CN217127047U - 一种固定床生物膜反应器及固定床生物膜反应系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种固定床生物膜反应器，包括罐体，所述罐体上设有进水口、进气口和出水口，所述罐体内设有水平的上格栅和下格栅，所述上格栅固定设于所述罐体内的上部，所述下格栅的外缘与所述罐体的内壁滑动配合，所述罐体的下部的内壁上设有下格栅挡件，所述下格栅自上向下搭在所述下格栅挡件上，所述上格栅与所述下格栅之间填充有填料，所述下格栅上固定设有位于其下方的浮筒，所述进水口和所述进气口位于所述下格栅挡件的下方，所述出水口位于所述上格栅的上方。本实用新型还涉及一种采用所述固定床生物膜反应器的固定床生物膜反应系统。本实用新型具有对污水的自动过滤功能和对填料的反洗功能，污水处理效果好、时间短、效率高。

Description

一种固定床生物膜反应器及固定床生物膜反应系统

技术领域

本实用新型涉及一种固定床生物膜反应器及固定床生物膜反应系统，属于污水处理设备领域。

背景技术

现有技术下，通常采用移动床生物膜反应器（MBBR）对污水进行处理，该污水处理工艺（MBBR工艺）具有污泥负荷低、有机物去除效率高、氨氮去除效果好和不易产生污泥膨胀等优点。但采用MBBR工艺在进行污水处理的过程中都要采用连续沉淀池（二沉池）对污水进行沉淀，才能达到出水的悬浮物要求，工程占地面积大，对于污水处理量较小和用地紧张的区域不是很适用，且MBBR内的水力停留时间通常都要在20小时以上才能达到处理效果，污水处理时间长。

实用新型内容

为克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种固定床生物膜反应器及固定床生物膜反应系统，具有对污水的自动过滤功能和对填料的反洗功能，污水处理时间短，效率高。

本实用新型实现上述目的的技术方案是：一种固定床生物膜反应器，包括罐体，所述罐体上设有进水口、进气口和出水口，所述罐体内设有水平的上格栅和下格栅，所述上格栅固定设于所述罐体内的上部，所述下格栅的外缘与所述罐体的内壁滑动配合，所述罐体的下部的内壁上设有下格栅挡件，所述下格栅位于所述下格栅挡件的上方，装配时，可以是罐体竖向直立，将所述下格栅自上向下搭在所述下格栅挡件上，所述上格栅与所述下格栅之间填充有填料，所述下格栅上固定设有位于其下方的浮筒，可以将浮筒直接安装在下格栅的底面，也可以通过连接件与下格栅固定连接，所述进水口和所述进气口位于所述下格栅挡件的下方，所述出水口位于所述上格栅的上方。

优选的，所述罐体内设有与所述进气口连通的曝气管。

优选的，所述进气口位于所述罐体的侧壁上，所述曝气管水平设置。

所述曝气管可以为一个直管，也可以包括曝气主管和并联在所述曝气主管上的多个曝气支管，多个所述曝气支管平行并在所述罐体内的同一水平面上均匀分布，相邻的曝气支管之间留有间距，多个所述曝气支管布满所述罐体的横截面；或者所述曝气管为盘管，布满所述罐体的横截面。

优选的，所述罐体的下部设有排污口，所述排污口位于所述下格栅挡件的下方，所述罐体内设有与所述排污口连通的吸污管，所述吸污管上开设有吸污孔。

优选的，所述排污口位于所述罐体的侧壁上，并位于所述进气口的下方，通常位于所述罐体的底部。

优选的，所述吸污管水平，所述吸污孔位于所述吸污管的底壁上，所述吸污孔的数量为多个，在所述吸污管上均匀分布。

所述吸污孔的轴线竖直，且与所述吸污管的轴线相交。

所述吸污管可以为一个直管，也可以包括吸污主管和并联在所述吸污主管上的多个吸污支管，多个所述吸污支管平行并在所述罐体内的同一水平面上均匀分布，相邻的吸污支管之间留有间距，多个所述吸污支管布满所述罐体的横截面；或者所述吸污管为盘管，布满所述罐体的横截面。

优选的，所述罐体内的侧壁上设有出水堰，所述出水堰位于所述上格栅的上方，所述出水口位于所述罐体的侧壁上，与所述出水堰和所述罐体的内壁围成的空间连通。

优选的，所述浮筒的数量为一个或若干个。

若干个所述浮筒优选在所述下格栅的下方均匀分布。

优选的，所述下格栅挡件为固定设于所述罐体的内壁上的角钢。

优选的，所述填料为轻质MBBR填料（轻质移动生物膜填料）。

一种固定床生物膜反应系统，包括污水进水管、进气管和固定床生物膜反应器，所述固定床生物膜反应器采用本实用新型所述的任一种固定床生物膜反应器，所述污水进水管连接所述进水口，所述污水进水管上设有污水提升泵，所述进气管连接所述进气口，所述进气管上设有鼓风机。

优选的，所述污水进水管上设有过滤器，所述过滤器位于所述污水提升泵与所述固定床生物膜反应器之间。

进一步的，所述过滤器为毛发过滤器。

优选的，所述污水进水管上设有污水流量计，所述污水流量计位于所述过滤器与所述固定床生物膜反应器之间。

优选的，所述进气管上设有空气流量计，所述空气流量计位于所述鼓风机与所述固定床生物膜反应器之间。

优选的，所述排污口连接有排污管，所述排污管上设有排污阀门。

本实用新型的有益效果是：

1、当污水从所述进水口进入所述罐体内的下部后，在污水的浮力作用下，所述浮筒会带动所述下格栅上升挤压所述填料，使填料之间的空隙变小，最终处于相对固定的状态，挤压后的填料一方面可以为微生物提供更稳定的生长环境，大幅度提高填料上的微生物量，提高污水的处理效率，缩短污水的处理时间，另一方面由于填料区域的空间变小，可以对污水内携带的悬浮物起到过滤作用，从而省去沉淀池，减小工程占地面积；

2、本实用新型的固定床生物膜反应系统具有填料反洗功能，只需关闭所述污水提升泵并打开所述排污管上的排污阀门，即可采用虹吸原理利用所述罐体内的所述上格栅上方的清水对填料进行清洗，清洗过程中，所述下格栅逐渐复位（逐渐下落，最终落在所述下格栅挡件上），填料之间的空隙逐渐变大，清洗方式简单，清洗效果好，且无需额外的清洗水介入。

附图说明

图1是本实用新型的所述固定床生物膜反应器的结构示意图；

图2是本实用新型的所述固定床生物膜反应系统的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型公开了一种固定床生物膜反应器，包括罐体1，所述罐体的侧壁上设有进水口2、进气口3和出水口4，所述进水口用于污水进入所述罐体，所述进气口用于空气进入所述罐体，所述出水口用于清水（经处理后的污水）流出所述罐体。所述罐体内设有水平的上格栅5和下格栅6，所述上格栅固定设于所述罐体内的上部，所述下格栅的外缘（边框外缘）与所述罐体的内壁滑动配合，可以在所述罐体的内壁和所述下格栅的外缘之间设置竖向的导向配合结构，例如，滑槽和与滑槽配合的滑动件（滑块），或者将下格栅的外缘厚度（竖向尺寸）设置的足够大，或者设置上若干均匀分布且与所述罐体的内壁之间留有滑动配合间隙的竖条，以在允许下格栅相对罐体滑动的情形下避免下格栅翻转，所述罐体的下部的内壁上设有下格栅挡件（例如，焊接于所述罐体内壁的角钢，挡在或支承在所述下格栅的下面），所述下格栅位于所述下格栅的上方，在未使用状态下，支承在所述下格栅的下面，所述上格栅与所述下格栅均覆盖所述罐体的横截面但允许留有滑动配合的间隙，所述上格栅与所述下格栅之间填充有填料7，所述下格栅的底壁上固定设有浮筒（通常采用螺栓或螺丝固定）8，用于在污水进入所述罐体内后，在污水的浮力作用下带动所述下格栅上升，所述进水口和所述进气口位于所述下格栅挡件的下方，所述出水口位于所述上格栅的上方，由于浮筒的浮力作用于下格栅上，通常在使用后下格栅会上移，依靠与浮筒和调料的作用力实现位置平衡。

所述上格栅和所述下格栅优选均由边框和位于边框内的平行的栅条构成，所述上格栅上的相邻栅条之间的间距和所述下格栅上的相邻栅条之间的间距均小于所述填料的粒径，避免所述填料从相邻栅条之间漏出。

所述填料通常采用轻质MBBR填料（轻质移动生物膜填料），重量轻、移动时能耗小且流动性好。

所述罐体内优选设有与所述进气口连通的曝气管9，用于向所述罐体内的污水中曝气，所述曝气管优选水平设置。

所述曝气管可以为一个直管，也可以包括曝气主管和并联在所述曝气主管上的多个曝气支管，多个所述曝气支管平行并在所述罐体内的同一水平面上均匀分布，相邻的曝气支管之间留有间距，多个所述曝气支管布满所述罐体的横截面；或者所述曝气管为盘管，布满所述罐体的横截面。所述曝气管优选采用曝气主管上并联多个曝气支管，或者采用盘管，以提高曝气面积和曝气效果。

所述罐体的下部侧壁上优选设有排污口10，位于所述进气口的下方，通常位于所述罐体的底部，所述罐体内设有与所述排污口连通的吸污管11，所述吸污管上开设有吸污孔，用于在清洗所述填料时，将污水和污物排出所述罐体。

所述吸污管优选水平设置，所述吸污孔位于所述吸污管的底壁上（即所述吸污孔的轴线竖直，且与所述吸污管的轴线交叉），既可以避免堵塞，又可以提高对落入所述罐体内的底部的污物的吸污效果，所述吸污孔的数量为多个，在所述吸污管上均匀分布。

所述吸污管可以为一个直管，也可以包括吸污主管和并联在所述吸污主管上的多个吸污支管，多个所述吸污支管平行并在所述罐体内的同一水平面上均匀分布，相邻的吸污支管之间留有间距，多个所述吸污支管布满所述罐体的横截面；或者所述吸污管为盘管，布满所述罐体的横截面。所述吸污管优选采用吸污主管上并联多个吸污支管，或者采用盘管，以提高吸污面积和吸污效果。

所述罐体内的侧壁上优选设有出水堰12，位于所述上格栅的上方，所述出水口与所述出水堰和所述罐体的内壁围成的空间连通。所述出水堰的设置，提高了所述罐体内的出水水位，既可以使从所述出水口流出的为所述罐体内的上清水，保证出水水质，又可以在所述罐体内的所述上格栅的上方存储一部分清水，以备填料反洗使用。

所述浮筒的数量可以为一个，也可以为若干个，优选为若干个，若干个所述浮筒在所述下格栅上均匀分布，以提高浮力并在所述下格栅的上升过程中保证其平稳性。

所述下格栅挡件可以为固定设于所述罐体的内壁上的角钢13，可以在所述罐体内的同一水平面上多点对称设置，也可以在所述罐体内沿同一水平面的内壁环形设置，以提高对所述下格栅的支撑强度。

所述上格栅在所述罐体内的固定方式可以为：所述罐体的内壁上固定设有角钢14，所述上格栅自上向下搭在或通过螺栓固定连接在角钢上，所述上格栅上方的罐体内壁上固定设有方钢15，所述方钢压在所述上格栅上，通过所述角钢和所述方钢的夹持实现所述上格栅在所述罐体内的位置固定。所述角钢和所述方钢可以在所述罐体内的同一水平上多点对称设置，也可以在所述罐体内沿同一水平面的内壁环形设置，以提高对所述上格栅的支撑和固定强度。

参见图2，本实用新型还公开了一种固定床生物膜反应系统，包括污水进水管16、进气管17和固定床生物膜反应器，所述固定床生物膜反应器采用本实用新型所述的任一种固定床生物膜反应器，所述污水进水管连接所述进水口，用于向所述固定床生物膜反应器内输送污水，所述污水进水管上设有污水提升泵18，所述进气管连接所述进气口，用于向固定床生物膜反应器输送空气，所述进气管上设有鼓风机19。

所述污水进水管上优选设有过滤器20，用于对进入所述固定床生物膜反应器的污水进行初步过滤，所述过滤器位于所述污水提升泵与所述固定床生物膜反应器之间。所述过滤器优选为毛发过滤器，以提高对污水的过滤效果。

所述污水进水管上优选设有污水流量计21，用于测定进入所述固定床生物膜反应器内的污水量，所述污水流量计位于所述过滤器与所述固定床生物膜反应器之间。

所述污水提升阀与所述过滤器之间的污水进水管上和所述过滤器与所述污水流量计之间的污水进水管上通常设有进水阀门。

所述进气管上优选设有空气流量计22，用于测定进入所述固定床生物膜反应器内的空气量，所述空气流量计位于所述鼓风机与所述固定床生物膜反应器之间。

所述鼓风机与所述空气流量计之间的进气管上通常设有进气阀门。

所述排污口优选连接有位于所述固定床生物膜反应器外的排污管23，用于在填料反洗时将所述固定床生物膜反应器内的污水和污物排出至指定位置（例如污水池），所述排污管上设有排污阀门，用于排污控制。

所述固定床生物膜反应系统的工作过程及工作原理为：

通过所述污水提升泵将污水提升，污水经过所述过滤器的过滤后进入所述固定床生物膜反应器的下部，同时，通过所述鼓风机将空气输送至所述固定床生物膜反应器内的下部污水中进行曝气。随着进入所述固定床生物膜反应器内的污水量的增多，所述浮筒在污水的浮力作用下带动所述下格栅上升，在所述下格栅的上升的过程中，慢慢的挤压填料，当填料间的张力和所述浮筒的浮力达到平衡后，所述下格栅停止上升。经过挤压后的填料，填料与填料之间的空隙变小，填料处于相对固定的状态，为微生物提供了更稳定的生长环境，相比于移动床生物膜流动状态的填料，保持了较多的活性污泥量，大幅度提高了填料上的微生物数量，提高了污水的处理效率，缩短了污水的处理时间。另外，填料经过挤压后，填料区域的空间变小，可以对污水内携带的悬浮物起到过滤作用，从而省去沉淀池，减小工程占地面积。

当系统运行一段时间，填料上附着的污泥量和所述固定床生物膜反应器内的水中的污泥过多时，关闭所述污水提升泵，打开所述排污管上的排污阀门，利用虹吸效应对填料进行反洗，填料反洗时，所述上格栅上方的清水作为反洗水，从上向下流对填料进行清洗，清洗后的污水和污物通过所述吸污管和所述排污管排出所述固定床生物膜反应器，当所述固定床生物膜反应器内的水位下降到所述浮筒以下时，所述浮筒带动所述下格栅下降，直至所述下格栅落到所述下格栅挡件上，所述下格栅复位。

所述罐体内还可以固定设有下格栅上挡件，能够挡住下格栅的上移，所述下格栅上挡件位于所述下格栅的上方，与所述下格栅挡件之间留有一定的间距，该间距限定了下格栅的竖向移动范围。该范围应依据运行情况适当设置，当因填料（及相应污泥）占据的体积过大或过小或因填料层阻力过大导致下格栅过度抵压下格栅上挡件或下格珊挡件时，均提示系统运行异常。

根据需要，可以在下格栅上挡件的底部设置能够与上格栅作用的压力开关，所述压力开关应为密封式，适应于水下环境，所述压力开关在其按压端（按钮）受到一定压力的情形下改变开关状态（例如，由断开变为导通），由此，当下格栅上移到一定程度后与压力开关压力接触，对开关的按压端施以足够的压力。可以以压力开关的状态转换作为信号，通过任意适宜的现有技术进行报警或提示，以便作业人员检测罐内情况，排查障碍。

根据需要，亦可以在所述下格栅挡件的底部设置能够与上格栅作用的第二压力开关，所述第二压力开关应为密封式，适应于水下环境，所述第二压力开关在其按压端（按钮）受到一定压力的情形下改变开关状态（例如，由断开变为导通），由此，当下格栅下移到一定程度后与第二压力开关压力接触，对开关的按压端施以足够的压力。可以以第二压力开关的状态转换作为信号，通过任意适宜的现有技术进行报警或提示，以便作业人员检测罐内情况，排查障碍。

本实用新型的任意一种固定床生物膜反应器均可以用于本实用新型的任意一种固定床生物膜反应系统。

本实用新型的任意一种固定床生物膜反应系统也均可以采用本实用新型的任意一种固定床生物膜反应器。

本实用新型公开的各优选和可选的技术手段，除特别说明外及一个优选或可选技术手段为另一技术手段的进一步限定外，均可以任意组合，形成若干不同的技术方案。

Claims (10)

1.一种固定床生物膜反应器，包括罐体，所述罐体上设有进水口、进气口和出水口，其特征在于所述罐体内设有水平的上格栅和下格栅，所述上格栅固定设于所述罐体内的上部，所述下格栅的外缘与所述罐体的内壁滑动配合，所述罐体的下部的内壁上设有下格栅挡件，所述下格栅位于所述下格栅挡件的上方，所述上格栅与所述下格栅之间填充有填料，所述下格栅上固定设有位于其下方的浮筒，所述进水口和所述进气口位于所述下格栅挡件的下方，所述出水口位于所述上格栅的上方。

2.如权利要求1所述的固定床生物膜反应器，其特征在于所述罐体内设有与所述进气口连通的曝气管。

3.如权利要求1所述的固定床生物膜反应器，其特征在于所述罐体的下部设有排污口，所述排污口位于所述下格栅挡件的下方，所述罐体内设有与所述排污口连通的吸污管，所述吸污管上开设有吸污孔。

4.如权利要求3所述的固定床生物膜反应器，其特征在于所述吸污管水平，所述吸污孔位于所述吸污管的底壁上，所述吸污孔的数量为多个，在所述吸污管上均匀分布。

5.如权利要求1所述的固定床生物膜反应器，其特征在于所述罐体内的侧壁上设有出水堰，所述出水堰位于所述上格栅的上方，所述出水口设在所述罐体的侧壁上，与所述出水堰和所述罐体的内壁围成的空间连通。

6.如权利要求1所述的固定床生物膜反应器，其特征在于所述浮筒的数量为一个或若干个，若干个所述浮筒在所述下格栅的下方均匀分布。

7.一种固定床生物膜反应系统，其特征在于包括污水进水管、进气管和固定床生物膜反应器，所述固定床生物膜反应器采用权利要求1-6中任一所述的固定床生物膜反应器，所述污水进水管连接所述进水口，所述污水进水管上设有污水提升泵，所述进气管连接所述进气口，所述进气管上设有鼓风机。

8.如权利要求7所述的固定床生物膜反应系统，其特征在于所述污水进水管上设有过滤器，所述过滤器位于所述污水提升泵与所述固定床生物膜反应器之间。

9.如权利要求8所述的固定床生物膜反应系统，其特征在于所述污水进水管上设有污水流量计，所述污水流量计位于所述过滤器与所述固定床生物膜反应器之间。

10.如权利要求7所述的固定床生物膜反应系统，其特征在于所述进气管上设有空气流量计，所述空气流量计位于所述鼓风机与所述固定床生物膜反应器之间。

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