CN2448836Y - 一种生化曝气反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高效生化曝气反应器,由曝气区、沉降区、回流窗、导流区、回流缝、曝气头及膜组件构成,曝气区和沉降区上面和下面是相连通。本实用新型反应器提高了废水的处理深度和出水稳定性,出水无色无味透明,同时膜的寿命大大延长,反应器的能耗下降,耐冲击能力提高,可以用于各种可生化处理的污水净化过程。

Description

一种生化曝气反应器

本实用新型涉及一种用于废水生化曝气的反应器，特别是涉及一种一体式膜生化曝气反应器。

现有的膜生物反应器，从整体构造来说，是由膜排水单元和生物反应器两部分组成。根据两部分位置不同，可以分为分置式及一体式膜生物反应器两类。分置式的特征为生化曝气池与膜过滤单元是分开放置分别操作的，活性污泥混合液通过加压泵进入膜过滤单元过滤出水。其缺点是：需要加压泵提供很高的水流速度，能耗高，泵叶轮剪切力使微生物失活。一体式膜生物反应器是指膜组件安置在生物反应器内部，压力驱动靠水头压差、曝气压力或用真空泵或其它泵抽吸，可省掉循环用的泵及管路系统。缺点是：操作稳定性和膜清洗存在问题。

平2-268889公开了一种一体式膜生物反应器，其结构形式参见图1，其主要结构由固液分离槽、档板9、中空纤维膜5、出水储罐6和曝气管3等组成。反应器操作流程为：废水通过进水管1由池壁进入固液分离槽，空气通过曝气管线4由曝气管3进行曝气，对挡板9一侧的活性污泥混合液供氧并提升，由于曝气的作用，槽内活性污泥混合液以挡板9为中心形成一个内循环，内循环的环流对另一侧的膜5可以进行轻微的冲洗。固液分离槽中活性污泥混合液2的最低液位不低于挡板9上沿，由于真空泵7的抽吸作用，出水通过放在挡板9另一侧的中空纤维膜5经出水管线8排出。这类膜组件放置在生物反应器的活性污泥混合液中的一体式膜生物反应器存在以下缺点：1、膜组件放置在活性污泥混合液中，使得膜组件处于高浓度的活性污泥当中，膜的堵塞速度大大加快，膜的使用寿命缩短。2、随着膜堵塞程度的加剧，真空泵的能耗增加，膜的出水量越来越小，槽内液位越来越高终至溢流。3、膜过滤压力高导致能耗增加。

本实用新型的目的在于提供一种膜使用寿命长、容积利用率高、处理负荷大、耐冲击、能耗低、操用稳定的新型高效生化曝气反应器。

本实用新型的生化曝气反应器由曝气区16、沉降区15、回流窗13、导流区14、回流缝17、曝气头19及膜组件10构成，其中曝气区16和沉降区15的上面部分通过回流窗13和导流区14相通，下面部分通过回流缝17相通，膜组件10设置在沉降区15的澄清层中。

图1是现有技术中一体式膜生物反应器示意图。

图2是本实用新型一个典型实施例的示意图。

图3、4是本实用新型另两个实施例的示意图。

下面结合附图对本实用新型的结构和功能进行说明。

本实用新型的生化曝气反应器的曝气区16、沉降区15及膜组件10合建在处，构成一体式生化曝气反应器，整个生化曝气反应器可以设计成圆形、方形及其它各种适宜的形状。曝气区16和沉降区15可以是同心的“套筒式”结构，如沉降区15环绕在曝气区16周围(如图2)或曝气区16环绕在沉降区15的周围(如图3)；曝气区16和沉降区15也可以是“并列式”结构(如图4)，或“半环绕式”结构等。

上述的曝气区16和沉降区15的上面部分通过回流窗13和导流区14相通，经过曝气的污水及活性污泥通过回流窗13和导流区14流入沉降区15。沉降后的活性污泥通过回流缝17进入曝气区16，剩余活性污泥可以通过设置在污泥层中的排泥管排出。沉降后的澄清液通过设置在其中的膜组件10由真空泵或其它抽吸泵由出水管线12过滤排出。上述的膜组件可以是中空纤维膜，是孔径范围在0.02-1微米的微滤膜或超滤膜，所使用的件材料可以是聚砜、聚丙烯等。

上述回流窗13的数量、大小及形状可以根据实际需要确定，导流区14最好延伸到沉降区15的泥、水分界面处，回流缝17的形状、大小及数量可以根据实际需要设计。在曝气区16的底部设置曝气头19，其曝气运行时既不会干扰到回流缝中污泥的回流，又可满足曝气区生化充氧的需要。进水管18设置在曝气区上，可以设置在曝气区的侧壁上，也可以设置在曝气区的底部。在沉降区15的外部可以设置集水渠20，在排水异常时，污水可以由集水渠20通过集水渠出水管11排出，而不会发生溢流。

本实用新型的工作方式如下：

废水由进水管18进入曝气区16，与从回流缝17回流的活性污泥混合液迅速充分混合，然后由曝气头19充氧曝气并提升，在曝气过程中发生生化反应。污水经生化处理后经回流窗13，由导流区14进入沉降区15进行沉降，沉降下来的污泥，沿回流缝17进入曝气区16，剩余污泥通过排泥管排至污泥池。膜组件10浸没在沉降区15的澄清层中，通过真空泵或其它泵抽吸排水，沉降区15的澄清层的液体经过膜组件过滤，可以连续抽吸出水。在装置液位较高时可利用集水渠20排水，不会造成溢流。本实用新型的生化曝气反应器可以用于各种可生化处理的污水的净化处理过程，操作方式可以为连续式或间歇式。

本实用新型在结构上改进了现有一体式膜生物反应器的缺点，具体有以下优点：

1、本实用新型在结构上采用了曝气区、沉降区及膜组件合建在一处，构成了一体式膜生化曝气反应器，膜组件放置在反应器的沉降区的澄清区由真空泵或其他泵抽吸排水，由于膜表面接触的活性污泥浓度很低，膜在单位时间内的堵塞程度大大减轻，膜的通量增加，寿命大大延长，提高了废水的处理深度和出水稳定性，出水无色无味透明。

2、由于放置在沉降区澄清区的膜组件接触的活性污泥浓度很低，所以膜过滤压力相应地很低或变化不大，使反应器能耗下降。

3、曝气既满足了活性污泥混合液在反应器内的循环流动，不会形成死区，又满足了传质及充氧要求。

4、本实用新型的生化曝气反应器可以用于传统活性污泥法的改造，在利用原有投资的基础上增加有限的投资，就可以大大提高废水的处理深度和处理负荷。

Claims (9)

1、一种生化曝气反应器，由曝气区[16]、沉降区[15]、回流窗[13]、导流区[14]、回流缝[17]、曝气头[19]及膜组件[10]构成，其特征在于曝气区[16]和沉降区[15]的上面部分通过回流窗[13]和导流区[14]相通，下面部分通过回流缝[17]相通，膜组件[10]设置在沉降区[15]的澄清层中。

2、按照权利要求1的反应器，其特征在于在所述的沉降区[15]的污泥层设置排泥管排。

3、按照权利要求1的反应器，其特征在于所述的膜组件[10]是中空纤维膜，其孔径范围为0.02-1微米。

4、按照权利要求1或3的反应器，其特征在于所述的膜组件[10]所使用的膜的材料为聚砜或聚丙烯。

5、按照权利要求1的反应器，其特征在于所述的导流区[14]延伸到沉降区[15]的泥、水分界面处。

6、按照权利要求1的反应器，其特征在于所述的曝气头[19]设置在曝气区[16]的底部。

7、按照权利要求1的反应器，其特征在于在曝气区的底部设置进水管[18]。

8、按照权利要求1的反应器，其特征在于在沉降区[15]的外部设置集水渠[20]，集水渠[20]与集水渠出水管[11]相通。

9、按照权利要求1的反应器，其特征在于所述的沉降区[15]环绕在曝气区[16]周围。

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