CN209143803U - 一种固定化生物膜反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种固定化生物膜反应器，属于污水处理技术领域，具体包括：壳体、进水口、出水口和曝气装置，所述曝气装置收容于所述壳体内，还包括导流板，多块所述导流板交错设于所述壳体的内底壁和内顶壁，所述导流板外侧依次固定设置有丝瓜络夹层和载体层，用以附着微生物形成生物膜。本实用新型的生物膜载体比表面积大，微生物负载量高，且导流板和曝气装置可提高水中的溶解氧含量，保障污水在反应器的均匀分配，并有效延长其在生物膜上的停留时间，因而生物降解性能好，污水处理量大，出水水质高。

Description

一种固定化生物膜反应器

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，特别涉及一种固定化生物膜反应器。

背景技术

生物膜技术处理废水具有生物膜体积小、对毒物和冲击负荷抵抗性强、处理效果高和运行管理方便等优点而得到广泛应用，它利用载体与污水形成混合流体，并在载体上逐渐生长出一层生物膜，污水净化过程就是附着于载体之上以及悬浮于载体之间的微生物的新陈代谢过程，处理生活污水、工业废水及脱氮除磷都具有较好的效果。但是由于池型和曝气装置的限制，载体在反应器内的移动状态不均衡，池内不同程度地存在死区，混合传质效果受到影响；为保证载体的循环移动，所需动力消耗较高，在水力流动特性及能耗方面尚有待于改善。

中国专利号CN201510920356.1公开了一种移动床生物膜反应装置，包括具有收容空间的壳体、载体、多个曝气装置、多块导流板及形成于所述壳体的进水管和出水管，曝气装置交错设于所述壳体的底部和顶部，由于反应器内部液体的剧烈振动，常会出现载体挂膜失败或脱落、生物膜生长无法达到平衡等缺点，降低了废水处理的效率；其次，导流板与曝气装置的气体的流动方向均为竖直方向，缩短了水流路径，降低水体净化效果，再者，载体为微生物提供适宜的生长繁殖环境，是生物膜是否成功的关键因素之一，载体材质和表面性能将直接影响微生物的附着、生长，进而影响污水的处理效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种固定化生物膜反应器，其生物膜载体比表面积大，孔隙率高，微生物负载量大，传质效率高，且导流板和曝气装置可以提高水中的溶解氧含量，保障污水在反应器的均匀分配，并有效延长污水在生物膜上的停留时间，因而生物降解性能好，污水处理量大，出水水质高。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种固定化生物膜反应器，包括壳体、进水口、出水口和曝气装置，所述曝气装置收容于所述壳体内，还包括导流板，多块所述导流板交错设于所述壳体的内底壁和内顶壁，所述导流板外侧依次固定设置有丝瓜络夹层和载体层，用以附着微生物形成生物膜。

进一步的，所述载体为蜂窝状结构的载体。

进一步的，所述导流板由异形折板和直折板组成。

进一步的，所述曝气装置设于所述导流板之间，并与导流板平行设置。

进一步的，所述曝气装置包括气管和间隔均布于气管上的两列气孔，所述气孔正对导流板。

进一步的，所述出水口与导流板之间设置过滤网，形成沉淀区，所述沉淀区底部设置有排渣口。

进一步的，所述壳体内壁上涂有防腐层。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型的生物膜载体比表面积大，孔隙率高，微生物负载量大，传质效率高，导流板和曝气装置可以提高水中的溶解氧含量，保障污水在反应器的均匀分配，并有效延长污水在生物膜上的停留时间，因而生物降解性能好，污水处理量大，出水水质高。

2.载体层和丝瓜络夹层为不同种群的微生物提供不同的附着空间，形成不同的反应功能区，可提高生物膜的处理能力，靠近载体外壁的生物层由于能到得到充足的氧气，会形成好氧区，该好氧区能够进行去除含碳有机物和氨氮的反应，靠近丝瓜络夹层中心的生物层，由于外层生物膜和载体层的阻挡，氧含量逐渐降低，进而形成少氧区/缺氧区，该缺氧区以丝瓜络纤维为碳源，进行去除硝酸盐及亚硝酸盐氮的反应，水体净化更彻底。

3.导流板的设置有效延长了污水在壳体内的停留时间，而异形折板可减缓水流进入该区时产生的冲击作用，起到缓冲水流和均匀布水的作用，从而利于对微生物的有效截留利用，利于微生物的生长并保证污水处理效率。

4.曝气装置的气流方向与水流方向垂直，可最大限度地分散水流，增加其与生物膜的接触时间；且气体在水流剪切力的作用下分散成小气泡，相应增大了与生物膜的接触面积，载体曝气充分，有利于提高生物膜上好氧微生物的活性和比例，缩短微生物挂膜时间；另外也促进了载体空隙间的水流循环，得以接触到更多的水流，进一步提高生物膜中的微生物与有机质和氧气的接触时间和面积，增强有机质的降解效率，大大提升污水处理能力和效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的固定化生物膜反应器的结构示意图；

图2是本实用新型的曝气装置的结构示意图；

图中，1、壳体；2、进水口；3、出水口；4、曝气装置；41、气管；42、气孔；5、导流板；51、直折板；52、异形折板；6、丝瓜络夹层；7、载体层；8、过滤网；9、沉淀区；10、排渣口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

实施例

如图1～2所示，一种固定化生物膜反应器，包括壳体1、进水口2、出水口3和曝气装置4，所述曝气装置4收容于所述壳体1内，所述壳体1一侧底部设置进水口2，相对的另一侧顶部设置出水口3，还包括导流板5，多块所述导流板5交错设于所述壳体1的内底壁和内顶壁，其长度方向与所述壳体1内污水的深度方向同向，导流板5的数量和高度根据需要处理的污水量调整，所述导流板5外侧依次固定设置有丝瓜络夹层6和载体层7，用以附着微生物形成生物膜。所述载体为市售的常见载体，如由陶瓷、沸石、炭纤维、半软性纤维、软性纤维、聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、环氧玻璃钢等材料制成，因此本实用新型不再赘述，此载体具有较大的表面积，亲水性好，易挂膜。丝瓜络为葫芦科植物丝瓜或粤丝瓜的成熟果实的维管束，孔隙发达、易降解，其多孔结构，为微生物的生存提供栖息场所和空间，同时丝瓜络纤维对微生物的亲和性高，有利于微生物附着，微生物稳定不易流失，生物负载量高，挂膜速度快；其易降解的特性，可为附着的微生物提供碳源，有利于提高微生物数量和活性，解决反硝化反应碳源不足，电子供体缺乏的问题；其降解之后孔隙率和孔径逐渐增加，可保持载体和生物膜体积基本不变，载体堵塞几率低，传质效率高。优选的，载体层7和丝瓜络夹层6的厚度比可为1～2.5：1，其具体厚度根据应用环境调整。

本实施例中，所述载体为蜂窝状结构的载体。蜂窝载体孔隙率大，流阻小，在气水流动过程中不会混层、漂浮、流动，因此在蜂窝载体和丝瓜络夹层6表面会形成固定的菌群，从而通过相应的微生物有效去除水中污染物，出水水质好，处理效率大大提高，且大的孔隙率也可提高有机污染物和生物膜的接触机会和传质效率，进而提高生物膜污水处理能力。

本实施例中，所述导流板5由异形折板52和直折板51组成。通过导流板5的设置可以有效延长污水在壳体1内的停留时间，而异形折板52可减缓水流进入该区时产生的冲击作用，起到缓冲水流和均匀布水的作用，从而利于对微生物的有效截留利用，利于微生物的生长并保证污水处理效率。优选的，异形折板52和直折板51的长度比可以为1：1.5～3，其具体长度可根据应用环境调整。

本实施例中，所述曝气装置4设于所述导流板5之间，并与导流板5平行设置。通过曝气装置4均匀曝气，提高污水的溶解氧，有利于附着在载体上的微生物对有机质或氮磷进行降解。

本实施例中，所述曝气装置4包括气管41和间隔均布于气管41上的气孔42，所述气孔42为两列，正对导流板5，即两列气孔42分别朝向所述生物膜反应区；气流方向与水流方向垂直，可最大限度地分散水流，增加其与生物膜的接触时间；且当气体释放后，在受到水流剪切力的同时，撞击载体层7表面，使气泡破裂，直径减小，相应增大了与生物膜的接触面积，可对载体充分曝气，从而使生物膜内部处于好氧状态，有利于提高生物膜上好氧微生物的活性和比例，缩短微生物挂膜时间；另外也促进了载体空隙间的水流循环，得以接触到更多的水流，进一步提高生物膜中的微生物与有机质和氧气的接触时间和面积，增强有机质的降解效率，大大提升污水处理能力和效果。

本实施例中，所述出水口3与导流板5之间设置过滤网8，形成沉淀区9，所述沉淀区9底部设置有排渣口10。沉淀时污水中的大分子颗粒在过滤网8表面聚集，在重力作用下，积聚到沉淀区9底部，在达到一定量时，从排渣口10排出。

本实施例中，所述壳体1内壁上涂有防腐层。

在污水处理过程中，水体中的微生物以水体中的无机营养盐和有机污染物为养分，进行生长和新陈代谢，富集在载体层7和丝瓜络夹层6表面形成稳定的生物膜；在进水口2注入需要处理的污水，污水在沉淀区9进行沉淀，大分子颗粒在过滤网8表面聚集，并在重力的作用下沉淀在底部，从排渣口10排出，溶解在污水中的有机质、无机盐等通过过滤网8进入到生物膜反应区，曝气管41的设置，可以提高水中的溶解氧含量，从而提升生物膜反应的性能，当废水流经生物膜时，有机质等就会从运动着的污水中转移到附着在生物膜上，同时，空气中的氧也经过废水而进入生物膜，从而降解有机物，去除水体中的污染源，净化后的水进入从出水口3排出。

Claims (7)

1.一种固定化生物膜反应器，包括壳体(1)、进水口(2)、出水口(3)和曝气装置(4)，所述曝气装置(4)收容于所述壳体(1)内，其特征在于，还包括导流板(5)，多块所述导流板(5)交错设于所述壳体(1)的内底壁和内顶壁，所述导流板(5)外侧依次固定设置有丝瓜络夹层(6)和载体层(7)，用以附着微生物形成生物膜。

2.如权利要求1所述的固定化生物膜反应器，其特征在于，所述载体为蜂窝状结构的载体。

3.如权利要求2所述的固定化生物膜反应器，其特征在于，所述导流板(5)由异形折板(52)和直折板(51)组成。

4.如权利要求2所述的固定化生物膜反应器，其特征在于，所述曝气装置(4)设于所述导流板(5)之间，并与导流板(5)平行设置。

5.如权利要求4所述的固定化生物膜反应器，其特征在于，所述曝气装置(4)包括气管(41)和间隔均布于气管(41)上的两列气孔(42)，所述气孔(42)正对导流板(5)。

6.如权利要求1所述的固定化生物膜反应器，其特征在于，所述出水口(3)与导流板(5)之间设置过滤网(8)，形成沉淀区(9)，所述沉淀区(9)底部设置有排渣口(10)。

7.如权利要求1所述的固定化生物膜反应器，其特征在于，所述壳体(1)内壁上涂有防腐层。