CN204848406U - 多级动态生物膜反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种多级动态生物膜反应器，其涉及一种应用于污水处理的生物反应器，多级动态生物膜反应器主要由生物反应池部件、筛板支架部件、筛板部件、反冲洗进水管支架部件、反冲洗管部件、上轴承部件、下轴承部件、进水管、出水管、填料组成。多级动态生物膜反应器的生物反应池部件由若干个生物反应池排列在一起，使填料层灵活分配到各个生物反应池中，降低各个生物反应池的填料层高度。多级动态生物膜反应器的各个生物反应池中安装有反冲洗管部件，采用水力冲击填料层和搅拌填料层的两种清洗措施，使填料层易于清洗。

Description

多级动态生物膜反应器

技术领域

本发明是一种多级动态生物膜反应器，其涉及一种应用于污水处理的生物反应器，特别是涉及一种多级动态生物膜反应器。

背景技术

传统污水处理工艺中，在好氧生物反应器或缺氧生物反应器或厌氧生物反应器的出水处，配置以二沉池作为泥水分离装置。二沉池存在出水质量不稳定、占地面积大等缺点。在水处理设备中有利用深层过滤原理去除水中悬浮物的砂滤器，和利用微生物去除水中有机物的生物膜反应器。砂滤器里装填的是滤料，是深层过滤的介质。生物膜反应器里装填的是填料，用于附着微生物。传统的污水处理工艺中，唯一能够进行生物降解和截留悬浮物的设备是曝气生物滤池，曝气生物滤池要求其进水中的悬浮物含量控制在一定范围内，需要采用对悬浮物有较高处理效果的预处理设备。曝气生物滤池进水的悬浮物浓度若太高，容易引起滤料结团、堵塞。曝气生物滤池的生物膜只能自行脱落，剩余污泥不易排走，滞留在滤料之间易引起水质恶化，影响处理效果。

砂滤器和生物膜反应器有一个共性，就是滤料或填料需要反清洗，砂滤器的滤料需要清洗截留的水中悬浮物，生物膜反应器的填料不仅需要清洗截留的水中悬浮物，还需要清洗微生物死亡后脱落的生物膜。为了解决污水处理系统的生物反应效率和稳定的出水质量的矛盾，可以在好氧生物反应器或缺氧生物反应器或厌氧生物反应器的后面配置生物膜反应器。生物膜反应器用于截留出水中的悬浮物和去除出水中残余的有机物。由于生物膜反应器的填料层高度与出水质量正相关，而填料层高度与填料的清洗效果负相关，所以一种能够有效分配填料层高度并且易于清洗的生物膜反应器是该工艺的关键设备。

发明内容

本发明的目的是克服传统污水处理系统中生物膜反应器不易清洗的缺陷，提供一种能够有效分配填料层高度并且易于清洗的多级动态生物膜反应器。本发明的实施方案如下：

本发明总的特征是多级动态生物膜反应器主要由生物反应池部件、筛板支架部件、筛板部件、反冲洗进水管支架部件、反冲洗管部件、上轴承部件、下轴承部件、进水管、出水管、填料组成。生物反应池部件由若干个生物反应池排列在一起，按照排列的位置分别称为一级生物反应池、二级生物反应池，每一个生物反应池内壁安装有筛板支架部件，筛板部件安装在筛板支架部件上，每一个生物反应池池底安装有下轴承部件，筛板支架部件中间安装有上轴承部件，反冲洗管部件安装在下轴承部件和上轴承部件之间，上轴承部件的上端有反冲洗进水管，每一个生物反应池内壁的上侧安装有反冲洗进水管支架部件，反冲洗进水管固定在反冲洗进水管支架部件上，每一个生物反应池内壁筛板部件向下的空间装填有填料，每一个生物反应池内壁有一个进水分配通道，分别称为一级进水分配通道、二级进水分配通道，进水管安装在一级进水分配通道的上端面，二级进水分配通道与一级生物反应池之间的池壁上有一个一级出水孔，出水管安装在二级生物反应池的池壁上。

每一个生物反应池的材质是钢筋混凝土，或者是玻璃钢，或者是不锈钢，或者是碳钢。每一个生物反应池的水平截面是矩形，若干个生物反应池排列在一起，按照排列的位置分别称为一级生物反应池、二级生物反应池。一级生物反应池内壁有一个一级进水分配通道，进水管安装在一级进水分配通道的上端面，一级进水分配通道的上端面高于一级生物反应池内腔的一级生物反应池液位，并且，一级进水分配通道的上端面高于一级进水分配通道内腔的一级进水液位，一级进水分配通道的下端面与一级生物反应池池底之间有一段距离，使一级进水分配通道内腔与一级生物反应池内腔相连通。

二级生物反应池内壁有一个二级进水分配通道，二级进水分配通道与一级生物反应池之间的池壁上有一个一级出水孔，二级进水分配通道的上端面高于一级生物反应池内腔的一级生物反应池液位，二级进水分配通道的下端面与二级生物反应池池底之间有一段距离，使二级进水分配通道内腔与二级生物反应池内腔相连通。出水管安装在二级生物反应池的池壁上，出水管的水平高度低于一级出水孔的水平高度。

每一个生物反应池内壁安装有筛板支架部件，筛板支架部件主要由固定圈、筛板支架、筛板横梁组成。固定圈截面呈T字形，固定圈呈半封闭的矩形，固定圈安装在生物反应池内壁，固定圈的水平高度低于出水管的水平高度，固定圈在进水分配通道内壁处断开。固定圈上有若干个内螺纹孔。固定圈上焊接有若干个筛板支架，筛板支架由角钢制成，筛板支架上有若干个内螺纹孔。筛板横梁由角钢制成，筛板横梁上有若干个内螺纹孔和若干个螺钉孔。筛板横梁通过螺钉固定在筛板支架上。

筛板部件由若干个筛板组成，筛板的中间是筛孔区，筛板的周围有若干个螺钉孔，通过螺钉把筛板部件安装在筛板支架部件上。

每一个生物反应池内壁筛板部件向下的空间装填有填料，填料采用轻质填料，填料密度小于池水，在浮力的作用下，填料堆积在筛板部件向下的空间形成填料层。填料层下端面与生物反应池池底之间有一段距离，该距离大于填料层高度的三分之一。

每一个生物反应池池底安装有下轴承部件，下轴承部件主要由轴承套、轴承套固定管、筋板、下固定板组成。下固定板呈矩形，下固定板周围有若干个螺钉孔，轴承套固定管呈圆筒形，一个轴承套固定管焊接在下固定板的上表面，若干个筋板焊接在轴承套固定管外表面与下固定板上表面的夹角处。

轴承套呈圆筒形，轴承套沿着轴线方向有轴承套轴孔，轴承套一端的外表面有轴承套凸台。一个轴承套采用过盈配合的方式安装在下轴承部件的轴承套固定管中。

每一个筛板支架部件中间安装有上轴承部件，上轴承部件主要由轴承套、轴承套固定管、筋板、上固定板、反冲洗进水管组成。上固定板呈矩形，上固定板中间有一个通孔，上固定板周围有若干个螺钉孔，反冲洗进水管一端有一个法兰，反冲洗进水管另一端焊接在上固定板中间的通孔中，轴承套固定管呈圆筒形，一个轴承套固定管焊接在上固定板的下表面，若干个筋板焊接在轴承套固定管外表面与上固定板下表面的夹角处。一个轴承套采用过盈配合的方式安装在上轴承部件的轴承套固定管中。

反冲洗管部件主要由喷嘴、管堵、下止退环、中心管、三通、连接支管、上止退环、固定筋、反冲洗支管组成。中心管由若干个管子和若干个三通焊接在一起，中心管上端是上轴头，上轴头下端焊接有上止退环，中心管下端是下轴头，下轴头内壁焊接有管堵，下轴头上端焊接有下止退环。中心管的周围有若干个反冲洗支管，反冲洗支管由二个管子和一个三通焊接在一起，反冲洗支管上端内壁焊接有管堵，反冲洗支管下端内壁焊接有管堵，反冲洗支管上焊接有若干个喷嘴，反冲洗支管中间的三通通过连接支管与中心管的一个三通焊接在一起，反冲洗支管上若干个喷嘴的轴线与连接支管的轴线呈一定夹角。若干个反冲洗支管上所有喷嘴的方向均沿着顺时针方向或者逆时针方向。相邻两个反冲洗支管的上端和下端用固定筋焊接在一起。

反冲洗管部件的上轴头安装在上轴承部件的轴承套中，反冲洗管部件的下轴头安装在下轴承部件的轴承套中，在外力作用下，反冲洗管部件可以在下轴承部件和上轴承部件之间旋转。

每一个生物反应池内壁的上侧安装有反冲洗进水管支架部件，反冲洗进水管支架部件主要由进水管支架、进水管横梁、U形螺栓组成。进水管支架由角钢制成，进水管支架上有若干个内螺纹孔，进水管支架固定在生物反应池内壁的上侧。进水管横梁由角钢制成，进水管横梁上有若干个螺钉孔。进水管横梁通过螺钉固定在进水管支架上。通过U形螺栓，把反冲洗进水管固定在反冲洗进水管支架部件的进水管横梁上。

多级动态生物膜反应器的挂膜过程是：

池水从进水管流入一级进水分配通道内腔，池水穿过一级进水分配通道下端面进入填料层下端面以下的一级生物反应池的下腔，池水向上穿过填料层，池水中一部分悬浮物和微生物被填料层拦截，填料层中的微生物把池水中的有机物分解，微生物附着在填料表面，产成生物膜，生物膜在填料层中形成立体网络。

池水继续穿过筛板中间的筛孔区，进入筛板部件以上的一级生物反应池的上腔，当一级生物反应池液位高于一级出水孔的水平高度时，一级生物反应池上腔的池水穿过一级出水孔流入二级进水分配通道内腔，池水穿过二级进水分配通道下端面进入填料层下端面以下的二级生物反应池的下腔，池水向上穿过填料层，池水中一部分悬浮物和微生物被填料层拦截，填料层中的微生物把池水中的有机物分解，微生物附着在填料表面，生成生物膜，生物膜在填料层中形成立体网络。

池水继续穿过筛板中间的筛孔区，进入筛板部件以上的二级生物反应池的上腔，当二级生物反应池液位高于出水管的水平高度时，二级生物反应池上腔的池水通过出水管排出多级动态生物膜反应器。多级动态生物膜反应器挂膜过程产生的出水质量无法达到排放标准，应该回流至污水处理系统中多级动态生物膜反应器的前级设备。

多级动态生物膜反应器的运行过程是：

随着多级动态生物膜反应器挂膜成功，池水穿过填料层的阻力增大，一级进水液位的水平高度逐渐上升，直至一级进水液位与一级生物反应池液位的液位差能够克服池水穿过填料层的阻力，同时，二级进水液位的水平高度逐渐上升，直至二级进水液位与二级生物反应池液位的液位差能够克服池水穿过填料层的阻力，多级动态生物膜反应器进入运行状态。

池水从进水管流入一级进水分配通道内腔，池水穿过一级进水分配通道下端面进入填料层下端面以下的一级生物反应池的下腔，池水向上穿过填料层，填料层中的生物膜拦截池水中一部分悬浮物，并分解一部分有机物。池水继续穿过筛板中间的筛孔区，进入筛板部件以上的一级生物反应池的上腔。

一级生物反应池上腔的池水穿过一级出水孔流入二级进水分配通道内腔，池水穿过二级进水分配通道下端面进入填料层下端面以下的二级生物反应池的下腔，池水向上穿过填料层，填料层中的生物膜拦截池水中一部分悬浮物，并分解一部分有机物。池水继续穿过筛板中间的筛孔区，进入筛板部件以上的二级生物反应池的上腔。二级生物反应池上腔的池水通过出水管排出多级动态生物膜反应器。多级动态生物膜反应器运行过程产生的出水质量能够达到排放标准，出水可以作为中水循环利用。

多级动态生物膜反应器的反冲洗过程是：

随着填料层中生物膜拦截的悬浮物增多，以及生物膜老化脱落，池水穿过填料层的阻力逐渐增大，一级进水液位的水平高度逐渐上升，直至一级进水液位的水平高度达到一级进水分配通道的上端面，此时进入多级动态生物膜反应器的反冲洗状态。

关闭进水管上安装的阀门，打开反冲洗进水管上安装的阀门，起动反冲洗水泵。反冲洗水从反冲洗进水管进入反冲洗管部件中，反冲洗水从中心管分别穿过若干个连接支管分配至若干个反冲洗支管中，反冲洗水从所有的喷嘴中喷射出来，反冲洗水冲击填料层，使填料层向下膨胀，并使填料颗粒无序扰动。反冲洗水同时推动反冲洗管部件沿着反冲洗管部件旋转方向旋转，反冲洗管部件充当搅拌器作用，填料颗粒相互摩擦，把附着在填料表面的悬浮物和老化的生物膜剥离下来，反冲洗水穿过一级出水孔、二级进水分配通道和出水管排出多级动态生物膜反应器。多级动态生物膜反应器反冲洗过程产生的出水质量无法达到排放标准，应该回流至污水处理系统中多级动态生物膜反应器的前级设备。

多级动态生物膜反应器的反冲洗过程结束后，关闭反冲洗进水管上安装的阀门，停止反冲洗水泵，开启进水管上安装的阀门，轻质填料漂浮到筛板部件的下表面，重新堆积成填料层。此时，填料层中只有少量的悬浮物和微生物均匀分布在填料层中，池水中一部分悬浮物和微生物被填料层拦截，填料层中的微生物把池水中的有机物分解，微生物附着在填料表面，生成生物膜，使多级动态生物膜反应器进入下一个循环的挂膜过程。

多级动态生物膜反应器的生物反应池部件由若干个生物反应池排列在一起，使填料层灵活分配到各个生物反应池中，降低各个生物反应池的填料层高度。多级动态生物膜反应器的各个生物反应池中安装有反冲洗管部件，采用水力冲击填料层和搅拌填料层的两种清洗措施，使填料层易于清洗。

附图说明

说明书附图是多级动态生物膜反应器的示意图和结构图。其中图1是多级动态生物膜反应器的工作流程示意图。图2是多级动态生物膜反应器的反向冲洗流程示意图。图3是多级动态生物膜反应器的轴测图。图4是多级动态生物膜反应器的轴测剖视图。图5是生物反应池部件的轴测剖视图。图6是每一级生物反应池内壁安装的零部件，包括筛板支架部件、筛板部件、反冲洗管支架部件、反冲洗管部件、上轴承部件、下轴承部件。图7是筛板支架部件轴测图。图8是筛板部件轴测图。图9是反冲洗管部件与下轴承部件和上轴承部件的装配关系的轴测图。图10是反冲洗管部件的轴测图。图11是反冲洗进水管支架部件的轴测图。图12是上轴承部件的轴测剖视图。图13是下轴承部件的轴测图。图14是轴承套的轴测图。

图1至图5绘制的多级动态生物膜反应器的生物反应池共有两个，是两级动态生物膜反应器。

图中标注有一级进水分配通道1、一级生物反应池2、反冲洗管部件3、下轴承部件4、填料层下端面5、二级进水分配通道6、二级生物反应池7、筛板支架部件8、上轴承部件9、筛板部件10、反冲洗进水管支架部件11、池水12、进水管13、一级进水液位14、反冲洗进水管15、反冲洗水16、一级生物反应池液位17、一级出水孔18、二级进水液位19、二级生物反应池液位20、出水管21、反冲洗管部件旋转方向22、喷嘴23、筛板支架24、筛板横梁25、筛板26、管堵27、下轴头28、下止退环29、中心管30、三通31、连接支管32、上止退环33、上轴头34、固定筋35、反冲洗支管36、进水管支架37、进水管横梁38、U形螺栓39、轴承套40、轴承套固定管41、筋板42、上固定板43、下固定板44、固定圈45。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步叙述。

参照图1、图2、图3、图4、图5和图6，多级动态生物膜反应器主要由生物反应池部件、筛板支架部件8、筛板部件10、反冲洗进水管支架部件11、反冲洗管部件3、上轴承部件9、下轴承部件4、进水管13、出水管21、填料组成。生物反应池部件由若干个生物反应池排列在一起，按照排列的位置分别称为一级生物反应池2、二级生物反应池7，每一个生物反应池内壁安装有筛板支架部件8，筛板部件10安装在筛板支架部件8上，每一个生物反应池池底安装有下轴承部件4，筛板支架部件8中间安装有上轴承部件9，反冲洗管部件3安装在下轴承部件4和上轴承部件9之间，上轴承部件9的上端有反冲洗进水管15，每一个生物反应池内壁的上侧安装有反冲洗进水管支架部件11，反冲洗进水管15固定在反冲洗进水管支架部件11上，每一个生物反应池内壁筛板部件10向下的空间装填有填料，每一个生物反应池内壁有一个进水分配通道，分别称为一级进水分配通道1、二级进水分配通道6，进水管13安装在一级进水分配通道1的上端面，二级进水分配通道6与一级生物反应池2之间的池壁上有一个一级出水孔18，出水管21安装在二级生物反应池7的池壁上。

每一个生物反应池的材质是钢筋混凝土，或者是玻璃钢，或者是不锈钢，或者是碳钢。每一个生物反应池的水平截面是矩形，若干个生物反应池排列在一起，按照排列的位置分别称为一级生物反应池2、二级生物反应池7。一级生物反应池2内壁有一个一级进水分配通道1，进水管13安装在一级进水分配通道1的上端面，一级进水分配通道1的上端面高于一级生物反应池2内腔的一级生物反应池液位17，并且，一级进水分配通道1的上端面高于一级进水分配通道1内腔的一级进水液位14，一级进水分配通道1的下端面与一级生物反应池2池底之间有一段距离，使一级进水分配通道1内腔与一级生物反应池2内腔相连通。

二级生物反应池7内壁有一个二级进水分配通道6，二级进水分配通道6与一级生物反应池2之间的池壁上有一个一级出水孔18，二级进水分配通道6的上端面高于一级生物反应池2内腔的一级生物反应池液位17，二级进水分配通道6的下端面与二级生物反应池7池底之间有一段距离，使二级进水分配通道6内腔与二级生物反应池7内腔相连通。出水管21安装在二级生物反应池7的池壁上，出水管21的水平高度低于一级出水孔18的水平高度。

参照图4、图6至图14，每一个生物反应池内壁安装有筛板支架部件8，筛板支架部件8主要由固定圈45、筛板支架24、筛板横梁25组成。固定圈45截面呈T字形，固定圈45呈半封闭的矩形，固定圈45安装在生物反应池内壁，固定圈45的水平高度低于出水管21的水平高度，固定圈45在进水分配通道内壁处断开。固定圈45上有若干个内螺纹孔。固定圈45上焊接有若干个筛板支架24，筛板支架24由角钢制成，筛板支架24上有若干个内螺纹孔。筛板横梁25由角钢制成，筛板横梁25上有若干个内螺纹孔和若干个螺钉孔。筛板横梁25通过螺钉固定在筛板支架24上。

筛板部件10由若干个筛板26组成，筛板26的中间是筛孔区，筛板26的周围有若干个螺钉孔，通过螺钉把筛板部件10安装在筛板支架部件8上。

每一个生物反应池内壁筛板部件10向下的空间装填有填料，填料采用轻质填料，填料密度小于池水12，在浮力的作用下，填料堆积在筛板部件10向下的空间形成填料层。填料层下端面5与生物反应池池底之间有一段距离，该距离大于填料层高度的三分之一。

每一个生物反应池池底安装有下轴承部件4，下轴承部件4主要由轴承套40、轴承套固定管41、筋板42、下固定板44组成。下固定板44呈矩形，下固定板44周围有若干个螺钉孔，轴承套固定管41呈圆筒形，一个轴承套固定管41焊接在下固定板44的上表面，若干个筋板42焊接在轴承套固定管41外表面与下固定板44上表面的夹角处。

轴承套40呈圆筒形，轴承套40沿着轴线方向有轴承套轴孔，轴承套40一端的外表面有轴承套凸台。一个轴承套40采用过盈配合的方式安装在下轴承部件4的轴承套固定管41中。

每一个筛板支架部件8中间安装有上轴承部件9，上轴承部件9主要由轴承套40、轴承套固定管41、筋板42、上固定板43、反冲洗进水管15组成。上固定板43呈矩形，上固定板43中间有一个通孔，上固定板43周围有若干个螺钉孔，反冲洗进水管15一端有一个法兰，反冲洗进水管15另一端焊接在上固定板43中间的通孔中，轴承套固定管41呈圆筒形，一个轴承套固定管41焊接在上固定板43的下表面，若干个筋板42焊接在轴承套固定管41外表面与上固定板43下表面的夹角处。一个轴承套40采用过盈配合的方式安装在上轴承部件9的轴承套固定管41中。

反冲洗管部件3主要由喷嘴23、管堵27、下止退环29、中心管30、三通31、连接支管32、上止退环33、固定筋35、反冲洗支管36组成。中心管30由若干个管子和若干个三通31焊接在一起，中心管30上端是上轴头34，上轴头34下端焊接有上止退环33，中心管30下端是下轴头28，下轴头28内壁焊接有管堵27，下轴头28上端焊接有下止退环29。中心管30的周围有若干个反冲洗支管36，反冲洗支管36由二个管子和一个三通31焊接在一起，反冲洗支管36上端内壁焊接有管堵27，反冲洗支管36下端内壁焊接有管堵27，反冲洗支管36上焊接有若干个喷嘴23，反冲洗支管36中间的三通31通过连接支管32与中心管30的一个三通31焊接在一起，反冲洗支管36上若干个喷嘴23的轴线与连接支管32的轴线呈一定夹角。若干个反冲洗支管36上所有喷嘴23的方向均沿着顺时针方向或者逆时针方向。相邻两个反冲洗支管36的上端和下端用固定筋35焊接在一起。

反冲洗管部件3的上轴头34安装在上轴承部件9的轴承套40中，反冲洗管部件3的下轴头28安装在下轴承部件4的轴承套40中，在外力作用下，反冲洗管部件3可以在下轴承部件4和上轴承部件9之间旋转。

每一个生物反应池内壁的上侧安装有反冲洗进水管支架部件11，反冲洗进水管支架部件11主要由进水管支架37、进水管横梁38、U形螺栓39组成。进水管支架37由角钢制成，进水管支架37上有若干个内螺纹孔，进水管支架37固定在生物反应池内壁的上侧。进水管横梁38由角钢制成，进水管横梁38上有若干个螺钉孔。进水管横梁38通过螺钉固定在进水管支架37上。通过U形螺栓39，把反冲洗进水管15固定在反冲洗进水管支架部件11的进水管横梁38上。

参照图1，多级动态生物膜反应器的挂膜过程是：

池水12从进水管13流入一级进水分配通道1内腔，池水12穿过一级进水分配通道1下端面进入填料层下端面5以下的一级生物反应池2的下腔，池水12向上穿过填料层，池水12中一部分悬浮物和微生物被填料层拦截，填料层中的微生物把池水12中的有机物分解，微生物附着在填料表面，产成生物膜，生物膜在填料层中形成立体网络。

池水12继续穿过筛板26中间的筛孔区，进入筛板部件10以上的一级生物反应池2的上腔，当一级生物反应池液位17高于一级出水孔18的水平高度时，一级生物反应池2上腔的池水12穿过一级出水孔18流入二级进水分配通道6内腔，池水12穿过二级进水分配通道6下端面进入填料层下端面5以下的二级生物反应池7的下腔，池水12向上穿过填料层，池水12中一部分悬浮物和微生物被填料层拦截，填料层中的微生物把池水12中的有机物分解，微生物附着在填料表面，生成生物膜，生物膜在填料层中形成立体网络。

池水12继续穿过筛板26中间的筛孔区，进入筛板部件10以上的二级生物反应池7的上腔，当二级生物反应池液位20高于出水管21的水平高度时，二级生物反应池7上腔的池水12通过出水管21排出多级动态生物膜反应器。多级动态生物膜反应器挂膜过程产生的出水质量无法达到排放标准，应该回流至污水处理系统中多级动态生物膜反应器的前级设备。

参照图1，多级动态生物膜反应器的运行过程是：

随着多级动态生物膜反应器挂膜成功，池水12穿过填料层的阻力增大，一级进水液位14的水平高度逐渐上升，直至一级进水液位14与一级生物反应池液位17的液位差能够克服池水12穿过填料层的阻力，同时，二级进水液位19的水平高度逐渐上升，直至二级进水液位19与二级生物反应池液位20的液位差能够克服池水12穿过填料层的阻力，多级动态生物膜反应器进入运行状态。

池水12从进水管13流入一级进水分配通道1内腔，池水12穿过一级进水分配通道1下端面进入填料层下端面5以下的一级生物反应池2的下腔，池水12向上穿过填料层，填料层中的生物膜拦截池水12中一部分悬浮物，并分解一部分有机物。池水12继续穿过筛板26中间的筛孔区，进入筛板部件10以上的一级生物反应池2的上腔。

一级生物反应池2上腔的池水12穿过一级出水孔18流入二级进水分配通道6内腔，池水12穿过二级进水分配通道6下端面进入填料层下端面5以下的二级生物反应池7的下腔，池水12向上穿过填料层，填料层中的生物膜拦截池水12中一部分悬浮物，并分解一部分有机物。池水12继续穿过筛板26中间的筛孔区，进入筛板部件10以上的二级生物反应池7的上腔。二级生物反应池7上腔的池水12通过出水管21排出多级动态生物膜反应器。多级动态生物膜反应器运行过程产生的出水质量能够达到排放标准，出水可以作为中水循环利用。

参照图1和图2，多级动态生物膜反应器的反冲洗过程是：

随着填料层中生物膜拦截的悬浮物增多，以及生物膜老化脱落，池水12穿过填料层的阻力逐渐增大，一级进水液位14的水平高度逐渐上升，直至一级进水液位14的水平高度达到一级进水分配通道1的上端面，此时进入多级动态生物膜反应器的反冲洗状态。

关闭进水管13上安装的阀门，打开反冲洗进水管15上安装的阀门，起动反冲洗水泵。反冲洗水16从反冲洗进水管15进入反冲洗管部件3中，反冲洗水16从中心管30分别穿过若干个连接支管32分配至若干个反冲洗支管36中，反冲洗水16从所有的喷嘴23中喷射出来，反冲洗水16冲击填料层，使填料层向下膨胀，并使填料颗粒无序扰动。反冲洗水16同时推动反冲洗管部件3沿着反冲洗管部件旋转方向22旋转，反冲洗管部件3充当搅拌器作用，填料颗粒相互摩擦，把附着在填料表面的悬浮物和老化的生物膜剥离下来，反冲洗水16穿过一级出水孔18、二级进水分配通道6和出水管21排出多级动态生物膜反应器。多级动态生物膜反应器反冲洗过程产生的出水质量无法达到排放标准，应该回流至污水处理系统中多级动态生物膜反应器的前级设备。

多级动态生物膜反应器的反冲洗过程结束后，关闭反冲洗进水管15上安装的阀门，停止反冲洗水泵，开启进水管13上安装的阀门，轻质填料漂浮到筛板部件10的下表面，重新堆积成填料层。此时，填料层中只有少量的悬浮物和微生物均匀分布在填料层中，池水12中一部分悬浮物和微生物被填料层拦截，填料层中的微生物把池水12中的有机物分解，微生物附着在填料表面，生成生物膜，使多级动态生物膜反应器进入下一个循环的挂膜过程。

多级动态生物膜反应器的生物反应池部件由若干个生物反应池排列在一起，使填料层灵活分配到各个生物反应池中，降低各个生物反应池的填料层高度。多级动态生物膜反应器的各个生物反应池中安装有反冲洗管部件3，采用水力冲击填料层和搅拌填料层的两种清洗措施，使填料层易于清洗。

Claims (1)

1.一种多级动态生物膜反应器，其特征在于多级动态生物膜反应器主要由生物反应池部件、筛板支架部件(8)、筛板部件(10)、反冲洗进水管支架部件(11)、反冲洗管部件(3)、上轴承部件(9)、下轴承部件(4)、进水管(13)、出水管(21)、填料组成；生物反应池部件由若干个生物反应池排列在一起，按照排列的位置分别称为一级生物反应池(2)、二级生物反应池(7)，每一个生物反应池内壁安装有筛板支架部件(8)，筛板部件(10)安装在筛板支架部件(8)上，每一个生物反应池池底安装有下轴承部件(4)，筛板支架部件(8)中间安装有上轴承部件(9)，反冲洗管部件(3)安装在下轴承部件(4)和上轴承部件(9)之间，上轴承部件(9)的上端有反冲洗进水管(15)，每一个生物反应池内壁的上侧安装有反冲洗进水管支架部件(11)，反冲洗进水管(15)固定在反冲洗进水管支架部件(11)上，每一个生物反应池内壁筛板部件(10)向下的空间装填有填料，每一个生物反应池内壁有一个进水分配通道，分别称为一级进水分配通道(1)、二级进水分配通道(6)，进水管(13)安装在一级进水分配通道(1)的上端面，二级进水分配通道(6)与一级生物反应池(2)之间的池壁上有一个一级出水孔(18)，出水管(21)安装在二级生物反应池(7)的池壁上；

每一个生物反应池的材质是钢筋混凝土，或者是玻璃钢，或者是不锈钢，或者是碳钢；每一个生物反应池的水平截面是矩形，若干个生物反应池排列在一起，按照排列的位置分别称为一级生物反应池(2)、二级生物反应池(7)；一级生物反应池(2)内壁有一个一级进水分配通道(1)，进水管(13)安装在一级进水分配通道(1)的上端面，一级进水分配通道(1)的上端面高于一级生物反应池(2)内腔的一级生物反应池液位(17)，并且，一级进水分配通道(1)的上端面高于一级进水分配通道(1)内腔的一级进水液位(14)，一级进水分配通道(1)的下端面与一级生物反应池(2)池底之间有一段距离，使一级进水分配通道(1)内腔与一级生物反应池(2)内腔相连通；

二级生物反应池(7)内壁有一个二级进水分配通道(6)，二级进水分配通道(6)与一级生物反应池(2)之间的池壁上有一个一级出水孔(18)，二级进水分配通道(6)的上端面高于一级生物反应池(2)内腔的一级生物反应池液位(17)，二级进水分配通道(6)的下端面与二级生物反应池(7)池底之间有一段距离，使二级进水分配通道(6)内腔与二级生物反应池(7)内腔相连通；出水管(21)安装在二级生物反应池(7)的池壁上，出水管(21)的水平高度低于一级出水孔(18)的水平高度；

每一个生物反应池内壁安装有筛板支架部件(8)，筛板支架部件(8)主要由固定圈(45)、筛板支架(24)、筛板横梁(25)组成；固定圈(45)截面呈T字形，固定圈(45)呈半封闭的矩形，固定圈(45)安装在生物反应池内壁，固定圈(45)的水平高度低于出水管(21)的水平高度，固定圈(45)在进水分配通道内壁处断开；固定圈(45)上有若干个内螺纹孔；固定圈(45)上焊接有若干个筛板支架(24)，筛板支架(24)由角钢制成，筛板支架(24)上有若干个内螺纹孔；筛板横梁(25)由角钢制成，筛板横梁(25)上有若干个内螺纹孔和若干个螺钉孔；筛板横梁(25)通过螺钉固定在筛板支架(24)上；

筛板部件(10)由若干个筛板(26)组成，筛板(26)的中间是筛孔区，筛板(26)的周围有若干个螺钉孔，通过螺钉把筛板部件(10)安装在筛板支架部件(8)上；

每一个生物反应池内壁筛板部件(10)向下的空间装填有填料，填料采用轻质填料，填料密度小于池水(12)，在浮力的作用下，填料堆积在筛板部件(10)向下的空间形成填料层；填料层下端面(5)与生物反应池池底之间有一段距离，该距离大于填料层高度的三分之一；

每一个生物反应池池底安装有下轴承部件(4)，下轴承部件(4)主要由轴承套(40)、轴承套固定管(41)、筋板(42)、下固定板(44)组成；下固定板(44)呈矩形，下固定板(44)周围有若干个螺钉孔，轴承套固定管(41)呈圆筒形，一个轴承套固定管(41)焊接在下固定板(44)的上表面，若干个筋板(42)焊接在轴承套固定管(41)外表面与下固定板(44)上表面的夹角处；

轴承套(40)呈圆筒形，轴承套(40)沿着轴线方向有轴承套轴孔，轴承套(40)一端的外表面有轴承套凸台；一个轴承套(40)采用过盈配合的方式安装在下轴承部件(4)的轴承套固定管(41)中；

每一个筛板支架部件(8)中间安装有上轴承部件(9)，上轴承部件(9)主要由轴承套(40)、轴承套固定管(41)、筋板(42)、上固定板(43)、反冲洗进水管(15)组成；上固定板(43)呈矩形，上固定板(43)中间有一个通孔，上固定板(43)周围有若干个螺钉孔，反冲洗进水管(15)一端有一个法兰，反冲洗进水管(15)另一端焊接在上固定板(43)中间的通孔中，轴承套固定管(41)呈圆筒形，一个轴承套固定管(41)焊接在上固定板(43)的下表面，若干个筋板(42)焊接在轴承套固定管(41)外表面与上固定板(43)下表面的夹角处；一个轴承套(40)采用过盈配合的方式安装在上轴承部件(9)的轴承套固定管(41)中；

反冲洗管部件(3)主要由喷嘴(23)、管堵(27)、下止退环(29)、中心管(30)、三通(31)、连接支管(32)、上止退环(33)、固定筋(35)、反冲洗支管(36)组成；中心管(30)由若干个管子和若干个三通(31)焊接在一起，中心管(30)上端是上轴头(34)，上轴头(34)下端焊接有上止退环(33)，中心管(30)下端是下轴头(28)，下轴头(28)内壁焊接有管堵(27)，下轴头(28)上端焊接有下止退环(29)；中心管(30)的周围有若干个反冲洗支管(36)，反冲洗支管(36)由二个管子和一个三通(31)焊接在一起，反冲洗支管(36)上端内壁焊接有管堵(27)，反冲洗支管(36)下端内壁焊接有管堵(27)，反冲洗支管(36)上焊接有若干个喷嘴(23)，反冲洗支管(36)中间的三通(31)通过连接支管(32)与中心管(30)的一个三通(31)焊接在一起，反冲洗支管(36)上若干个喷嘴(23)的轴线与连接支管(32)的轴线呈一定夹角；若干个反冲洗支管(36)上所有喷嘴(23)的方向均沿着顺时针方向或者逆时针方向；相邻两个反冲洗支管(36)的上端和下端用固定筋(35)焊接在一起；

反冲洗管部件(3)的上轴头(34)安装在上轴承部件(9)的轴承套(40)中，反冲洗管部件(3)的下轴头(28)安装在下轴承部件(4)的轴承套(40)中，在外力作用下，反冲洗管部件(3)可以在下轴承部件(4)和上轴承部件(9)之间旋转；

每一个生物反应池内壁的上侧安装有反冲洗进水管支架部件(11)，反冲洗进水管支架部件(11)主要由进水管支架(37)、进水管横梁(38)、U形螺栓(39)组成；进水管支架(37)由角钢制成，进水管支架(37)上有若干个内螺纹孔，进水管支架(37)固定在生物反应池内壁的上侧；进水管横梁(38)由角钢制成，进水管横梁(38)上有若干个螺钉孔；进水管横梁(38)通过螺钉固定在进水管支架(37)上；通过U形螺栓(39)，把反冲洗进水管(15)固定在反冲洗进水管支架部件(11)的进水管横梁(38)上。