一種氣升式內(nèi)環(huán)流組合填料生物反應(yīng)器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種氣升式內(nèi)環(huán)流組合填料生物反應(yīng)器，屬于環(huán)境保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，主要用于低濃度、低碳、高氨氮的營(yíng)養(yǎng)失衡型污水處理。它包括反應(yīng)器殼體，所述的反應(yīng)器殼體內(nèi)部從下到上分為三個(gè)區(qū)域分別為氣水混合區(qū)、內(nèi)循環(huán)區(qū)和出水區(qū)，氣水混合區(qū)由進(jìn)水管、進(jìn)氣管和砂芯曝氣盤(pán)組成，在反應(yīng)器殼體內(nèi)部的內(nèi)循環(huán)區(qū)安裝套筒，套筒將內(nèi)循環(huán)區(qū)又分為升流區(qū)和降流區(qū)，在升流區(qū)內(nèi)部填充生物陶粒填料，在降流區(qū)內(nèi)部填充竹絲填料，出水區(qū)由溢流堰、排泥閥和出水口組成，套筒的下部安裝帶有網(wǎng)孔的隔板，在反應(yīng)器殼體的底部安裝放空閥，該反應(yīng)器由空氣泵提供空氣，空氣擴(kuò)散裝置砂芯曝氣盤(pán)位于套筒的下部。它的有益效果是，生物陶粒填料和竹絲填料制作成本較低，它們作為生物載體掛膜快；該反應(yīng)器對(duì)低濃度、低碳、高氨氮污水處理效果較好，同時(shí)其內(nèi)部沒(méi)有運(yùn)動(dòng)元件，易于維護(hù)，運(yùn)行費(fèi)用低，耗能少。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種氣升式內(nèi)環(huán)流組合填料生物反應(yīng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及低濃度、低碳、高氨氮的營(yíng)養(yǎng)失衡型污水處理，具體涉及一種氣升式內(nèi)環(huán)流組合填料生物反應(yīng)器，屬于環(huán)境保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】。
技術(shù)背景
[0002]隨著城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快，城鎮(zhèn)污水量的增加速度和處理難度也在不斷加大。我國(guó)城鎮(zhèn)污水大體上屬于低濃度、低碳、高氨氮的營(yíng)養(yǎng)失衡型污水，總體來(lái)說(shuō)是低濃度污水。由于城鎮(zhèn)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)遠(yuǎn)落后于城鎮(zhèn)的發(fā)展，大部分的城鎮(zhèn)污水未經(jīng)處理就直接排放，導(dǎo)致受納水體出現(xiàn)了富營(yíng)養(yǎng)化，使得城鎮(zhèn)的水體環(huán)境受到不同程度的污染?；诖朔N情況，需要加大城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)力度，同時(shí)需要改進(jìn)城鎮(zhèn)污水處理技術(shù)。多年來(lái)，在我國(guó)污水處理廠，主要采用活性污泥法及其變形工藝、SBR及其變形工藝，具體方法包括如下類(lèi)型:
[0003]①傳統(tǒng)活性污泥法:該工藝技術(shù)成熟，處理效果較好且穩(wěn)定可靠，適應(yīng)性強(qiáng)。但存在能耗大，易產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象，剩余污泥產(chǎn)量大，自動(dòng)化要求高，同時(shí)占地面積大。②生物膜法:該方法微生物相豐富，生物量大，負(fù)荷高；菌體的穩(wěn)定性高、抗毒性好、適應(yīng)性強(qiáng)；污泥剩余量少，運(yùn)行穩(wěn)定且成本低，占地面積小。但該方法掛膜時(shí)間長(zhǎng)，啟動(dòng)調(diào)試時(shí)間長(zhǎng)；主要建筑物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝要求高，要求自動(dòng)程度高，投資費(fèi)用較高。③生物接觸氧化法兼有活性污泥法和生物膜法的特點(diǎn)，具有管理簡(jiǎn)單、耐沖擊負(fù)荷和處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)，隨著生物填料的不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，生物接觸氧化技術(shù)已在我國(guó)得到越來(lái)越多的應(yīng)用。但生物接觸氧化法和應(yīng)用還存在以下問(wèn)題:(I)塑料填料填充率較大，成本較高，能耗較高；(2 )塑料填料掛膜和脫膜都不理想，影響處理效果，且塑料填料上的微生物生長(zhǎng)單一，生物膜耐沖擊負(fù)荷性不強(qiáng)，恢復(fù)緩慢；(3)軟性、半軟性填料經(jīng)常纏繞糾結(jié)，流動(dòng)性差；(4)在處理低濃度、低碳、高氨氮污水時(shí)，由于碳源不足，需要外加補(bǔ)充碳源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型要解決現(xiàn)有生物接觸氧化法處理污水中存在的問(wèn)題，提供了一種氣升式內(nèi)環(huán)流組合填料生物反應(yīng)器，能夠有效處理我國(guó)城鎮(zhèn)低濃度、低碳、高氨氮生活污水。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種氣升式內(nèi)環(huán)流組合填料生物反應(yīng)器，它包括反應(yīng)器殼體，所述的反應(yīng)器殼體內(nèi)部從下到上分為三個(gè)區(qū)域分別為氣水混合區(qū)、內(nèi)循環(huán)區(qū)和出水區(qū)，氣水混合區(qū)由進(jìn)水管、進(jìn)氣管和砂芯曝氣盤(pán)組成，在反應(yīng)器殼體內(nèi)部的內(nèi)循環(huán)區(qū)安裝套筒，套筒將內(nèi)循環(huán)區(qū)又分為為升流區(qū)和降流區(qū)，在升流區(qū)內(nèi)部填充生物陶粒填料，在降流區(qū)內(nèi)部填充竹絲填料，出水區(qū)由溢流堰、排泥閥和出水口組成，套筒的下部安裝帶有網(wǎng)孔的隔板，在反應(yīng)器殼體的底部安裝放空閥，該反應(yīng)器由空氣泵提供空氣，空氣擴(kuò)散裝置為砂芯曝氣盤(pán)，砂芯曝氣盤(pán)位于套筒的下部，污水由反應(yīng)器殼體的底部進(jìn)入，進(jìn)入反應(yīng)器底部的污水與氣體混合，氣水在底部曝氣設(shè)備的作用下變輕而在套筒內(nèi)的升流區(qū)上升，氣水在生物陶粒填料間曲折上升而反復(fù)與生物陶粒填料上的生物膜接觸，強(qiáng)化傳質(zhì)過(guò)程，當(dāng)氣水到達(dá)套筒頂部時(shí)氣水分離，部分水繼續(xù)上升到達(dá)出水區(qū)經(jīng)溢流堰從出水口流出，絕大多數(shù)水從套筒外的降流區(qū)向下流動(dòng)，水在竹絲填料間曲折下降到反應(yīng)器底部被再次提升和再次與生物陶粒填料表面的生物膜接觸反應(yīng)，形成內(nèi)循環(huán)流態(tài)。這種流態(tài)有利于強(qiáng)化反應(yīng)器內(nèi)的生物反應(yīng)，能夠高效處理低濃度、低碳、高氨氮生活污水。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:(1)升流區(qū)的生物陶粒填料由河底淤泥燒制而成，燒制材料低廉易得，節(jié)約填料填充成本，生物陶粒填料具有較大的比表面積和孔隙率，有利于截留生物形成生物膜，在好氧條件下降解有機(jī)物，同時(shí)提高硝化作用；(2)降流區(qū)的竹絲填料由天然毛竹制作而成，是一種天然的纖維物質(zhì)，其作為生物載體具有很好的生物親和性和親水性，與人工合成高聚物填料相比，掛膜時(shí)間和生物量都具有明顯優(yōu)勢(shì)，同時(shí)竹絲填料制作成本較低；(3)在降流區(qū)由于水力沖刷較小，在竹絲填料表面形成較厚的生物膜，生物膜的斷面上從表面到里層依次形成好氧層、缺氧層和厭氧層，且竹絲作為天然的纖維物質(zhì)可以為反硝化提供所需的碳源，對(duì)低濃度、低碳、高氨氮生活污水有較好的處理效果；(4)該反應(yīng)器以空氣為推動(dòng)力實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)流動(dòng)，無(wú)需推流裝置和泵提升，因而其內(nèi)部沒(méi)有運(yùn)動(dòng)元件，易于維護(hù)，運(yùn)行費(fèi)用低，同時(shí)耗能少。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2為本實(shí)用新型的俯視圖。
[0009]圖1中:1、反應(yīng)器殼體，2、氣水混合區(qū)，2-1、進(jìn)水管，2-2、進(jìn)氣管，2-3、砂芯曝氣盤(pán)，3、內(nèi)循環(huán)區(qū)，4、套筒，5、升流區(qū)，5-1、生物陶粒填料，6、降流區(qū)，6-1、竹絲填料，7、出水區(qū)，7-1、溢流堰，7-2、排泥閥，7-3、出水口，8、隔板，9、放空閥，10、套筒固定螺絲。
【具體實(shí)施方式】
[0010]以下參考圖1詳細(xì)描述本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，本實(shí)用新型一種氣升式內(nèi)環(huán)流組合填料生物反應(yīng)器的特征和優(yōu)勢(shì)將變得更加明顯。
[0011]在圖1中，一種氣升式內(nèi)環(huán)流組合填料生物反應(yīng)器包括反應(yīng)器殼體1，所述反應(yīng)器殼體I上部圓柱體的內(nèi)徑與高度之比為2:1?3:1，下部圓柱體的內(nèi)徑與高度之比為1:5?1:8。反應(yīng)器殼體I內(nèi)部從下到上分為三個(gè)區(qū)域分別為氣水混合區(qū)2、內(nèi)循環(huán)區(qū)3和出水區(qū)7，三個(gè)區(qū)域的體積比為1:10?12:2?3，氣水混合區(qū)由進(jìn)水管2-1、進(jìn)氣管2_2和砂芯曝氣盤(pán)2-3組成，在反應(yīng)器殼體I中的內(nèi)循環(huán)區(qū)3安裝套筒4，套筒4由套筒固定螺絲10固定，所述的反應(yīng)器殼體I和套筒4均由PVC板或鋁合金板制成，套筒4將反應(yīng)器殼體I中內(nèi)循環(huán)區(qū)3分為升流區(qū)5和降流區(qū)6，升流區(qū)5和降流區(qū)6的體積比為1:1?1: 1.2，在升流區(qū)5內(nèi)部填充生物陶粒填料5-1，生物陶粒填料5-1由河底淤泥燒制而成，其粒徑為3?5mm，顆?？讖綖?.3?0.7mm,在降流區(qū)6內(nèi)部填充竹絲填料6-1,竹絲填料6_1由天然毛竹自制而成，其規(guī)格是長(zhǎng)10?30mm、寬0.5?2mm、高0.5?2mm，出水區(qū)由溢流堰7-1、排泥閥7-2和出水口 7-3組成，套筒4下部安裝帶有網(wǎng)孔的隔板8，隔板8由鋁合金材料制成，其網(wǎng)格的孔徑為1_X 1_。在反應(yīng)器殼體I的底部安裝放空閥9，該反應(yīng)器由空氣泵提供空氣，空氣擴(kuò)散裝置為砂芯曝氣盤(pán)2-3。
[0012]本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】為污水由反應(yīng)器殼體I的底部進(jìn)入，進(jìn)入反應(yīng)器底部的污水與氣體混合，氣水在底部曝氣設(shè)備的作用下變輕而在套筒4內(nèi)的升流區(qū)5上升，氣水在生物陶粒填料5-1間曲折上升而反復(fù)與生物陶粒填料5-1上的生物膜接觸，強(qiáng)化傳質(zhì)過(guò)程，當(dāng)氣水到達(dá)套筒4頂部時(shí)氣水分離，部分水繼續(xù)上升到達(dá)出水區(qū)7經(jīng)溢流堰7-1從出水口流出，絕大多數(shù)水從套筒4外的降流區(qū)6向下流動(dòng)，水在竹絲填料6-1間曲折下降到反應(yīng)器底部被再次提升和再次與生物陶粒填料5-1表面的生物膜接觸反應(yīng)，形成內(nèi)循環(huán)流態(tài)。這種流態(tài)有利于強(qiáng)化反應(yīng)器內(nèi)的生物反應(yīng)，能夠高效處理低濃度、低碳、高氨氮生活污水。
【權(quán)利要求】
1.一種氣升式內(nèi)環(huán)流組合填料生物反應(yīng)器，其特征是:它包括反應(yīng)器殼體，所述的反應(yīng)器殼體內(nèi)部從下到上分為三個(gè)區(qū)域分別為氣水混合區(qū)、內(nèi)循環(huán)區(qū)和出水區(qū)，氣水混合區(qū)由進(jìn)水管、進(jìn)氣管和砂芯曝氣盤(pán)組成，在反應(yīng)器殼體內(nèi)部的內(nèi)循環(huán)區(qū)安裝套筒，套筒將內(nèi)循環(huán)區(qū)又分為為升流區(qū)和降流區(qū)，在升流區(qū)內(nèi)部填充生物陶粒填料，在降流區(qū)內(nèi)部填充竹絲填料，出水區(qū)由溢流堰、排泥閥和出水口組成，套筒的下部安裝帶有網(wǎng)孔的隔板，在反應(yīng)器殼體的底部安裝放空閥，該反應(yīng)器由空氣泵提供空氣，空氣擴(kuò)散裝置為砂芯曝氣盤(pán)，砂芯曝氣盤(pán)位于套筒的下部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣升式內(nèi)環(huán)流組合填料生物反應(yīng)器，其特征在于:升流區(qū)與降流區(qū)的體積之比為1:1?1:1.2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣升式內(nèi)環(huán)流組合填料生物反應(yīng)器，其特征在于:反應(yīng)器殼體內(nèi)部的氣水混合區(qū)、內(nèi)循環(huán)區(qū)和出水區(qū)體積比為1:10?12:2?3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣升式內(nèi)環(huán)流組合填料生物反應(yīng)器，其特征在于:所述的生物陶粒填料的粒徑為3?5mm，顆?？讖綖?.3?0.7mm,竹絲填料的規(guī)格是長(zhǎng)10?30mm、寬 0.5 ?2mm、高 0.5 ?2mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣升式內(nèi)環(huán)流組合填料生物反應(yīng)器，其特征在于:所述的升流區(qū)和降流區(qū)的填料填充率均為80%?90%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣升式內(nèi)環(huán)流組合填料生物反應(yīng)器，其特征在于:所述反應(yīng)器殼體上部圓柱體的內(nèi)徑與高度之比為2:1?3:1，下部圓柱體的內(nèi)徑與高度之比為1:5 ?1:8。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣升式內(nèi)環(huán)流組合填料生物反應(yīng)器，其特征在于:所述的反應(yīng)器殼體和套筒均由PVC板或鋁合金板制成，隔板由鋁合金材料制成，其網(wǎng)格的孔徑為 ImmX Imnin
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣升式內(nèi)環(huán)流組合填料生物反應(yīng)器，其特征在于:套筒由套筒固定螺絲固定。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣升式內(nèi)環(huán)流組合填料生物反應(yīng)器，其特征在于:所述的低濃度、低碳、高氨氮城鎮(zhèn)污水來(lái)自沉砂池。
【文檔編號(hào)】C02F3/10GK203639230SQ201320859815
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】韓錫榮, 曹文平, 袁朝, 黃浩, 劉自強(qiáng), 周大眾, 汪旭暉, 高沖, 王偉 申請(qǐng)人:徐州工程學(xué)院