CN201605196U - 内循环ao生物反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及生物反应器，公开了循环AO生物反应器，其包括箱体(1)、曝气头(3)和由垂直与水平面的分隔板(2)上下交错固定形成的曲折流道(4)，曲折流道(4)包括中部垂直直流段(42)、顶部转弯段(41)和底部转弯段(43)，曝气头(3)设于曲折流道(4)的底部转弯段(43)。所述中部垂直直流段(42)设有流动内循环装置，流动内循环装置包括垂直设于分隔板(2)上的导流板(5)，导流板(5)将中部垂直直流段(42)分隔为上下不等宽的导流通道(6)。所述导流板(5)为微生物挂膜载体。按照本实用新型的技术方案，可有效提高曝气和生物降解的双重效率。

Description

内循环AO生物反应器

技术领域

本实用新型涉及生物反应器，尤其涉及内循环AO生物反应器。

背景技术

AO生物反应器以其流程简单、以原水为碳源、脱氮除磷效果明显以及运行和建设费用相对较低的特点，在各种工业废水和生活污水的处理中得到较为广泛的应用。同时，该工艺还可以与膜工艺相结合，形成用于废水回用的膜生物反应器，为节约水资源和降低污染物排放都具有相当的价值。

但是因为工艺本身的特征，该工艺存在如下的固有缺陷：为达到排放标准A段和O段都需要相当的水力停留时间，从而造成该工艺占地面积较大的固有缺陷。随着废水排放量的增加和土地资源紧缺形势的加剧，这些都会直接限制该工艺的应用；O段在应用过程中需要持续曝气，传统工艺这一段的效率存在较大的强化空间，或者说传统工艺存在运行能耗高的固有缺陷，节能减排是可持续性发展的必然要求和企业提高核心竞争力的重要手段，运行能耗相对较高的缺陷也是制约废水AO生物处理工艺的一个主要问题。如何在提高反应效率、降低运行能耗和水力停留时间的前提下，推广废水AO生物处理工艺的应用，以及如何改建现有的工艺流程，是急需解决的问题。

针对传统的废水AO生物处理工艺存在的占地面积大、运行能耗高的问题，本研究通过引进合理的流场组织优化技术和工艺，从提高曝气效率以及好氧生物降解效率的角度出发，达到降低O段工艺的水力停留时间的目的，有效改善传统废水AO生物处理工艺的固有缺陷，为该工艺更为广泛的应用奠定坚实的技术基础。

名称为“一种气升式折流内循环生物反应器”，申请人为“上海师范大学”，申请日为“2008年10月27日”，申请号为“200810201804.2”，公开日为“2009年3月18日”，公开号为“CN 101386446A”的中国发明专利公开了一种内循环生物反应器，其在一个左右方向长的矩形箱体内，由一水平分隔板分隔成上方的平流区和下方的折流区，分隔板的宽度与箱体等宽，分隔板的左、右两端分别与箱体的左、右侧壁留有间隙；在折流区的下部右侧壁开设进水口，在平流区的右侧壁开设出水口；在折流区内，由箱体底板向上，由分隔板向下交替伸出宽度与箱体宽度相等，高度低于底板至分隔板下板面距离的折流板，形成从右至左一条呈多个连贯横S的曲折流道；在折流区内，在前和/或后面板上，在右侧1/3处的下方开设补料口，在左侧1/3处的中部开设监测与取样口；在箱体的左侧外部配置充氧泵，充氧泵的曝气头接入折流区的左侧下部；在箱体底板开设数个排放口。

上述专利已改变了流体的走向，从传统的水平流动变为垂直的翻滚流动，在一定程度上已提高了曝气效率和好氧生物降解效率，但是未在流道内进行流动组织，且未进行分段曝气，曝气效率和好氧生物降解效率还有待提高。

发明内容

本实用新型针对现有技术中存在的在流道内进行流动组织，且未进行分段曝气，曝气效率和好氧生物降解效率低的不足，提供了一种在流道内进行流动组织，且进行分段曝气，曝气效率和好氧生物降解效率高的内循环AO生物反应器。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

内循环AO生物反应器，包括箱体、曝气头和由垂直与水平面的分隔板上下交错固定形成的曲折流道，曲折流道包括中部垂直直流段、顶部转弯段和底部转弯段，曝气头设于曲折流道的底部转弯段。

在O段工艺流程中采用上下翻滚分段曝气式的反应形式，每个翻滚曝气的工艺区段都有自身的停留时间要求，废水在每一段工艺中都可以与生物有效混合并反应，工艺本身具有较高的抗冲击负荷的能力，出水水质相对稳定，这是与水平折流反应方式的一个重要差别，水平折流式反应装置存在主流容易短流，杂质由于其对流体流动的特性被主体流动带至出水段，造成出水水质的波动，同时也是由于这个原因，水平折流式工艺存在抗冲击负荷能力低的缺陷。

作为优选，所述中部垂直直流段设有流动内循环装置，流动内循环装置包括垂直设于分隔板上的导流板，导流板将中部垂直直流段分隔为上下不等宽的导流通道。

在O段工艺流程中采用上下翻滚分段曝气方式，结合其优点，结合流动的被动控制技术，进一步在各翻滚曝气段中引入流动内循环装置，充分利用曝气过程中气流向上流动过程的诱发能力，以及该装置不同局部流动压力和速度的差异，在装置周围形成涡流。这些旋涡的存在有两个重要的作用：首先，小的气泡具有较强的流动跟随特性，会随着旋涡在流程中往复运动，达到延长曝气时间的作用；其次，这些旋涡的存在为生物与营养物之间的传质和反应过程了良好的水力环境，生物和杂质可以充分接触，减少局部界面短流的可能，为每一段生物降解效率的提高，奠定流动环境的基础。

作为优选，所述导流板为微生物挂膜载体。

流动内循环装置应该是有利于微生物挂膜的原材料，也就是说所选用的流动内循环装置在进行流动组织的同时，还需要同时承担微生物挂膜载体的任务，在其表面形成生物膜，在优良的传质环境中，充分利用生物膜处理的优势，从而将流场组织优化技术和强化生物降解的生物膜技术良好的结合起来，在提高曝气效率的同时，强化生物降解，这是本发明的核心内容。

作为优选，相邻导流板在平行于分隔板方向的垂直截面为八字形。

八字形排列，更易形成局部流动压力和速度差，在装置周围形成涡流。

作为优选，四块导流板形成中心不相交的“X”形导流单元。导流单元水平成行垂直成列设于曲折流道的中部垂直直流段。

曲折流道的中部垂直直流段被分隔为若干上下不等宽的导流通道，更易形成局部流动压力和速度差，在装置周围形成涡流。从而有效提高曝气和生物降解的双重效率。

按照本实用新型的技术方案，可有效提高曝气和生物降解的双重效率。

废水的AO生物处理过程是一个典型的、复杂的多相流动过程，生物的降解过程和废水的流动过程相互耦合，曝气效率和废水的生物降解效率对流动环境具有强烈的依赖性。或者说适当的流场组织优化技术的引进必然可以改善曝气和生物降解的双重效率，这将从两个方面为废水AO生物处理工艺的应用提供技术支持。其一，针对原有的废水AO生物处理工艺流程，通过适当的结构改进，可以大大提高流程的处理容量，并降低处理的运行能耗；其二，对于全新工艺的建设，从设计角度就可以进行优化。

本实用新型所采用的流程组织优化技术是在不增加外部能耗的前提下，依托原有工艺流程来开展的，复合节能减排的基本要求。该技术的主要内容是在O段工艺中引进流动的被动控制技术，充分利用曝气的能量在提高曝气效率的同时，为生物降解的传质和反应过程提供优良水力环境，来提高曝气和生物降解的双重效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为图1中A-A示意图。

图3为导流单元的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

实施例

内循环AO生物反应器，包括箱体1、曝气头3和由垂直与水平面的分隔板2上下交错固定形成的曲折流道4，曲折流道4包括中部垂直直流段42、顶部转弯段41和底部转弯段43，曝气头3设于曲折流道4的底部转弯段43。所述中部垂直直流段42设有流动内循环装置，流动内循环装置包括垂直设于分隔板2上的导流板5，导流板5将中部垂直直流段42分隔为上下不等宽的导流通道6。所述导流板5为微生物挂膜载体。相邻导流板5在平行于分隔板2方向的垂直截面为八字形。四块导流板5形成中心不相交的“X”形导流单元7，导流单元7水平成行竖直成列设于曲折流道4的中部垂直直流段42。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。

Claims (5)

1.内循环AO生物反应器，包括箱体(1)、曝气头(3)和由垂直与水平面的分隔板(2)上下交错固定形成的曲折流道(4)，曲折流道(4)包括中部垂直直流段(42)、顶部转弯段(41)和底部转弯段(43)，其特征在于：曝气头(3)设于曲折流道(4)的底部转弯段(43)。

2.根据权利要求1所述内循环AO生物反应器，其特征在于：所述中部垂直直流段(42)设有流动内循环装置，流动内循环装置包括垂直设于分隔板(2)上的导流板(5)，导流板(5)将中部垂直直流段(42)分隔为上下不等宽的导流通道(6)。

3.根据权利要求2所述内循环AO生物反应器，其特征在于：所述导流板(5)为微生物挂膜载体。

4.根据权利要求2或3所述内循环AO生物反应器，其特征在于：相邻导流板(5)在平行于分隔板(2)方向的垂直截面为八字形。

5.根据权利要求4所述内循环AO生物反应器，其特征在于：四块导流板(5)形成中心不相交的“X”形导流单元(7)，导流单元(7)水平成行竖直成列设于曲折流道(4)的中部垂直直流段(42)。

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