專利名稱：一種高效內(nèi)循環(huán)陶瓷附著生物膜硝化反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及生物膜硝化反應(yīng)器，尤其是一種高效內(nèi)循環(huán)陶瓷附著生物膜硝化反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
隨著環(huán)境中氮素污染的加劇，含氮廢水的處理受到了普遍關(guān)注，生物脫氮技術(shù)則因高效低耗而成為研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。無(wú)論在傳統(tǒng)的硝化_反硝化工藝，還是在新型的厭氧氨氧化、短程硝化-反硝化等工藝中，硝化過(guò)程都是必不可少的重要環(huán)節(jié)，并往往是整個(gè)工藝的限速步驟。因此，研發(fā)高效硝化反應(yīng)器，對(duì)于廢水生物脫氮具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。氣提式內(nèi)循環(huán)生物反應(yīng)器是20世紀(jì)80年代初期開(kāi)發(fā)的新型高效反應(yīng)器，已成功應(yīng)用于有機(jī)污染物的控制。近年來(lái)，這種反應(yīng)器已逐漸拓展應(yīng)用于硝化過(guò)程，但硝化細(xì)菌生長(zhǎng)緩慢，在一般的水力停留時(shí)間下反應(yīng)器中無(wú)法積累高濃度生物細(xì)胞，大大限制了硝化反應(yīng)器效能。高效內(nèi)循環(huán)陶瓷附著生物膜硝化反應(yīng)器融合了氣提式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器中優(yōu)良的傳質(zhì)性能與生物流化床反應(yīng)器中生物顆?；奶匦?，通過(guò)形成生物膜顆粒，有效地解決了反應(yīng)器中菌體濃度不高的問(wèn)題，取得了很高的生物硝化效能。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高效內(nèi)循環(huán)陶瓷附著生物膜硝化反應(yīng)器。高效內(nèi)循環(huán)陶瓷附著生物膜硝化反應(yīng)器設(shè)有沉淀循環(huán)區(qū)、曝氣反應(yīng)區(qū)和布水布?xì)鈪^(qū)；沉淀循環(huán)區(qū)設(shè)有排水口、隔離板、氣泡擋板、斜面底板；出水口位于沉淀循環(huán)區(qū)頂部，其位置高于隔離板，隔離板將沉淀循環(huán)區(qū)和曝氣反應(yīng)區(qū)分為兩個(gè)獨(dú)立的區(qū)域；隔離板底部連接有氣泡擋板，其寬度與隔離板相同；隔離板和氣泡擋板之間的夾角為150°，氣泡擋板與斜面底板之間留有空隙，曝氣反應(yīng)區(qū)充填陶瓷顆粒，設(shè)有鐵絲網(wǎng)板；布水布?xì)鈪^(qū)設(shè)有布水管和布?xì)夤?；沉淀循環(huán)區(qū)通過(guò)隔離板頂部以及隔離板底部與曝氣反應(yīng)區(qū)相通，曝氣反應(yīng)區(qū)通過(guò)法蘭與布水布?xì)鈪^(qū)相連。所述的沉淀循環(huán)區(qū)、曝氣反應(yīng)區(qū)與布水布?xì)鈪^(qū)橫截面為矩形，橫截面積之比為 1. 0:4. 0:4. 0。所述的斜面底板水平面投影面積與沉淀循環(huán)區(qū)橫截面積之比為1. 0:1. 0 ；斜面底板與水平面夾角為50°。所述的陶瓷附著生物膜置于鐵絲網(wǎng)板之上，其粒徑為3.0 mm, 密度為1. 1 1. 2 g/cm3。所述的鐵絲網(wǎng)板固定于法蘭處，其網(wǎng)孔孔徑小于陶瓷附著生物膜顆粒的粒徑。所述的布水管高于布?xì)夤堋１緦?shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是1)進(jìn)行硝化反應(yīng)的微生物以生物膜的形態(tài)附著于陶瓷顆粒表面，可借助陶瓷密度高于水的特性，通過(guò)重力沉降而實(shí)現(xiàn)菌體持留。 2)陶瓷附著生物膜顆粒以一定速度隨混合液在反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)，可強(qiáng)化傳質(zhì)過(guò)程。3)沉淀循環(huán)區(qū)和曝氣反應(yīng)區(qū)位于同一個(gè)池體中，結(jié)構(gòu)緊湊，省去了二次沉淀池和污泥回流設(shè)施。4) 該反應(yīng)器具有很好的生物硝化性能，能承受較高的進(jìn)水氨濃度，具有較高的容積轉(zhuǎn)化效率和穩(wěn)定的運(yùn)行性能。
圖1是高效內(nèi)循環(huán)陶瓷附著生物膜硝化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A截面圖；圖3是圖1的B-B截面圖；圖中沉淀循環(huán)區(qū)I、曝氣反應(yīng)區(qū)II、布水布?xì)釯II ；出水口 1、隔離板2、氣泡擋板 3、陶瓷生物膜顆粒4、斜面底板5、法蘭6、鐵絲網(wǎng)板7、布水管8、布?xì)夤?。
具體實(shí)施方式
如圖1、2、3所示，高效內(nèi)循環(huán)陶瓷附著生物膜硝化反應(yīng)器設(shè)有沉淀循環(huán)區(qū)I、曝氣反應(yīng)區(qū)II和布水布?xì)鈪^(qū)III ；沉淀循環(huán)區(qū)I設(shè)有排水口 1、隔離板2、氣泡擋板3、斜面底板 5 ；出水口 1位于沉淀循環(huán)區(qū)I頂部，其位置高于隔離板2，隔離板2將沉淀循環(huán)區(qū)I和曝氣反應(yīng)區(qū)II分為兩個(gè)獨(dú)立的區(qū)域；隔離板2底部連接有氣泡擋板3，其寬度與隔離板2相同； 隔離板2和氣泡擋板3之間的夾角為150°，氣泡擋板3與斜面底板5之間留有空隙，曝氣反應(yīng)區(qū)II充填陶瓷顆粒4，設(shè)有鐵絲網(wǎng)板7 ；布水布?xì)鈪^(qū)III設(shè)有布水管8和布?xì)夤? ；沉淀循環(huán)區(qū)I通過(guò)隔離板2頂部以及隔離板2底部與曝氣反應(yīng)區(qū)II相通，曝氣反應(yīng)區(qū)II通過(guò)法蘭6與布水布?xì)鈪^(qū)III相連。所述的沉淀循環(huán)區(qū)I、曝氣反應(yīng)區(qū)II與布水布?xì)鈪^(qū)III橫截面為矩形，橫截面積之比為1. 0:4. 0:4. 0。所述的斜面底板5水平面投影面積與沉淀循環(huán)區(qū)I橫截面積之比為 1.0:1.0;斜面底板5與水平面夾角為50°。所述的陶瓷附著生物膜4置于鐵絲網(wǎng)板7之上，其粒徑為3.0 mm，密度為1.1 1.2 g/cm3。所述的鐵絲網(wǎng)板7固定于法蘭6處，其網(wǎng)孔孔徑小于陶瓷附著生物膜顆粒的粒徑。所述的布水管8高于布?xì)夤?。高效內(nèi)循環(huán)陶瓷附著生物膜硝化反應(yīng)器可用PVC板和鋼板制作，其工作過(guò)程如下當(dāng)反應(yīng)器開(kāi)始曝氣后，曝氣反應(yīng)區(qū)II下層氣液混合物攜帶陶瓷附著生物膜顆粒4迅速提升至曝氣反應(yīng)區(qū)II上部，其中部分混合液越過(guò)隔離板2進(jìn)入沉淀循環(huán)區(qū)I ；同時(shí)，由于曝氣反應(yīng)區(qū)II下層混合物急速上升，使沉淀循環(huán)區(qū)I底部形成負(fù)壓，沉淀循環(huán)區(qū)I上層混合液在壓力作用下，快速下沉至底部，通過(guò)斜面底板5和氣泡擋板3之間的空隙重新進(jìn)入曝氣反應(yīng)區(qū)II，由此完成內(nèi)循環(huán)。
權(quán)利要求1.一種高效內(nèi)循環(huán)陶瓷附著生物膜硝化反應(yīng)器，其特征在于反應(yīng)器設(shè)有沉淀循環(huán)區(qū) (I)、曝氣反應(yīng)區(qū)(II)和布水布?xì)鈪^(qū)(III)；沉淀循環(huán)區(qū)(I)設(shè)有排水口(1)、隔離板(2)、氣泡擋板(3)、斜面底板(5);出水口(1)位于沉淀循環(huán)區(qū)(I)頂部，其位置高于隔離板(2)，隔離板(2)將沉淀循環(huán)區(qū)(I)和曝氣反應(yīng)區(qū)(II)分為兩個(gè)獨(dú)立的區(qū)域；隔離板(2)底部連接有氣泡擋板(3)，其寬度與隔離板(2)相同；隔離板(2)和氣泡擋板(3)之間的夾角為150°， 氣泡擋板(3)與斜面底板(5)之間留有空隙；曝氣反應(yīng)區(qū)(II)充填陶瓷顆粒(4)，設(shè)有鐵絲網(wǎng)板(7)；布水布?xì)鈪^(qū)(III)設(shè)有布水管(8)和布?xì)夤?9)；沉淀循環(huán)區(qū)(I)通過(guò)隔離板(2) 頂部以及隔離板(2)底部與曝氣反應(yīng)區(qū)(II)相通，曝氣反應(yīng)區(qū)(II)通過(guò)法蘭(6)與布水布?xì)鈪^(qū)(III)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效內(nèi)循環(huán)陶瓷附著生物膜硝化反應(yīng)器，其特征在于 所述的沉淀循環(huán)區(qū)(I )、曝氣反應(yīng)區(qū)(II)與布水布?xì)鈪^(qū)(III)橫截面為矩形，橫截面積之比為 1. 0:4. 0:4. 0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效內(nèi)循環(huán)陶瓷附著生物膜硝化反應(yīng)器，其特征在于 所述的斜面底板(5)水平面投影面積與沉淀循環(huán)區(qū)(I)橫截面積之比為1.0:1.0 ；斜面底板 (5)與水平面夾角為50°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效內(nèi)循環(huán)陶瓷附著生物膜硝化反應(yīng)器，其特征在于 所述的陶瓷附著生物膜(4)置于鐵絲網(wǎng)板(7)之上，其粒徑為3.0 mm，密度為1. 1 1. 2 g/3cm ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效內(nèi)循環(huán)陶瓷附著生物膜硝化反應(yīng)器，其特征在于 所述的鐵絲網(wǎng)板(7)固定于法蘭(6)處，其網(wǎng)孔孔徑小于陶瓷附著生物膜顆粒的粒徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效內(nèi)循環(huán)陶瓷附著生物膜硝化反應(yīng)器，其特征在于 所述的布水管(8)高于布?xì)夤?9)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高效內(nèi)循環(huán)陶瓷附著生物膜硝化反應(yīng)器。它設(shè)有沉淀循環(huán)區(qū)、曝氣反應(yīng)區(qū)和布水布?xì)鈪^(qū)；沉淀循環(huán)區(qū)設(shè)有排水口、隔離板、氣泡擋板、斜面底板；出水口位于沉淀循環(huán)區(qū)頂部，其位置高于隔離板，隔離板將沉淀循環(huán)區(qū)和曝氣反應(yīng)區(qū)分為兩個(gè)獨(dú)立的區(qū)域；隔離板底部連接有氣泡擋板，隔離板和氣泡擋板之間的夾角為150°，氣泡擋板與斜面底板之間留有空隙；曝氣反應(yīng)區(qū)充填陶瓷顆粒，設(shè)有鐵絲網(wǎng)板；布水布?xì)鈪^(qū)設(shè)有布水管和布?xì)夤?；沉淀循環(huán)區(qū)通過(guò)隔離板頂部以及隔離板底部與曝氣反應(yīng)區(qū)相通，曝氣反應(yīng)區(qū)通過(guò)法蘭與布水布?xì)鈪^(qū)相連。本實(shí)用新型以陶瓷顆粒作為生物膜載體，可使陶瓷附著生物膜快速沉淀，并借助沉淀循環(huán)區(qū)I的獨(dú)特結(jié)構(gòu)設(shè)置而實(shí)現(xiàn)生物內(nèi)循環(huán)。
文檔編號(hào)C02F3/10GK202208661SQ20112033215
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者謝作甫, 鄭平 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)