專利名稱：一種移動床生物膜內循環(huán)反應器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及污水處理技術領域，尤其涉及一種移動床生物膜內循環(huán)反應器，主要應用于生活污水以及對氮磷的要求較高的污水處理領域。
背景技術：
氮、磷作為水體富營養(yǎng)化的主要污染物質，各國對污水處理廠氮磷的排放要求日益嚴格，因此開發(fā)新型的同時具有去除碳氮磷的反應器成為當今污水處理研究的重要課題。生物反應處理技術己廣泛應用于污水治理工藝，并已成為污水處理工程的核心技 木，生物膜法處理技術是污水生物處理的主要技術之一，移動床生物膜反應器(MBBR)，是根據能夠連續(xù)運行，不發(fā)生堵塞，無需反沖洗，水頭損失較小并且具有較大的比表面積，在原有活性污泥處理系統(tǒng)的基礎上提高負荷率、増加脫氮除磷的能力的思想發(fā)展起來的。對于污水中氮的去除，主要有硝化-反硝化脫氮、短程硝化反硝化脫氮和厭氧氨氧化脫氮，前兩種方法應用較多，對于厭氧氨氧化脫氮還只處于研究中試階段。硝化反硝化脫氮是在好氧條件下，氮在硝化細菌等微生物的作用下轉化為硝態(tài)氮，在厭氧條件下，硝態(tài)氮在反硝化細菌的作用下轉化為氮氣被去除，因此生物除氮必須是既要有好氧環(huán)境又要有厭氧環(huán)境。短程硝化反硝化脫氮是在一定條件下使氨氮氧化為亞硝氮，然后亞硝氮直接轉化為氣態(tài)氮去除。在MBBRエ藝中，移動載體上同時存在硝化和反硝化。因為氧只能滲透到填料外層的某一深度，即外層好氧層，發(fā)生硝化作用；內層缺氧層，脫氮菌利用硝化菌產生的硝酸鹽進行脫氮。因此，MBBRエ藝也具有較好的脫氮作用，但是比A/0エ藝結構更加簡単。對于除磷來說，主要異養(yǎng)微生物-聚磷菌，在厭氧條件下，聚磷菌把細胞中的聚磷水解為正磷酸鹽(PO43+)釋放胞外，并從中獲取能量。利用污水中易降解的COD如揮發(fā)性脂肪酸(VFA)，合成貯能物質聚β-羥基丁酸(PHB)等貯于細胞內。在好氧條件下，聚磷菌以游離氧為電子受體，氧化胞內貯存的ΡΗΒ。并利用該反應產生的能量，過量的從污水中攝取磷酸鹽，合成高能物質ΑΤΡ，其中一部分又轉化為聚磷，作為能量貯于胞內。好氧吸磷量大于厭氧釋磷量，通過剩余污泥排放可實現(xiàn)高效的除磷。因此在實際的エ藝中要脫除磷必須通過厭氧與好氧的聯(lián)合作用，最后通過排泥將磷去除。內循環(huán)反應器由于其內部可以存在不同的反應區(qū)，因而可以存在著好氧和厭氧區(qū)，從而為脫氮除磷提供較好的反應環(huán)境，因此許多的工作者也做了大量的研究和改進。公開號為CN101565238A的中國發(fā)明專利申請公開了ー種新型內循環(huán)移動床生物膜反應器，反應器內放置填料，分為缺氧區(qū)和好氧區(qū)，中間由可調節(jié)孔率的三層組合穿孔板隔開，好氧區(qū)在曝氣作用下逆時針回流，厭氧區(qū)在潛流泵推動下順時針回流，通過控制孔率的大小，控制回流量調節(jié)脫氮能力。公開號為CN101838045A的中國發(fā)明專利申請公開了一種內循環(huán)懸浮填料污水生物處理裝置及エ藝，利用曝氣發(fā)生器使懸浮填料和污水在反應器中循環(huán)流動，同時，在反應器形成好氧反應區(qū)和缺氧反應區(qū)，提高了懸浮填料上生物膜的生長和降解能力。[0008]2010年4月孫志華、劉志輝等在《石河子大學學報(自然科學版)》第28卷第2期公開了螺旋流氣提式內循環(huán)反應器的COD、SS去除效能的研究，文章采用具有螺旋結構的三相分離器，經處理后污水中的COD去除率達到80%以上，出水COD基本維持在50-60mg/
し現(xiàn)在的內循環(huán)反應器雖然比較多但是都只注重脫氮的效率而對除磷的考慮比較少，有些脫氮除磷的反應器，構造復雜運行不方便。
發(fā)明內容本實用新型正對上述現(xiàn)狀設計開發(fā)了一種基于脫氮除磷原理、碳氮磷同時脫除的移動床生物膜內循環(huán)反應器，可同時達到脫氮除磷去除有機物的效果。一種移動床生物膜內循環(huán)反應器，包括筒體，所述筒體內通過十字形擋板依次分為好氧區(qū)、缺氧區(qū)I、缺氧區(qū)II和厭氧區(qū)，所述的十字形擋板由兩塊方形板十字交錯構成，分為上擋板和下?lián)醢?，其中上擋板的上端面與筒體上端齊平，下端與底部的距離為整個反應器高度的1/4 1/6，優(yōu)選為反應器高度的1/5 ;所述的下?lián)醢宓南露嗣媾c筒體底部連接，上部與反應器頂端的距離為整個反應器高度的1/3 1/5，所述厭氧區(qū)的下部和好氧區(qū)下部連通，所述的厭氧區(qū)下部設有斜板，填料和污泥可以沿斜板流向下一區(qū)井隨水流在系統(tǒng)中循環(huán)。所述好氧區(qū)的上部和缺氧區(qū)I上部連通，所述缺氧區(qū)I的下部和缺氧區(qū)II下部連通，所述的缺氧區(qū)I下部設有斜板；所述缺氧區(qū)II的上部和厭氧區(qū)的上部連通。所述的斜板底側連接反應器的底部，所述斜板的高度為整個反應器高度的1/4 1/6。所述的厭氧區(qū)上部筒體上設有進水口，所述的好氧區(qū)上部的筒體上設有出水ロ。所述的好氧區(qū)底部設有微孔曝氣器，其作用是為污水處理提供氧氣，同時對水流提供推動力，由于內部的升流導致底部壓カ降低，因此厭氧區(qū)的水流不斷流向好氧區(qū)，從而使厭氧區(qū)形成向下的水流。所述的缺氧區(qū)II底部設有穿孔曝氣器，保持該區(qū)內的溶解氧為lmg/L左右，同時為該區(qū)內的水流提供上升的推力，也為缺氧區(qū)I中的污水不斷流向本區(qū)提供動力，因此污水在四個區(qū)域內處于不斷的循環(huán)之中。所述筒體內部填充有占反應器體積30%的移動填料。本實用新型反應器運行時，首先廢水從厭氧區(qū)的上部的進水口進入反應器筒體，由于厭氧區(qū)的廢水來源于缺氧區(qū)II，其含氧量較低，在通入廢水后溶解氧進一歩降低，可以達到厭氧的要求，由于在厭氧狀態(tài)大分子的有機物會分解為小分子的有機物，本身在進水區(qū)營養(yǎng)物質比較豐富，厭氧狀態(tài)下大量的磷被釋放出來，并且在聚磷菌的體內形成大量PHB，廢水在反應器內的水流的作用下沿斜板從厭氧區(qū)下部流入好氧區(qū)，聚磷菌在好氧區(qū)過量的聚合無機磷，從而達到除磷的效果，而且在此大量的有機物被去除，其中的氮也被轉化為硝態(tài)氮，經過好氧處理的污水一部分從出水口流出反應器，另一部分繼續(xù)在反應器中循環(huán)，從好氧區(qū)上部進入缺氧區(qū)I。當廢水進入缺氧區(qū)I后廢水中的硝態(tài)氮會進行反硝化作用，將大部分的硝態(tài)氮還原成氣態(tài)氮脫除，然后廢水沿斜板從缺氧區(qū)I下部進入缺氧區(qū)II，在此區(qū)控制廢水的溶解氧為lmg/L左右，氮素可以進行短程硝化反硝化從而進一歩脫氮。該移動床生物膜內循環(huán)反應器中填充有移動填料，本身具有一定的脫氮除磷能力，因此本實用新型具有同步脫除碳、氮、磷的良好效果。本實用新型反應器具有以下特點I、可以同時達到脫氮除磷去除有機物的效果。2、分為好氧區(qū)、缺氧區(qū)I，缺氧區(qū)II、厭氧區(qū)四個區(qū)，每個區(qū)都有專門的反應機制，可以同時保證反硝化的有機物、聚磷菌釋磷的有機物和保證厭氧環(huán)境的三重作用。3、反應器內放置移動填料，可以提高反應內的污泥濃度，同時填料上的生物膜本身存在著氧濃度不同的微環(huán)境，具有脫氮除磷的作用，填料的存在也可以提高氧的傳質效率。4、本反應器不采用回流泵進行硝化液回流，因此具有能耗低的優(yōu)點。

圖I為本實用新型移動床生物膜內循環(huán)反應器的示意圖，其中附圖標記說明如下I-進水管；2_移動填料；3_穿孔曝氣器；4_微孔曝氣器；5_斜板；6-筒體；7_排水管；8_十字形擋板。圖2為本實用新型反應器內分區(qū)示意圖。圖3為本實用新型反應器內十字形擋板的結構示意圖。
具體實施方式
一種移動床生物膜內循環(huán)反應器，包括筒體6，所述筒體6內通過十字形擋板8依次分為好氧區(qū)、缺氧區(qū)I、缺氧區(qū)II和厭氧區(qū)，所述的十字形擋板8由兩塊方形板十字交錯構成(如圖3所示)，分為上擋板8A和下?lián)醢錝B，其中上擋板8A的上端面與筒體6上端齊平，其下端與底部的距離為整個反應器高度的1/5。所述的下?lián)醢錝B的下端面與筒體6底部連接，其上部與反應器頂端的距離為整個反應器高度的1/4。所述厭氧區(qū)的下部和好氧區(qū)下部連通，所述的厭氧區(qū)下部設有斜板，填料和污泥可以沿斜板流向下一區(qū)井隨水流在系統(tǒng)中循環(huán)。所述好氧區(qū)的上部和缺氧區(qū)I上部連通，所述缺氧區(qū)I的下部和缺氧區(qū)II下部連通，所述的缺氧區(qū)I下部設有斜板；所述缺氧區(qū)II的上部和厭氧區(qū)的上部連通，所述缺氧區(qū)II的上部與厭氧區(qū)上部連通。所述的斜板底側連接反應器的底部，所述斜板的高度為整個反應器高度的1/5。所述的厭氧區(qū)上部筒體上設有進水口 1，所述的好氧區(qū)上部的筒體上設有出水ロ7。所述的好氧區(qū)底部設有微孔曝氣器4，所述的缺氧區(qū)II底部設有穿孔曝氣器3，保持該區(qū)內的溶解氧為lmg/L左右。所述筒體內部填充有占反應器體積30%的移動填料2。本實用新型反應器運行時，首先在移動床生物膜反應器的內部填充占整個反應器體積30%的移動填料2，然后通過掛膜培養(yǎng)，將移動填料表面掛上ー層生物膜。將經過初沉的污水通過水泵經進水口 I泵入厭氧區(qū)，在此污水中的高分子有機物分解為小分子的有機 物，并且其中聚磷菌合成PHB，釋放無機磷。在好氧區(qū)內微孔曝氣器4的推動作用下，污水自下而上流動，厭氧區(qū)的污水在負壓下從底部流入好氧區(qū)，大部分的有機物在此得到降解，在好氧作用下聚磷菌過量的吸磷，污水中的磷元素被去除，氮素也被轉化為硝態(tài)氮。污水流入缺氧區(qū)I，在此硝態(tài)氮通過反硝化作用被去除，污泥和移動床填料通過斜板5進入缺氧區(qū)II，通過穿孔曝氣器3維持該區(qū)的溶解氧為lmg/L，在該區(qū)氮素通過短程硝化反硝化反應得到進ー步的去除，其中的有機物含量進ー步降低。在穿孔曝氣器3的推動下污水向上流動，進入厭氧區(qū)，一個循環(huán)完成。應用例I應用本實用新型進行了實例研究，污水采自某小區(qū)的生活污水，污水水質見下表實驗原水水質表
項目質指標
C0D(mg/L) 450 總磷(mg/L) 8總氮(mg/L) 65利用本實用新型對污水進行處理，停留時間為8h，每天處理的污水量為20L，對COD、總氮、總磷的去除率都在85%以上，而出水的水質也比較穩(wěn)定，但是出水的COD和總氮都是維持在60-80mg/L和3-5mg/L的水平，總磷也在I. Omg/L以下。
權利要求1.一種移動床生物膜內循環(huán)反應器，包括筒體，其特征在于所述筒體內通過十字形擋板依次分為好氧區(qū)、缺氧區(qū)I、缺氧區(qū)II和厭氧區(qū)，所述的十字形擋板由兩塊相同大小的方形板十字交錯構成，分為上擋板和下?lián)醢澹渲猩蠐醢宓纳隙嗣媾c筒體上端齊平，所述的下?lián)醢宓南露嗣媾c筒體底部連接，所述的好氧區(qū)和缺氧區(qū)I的上部連通，所述的缺氧區(qū)I和缺氧區(qū)I下部設有斜板并連通；所述的缺氧區(qū)II與厭氧區(qū)上部連通，所述的厭氧區(qū)與好氧區(qū)下部設有斜板并連通。
2.如權利要求I所述的移動床生物膜內循環(huán)反應器，其特征在于所述的好氧區(qū)底部設有微孔曝氣器。
3.如權利要求I所述的移動床生物膜內循環(huán)反應器，其特征在于所述的缺氧區(qū)II底部設有穿孔曝氣器。
4.如權利要求I所述的移動床生物膜內循環(huán)反應器，其特征在于所述的厭氧區(qū)上部筒體上設有進水ロ，所述的好氧區(qū)上部的筒體上設有出水ロ。
5.如權利要求I所述的移動床生物膜內循環(huán)反應器，其特征在于所述筒體內部填充有占反應器體積30%的移動填料。
專利摘要本實用新型公開了一種移動床生物膜內循環(huán)反應器，包括筒體，所述筒體內通過十字形擋板依次分為好氧區(qū)、缺氧區(qū)I、缺氧區(qū)II和厭氧區(qū)，所述的十字形擋板由兩塊相同大小的方形板十字交錯構成；所述的好氧區(qū)和缺氧區(qū)I的上部連通，所述的缺氧區(qū)I和缺氧區(qū)I下部設有斜板并連通；所述的缺氧區(qū)II與厭氧區(qū)上部連通，所述的厭氧區(qū)與好氧區(qū)下部設有斜板并連通。本實用新型反應器基于脫氮除磷原理，分為好氧區(qū)、缺氧區(qū)I，缺氧區(qū)II、厭氧區(qū)四個區(qū)，每個區(qū)都有專門的反應機制，可以同時保證反硝化的有機物、聚磷菌釋磷的有機物和保證厭氧環(huán)境的三重作用，具有能耗低的優(yōu)點。
文檔編號C02F9/14GK202415324SQ20112051556
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月12日 優(yōu)先權日2011年12月12日
發(fā)明者楊岳平, 申長喜, 高沖 申請人:浙江至美環(huán)境科技有限公司