CN204874017U - 一种组装磁铁矿的新型生物强化反应器 - Google Patents

一种组装磁铁矿的新型生物强化反应器 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种组装磁铁矿的新型生物强化反应器，包括反应器罐体，在反应器罐体的顶部设置有三相分离器，底部设置有进水口，侧壁上设置有回流口；通过隔板将反应器罐体内分隔成上下两个空间，在隔板的下方设置有生物填料混合层，在隔板的上方设置有磁铁矿填料层。该反应器利用磁铁矿具有还原性和强磁性等特点，为微生物生长提供适宜的生存环境，包括降低水中溶解氧和提供适宜磁场，利于厌氧氨氧化微生物的生长和富集，进而增加污泥活性，强化生物处理效果，磁铁矿滤料也可以截留部分上升的污泥，从而减少污泥流失。同时改变了反应器中微生物生长环境，提高了微生物活性，使得厌氧反应速率大大提高。

Description

一种组装磁铁矿的新型生物强化反应器
技术领域
本实用新型涉及一种组装磁铁矿的新型生物强化反应器，属于环境保护技术领域。
背景技术
在工业发展过程中，某些特定的行业将会产生一些低碳氮比的废水，这使得传统的脱氮工艺应用受阻。相比而言，厌氧氨氧化技术以亚硝酸盐为电子受体，在缺氧条件下将氨氮氧化成氮气，并且该过程伴随着固碳过程，不需要投加外部碳源，可有效避免有机物的不完全转化，不需曝空气，可以节省60％能耗，致使运行成本的大大节省，剩余污泥产量低，可以减少剩余污泥处理成本。
然而，启动厌氧氨氧化过程往往面临启动时间长、启动条件苛刻等困难，为了解决这一困难，研究人员正努力探寻缩短厌氧氨氧化过程启动过程的时间，研究表明，Fe2+在快速启动厌氧氨氧化过程方面有重要作用，并且弱磁场也有助于微生物的生存及富集。磁铁矿其主要成分为四氧化三铁(化学式：Fe3O4)，在水中电离能够产生Fe2+，并且也能产生磁场，能够从两个方面来影响厌氧氨氧化菌的生存及富集。
因此，亟需设计一种采用磁铁矿作为填料的上流式厌氧生物反应器来启动厌氧氨氧化过程。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种组装磁铁矿的新型生物强化反应器。
本实用新型的技术方案如下：
一种组装磁铁矿的新型生物强化反应器，包括反应器罐体和隔板，在所述反应器罐体的顶部设置有三相分离器，底部设置有进水口；所述隔板设置在反应器罐体内并将反应器罐体分隔成上下两个空间，在隔板的上方设置有磁铁矿填料层，在隔板的下方设置有生物填料混合层。
优选的，所述隔板上设置有多个孔眼。
进一步优选的，所述隔板上设置有30个直径为3mm的孔眼。此设计的好处在于，将隔板设计成类似筛网的结构，使水流能够自由通过上下两个空间，还能将磁铁矿填料层和生物填料混合层相独立分隔开来。
优选的，在所述反应器罐体的侧壁上设置有回流口,所述回流口位于磁铁矿填料层的上方。此设计的好处在于，设置的回流口可用于污水回流，进一步提高反应器的处理效率。
优选的，在所述反应器罐体的侧壁上还设置有取样口，所述取样口与磁铁矿填料层相通。
优选的，所述反应器罐体的外形为圆柱形，高为0.8～10m，内径为10～50cm。
优选的，所述生物填料混合层的高度为0.4～5m。
优选的，所述磁铁矿填料层的高度为0.1～2m。
本实用新型所述的磁铁矿强化废水处理的厌氧生物反应器中的生物填料混合层包括悬浮生物填料和在填料上形成污泥生物膜；由于水流和气泡的搅动，在生物填料混合层上部形成了污泥上升层；填料层包括磁铁矿和其上形成污泥生物膜，磁铁矿具有一定的还原性和较强的磁性，可以为微生物提供适宜的生存生境，缩短反应器启动时间；在所述反应器的上部设置有三相分离器，起到固、液、气三相分离的效果。
该生物强化反应器的使用过程：污水从反应器底部进水口进入反应器内部，途径生物填料混合层和污泥上升层，在经过生物填料混合层时，污水可与生物填料混合层上的生物膜进行初步接触，进而经过污泥上升层时，同污泥进行进一步接触去除污水中的污染物；随着污水的上升，通过带有孔眼的隔板进入磁铁矿填料层，在该层中，磁铁矿可以进一步消耗水中溶解氧并提供弱磁场，为微生物提供适宜的生存环境。为了进一步提高反应器的处理效率，在磁铁矿填料层的上部设置有回流口用于污水回流。
本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型生物强化反应器内设置有生物填料混合层，用于形成生物膜，可有效保持微生物，并可在生物膜内部形成严格的厌氧环境。
2、本实用新型生物强化反应器内设置的磁铁矿填料层，其中的磁铁矿具有还原性和强磁性等特点，可为微生物生长提供适宜的生存环境，包括降低水中溶解氧和提供适宜磁场，利于厌氧氨氧化微生物的生长和富集，进而增加污泥活性，强化生物处理效果。同时磁铁矿滤料也可以截留部分上升的污泥，从而减少污泥流失。
3、本实用新型有效改变了反应器中微生物生长环境，提高了微生物活性，使得厌氧反应速率大大提高。
4、本实用新型有效提高反应器的处理负荷，具有较好的污水处理效果，不仅可应用于厌氧氨氧化工艺的运行，也适用于其他厌氧生物处理工艺。
附图说明
图1为本实用新型生物强化反应器的结构示意图；
其中：1、出水口；2、导气口；3、回流口；4、取样口；5、隔板；6、污泥上升层；7、生物填料混合层；8、进水口；9、三相分离器；10、磁铁矿填料层。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本实用新型做进一步说明，但不限于此。
实施例1：
如图1所示，本实施例提供一种组装磁铁矿的新型生物强化反应器，包括反应器罐体和隔板5，在所述反应器罐体的顶部设置有三相分离器9，底部设置有进水口8；隔板5设置在反应器罐体内并将反应器罐体分隔成上下两个空间，隔板5为包含有30个直径为3mm孔眼的筛网状隔板，在隔板5的上方设置有磁铁矿填料层10，在隔板5的下方设置有生物填料混合层7。
其中，反应器罐体的外形为圆柱形，高为0.8m，内径为10cm。生物填料混合层7的高度为0.4m。磁铁矿填料层10的高度为0.1m。
在所述反应器罐体的侧壁上设置有回流口3,回流口3位于磁铁矿填料层10的上方。设置的回流口可用于污水回流，进一步提高反应器的处理效率。
三相分离器9为现有技术，其上设有出水口1和导气口2,起到固、液、气三相分离的效果。
使用时，隔板5下方的生物填料混合层7包括悬浮生物填料和在填料上形成污泥生物膜，由于水流和气泡的搅动，在生物填料混合层7上部形成了污泥上升层6；磁铁矿填料层10包括磁铁矿和其上形成污泥生物膜，磁铁矿具有一定的还原性和较强的磁性，可以为微生物提供适宜的生存生境，缩短反应器启动时间；在所述反应器的上部设置有三相分离器，起到固、液、气三相分离的效果。
本实施例中悬浮生物填料由聚丙烯材料注塑而成，该种填料比表面积大，易挂膜，并且膜生物活性高，不堵塞，耐冲击负荷，填料上的微生物污泥龄长，剩余污泥较少，在池中自由运动，无死角，传质效率高，耐腐蚀性，可长时间应用于反应器中。
实施例2：
本实施例提供一种组装磁铁矿的新型生物强化反应器，结构如实施例1所述，其不同之处在于：反应器罐体高为10m，内径为50cm。生物填料混合层的高度为5m。磁铁矿填料层的高度为2m。
另外，反应器罐体还包括一取样口4，取样口4设置在反应器罐体的侧壁上，取样口4与磁铁矿填料层10相通。可以通过取样口4从磁铁矿填料层10中取样检测。

Claims (8)

1.一种组装磁铁矿的新型生物强化反应器，包括反应器罐体和隔板，其特征在于，在所述反应器罐体的顶部设置有三相分离器，底部设置有进水口；所述隔板设置在反应器罐体内并将反应器罐体分隔成上下两个空间，在隔板的上方设置有磁铁矿填料层，在隔板的下方设置有生物填料混合层。
2.如权利要求1所述的组装磁铁矿的新型生物强化反应器，其特征在于，所述隔板上设置有多个孔眼。
3.如权利要求2所述的组装磁铁矿的新型生物强化反应器，其特征在于，所述隔板上设置有30个直径为3mm的孔眼。
4.如权利要求1所述的组装磁铁矿的新型生物强化反应器，其特征在于，在所述反应器罐体的侧壁上设置有回流口,所述回流口位于磁铁矿填料层的上方。
5.如权利要求1所述的组装磁铁矿的新型生物强化反应器，其特征在于，在所述反应器罐体的侧壁上还设置有取样口，所述取样口与磁铁矿填料层相通。
6.如权利要求1或2所述的组装磁铁矿的新型生物强化反应器，其特征在于，所述反应器罐体的外形为圆柱形，高为0.8～10m，内径为10～50cm。
7.如权利要求1或2所述的组装磁铁矿的新型生物强化反应器，其特征在于，所述生物填料混合层的高度为0.4～5m。
8.如权利要求1或2所述的组装磁铁矿的新型生物强化反应器，其特征在于，所述磁铁矿填料层的高度为0.1～2m。
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