CN206843179U - 一种自旋漂浮式组合填料生物反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种自旋漂浮式组合填料生物反应器，包括反应器浮体、填料筒、曝气装置，所述反应器浮体为圆筒状，包括内壁和外壁，所述内壁与外壁之间镂空，且分隔为上下六层独立环状的中空仓室，所述中空仓室中的第一层仓室与第二层仓室之间设有多个贯穿反应器浮体内壁与外壁的出水槽，且多个出水槽沿反应器浮体外壁的圆周均布；所述填料筒为上下端设有开口的圆柱体，填料筒独立于反应器浮体且同心设置在反应器浮体内部，填料筒内部设有螺旋填料层；所述曝气装置包括空气泵、中空转轴、曝气管，所述空气泵通过支架固定在反应器浮体中心位置的上端，本实用新型结构简单、新颖，能够高效净化受污染的水体，易于运行管理，更加节能。

Description

一种自旋漂浮式组合填料生物反应器

技术领域

本实用新型涉及自然水体净化以及环境生态修复技术,属于环境保护与生态修复技术领域，具体是一种自旋漂浮式组合填料生物反应器。

背景技术

当前我国经济飞速发展，国民经济发展水平屡创新高，随之而来的污染问题也越来越严重，很多城市经济需求与日俱增，制度发展却相对缓慢，对经济指标的盲目追求导致了对环境的极大破坏。在这些地区，城市污水量不断增加的同时，处理设施不完善、排放标准较低、监管不到位等各种因素，造成污染范围不断向周边的自然水体扩散,甚至很多城镇污水未经处理直接排入自然水体。我国城镇污水大体上属于低碳、高氨氮的污水，这使得自然水体中氨氮富集，受纳水体出现富营养化，而传统的污水处理工程无法适用于自然水体，这就促进了生物处理技术的发展。生物处理技术主要分为好氧法和厌氧法，好氧法包括了活性污泥法和生物膜法两大类。活性污泥法技术相对成熟，但容易产生污泥膨胀现象，产生的剩余污泥量较大，对处理首端有机物负荷要求较高，耗氧速率也高，多用于城镇污水处理厂工艺，对于低浓度的自然水体很难适用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自旋漂浮式组合填料生物反应器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种自旋漂浮式组合填料生物反应器，包括反应器浮体、填料筒、曝气装置，所述反应器浮体为圆筒状，包括内壁和外壁，所述内壁与外壁之间镂空，且分隔为上下六层独立环状的中空仓室，所述中空仓室中的第一层仓室与第二层仓室之间设有多个贯穿反应器浮体内壁与外壁的出水槽，且多个出水槽沿反应器浮体外壁的圆周均布；所述填料筒为上下端设有开口的圆柱体，其桶壁为不透水材料构成，填料筒独立于反应器浮体且同心设置在反应器浮体内部，填料筒内部设有螺旋填料层；所述曝气装置包括空气泵、中空转轴、曝气管，所述空气泵通过支架固定在反应器浮体中心位置的上端，所述曝气管是由多根以放射状布置的管道组成，且设置在填料筒的底部，每根管道沿顺时针方向的侧面开有曝气孔，所述空气泵连接中空转轴，所述中空转轴连接曝气管中心位置。

进一步的，所述中空仓室中的每一层仓室皆设有注水口。

进一步的，所述反应器浮体外侧对称设有固定环。

进一步的，所述螺旋填料层沿顺时针方向螺旋上升的分层分隔布置，且由塑料网格进行分层分隔，其中网格孔径小于填料的粒径。

优选的，所述填料采用陶粒或者竹丝。

优选的，所述曝气管是由三十二根以放射状布置的管道组成。

优选的，所述填料筒的桶壁为不透水的PVC材料。

进一步的，所述填料筒内部还设有轴向分隔其内部的分隔板。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型结构提供一种自旋漂浮式组合填料生物反应器，其结构简单、新颖，该生物反应器通过接触氧化法对受污染水体进行生物净化，采用陶粒或者竹丝作为填料，在填料表面形成致密的生物膜，有机物的降解主要发生在生物膜的好氧层内，而空气泵则为生物膜的生长提供了充足的氧气，整个反应器运行成本低廉，原料易得；空气泵在为有机物降解提供氧气的同时，还能起到推动反应器浮体自旋和反冲洗的作用，空气从填料筒下方的曝气管侧面输出的同时，提供反向的推力，推动填料筒逆时针方向转动，在曝气和填料螺旋式布置的双重作用下，受污染的水流自反应器下方流入，经过螺旋式的上升过程中不断与生物膜上的微生物接触，通过生物絮凝、生物吸附以及生物氧化等作用不断被降解，达到净化目的；反应器可根据现场情况加入陶粒或者竹丝作为填料，同时反应器浮体可根据所加填料密度注入相应量的水作为负载，使得出水口位于水面以下5～10cm处，此时反应器能够稳定漂浮在水面上，且最上方浮体同时能起到阻挡水面漂浮物进入反应器；反应器漂浮在水面上，通过浮体两侧固定环可实现反应器定点净化，避免位置发生移动对处理效果产生影响。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型结构示意图。

图2是曝气管俯视图。

图3是填料筒及其内部结构示意图。

图4是曝气管的局部放大图。

图5是反应器浮体俯视图。

图中：1、反应器浮体，2、填料筒，3、内壁，4、外壁，5、中空仓室，51、第一层仓室，52、第二层仓室，6、出水槽，7、螺旋填料层，8、空气泵，9、中空转轴，10、曝气管，101、管道，102、曝气孔，11、支架，12、注水口，13、固定环,14、分隔板。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1～5所示，本实用新型提供的自旋漂浮式组合填料生物反应器，包括反应器浮体1、填料筒2、曝气装置，所述反应器浮体1为圆筒状，包括内壁3和外壁4，所述内壁3与外壁4之间镂空，且分隔为上下六层独立环状的中空仓室5，所述中空仓室5中的第一层仓室51与第二层仓室52之间设有多个贯穿反应器浮体1内壁3与外壁4的出水槽6，且多个出水槽6沿反应器浮体1外壁4的圆周均布；所述填料筒2为上下端设有开口的圆柱体，其桶壁为不透水材料构成，填料筒2独立于反应器浮体1且同心设置在反应器浮体内部，填料筒2内部设有螺旋填料层7；所述曝气装置包括空气泵8、中空转轴9、曝气管10，所述空气泵8通过支架11固定在反应器浮体1中心位置的上端，所述曝气管10是由多根以放射状布置的管道101组成，且设置在填料筒2的底部，每根管道101沿顺时针方向的侧面开有曝气孔102，所述空气泵8连接中空转轴9，所述中空转轴9连接曝气管10中心位置。

所述中空仓室5中的每一层仓室皆设有注水口12。

所述反应器浮体外1侧对称设有固定环13。

所述螺旋填料层7沿顺时针方向螺旋上升的分层分隔布置，且由塑料网格进行分层分隔，其中网格孔径小于填料的粒径。

所述填料采用陶粒或者竹丝。

所述曝气管10是由三十二根以放射状布置的管道101组成。

所述填料筒2的桶壁为不透水的PVC材料。

所述填料筒2内部还设有轴向分隔其内部的分隔板14，目的是为了防止时间久了，填料随着螺旋填料层下滑。

工作原理：先将反应器通过固定环13固定于待处理的受污染水域，运行初期生物膜处于生长阶段，打开空气泵8开始曝气，一段时间后将在填料表面形成稳定的生物膜，这个过程在20℃左右的条件下大致需要20～30天的时间，有机物的降解主要在生物膜的好氧层内进行。待生物膜稳定后，继续连续曝气，受污染的水体在曝气的作用下从反应器底部流入，与空气混合后进入填料筒2，同时填料筒2在曝气的反向作用力推动下，沿逆时针方向开始稳定低速转动，受污染水体在曝气作用下沿填料层低速螺旋上升，与填料充分接触，在生物膜内、外，生物膜与水层之间进行着多种物质的传递过程。空气中的氧溶解于流动水层中，从那里通过附着水层传递给生物膜，供生物膜上的微生物呼吸；污水中有机污染物则由流动水层传递给附着水层，然后进入生物膜，通过细菌的代谢活动而被降解。使得污水在流动过程中逐步得到进化。微生物代谢所产生的产物则通过附着水层进入流动水层，并在曝气的作用下排走。净化完成的水流从顶部的出水槽6处向反应器浮体1周围水面流出，受污染水体从反应器浮体1底部不间断流入，重复以上过程，达到净化水体的目的。进行反冲洗时，周期性增减空气泵4的曝气量，一方面高强度的曝气使空气与流水混合，对螺旋填料层7进行气水反冲洗，另一方面，增大或减小曝气量能使填料筒2转速相应的增加或减少，产生的离心力能对填料筒2内的陶粒或者竹丝起到搅拌作用，提高冲洗效率。在此作用下，老化的生物膜不断脱落，进入流动水体中后随曝气排出，之后形成新的生物膜，反冲洗完成，调整曝气量，稳定后继续污染水体净化过程。

以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定,任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自旋漂浮式组合填料生物反应器，其特征在于，包括反应器浮体、填料筒、曝气装置，所述反应器浮体为圆筒状，包括内壁和外壁，所述内壁与外壁之间镂空，且分隔为上下六层独立环状的中空仓室，所述中空仓室中的第一层仓室与第二层仓室之间设有多个贯穿反应器浮体内壁与外壁的出水槽，且多个出水槽沿反应器浮体外壁的圆周均布；所述填料筒为上下端设有开口的圆柱体，其桶壁为不透水材料构成，填料筒独立于反应器浮体且同心设置在反应器浮体内部，填料筒内部设有螺旋填料层；所述曝气装置包括空气泵、中空转轴、曝气管，所述空气泵通过支架固定在反应器浮体中心位置的上端，所述曝气管是由多根以放射状布置的管道组成，且设置在填料筒的底部，每根管道沿顺时针方向的侧面开有曝气孔，所述空气泵连接中空转轴，所述中空转轴连接曝气管中心位置。

2.根据权利要求1所述的自旋漂浮式组合填料生物反应器，其特征在于,所述中空仓室中的每一层仓室皆设有注水口。

3.根据权利要求1所述的自旋漂浮式组合填料生物反应器，其特征在于,所述反应器浮体外侧对称设有固定环。

4.根据权利要求1所述的自旋漂浮式组合填料生物反应器，其特征在于，所述螺旋填料层沿顺时针方向螺旋上升的分层分隔布置，且由塑料网格进行分层分隔，其中网格孔径小于填料的粒径。

5.根据权利要求4所述的自旋漂浮式组合填料生物反应器，其特征在于，所述填料采用陶粒或者竹丝。

6.根据权利要求1所述的自旋漂浮式组合填料生物反应器，其特征在于，所述曝气管是由三十二根以放射状布置的管道组成。

7.根据权利要求1所述的自旋漂浮式组合填料生物反应器，其特征在于，所述填料筒的桶壁为不透水的PVC材料。

8.根据权利要求1或7所述的自旋漂浮式组合填料生物反应器，其特征在于，所述填料筒内部还设有轴向分隔其内部的分隔板。