CN102557241B - 一体化好氧生物膜反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一体化好氧生物膜反应器，特点是包括反应器本体、底座和支架，所述反应器本体通过所述支架固定于所述底座上，所述反应器本体自下而上分为沉淀区、出水区、反应区和进水区；所述底座上固定设有竖直架；所述沉淀区底部设有通过阀门控制闭合的排泥口；所述出水区侧壁设有出水口；所述反应区底部设有曝气头，在所述反应区内添加有轻质载体；所述进水区上方设有布水器、进水管和水平架；所述进水区和所述反应区内贯穿设有中空曝气导引管，曝气所用曝气管穿过所述中空曝气导引管与所述曝气头相连。本发明采用上进下出的独特进出水方式，便于气液接触，保证反应器内气液的湍动流态，混合效果较好。
Description
技术领域
本发明涉及一种一体化好氧生物膜反应器。
背景技术
随着工农业生产的发展和人民生活水平的提高，各种类型的废水排放量急剧增加，这对废水处理技术提出了更高的要求。目前，以微生物技术为核心的生物处理技术在废水处理中占有不可替代的地位。其中，废水好氧生物处理技术是废水处理技术体系的重要组成部分，有着好的发展前景。
废水好氧生物处理技术可分为生物膜法和活性污泥法两大类。活性污泥法虽较为成熟，但也存在很多的缺点和不足，如占地面积大、基建费用高等，同时对水质、水量变化的适应性较差。生物膜法可弥补活性污泥法的诸多不足：运行稳定性好、无污泥膨胀、对污染物的去除率高、反应器的体积和占地面积小等优点。但是传统的生物膜法也有其缺陷，如生物滤池易受堵塞，需周期性反冲洗，同时固定填料以及曝气设备的更换较困难；生物流化床反应器中的载体颗粒只有在流化状态下才能发挥作用，使其工艺的运行稳定性较差。
发明内容
为了解决现有好氧生物膜反应器存在的问题，本发明提供一种一体化好氧生物膜反应器，采用微生物附着的轻质载体，且在外加曝气的作用下，使反应器内载体处于悬浮状态，有利于生物膜的更新换代， 保证其有较高的生物活性，且避免了反应器的堵塞问题；提出了“上进下出”的独特进出水方式，便于气液充分接触，提高了氧气的利用率；实现的湍动流流态，强化了传质与混合，反应器内的宏观反应速率快，抗负荷冲击的能力强；反应器各分区体积可调，运行灵活；可实现在单一反应器内反应区与沉淀区的一体化，节约了反应器的占地面积。
本发明采用的技术方案是：
一种一体化好氧生物膜反应器，其特征在于：包括反应器本体、底座和支架，所述反应器本体通过所述支架固定于所述底座上，所述反应器本体自下而上分为沉淀区、出水区、反应区和进水区；所述底座上固定设有竖直架；所述沉淀区底部设有通过阀门控制闭合的排泥口；所述出水区侧壁设有出水口，所述出水口连接稳压管，所述稳压管上端与外界大气相通以平衡反应器内外压力，所述稳压管侧口处连接出水管；所述反应区底部设有曝气头，在所述反应区内添加有轻质载体；所述进水区上方设有布水器、进水管和水平架；所述进水区和所述反应区内贯穿设有中空曝气导引管，所述中空曝气导引管通过紧固件固定于所述水平架上，所述水平架通过紧固件固定于竖直架上，曝气所用曝气管穿过所述中空曝气导引管与所述曝气头相连。
进一步，所述沉淀区为倒置的圆锥体，所述出水区、反应区和进水区均为圆柱形。
进一步，所述沉淀区与基准水平面倾斜角α为30°～45°，所述排泥口内径与所述反应器本体圆柱体部分内径之比为1∶8～10。
进一步，所述出水区、反应区及进水区的高径比均为4～10∶1，所述出水区与所述反应区以曝气头下端为界，所述反应区与所述进水区以进水液面为界。
进一步，所述出水口距所述反应器本体圆柱体部分下端水平面距离与所述反应器本体圆柱体部分高度之比为1∶10～20，所述出水口内径与所述反应器本体圆柱体部分内径之比为1∶10～15。
进一步，所述反应区内的载体比重相对于水而言为0.5～0.95。
进一步，所述布水器距进水区上液面距离为0.1～0.3m，所述进水区上液面与所述出水管处于同一水平面。
进一步，所述支架与地面倾斜角β为30°～45°，所述底座位于地面。
进一步，通过上下、左右、前后调节所述中空曝气导引管、紧固件、水平架三者的相对位置可有效控制曝气头所处的位置，通过上下调节所述中空曝气导引管可有效调节所述反应区体积。
本发明使用时，挂膜后的载体从反应器本体的上部直接投加，废水由进水管进入进水区后立刻与反应区内泥水充分混合；在曝气作用下，上升气流与降流废水相互接触，形成逆流湍动流化状态，水气固高速循环流动，在反应区产生强烈搅动作用，实现良好的混合和传质性能；而在反应器曝气头底部之下，则形成沉淀区，实现固液分离。出水经出水口流出。
本发明的有益效果体现在：
1)采用上进下出的独特进出水方式，便于气液接触，保证反应器 内气液的湍动流态；
2)剧烈搅动便于气体分散，有利于微生物与氧气充分接触，提高了氧气的利用率；
3)根据运行要求，可通过调节曝气头位置，灵活调节反应区的体积；
4)混合效果较好，具有较强的抗负荷冲击能力；
5)将沉淀区设于反应区之下，实现了在单一反应器内反应区与沉淀区的一体化，节约了占地面积。
附图说明
图1是本发明一体化好氧生物膜反应器结构示意图。
具体实施方式
参照图1，一种一体化好氧生物膜反应器，特点是包括反应器本体20、底座18和支架21，所述反应器本体20通过所述支架21固定于所述底18上，所述反应器本体20自下而上分为沉淀区1、出水区2、反应区3和进水区4；所述底座18上固定设有竖直架17；所述沉淀区1底部设有通过阀门6控制闭合的排泥口5；所述出水区2侧壁设有出水口7，所述出水口7连接稳压管8，所述稳压管8上端与外界大气相通以平衡反应器内外压力，所述稳压管8侧口处连接出水管10；所述反应区3底部设有曝气头11，在所述反应区3内添加有轻质载体；所述进水区4上方设有布水器12、进水管12和水平架16；所述进水区4和所述反应区3内贯穿设有中空曝气导引管14，所述中空曝气导引管14通过紧固件15固定于所述水平架16上，所述水 平架16通过紧固件15固定于竖直架17上，曝气所用曝气管19穿过所述中空曝气导引管14与所述曝气头11相连。
进一步，所述沉淀区1为倒置的圆锥体，所述出水区2、反应区3和进水区4均为圆柱形。
进一步，所述沉淀区1与基准水平面倾斜角α为30°～45°，所述排泥口5内径与所述反应器本体20圆柱体部分内径之比为1∶8～10。
进一步，所述出水区2、反应区3及进水区4的高径比均为4～10∶1，所述出水区2与所述反应区3以曝气头11下端为界，所述反应区3与所述进水区4以进水液面为界。
进一步，所述出水口7距所述反应器本体20圆柱体部分下端水平面距离与所述反应器本体20圆柱体部分高度之比为1∶10～20，所述出水口7内径与所述反应器本体20圆柱体部分内径之比为1∶10～15。
进一步，所述反应区3内的载体比重相对于水而言为0.5～0.95。
进一步，所述布水器12距进水区4上液面距离为0.1～0.3m，所述进水区4上液面与所述出水管10处于同一水平面。
进一步，所述支架21与地面倾斜角β为30°～45°，所述底座18位于地面。
进一步，通过上下、左右、前后调节所述中空曝气导引管14、紧固件15、水平架16三者的相对位置可有效控制曝气头11所处的位置，通过上下调节所述中空曝气导引管14可有效调节所述反应区 3体积。
本发明使用时，挂膜后的载体从反应器本体20的上部直接投加，废水由进水管13进入进水区4后立刻与反应区3内泥水充分混合；在曝气作用下，上升气流与降流废水相互接触，形成逆流湍动流化状态，水气固高速循环流动，在反应区3产生强烈搅动作用，实现良好的混合和传质性能；而在反应器本体曝气头11底部之下，则形成沉淀区1，实现固液分离。出水经出水口7流出。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也仅用于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (9)
1.一种一体化好氧生物膜反应器，其特征在于：包括反应器本体、底座和支架，所述反应器本体通过所述支架固定于所述底座上，所述反应器本体自下而上分为沉淀区、出水区、反应区和进水区；所述底座上固定设有竖直架；所述沉淀区底部设有通过阀门控制闭合的排泥口；所述出水区侧壁设有出水口，所述出水口连接稳压管，所述稳压管上端与外界大气相通以平衡反应器内外压力，所述稳压管侧口处连接出水管；所述反应区底部设有曝气头，在所述反应区内添加有轻质载体；所述进水区上方设有布水器、进水管和水平架；所述进水区和所述反应区内贯穿设有中空曝气导引管，所述中空曝气导引管通过紧固件固定于所述水平架上，所述水平架通过紧固件固定于竖直架上，曝气所用曝气管穿过所述中空曝气导引管与所述曝气头相连。
2.如权利要求1所述的一体化好氧生物膜反应器，其特征在于：所述沉淀区为倒置的圆锥体，所述出水区、反应区和进水区均为圆柱形。
3.如权利要求2所述的一体化好氧生物膜反应器，其特征在于：所述沉淀区与基准水平面倾斜角α为30°～45°，所述排泥口内径与所述反应器本体圆柱体部分内径之比为1∶8～10。
4.如权利要求3所述的一体化好氧生物膜反应器，其特征在于：所述出水区、反应区及进水区的高径比均为4～10∶1，所述出水区与所述反应区以曝气头下端为界，所述反应区与所述进水区以进水液面为界。
5.如权利要求4所述的一体化好氧生物膜反应器，其特征在于：所述出水口距所述反应器本体圆柱体部分下端水平面距离与所述反应器本体圆柱体部分高度之比为1∶10～20，所述出水口内径与所述反应器本体圆柱体部分内径之比为1∶10～15。
6.如权利要求5所述的一体化好氧生物膜反应器，其特征在于：所述反应区内的载体比重相对于水而言为0.5～0.95。
7.如权利要求6所述的一体化好氧生物膜反应器，其特征在于：所述布水器距进水区上液面距离为0.1～0.3m，所述进水区上液面与所述出水管处于同一水平面。
8.如权利要求7所述的一体化好氧生物膜反应器，其特征在于：所述支架与地面倾斜角β为30°～45°，所述底座位于地面。
9.如权利要求8所述的一体化好氧生物膜反应器，其特征在于：通过上下、左右、前后调节所述中空曝气导引管、紧固件、水平架三者的相对位置可有效控制曝气头所处的位置，通过上下调节所述中空曝气导引管可有效调节所述反应区体积。
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