CN1453224A - 用于生物流化反应器的迷宫型生物载体分离器 - Google Patents
用于生物流化反应器的迷宫型生物载体分离器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了属于环境保护中污水处理装置与技术领域的用于气提式反应器的一种用于生物流化反应器的迷宫型生物载体分离器，其迷宫型载体分离器安装在反应器中部，反应器上部为气浮分离器构成；生物载体分离器为迷宫型，由三层相互交错的三角形反射锥构成，防止载体在其上停留。采用了气浮法对悬浮固体进行分离的方式对悬浮固体进行分离，反应区中的气体从高效分离区自动溢出。该方法提高了固液分离的速度，改善了分离效果。
Description
技术领域
本发明属于环境保护中污水处理装置与技术领域，特别涉及用于气提式反应器的一种用于生物流化反应器的迷宫型生物载体分离器。
背景技术
内循环三相生物流化床是一种新型的流化反应器，具有混合性能好，传质速率高，污泥浓度大，有机负荷高等一系列优点。除此之外，生物流化床采用的高径比远大于一般的废水生物处理构筑物，其占地面积可以大大缩小。由于好氧生物流化床的上述特点，具有很大的发展潜力，目前已对多种类型的好氧生物流化床进行了研究并应用于废水处理领域。周平等人在“环境科学”，1997.18(1)：26～29的“内循环生物流化床处理石化废水的中试研究。”及周平等在“环境科学”1996.17(6)：9～12的“空气提升内循环生物流化床反应器动力学研究”两篇文章的报道中，应用最广泛的一类内循环三相生物流化床是反应器主体采用内外筒结构，顶部采用沉淀原理为基础的固液气的三相分离器。在该分离器中，剩余气体从顶部溢出，悬浮生长的微生物通过沉淀作用返回反应器，处理后的出水从反应器上部流出，除此之外，该分离器还有截留生物载体防止其流失的任务。由于循环流化床为一种高效、高负荷的生物反应器，所以在该类流化床中，由于反应时间较短，故反应器的容积较小，与此配套的沉淀区容积也不宜过大，这使得沉淀区停留时间必然较短，从而影响了悬浮污泥的分离效果。
在上述文件1中，清华大学在利用内循环三相生物流化床处理石化废水的实验研究中，观察到了较为严重的载体流失现象。载体的流失是流化床运行中一个值得重视的问题，它直接关系到运行费用的高低。此外，在运行中可以观察到沉淀区微小的气泡冒出，其作用类似于“气浮”。故可断言，载体的流失是三相分离器设计不够合理造成的。因此，进行反应器结构特别是三相分离器放大设计的研究显得尤为重要。
三相分离器的设计意图是希望头部三相分离区能集固体沉淀和气液分离于一体。但由于水力停留时间短，出水中会存在脱落的生物膜，分离器沉淀区效果不理想，只能在床外设置沉淀池来降低出水中的悬浮固体。
发明内容
本发明的目的是提供用于气提式反应器的一种用于生物流化反应器的迷宫型生物载体分离器，其特征在于：所述迷宫型生物载体分离器1安装在反应器中部，反应器上部为气浮分离器2，气浮分离器2周围为高效分离区3，迷宫型载体分离器1的上下两边为反应器缓冲区4，其下面为流化反应区5，该区包括好氧区和缺氧区。
所述生物载体分离器为迷宫型，由三层相互交错的三角形反射锥6构成，反射锥6限制流化载体7通过，用于将悬浮流化载体7限制在好氧反应区，防止载体和附着在载体上的微生物进入分离区发生流失，以保持生物反应器中的生物量，同时使液体部分进入缺氧反应区，部分进入分离区分别进行反硝化和固液分离；好氧区的气体从高效分离区3排出反应器。
本发明的有益效果是采用迷宫型载体分离器对附着有生物膜的流化载体进行分离，将大大降低生物载体的流失率。同时避免了生物载体进入气浮区，保证了气浮对悬浮固体进行高效分离，反应器中的气体从高效分离区自动溢出。该方法提高了固液分离的速度，改善了分离效果。
附图说明
图1为采用迷宫型生物载体分离器的生物流化反应器结构示意图。
图2为迷宫型生物载体分离器结构示意图。
具体实施方式
本发明为用于气提式反应器的一种用于生物流化反应器的迷宫型生物载体分离器，所述迷宫型生物载体分离器1由三层相互交错的三角形反射锥6构成，安装在反应器中部，反应器上部为气浮分离器2，气浮分离器2周围为高效分离区3，迷宫型载体分离器1的上下两边为反应器缓冲区4，其下面为流化反应区5，该区包括好氧区和缺氧区。反射锥6限制流化载体7通过，用于将悬浮流化状态的生物载体7限制在好氧反应区，防止生物载体和附着在载体上的微生物进入分离区发生流失，以保持反应器中的微生物量，同时使液体部分进入缺氧区，部分进入分离区分别进行反硝化和固液分离；好氧区的气体从高效分离区3排出反应器(如图1、图2所示)。
迷宫型生物载体分离器1的基本分离原理为：上升的生物载体7首先到达分离器1最下面一层，若碰到反射锥6下面的平面则改变向上的方向，随混合液进入下降区从而达到分离的目的，若刚好穿过最下面一层反射锥6的间隔，向上则碰到分离器中间一层反射锥6下面的平面从而起到分离作用；若少量生物载体穿过了下面两层反射锥6，则最上面一层反射锥6将进一步分离这少量的流化载体7，从而提高分离器的分离效果。该分离器由三层相互交错的三角形反射锥构成，反射锥底面为平面，起到阻挡和反射载体的作用，上面为三角形斜面，防止载体在其上停留。分离效果不仅与其结构有关，还与颗粒载体特性、进、出水流量、水力停留时间、曝气量等工艺参数和反应器的升流区与降流区面积比有关。此外还受分离器设置位置的影响，即与分离器距升降流区隔板距离以及距上部气浮分离器2的距离有关。这些参数涉及到分离器本身、反应器结构尺寸以及运行参数等多方面，但是它们之间不是不相关的，而是存在着相互之间的关联。
Claims (2)
1.一种用于生物流化反应器的迷宫型生物载体分离器，其特征在于：所述迷宫型生物载体分离器1安装在反应器中部，反应器上部为气浮分离器2，气浮分离器2周围为高效分离区3，迷宫型载体分离器1的上下两边为反应器缓冲区4，其下面为流化反应区5，该区包括好氧区和缺氧区。
2.根据权利要求1所述用于生物流化反应器的迷宫型生物载体分离器，其特征在于：所述生物载体分离器为迷宫型，由三层相互交错的三角形反射锥(6)构成，反射锥(6)限制流化载体(7)通过，用于将悬浮流化载体(7)限制在好氧反应区，防止载体和附着在载体上的微生物进入分离区发生流失，以保持生物反应器中的生物量，同时使液体部分进入缺氧区，部分进入分离区分别进行反硝化和固液分离；好氧区的气体从高效分离区(3)排出反应器。
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