CN213388258U

CN213388258U - 一种低能耗催化生物反应器

Info

Publication number: CN213388258U
Application number: CN202022253955.1U
Authority: CN
Inventors: 乔世俊; 乔吉德
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-10-12
Filing date: 2020-10-12
Publication date: 2021-06-08
Anticipated expiration: 2030-10-12

Abstract

本实用新型涉及一种低能耗催化生物反应器，该反应器由高级催化氧化槽Ⅰ、固定化生物膜兼氧生化槽和高级催化氧化槽Ⅱ串联组成。所述高级催化氧化槽Ⅰ的进水端Ⅰ设有格栅，出水端Ⅰ与所述固定化生物膜兼氧生化槽的进水端Ⅱ连接，该固定化生物膜兼氧生化槽的出水端Ⅱ从底部与所述高级催化氧化槽Ⅱ的进水端Ⅲ连接；所述高级催化氧化槽Ⅱ的出水端Ⅲ与中水池连接或达标排放。本实用新型不产生活性污泥、无二次污染、处理效率高、成本低，不仅用于生活污水、工业废水的处理，还可用于地下水、河水、湖泊和海水的污染治理。

Description

一种低能耗催化生物反应器

技术领域

本实用新型涉及生活污水、工业废水、地下水和河流湖泊及海水等水处理技术领域，尤其涉及一种低能耗催化生物反应器。

背景技术

我国已是人口大国，也是制造业大国，每日产生的生活污水及工业废水排放量大，污染源广，污染范围大，治理难度大；另外由于目前所使用的水处理技术能耗高效率低，不能全面去除污染物，虽然达标排放，但仍是轻度污水，对地表水（河流、湖泊）、地下水和近海水有不同程度的污染，从而对水环境安全产生威胁。

目前，水处理基本都采用经济实用的常规生化处理工艺，如：活性污泥法、A/O法、A²/O法、氧化沟法和新型的生物膜法或二者联用等工艺系统，可实现达标排放或回用，但能耗高效率低仍是常规生化的短板。

现有的污水处理工艺，主要存在如下缺点：⑴难以直接达到越来越严的国家排放标准，提标改造后可达标但耗能居高不下；⑵处理过程产生大量活性污泥，难处理，且产生二次臭气污染，导致投资高，运行费用增加；⑶占地面积大且需专人管理。而新型的生物膜法（MBR）具有出水水质好，可直接回用或达标排放，占地面积小，剩余污泥产量较低等优点，但在实际应用中因存在下述问题而仍无法取代传统的生化技术：⑴膜污染带来的高费用和高能耗。膜污染造成膜通量下降，致使能耗加大，并且增加了膜更换次数，导致膜技术费用居高不下，制约了膜生物反应器的推广应用。⑵运行费用高，尤其能耗增加，目前，浸没式膜生物反应器（MBR）运行能耗为0.6~1kw.h/m³，高于活性污泥法的0.3~0.4 kw.h/m³。较高的能耗是制约膜生物反应器（MBR）广泛应用的最主要问题之一；⑶产生一定量剩余污泥，增加污泥处理费用。

虽然也有将活性污泥法如A/O法~A²/O法与膜生物反应器（MBR）串联应用，可使出水水质达标排放或直接回用，但各自的缺点和问题仍然存在，限制了这种联用技术的发展。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种不产生活性污泥、无二次污染、处理效率高、成本低的低能耗催化生物反应器。

为解决上述问题，本实用新型所述的一种低能耗催化生物反应器，其特征在于：该反应器由高级催化氧化槽Ⅰ、固定化生物膜兼氧生化槽和高级催化氧化槽Ⅱ串联组成；所述高级催化氧化槽Ⅰ的进水端Ⅰ设有格栅，出水端Ⅰ与所述固定化生物膜兼氧生化槽的进水端Ⅱ连接，该固定化生物膜兼氧生化槽的出水端Ⅱ从底部与所述高级催化氧化槽Ⅱ的进水端Ⅲ连接；所述高级催化氧化槽Ⅱ的出水端Ⅲ与中水池连接或达标排放。

所述高级催化氧化槽Ⅰ与所述高级催化氧化槽Ⅱ内均填充催化剂，其填充率为90~95%。

所述固定化生物膜兼氧生化槽内填有直径为100~300mm的流离球，其填充率为85~92%；每个流离球内填有不同直径的小球；所述流离球与所述小球上均培养生物膜。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型中高级催化氧化槽Ⅰ、固定化生物膜兼氧生化槽和高级催化氧化槽Ⅱ串联而成新型低能耗的催化生物反应器，可以将生活污水、工业废水处理成直接回用中水或达标排放。

2、本实用新型能耗基本为零，水力自流，在常温常压下进行，无需耗能（不需曝气），不添加任何试剂，可降低65%运行费，不但实现了真正的节能降耗，而且克服了活性污泥法和膜生物反应器高耗能等缺点。

3、由于本实用新型中设有兼氧生化和流离球生化，因此，不产生活性污泥和二次污染。

4、由于本实用新型中兼氧生化和流离球生化与高级催化氧化联用，因此，处理效率高。

5、本实用新型可根据进水水质和出水水质要求不同串联若干组处理单元进行灵活组合，以达到不同出水水质需求，灵活增减、运行方便。

6、本实用新型可以与其他水处理技术对接，已达到深度处理效果，如可接A/O、A²/O和接触氧化法等生化工艺后端；也可后端连接膜分离器等。

7、本实用新型不仅用于生活污水、工业废水的处理，还可用于地下水、河水、湖泊和海水的污染治理。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的工艺流程示意图。

图中：1—高级催化氧化槽Ⅰ；2—固定化生物膜兼氧生化槽；3—高级催化氧化槽Ⅱ。

具体实施方式

如图1所示，一种低能耗催化生物反应器，该反应器由高级催化氧化槽Ⅰ1、固定化生物膜兼氧生化槽2和高级催化氧化槽Ⅱ3串联组成。高级催化氧化槽Ⅰ1的进水端Ⅰ设有格栅，出水端Ⅰ与固定化生物膜兼氧生化槽2的进水端Ⅱ连接，该固定化生物膜兼氧生化槽2的出水端Ⅱ从底部与高级催化氧化槽Ⅱ3的进水端Ⅲ连接；高级催化氧化槽Ⅱ3的出水端Ⅲ与中水池连接或达标排放。

其中：高级催化氧化槽Ⅰ1与高级催化氧化槽Ⅱ3内均填充催化剂，其填充率为90~95%。该高级催化氧化槽Ⅰ1与高级催化氧化槽Ⅱ3常温常压可产生氧化性很强的羟基自由基和原子氧，可将部分总氮催化氧化成N₂排除水中；同时还可降解难分解的有机污染物。

固定化生物膜兼氧生化槽2内填有直径为100~300mm的流离球，其填充率为85~92%；每个流离球内填有不同直径的小球；流离球与小球上均培养生物膜。该固定化生物膜兼氧生化槽2可通过水解酸化使大分子有机污染物降解成小分子，同时进行生物脱氮。

本实用新型可根据进水水质和出水水质要求不同串联若干组处理单元。

本实用新型工作原理如图2所示：

污水通过管道流入第1级高级催化氧化槽Ⅰ1，由于里面填装有催化剂, 在常温常压可产生氧化性很强的羟基自由基和原子氧，可将部分总氮催化氧化成N₂排除水中；同时还可降解难处理的部分有机污染物。出水进入第2级固定化生物膜兼氧生化槽2，槽内设用大孔径流离球，在流离球上培养有生物膜，由于流离作用固态物质、胶体与液态水得以分离，流离球内生物膜中厌氧菌消化胶体和固态物质；在流离球表面生物膜中好氧菌的作用下水里的部分有机物得到降解，氨氮被氧化，同时生物膜内脱氮菌将部分总氮反硝化成N₂。出水进入第3级高级催化氧化槽Ⅱ3，由于里面填装有催化剂，在常温常压可产生氧化性很强的羟基自由基和原子氧，可将少量总氮催化氧化成N₂排除水中；同时还可降解剩余的难处理的有机污染物。

污水通过本实用新型的处理后，出水无色无味，若后续加上常规化学除磷，除去总磷后，水质可全面达到国家《城市污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）表1中一级A级标准，可直接排放，同时可达到国家《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）水质标准和《城市污水再生利用，景观环境用水水质》（GB/T18921-2002）水质标准，直接回用或达到工业企业回用中水标准，进行回用。

Claims

1.一种低能耗催化生物反应器，其特征在于：该反应器由高级催化氧化槽Ⅰ（1）、固定化生物膜兼氧生化槽（2）和高级催化氧化槽Ⅱ（3）串联组成；所述高级催化氧化槽Ⅰ（1）的进水端Ⅰ设有格栅，出水端Ⅰ与所述固定化生物膜兼氧生化槽（2）的进水端Ⅱ连接，该固定化生物膜兼氧生化槽（2）的出水端Ⅱ从底部与所述高级催化氧化槽Ⅱ（3）的进水端Ⅲ连接；所述高级催化氧化槽Ⅱ（3）的出水端Ⅲ与中水池连接或达标排放。

2.如权利要求1所述的一种低能耗催化生物反应器，其特征在于：所述高级催化氧化槽Ⅰ（1）与所述高级催化氧化槽Ⅱ（3）内均填充催化剂，其填充率为90~95%。

3.如权利要求1所述的一种低能耗催化生物反应器，其特征在于：所述固定化生物膜兼氧生化槽（2）内填有直径为100~300mm的流离球，其填充率为85~92%；每个流离球内填有不同直径的小球；所述流离球与所述小球上均培养生物膜。