專利名稱：一體化好氧生物膜反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種一體化好氧生物膜反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活水平的提高，各種類型的廢水排放量急劇增加，這對(duì)廢水處理技術(shù)提出了更高的要求。目前，以微生物技術(shù)為核心的生物處理技術(shù)在廢水處理中占有不可替代的地位。其中，廢水好氧生物處理技術(shù)是廢水處理技術(shù)體系的重要組成部分，有著好的發(fā)展前景。廢水好氧生物處理技術(shù)可分為生物膜法和活性污泥法兩大類?；钚晕勰喾m較為成熟，但也存在很多的缺點(diǎn)和不足，如占地面積大、基建費(fèi)用高等，同時(shí)對(duì)水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性較差。生物膜法可彌補(bǔ)活性污泥法的諸多不足運(yùn)行穩(wěn)定性好、無污泥膨脹、對(duì)污染物的去除率高、反應(yīng)器的體積和占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。但是傳統(tǒng)的生物膜法也有其缺陷，如生物濾池易受堵塞，需周期性反沖洗，同時(shí)固定填料以及曝氣設(shè)備的更換較困難；生物流化床反應(yīng)器中的載體顆粒只有在流化狀態(tài)下才能發(fā)揮作用，使其工藝的運(yùn)行穩(wěn)定性較差。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有好氧生物膜反應(yīng)器存在的問題，本發(fā)明提供一種一體化好氧生物膜反應(yīng)器，采用微生物附著的輕質(zhì)載體，且在外加曝氣的作用下，使反應(yīng)器內(nèi)載體處于懸浮狀態(tài)，有利于生物膜的更新?lián)Q代，保證其有較高的生物活性，且避免了反應(yīng)器的堵塞問題；提出了“上進(jìn)下出”的獨(dú)特進(jìn)出水方式，便于氣液充分接觸，提高了氧氣的利用率；實(shí)現(xiàn)的湍動(dòng)流流態(tài)，強(qiáng)化了傳質(zhì)與混合，反應(yīng)器內(nèi)的宏觀反應(yīng)速率快，抗負(fù)荷沖擊的能力強(qiáng)；反應(yīng)器各分區(qū)體積可調(diào)，運(yùn)行靈活；可實(shí)現(xiàn)在單一反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)區(qū)與沉淀區(qū)的一體化，節(jié)約了反應(yīng)器的占地面積。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種一體化好氧生物膜反應(yīng)器，其特征在于包括反應(yīng)器本體、底座和支架，所述反應(yīng)器本體通過所述支架固定于所述底座上，所述反應(yīng)器本體自下而上分為沉淀區(qū)、出水區(qū)、反應(yīng)區(qū)和進(jìn)水區(qū)；所述底座上固定設(shè)有豎直架；所述沉淀區(qū)底部設(shè)有通過閥門控制閉合的排泥口 ；所述出水區(qū)側(cè)壁設(shè)有出水口，所述出水口連接穩(wěn)壓管，所述穩(wěn)壓管上端與外界大氣相通以平衡反應(yīng)器內(nèi)外壓力，所述穩(wěn)壓管側(cè)口處連接出水管；所述反應(yīng)區(qū)底部設(shè)有曝氣頭，在所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)添加有輕質(zhì)載體；所述進(jìn)水區(qū)上方設(shè)有布水器、進(jìn)水管和水平架；所述進(jìn)水區(qū)和所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)貫穿設(shè)有中空曝氣導(dǎo)引管，所述中空曝氣導(dǎo)引管通過緊固件固定于所述水平架上，所述水平架通過緊固件固定于豎直架上，曝氣所用曝氣管穿過所述中空曝氣導(dǎo)引管與所述曝氣頭相連。進(jìn)一步，所述沉淀區(qū)為倒置的圓錐體，所述出水區(qū)、反應(yīng)區(qū)和進(jìn)水區(qū)均為圓柱形。進(jìn)一步，所述沉淀區(qū)與基準(zhǔn)水平面傾斜角α為30° 45°，所述排泥口內(nèi)徑與所述反應(yīng)器本體圓柱體部分內(nèi)徑之比為1 8 10。
進(jìn)一步，所述出水區(qū)、反應(yīng)區(qū)及進(jìn)水區(qū)的高徑比均為4 10 1，所述出水區(qū)與所述反應(yīng)區(qū)以曝氣頭下端為界，所述反應(yīng)區(qū)與所述進(jìn)水區(qū)以進(jìn)水液面為界。進(jìn)一步，所述出水口距所述反應(yīng)器本體圓柱體部分下端水平面距離與所述反應(yīng)器本體圓柱體部分高度之比為1 10 20，所述出水口內(nèi)徑與所述反應(yīng)器本體圓柱體部分內(nèi)徑之比為1 10 15。進(jìn)一步，所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)的載體比重相對(duì)于水而言為0. 5 0. 95。進(jìn)一步，所述布水器距進(jìn)水區(qū)上液面距離為0. 1 0. 3m，所述進(jìn)水區(qū)上液面與所述出水管處于同一水平面。進(jìn)一步，所述支架與地面傾斜角β為30° 45°，所述底座位于地面。進(jìn)一步，通過上下、左右、前后調(diào)節(jié)所述中空曝氣導(dǎo)引管、緊固件、水平架三者的相對(duì)位置可有效控制曝氣頭所處的位置，通過上下調(diào)節(jié)所述中空曝氣導(dǎo)引管可有效調(diào)節(jié)所述反應(yīng)區(qū)體積。本發(fā)明使用時(shí)，掛膜后的載體從反應(yīng)器本體的上部直接投加，廢水由進(jìn)水管進(jìn)入進(jìn)水區(qū)后立刻與反應(yīng)區(qū)內(nèi)泥水充分混合；在曝氣作用下，上升氣流與降流廢水相互接觸，形成逆流湍動(dòng)流化狀態(tài)，水氣固高速循環(huán)流動(dòng)，在反應(yīng)區(qū)產(chǎn)生強(qiáng)烈攪動(dòng)作用，實(shí)現(xiàn)良好的混合和傳質(zhì)性能；而在反應(yīng)器曝氣頭底部之下，則形成沉淀區(qū)，實(shí)現(xiàn)固液分離。出水經(jīng)出水口流
出ο本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在1)采用上進(jìn)下出的獨(dú)特進(jìn)出水方式，便于氣液接觸，保證反應(yīng)器內(nèi)氣液的湍動(dòng)流態(tài)；2)劇烈攪動(dòng)便于氣體分散，有利于微生物與氧氣充分接觸，提高了氧氣的利用率；3)根據(jù)運(yùn)行要求，可通過調(diào)節(jié)曝氣頭位置，靈活調(diào)節(jié)反應(yīng)區(qū)的體積；4)混合效果較好，具有較強(qiáng)的抗負(fù)荷沖擊能力；5)將沉淀區(qū)設(shè)于反應(yīng)區(qū)之下，實(shí)現(xiàn)了在單一反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)區(qū)與沉淀區(qū)的一體化， 節(jié)約了占地面積。


圖1是本發(fā)明一體化好氧生物膜反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，一種一體化好氧生物膜反應(yīng)器，特點(diǎn)是包括反應(yīng)器本體20、底座18和支架21，所述反應(yīng)器本體20通過所述支架21固定于所述底18上，所述反應(yīng)器本體20自下而上分為沉淀區(qū)1、出水區(qū)2、反應(yīng)區(qū)3和進(jìn)水區(qū)4 ；所述底座18上固定設(shè)有豎直架17 ；所述沉淀區(qū)1底部設(shè)有通過閥門6控制閉合的排泥口 5 ；所述出水區(qū)2側(cè)壁設(shè)有出水口 7，所述出水口 7連接穩(wěn)壓管8，所述穩(wěn)壓管8上端與外界大氣相通以平衡反應(yīng)器內(nèi)外壓力，所述穩(wěn)壓管8側(cè)口處連接出水管10 ；所述反應(yīng)區(qū)3底部設(shè)有曝氣頭11，在所述反應(yīng)區(qū)3內(nèi)添加有輕質(zhì)載體；所述進(jìn)水區(qū)4上方設(shè)有布水器12、進(jìn)水管12和水平架16 ；所述進(jìn)水區(qū)4和所述反應(yīng)區(qū)3內(nèi)貫穿設(shè)有中空曝氣導(dǎo)引管14，所述中空曝氣導(dǎo)引管14通過緊固件15固定于所述水平架16上，所述水平架16通過緊固件15固定于豎直架17上，曝氣所用曝氣管19穿過所述中空曝氣導(dǎo)引管14與所述曝氣頭11相連。進(jìn)一步，所述沉淀區(qū)1為倒置的圓錐體，所述出水區(qū)2、反應(yīng)區(qū)3和進(jìn)水區(qū)4均為圓柱形。進(jìn)一步，所述沉淀區(qū)1與基準(zhǔn)水平面傾斜角α為30° 45°，所述排泥口 5內(nèi)徑與所述反應(yīng)器本體20圓柱體部分內(nèi)徑之比為1 8 10。進(jìn)一步，所述出水區(qū)2、反應(yīng)區(qū)3及進(jìn)水區(qū)4的高徑比均為4 10 1，所述出水區(qū) 2與所述反應(yīng)區(qū)3以曝氣頭11下端為界，所述反應(yīng)區(qū)3與所述進(jìn)水區(qū)4以進(jìn)水液面為界。進(jìn)一步，所述出水口 7距所述反應(yīng)器本體20圓柱體部分下端水平面距離與所述反應(yīng)器本體20圓柱體部分高度之比為1 10 20，所述出水口 7內(nèi)徑與所述反應(yīng)器本體20 圓柱體部分內(nèi)徑之比為1 10 15。進(jìn)一步，所述反應(yīng)區(qū)3內(nèi)的載體比重相對(duì)于水而言為0. 5 0. 95。進(jìn)一步，所述布水器12距進(jìn)水區(qū)4上液面距離為0. 1 0. 3m,所述進(jìn)水區(qū)4上液面與所述出水管10處于同一水平面。進(jìn)一步，所述支架21與地面傾斜角β為30° 45°，所述底座18位于地面。進(jìn)一步，通過上下、左右、前后調(diào)節(jié)所述中空曝氣導(dǎo)引管14、緊固件15、水平架16 三者的相對(duì)位置可有效控制曝氣頭11所處的位置，通過上下調(diào)節(jié)所述中空曝氣導(dǎo)引管14 可有效調(diào)節(jié)所述反應(yīng)區(qū)3體積。本發(fā)明使用時(shí)，掛膜后的載體從反應(yīng)器本體20的上部直接投加，廢水由進(jìn)水管13 進(jìn)入進(jìn)水區(qū)4后立刻與反應(yīng)區(qū)3內(nèi)泥水充分混合；在曝氣作用下，上升氣流與降流廢水相互接觸，形成逆流湍動(dòng)流化狀態(tài)，水氣固高速循環(huán)流動(dòng)，在反應(yīng)區(qū)3產(chǎn)生強(qiáng)烈攪動(dòng)作用，實(shí)現(xiàn)良好的混合和傳質(zhì)性能；而在反應(yīng)器本體曝氣頭11底部之下，則形成沉淀區(qū)1，實(shí)現(xiàn)固液分離。出水經(jīng)出水口 7流出。本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也僅用于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求
1.一種一體化好氧生物膜反應(yīng)器，其特征在于包括反應(yīng)器本體、底座和支架，所述反應(yīng)器本體通過所述支架固定于所述底座上，所述反應(yīng)器本體自下而上分為沉淀區(qū)、出水區(qū)、 反應(yīng)區(qū)和進(jìn)水區(qū)；所述底座上固定設(shè)有豎直架；所述沉淀區(qū)底部設(shè)有通過閥門控制閉合的排泥口 ；所述出水區(qū)側(cè)壁設(shè)有出水口，所述出水口連接穩(wěn)壓管，所述穩(wěn)壓管上端與外界大氣相通以平衡反應(yīng)器內(nèi)外壓力，所述穩(wěn)壓管側(cè)口處連接出水管；所述反應(yīng)區(qū)底部設(shè)有曝氣頭， 在所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)添加有輕質(zhì)載體；所述進(jìn)水區(qū)上方設(shè)有布水器、進(jìn)水管和水平架；所述進(jìn)水區(qū)和所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)貫穿設(shè)有中空曝氣導(dǎo)引管，所述中空曝氣導(dǎo)引管通過緊固件固定于所述水平架上，所述水平架通過緊固件固定于豎直架上，曝氣所用曝氣管穿過所述中空曝氣導(dǎo)引管與所述曝氣頭相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一體化好氧生物膜反應(yīng)器，其特征在于所述沉淀區(qū)為倒置的圓錐體，所述出水區(qū)、反應(yīng)區(qū)和進(jìn)水區(qū)均為圓柱形。
3.如權(quán)利要求2所述的一體化好氧生物膜反應(yīng)器，其特征在于所述沉淀區(qū)與基準(zhǔn)水平面傾斜角α為30° 45°，所述排泥口內(nèi)徑與所述反應(yīng)器本體圓柱體部分內(nèi)徑之比為 1 8 10。
4.如權(quán)利要求3所述的一體化好氧生物膜反應(yīng)器，其特征在于所述出水區(qū)、反應(yīng)區(qū)及進(jìn)水區(qū)的高徑比均為4 10 1，所述出水區(qū)與所述反應(yīng)區(qū)以曝氣頭下端為界，所述反應(yīng)區(qū)與所述進(jìn)水區(qū)以進(jìn)水液面為界。
5.如權(quán)利要求4所述的一體化好氧生物膜反應(yīng)器，其特征在于所述出水口距所述反應(yīng)器本體圓柱體部分下端水平面距離與所述反應(yīng)器本體圓柱體部分高度之比為1 10 20，所述出水口內(nèi)徑與所述反應(yīng)器本體圓柱體部分內(nèi)徑之比為1 10 15。
6.如權(quán)利要求5所述的一體化好氧生物膜反應(yīng)器，其特征在于所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)的載體比重相對(duì)于水而言為0. 5 0. 95。
7.如權(quán)利要求6所述的一體化好氧生物膜反應(yīng)器，其特征在于所述布水器距進(jìn)水區(qū)上液面距離為0. 1 0. 3m，所述進(jìn)水區(qū)上液面與所述出水管處于同一水平面。
8.如權(quán)利要求7所述的一體化好氧生物膜反應(yīng)器，其特征在于所述支架與地面傾斜角β為30° 45°，所述底座位于地面。
9.如權(quán)利要求8所述的一體化好氧生物膜反應(yīng)器，其特征在于通過上下、左右、前后調(diào)節(jié)所述中空曝氣導(dǎo)引管、緊固件、水平架三者的相對(duì)位置可有效控制曝氣頭所處的位置， 通過上下調(diào)節(jié)所述中空曝氣導(dǎo)引管可有效調(diào)節(jié)所述反應(yīng)區(qū)體積。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種一體化好氧生物膜反應(yīng)器，特點(diǎn)是包括反應(yīng)器本體、底座和支架，所述反應(yīng)器本體通過所述支架固定于所述底座上，所述反應(yīng)器本體自下而上分為沉淀區(qū)、出水區(qū)、反應(yīng)區(qū)和進(jìn)水區(qū)；所述底座上固定設(shè)有豎直架；所述沉淀區(qū)底部設(shè)有通過閥門控制閉合的排泥口；所述出水區(qū)側(cè)壁設(shè)有出水口；所述反應(yīng)區(qū)底部設(shè)有曝氣頭，在所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)添加有輕質(zhì)載體；所述進(jìn)水區(qū)上方設(shè)有布水器、進(jìn)水管和水平架；所述進(jìn)水區(qū)和所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)貫穿設(shè)有中空曝氣導(dǎo)引管，曝氣所用曝氣管穿過所述中空曝氣導(dǎo)引管與所述曝氣頭相連。本發(fā)明采用上進(jìn)下出的獨(dú)特進(jìn)出水方式，便于氣液接觸，保證反應(yīng)器內(nèi)氣液的湍動(dòng)流態(tài)，混合效果較好。
文檔編號(hào)C02F3/02GK102557241SQ201210014969
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者俞津津, 張倩倩, 金仁村, 陽廣鳳, 馬春 申請(qǐng)人:杭州師范大學(xué)