CN110980943B - 厌氧型流动生物膜反应器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种厌氧型流动生物膜反应器，涉及污水处理领域，其技术方案要点是：包括圆筒形的反应箱，反应箱内包括进水区、反应区、沉淀区以及出水区，出水区内设置有三相分离器，三相分离器插到沉淀区设置，反应区内设有填料载体，反应箱底部连通有进水管，进水管同轴转动连接于反应箱上，反应箱上设置有驱动组件；进水管位于反应箱内的一端沿周向均匀连通有若干出水杆，每个出水杆均朝远离进水管轴线的方向倾斜向上设置；反应区靠近沉淀区处设置有折流环，折流环靠近进水区的端面朝靠近反应箱的轴线呈倾斜向下设置。设置出水杆和折流环，使得填料载体与污水的混合效果也更好，使得污水中污染物降解更彻底。

Description

厌氧型流动生物膜反应器

技术领域

本发明涉及污水处理领域，更具体地说，它涉及一种厌氧型流动生物膜反应器。

背景技术

流动生物膜反应器，是在固定床反应器、流化床反应器和生物滤池的基础上发展起来的一种改进的新型复合生物膜反应器。它克服了固定床反应器需要定期反冲洗，流化床反应器需要使载体流化，淹没式生物滤池堵需清洗滤料和更换曝气器的复杂操作的不足，又保留了传统生物膜法抗冲击负荷、污泥产量少、泥龄长的特点。其主要原理是利用污水连续流过反应器填料载体后，在载体上形成生物膜，微生物在生物膜上大量繁殖生长。通过生物膜生长在较小的载体单元上，载体在反应器中随水流自由移动来实现降解污水中的有机污染物，从而起到净化污水的作用。流动生物膜反应器通常包括厌氧型、兼氧型、好氧型。

现有的如专利公告号为CN209442728U的中国实用新型专利，该专利公开了一种嵌入纤维填料生物膜的污水厌氧反应器，包括UASB反应器和固体纤维填料鲍尔环，UASB反应器内部设置有气室、沉淀区和反应区，反应区分别为污泥悬浮层区和污泥床区，气室内***有三相分离器，且三相分离器***到沉淀区内，污泥悬浮区内嵌入有固体纤维填料，固体纤维填料布置在一组固体纤维填料鲍尔环上，一组固体纤维填料鲍尔环的圆心处***有固体纤维绳，固体纤维绳的顶部穿过纤维填料安装隔板，UASB反应器的底部具有原废水管。

采用上述反应器进行水处理时，污水从底部的原给水管进入，污水进入到UASB反应器内后向上流动，但是此过程污水通过流经固体纤维填料鲍尔环进行混合，容易导致污水与载体的混合效果不佳，容易影响微生物对污水中污染物的降解，比较麻烦，有待改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种厌氧型流动生物膜反应器，其具有污水与载体混合更充分，使得污水中污染物降解更彻底的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种厌氧型流动生物膜反应器，包括圆筒形的反应箱，反应箱内包括由下至上连通的进水区、反应区、沉淀区以及出水区，所述出水区内设置有三相分离器，三相分离器***到沉淀区设置，反应区内设有小颗粒状的填料载体，反应箱底部连通有进水管，所述进水管同轴转动连接于反应箱上，所述反应箱上设置有带动所述进水管转动的驱动组件；所述进水管位于反应箱内的一端沿周向均匀连通有若干出水杆，出水杆位于进水区设置，每个出水杆均朝远离进水管轴线的方向倾斜向上设置，且每个所述出水杆远离进水管的一端呈开口设置；所述反应区靠近沉淀区处设置有折流环，所述折流环靠近进水区的端面朝靠近反应箱的轴线呈倾斜向下设置。

通过上述技术方案，当采用上述厌氧型流动生物膜反应器时，污水通过进水管导入，污水再通过出水杆的开口排出，水在出水杆排出的同时，驱动组件可以带动进水管转动，从而使得进水管上端的出水杆沿着进水管轴线转动，使得污水可以沿倾斜向上方向沿着反应器的内壁流动，当水流流动至折流环处时，通过折流环靠近进水区端面的导向，使得污水能够向进水区流动，从而使得进水区和反应区能够进行回流，从而使得污水与填料载体的接触更加充分持久，从而使得污水中污染物也填料载体的接触更加充分。同时折流环的导向还能让污水流冲击填料载体，使得填料载体不至于直接随着污水单向上移，使得填料载体与污水的混合效果也更好，使得污水中污染物降解更彻底。

进一步的，所述折流环远离进水区的端面呈水平面设置，所述折流环靠近进水区的端面与反应箱圆弧过渡。

通过上述技术方案，圆弧过渡的设置，可以使得折流环对污水流向的导流更加充分。

进一步的，所述进水管的外侧壁固定连接有搅拌板，所述搅拌板相对于进水管轴线呈倾斜设置，且所述搅拌板的下端面抵触于反应箱的下端内壁设置，当进水管转动带动搅拌板转动时，搅拌板将反应箱底部的污染物扬起。

通过上述技术方案，设置搅拌板，当进水管转动时，还能带动搅拌板转动，搅拌板转动的同时能钩对反应箱底部的内壁进行刮除并通过转动扬起，从而减少了污水中污染物在反应箱底部堆积积聚的情况。

进一步的，所述进水管上方设置有搅拌组件，所述搅拌组件位于反应区中。

通过上述技术方案，设置搅拌组件，搅拌组件还能对反应区和进水区中的填料载体和污水进行翻拌，从而使得污水和填料载体的混合更加充分，从而使得填料载体上的微生物对污水中的污染物分解更加彻底。

进一步的，所述搅拌组件包括主搅拌件和辅搅拌件，所述主搅拌件包括同轴固定于进水管上端面的主搅拌轴、设置于主搅拌轴上的主搅拌叶，所述主搅拌叶沿这主搅拌轴的轴向呈螺旋形设置，所述主搅拌叶通过连杆固定连接至主搅拌轴上；当进水管转动时，所述主搅拌叶带动对应处的液体向下移动。

通过上述技术方案，设置主搅拌件，当进水管转动时，进水管带动主搅拌轴转动，从而使得主搅拌叶进行搅拌，主搅拌叶在搅拌的同时，主搅拌叶还能使得主搅拌件处的污水向下运送，配合出水杆和折流环的功能，从而使得反应箱内的污水的流向更加稳定，从而使得污水与填料载体的混合效果更好，污染物的分解更加彻底。

进一步的，所述主搅拌叶远离主搅拌轴的一端到主搅拌轴周向的距离从上到下呈逐渐变小设置。

通过上述技术方案，主搅拌叶逐渐变小的设置，使得上端的输送能力较好，能够快速将靠近反应区顶部的污水和填料载体带动向下流动，然后通过下方的出水杆水流带动，可以将流至靠近出水杆处的污水和填料载体继续带动上流，在反应箱内形成稳定的流向。

进一步的，所述辅搅拌件包括沿主搅拌轴周向均匀分布于主搅拌轴上的若干辅搅拌轴、对应设置于辅搅拌轴上的辅搅拌叶。

通过上述技术方案，通过辅搅拌轴和辅搅拌叶的配合，使得整体的搅拌效果更好。

进一步的，所述辅搅拌轴远离主搅拌轴的一侧设置有刮条，所述刮条远离主搅拌轴的一侧抵触于反应箱内侧壁设置。

通过上述技术方案，设置刮条，当辅搅拌轴在沿着进水管轴线进行转动时，刮条还能抵触反应箱对应反应区和进水区的内侧壁，从而减少了污水的污染物在反应箱内侧壁堆积的情况，使得污水的处理更加彻底。

进一步的，所述刮条为橡胶条，所述辅搅拌轴上沿竖直方向开设有T形槽，所述刮条上对应设置有嵌入所述T形槽的嵌条。

通过上述技术方案，设置T形槽和嵌条，通过T形槽和嵌条的配合，使得刮条可以进行更换，从而使得刮条的使用更加稳定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)通过设置出水杆和折流环，使得进水区和反应区能够进行回流，使得填料载体和污水的接触更加持久，且使得填料载体与污水的混合效果也更好，使得污水中污染物降解更彻底；

(2)通过设置主搅拌件，使得主搅拌件处的污水向下运送，配合出水杆和折流环的功能，使得反应箱内的污水的流向更加稳定，从而使得污水与填料载体的混合效果更好，污染物的分解更加彻底；

(3)通过设置搅拌板和刮条，当进水管转动时，进水管可以带动辅搅拌件和搅拌板转动，从而使得搅拌板和刮条分别对反应箱的底部和内侧壁进行刮除清洁，减少了污水中污染物在反应箱底部和内侧壁堆叠的情况。

附图说明

图1为实施例一的结构示意图；

图2为实施例一的局部结构示意图，用于展示搅拌组件；

图3为实施例二的结构示意图。

附图标记：1、反应箱；2、进水区；3、反应区；4、沉淀区；5、出水区；6、填料载体；7、三相分离器；8、出水口；9、排气管；10、进水管；11、驱动组件；111、驱动电机；112、主动轮；113、从动轮；114、传动带；12、旋转接头；13、出水杆；14、折流环；15、搅拌板；16、搅拌组件；161、主搅拌件；1611、主搅拌轴；1612、主搅拌叶；162、辅搅拌件；1621、辅搅拌轴；1622、辅搅拌叶；17、刮条；18、T形槽；19、嵌条；20、壳体；21、进水端；22、出水端。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

实施例一：

一种厌氧型流动生物膜反应器，如图1所示，包括圆筒形的反应箱1,反应箱1的轴线呈竖直设置。反应箱1内包括由下至上连通的进水区2、反应区3、沉淀区4以及出水区5。反应区3内设有小颗粒状的填料载体6，填料载体6通常可以为石英砂、无烟煤、活性炭、陶粒或沸石等。出水区5内设置有三相分离器7，三相分离器7***到沉淀区4设置，三相分离器7与反应箱1固定连接，三相分离器7上设置有出水口8，出水口8穿出反应箱1，三相分离器7的顶部设置有排气管9，排气管9穿设于反应箱1并固定于反应箱1的顶部，这类均为现有设置，在此不做赘述。

反应箱1的底部同轴设置有进水管10，进水管10穿设于反应箱1底部并与反应箱1转动连接。进水管10与反应箱1之间通常设置密封结构，常用的有盘根密封。反应箱1下端还设置有驱动组件11，驱动组件11包括固定于反应箱1下端的驱动电机111、固定于电机输出轴上的主动轮112、同轴固定于进水管10外侧壁的从动轮113以及张紧于主动轮112和从动轮113之间的传动带114。进水管10的下端连接有旋转接头12，旋转接头12是一种360°旋转输送介质的密闭旋转连接器，旋转接头12的作用是将液体从管道的这边输入到旋转或往复运动的设备中。旋转接头12的另一端用于连接至水源，当进水管10在驱动组件11带动下转动时，旋转接头12能够确保进水管10与水源的连通。

如图1、图2所示，进水管10位于反应箱1内的一端沿周向均匀连通有若干出水杆13，出水杆13位于进水区2处，本实施例中出水杆13设置有三个，每个出水杆13均朝远离进水管10轴线的方向倾斜向上设置，且每个出水杆13远离进水管10的一端呈开口设置。反应区3靠近沉淀区4处设置有折流环14，折流环14远离进水区2的端面呈水平面设置。折流环14靠近进水区2的端面朝靠近反应箱1的轴线呈倾斜向下设置，且折流环14靠近进水区2的端面与反应箱1圆弧过渡。

进水管10的外侧壁固定连接有搅拌板15，搅拌板15朝远离进水管10的方向延伸。搅拌板15相对于进水管10轴线呈倾斜设置，且搅拌板15的下端面抵触于反应箱1的下端内壁设置。搅拌板15的倾斜方向根据进水管10的转动方向设置，当进水管10转动带动搅拌板15转动时，搅拌板15将反应箱1底部的污染物扬起，从而减少了污水中污染物在反应箱1底部堆积积聚的情况。

如图1、图2所示，进水管10上方设置有搅拌组件16，搅拌组件16位于反应区3中。搅拌组件16包括主搅拌件161和辅搅拌件162，主搅拌件161包括同轴固定于进水管10上端面的主搅拌轴1611、设置于主搅拌轴1611上的主搅拌叶1612。主搅拌叶1612沿这主搅拌轴1611的轴向呈螺旋形设置，且主搅拌叶1612远离主搅拌轴1611的一端到主搅拌轴1611周向的距离从上到下呈逐渐变小设置，主搅拌叶1612靠近主搅拌轴1611轴线的一端到主搅拌轴1611的距离从上到下也呈逐渐变小设置，主搅拌叶1612通过连杆固定连接至主搅拌轴1611上。主搅拌叶1612的旋向也对应进水管10的转动方向设置，当进水管10转动时，主搅拌叶1612带动对应处的液体向下移动。

辅搅拌件162包括沿主搅拌轴1611周向均匀分布于主搅拌轴1611上的若干辅搅拌轴1621、对应设置于辅搅拌轴1621上的辅搅拌叶1622。本实施例中，辅搅拌轴1621设置有三个，且三个辅搅拌轴1621对应与出水杆13错开设置。每个辅搅拌轴1621均通过连接轴固定连接至主搅拌轴1611上，每个辅搅拌轴1621均靠近反应箱1周向的内侧壁设置。每个辅搅拌轴1621远离主搅拌轴1611的一侧设置有刮条17，刮条17远离主搅拌轴1611的一侧抵触于反应箱1内侧壁设置。刮条17为橡胶条，辅搅拌轴1621上沿竖直方向开设有T形槽18，刮条17上对应设置有嵌入T形槽18的嵌条19。通过T形槽18和嵌条19的配合，使得刮条17可以进行更换。另外，当辅搅拌轴1621在沿着进水管10轴线进行转动时，刮条17还能抵触反应箱1对应反应区3和进水区2的内侧壁，从而减少了污水的污染物在反应箱1内侧壁堆积的情况。

本实施例的工作原理是：

采用上述厌氧型流动生物膜反应器，污水通过进水管10导入，污水再通过出水杆13的开口排出，水在出水杆13排出的同时，驱动组件11可以带动进水管10转动，从而使得进水管10上端的出水杆13沿着进水管10轴线转动，使得污水可以沿倾斜向上方向沿着反应器的内壁流动，当水流流动至折流环14处时，通过折流环14靠近进水区2端面的导向，使得污水能够向进水区2流动，从而使得进水区2和反应区3能够进行回流，使得污水与填料载体6的混合效果更好。另外，进水管10的转动可以带动主搅拌件161和辅搅拌件162的搅拌，通过搅拌进一步使得填料载体6与污水混合更加均匀，另外主搅拌叶1612的转动搅拌和出水杆13、折流环14的流水导向进行配合，使得反应箱1内的回流流向更加稳定，从而使得污水中污染物处理更加彻底。

实施例二：

一种厌氧型流动生物膜反应器，实施例二与实施例一的区别在于：还包括壳体20，壳体20呈网罩形，壳体20上端连接有进水端21，壳体20的下端设置有出水端22。反应箱1（图中未示出）位于壳体20内设置，且进水管10（图中未示出）连通至进水端21，出水口8（图中未示出）连通至出水端22设置。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种厌氧型流动生物膜反应器，包括圆筒形的反应箱（1），反应箱（1）内包括由下至上连通的进水区（2）、反应区（3）、沉淀区（4）以及出水区（5），所述出水区（5）内设置有三相分离器（7），三相分离器（7）***到沉淀区（4）设置，反应区（3）内设有小颗粒状的填料载体（6），反应箱（1）底部连通有进水管（10），其特征在于：所述进水管（10）同轴转动连接于反应箱（1）上，所述反应箱（1）上设置有带动所述进水管（10）转动的驱动组件（11）；所述进水管（10）位于反应箱（1）内的一端沿周向均匀连通有若干出水杆（13），出水杆（13）位于进水区（2）设置，每个出水杆（13）均朝远离进水管（10）轴线的方向倾斜向上设置，且每个所述出水杆（13）远离进水管（10）的一端呈开口设置；所述反应区（3）靠近沉淀区（4）处设置有折流环（14），所述折流环（14）靠近进水区（2）的端面朝靠近反应箱（1）的轴线呈倾斜向下设置，所述折流环（14）靠近进水区（2）的端面与反应箱（1）圆弧过渡；

所述进水管（10）上方设置有搅拌组件（16），所述搅拌组件（16）位于反应区（3）中，所述搅拌组件（16）包括主搅拌件（161）和辅搅拌件（162），所述主搅拌件（161）包括同轴固定于进水管（10）上端面的主搅拌轴（1611）、设置于主搅拌轴（1611）上的主搅拌叶（1612），所述主搅拌叶（1612）沿这主搅拌轴（1611）的轴向呈螺旋形设置，所述主搅拌叶（1612）通过连杆固定连接至主搅拌轴（1611）上；当进水管（10）转动时，所述主搅拌叶（1612）带动对应处的液体向下移动。

2.根据权利要求1所述的厌氧型流动生物膜反应器，其特征在于：所述折流环（14）远离进水区（2）的端面呈水平面设置。

3.根据权利要求2所述的厌氧型流动生物膜反应器，其特征在于：所述进水管（10）的外侧壁固定连接有搅拌板（15），所述搅拌板（15）相对于进水管（10）轴线呈倾斜设置，且所述搅拌板（15）的下端面抵触于反应箱（1）的下端内壁设置，当进水管（10）转动带动搅拌板（15）转动时，搅拌板（15）将反应箱（1）底部的污染物扬起。

4.根据权利要求1所述的厌氧型流动生物膜反应器，其特征在于：所述主搅拌叶（1612）远离主搅拌轴（1611）的一端到主搅拌轴（1611）周向的距离从上到下呈逐渐变小设置。

5.根据权利要求1所述的厌氧型流动生物膜反应器，其特征在于：所述辅搅拌件（162）包括沿主搅拌轴（1611）周向均匀分布于主搅拌轴（1611）上的若干辅搅拌轴（1621）、对应设置于辅搅拌轴（1621）上的辅搅拌叶（1622）。

6.根据权利要求5所述的厌氧型流动生物膜反应器，其特征在于：所述辅搅拌轴（1621）远离主搅拌轴（1611）的一侧设置有刮条（17），所述刮条（17）远离主搅拌轴（1611）的一侧抵触于反应箱（1）内侧壁设置。

7.根据权利要求6所述的厌氧型流动生物膜反应器，其特征在于：所述刮条（17）为橡胶条，所述辅搅拌轴（1621）上沿竖直方向开设有T形槽（18），所述刮条（17）上对应设置有嵌入所述T形槽（18）的嵌条（19）。

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