂膜,空间利用率大大提高。
在本发明的一些实施例中,束缚装置200采用若干个固定扎带沿卷式基体100的周向进行固定安装,固定扎带小巧便捷,可以针对易松脱的地方进行加固捆扎。当需要制造的卷式基体100的尺寸较大时,还可采用若干条尼龙绑带,尼龙绑带的端口设有卡扣,尼龙绑带沿卷式基体100的周向进行绑扎扣式固定,尼龙绑带相较于固定扎带有更大的接触面积,减少了对卷式基体100的束缚应力,延长其使用寿命。
根据本发明第二方面实施例的一种基于MBBR工艺的生物膜反应器的制造方法,包括以下步骤:步骤S1,在生物载体110上开设若干个贯通孔;步骤S2,将裁剪好的长度相同、宽度相同的生物载体110和层间填料120叠放对齐;步骤S3,生物载体110在外,层间填料120在内,卷制,制成卷式基体100;步骤S4,沿卷式基体100的周向固定安装束缚装置200;步骤S5,在卷式基体100的两端面分别固定安装叶轮装置300。
首先需要在生物载体110上开设若干个贯通孔,然后将生物载体110和层间填料120叠放对齐后,开始卷制,卷制时注意生物载体110在外,层间填料120在内,这样卷制好的卷式基体100最外层是生物载体110,利于更多微生物挂膜,为防止使用时基于MBBR工艺的生物膜反应器松脱,沿卷式基体100的周向需要固定安装若干个束缚装置200,在卷式基体100的两端面分别固定安装叶轮装置300。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于MBBR工艺的生物膜反应器,其特征在于,包括:
卷式基体(100),所述卷式基体(100)为由外至内的生物载体(110)和层间填料(120)卷制而成,所述生物载体(110)上开设有若干贯通孔;
束缚装置(200),所述束缚装置(200)沿所述卷式基体(100)的周向固定以束缚所述卷式基体(100);
叶轮装置(300),所述卷式基体(100)的两端均设有所述叶轮装置(300),所述叶轮装置(300)与所述卷式基体(100)固定连接以带动所述卷式基体(100)旋转。
2.根据权利要求1所述的基于MBBR工艺的生物膜反应器,其特征在于,所述叶轮装置(300)包括固定盘(310)和若干个叶片(320),所述固定盘(310)呈圆环状,所述叶片(320)绕所述固定盘(310)的轴线均匀布置,且与所述固定盘(310)固定连接。
3.根据权利要求1所述的基于MBBR工艺的生物膜反应器,其特征在于,所述生物载体(110)为松软多孔的材料。
4.根据权利要求3所述的基于MBBR工艺的生物膜反应器,其特征在于,所述生物载体(110)采用聚氨酯海绵材料。
5.根据权利要求1所述的基于MBBR工艺的生物膜反应器,其特征在于,所述层间填料(120)为疏松网状的聚乙烯填充材料或具有波纹的板式填充材料。
6.根据权利要求1所述的基于MBBR工艺的生物膜反应器,其特征在于,所述束缚装置(200)为若干个固定扎带沿所述卷式基体(100)的周向进行固定安装。
7.根据权利要求1所述的基于MBBR工艺的生物膜反应器,其特征在于,所述束缚装置(200)为若干条尼龙绑带,所述尼龙绑带的端口设有卡扣,所述尼龙绑带沿所述卷式基体(100)的周向进行绑扎扣式固定。
8.一种基于MBBR工艺的生物膜反应器的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1,在生物载体(110)上开设若干个贯通孔;
步骤S2,将裁剪好的长度相同、宽度相同的所述生物载体(110)和层间填料(120)叠放对齐;
步骤S3,所述生物载体(110)在外,所述层间填料(120)在内,卷制,制成卷式基体(100);
步骤S4,沿所述卷式基体(100)的周向固定安装束缚装置(200);
步骤S5,在所述卷式基体(100)的两端面分别固定安装叶轮装置(300)。
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