CN207031184U - 微动力流化柱式污水深度处理移动床生物膜反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种微动力流化柱式污水深度处理移动床生物膜反应器，解决了现有技术中污水处理设备污水处理效果差的问题。本实用新型包括预缺氧生化处理单元，预缺氧生化处理单元与厌氧生化处理单元连接，厌氧生化处理单元与缺氧生化处理单元连接，缺氧生化处理单元与好氧生化处理单元连接，好氧生化处理单元与高效沉淀单元连接，高效沉淀单元与深度处理单元连接，预缺氧生化处理单元、厌氧生化处理单元、缺氧生化处理单元、好氧生化处理单元、高效沉淀单元、深度处理单元均与综合设备间连接。本实用新型的优点：提高反应效率，提高出水水质指标、节省占地面积、缩短施工周期、智能化、易于操作、易维护、运行费用低、微动力、投资费用低。

Description

微动力流化柱式污水深度处理移动床生物膜反应器

技术领域

本实用新型涉及A/A/A/O（预缺氧+厌氧+缺氧+好氧）及MBBR（移动床生物膜反应器）的污水处理设备，特别是指一种微动力流化柱式污水深度处理移动床生物膜反应器。

背景技术

MBBR工艺是通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率。由于填料密度接近水，所以在曝气的时候，与水呈完全混合状态。载体在水中的碰撞和剪切作用下，空气气泡更加细小，增加氧气的利用率。另外，每个载体内外均具有不同的生物种类，内部生长一些厌氧菌或兼氧菌，外部为好养菌，这样每个载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，从而提高了处理效果。

A/A/A/O工艺是在常规A/A/O（厌氧+缺氧+好氧）工艺的基础上增加预缺氧生化反应单元、强化厌氧生化反应单元、缺氧生化反应单元和好氧生化反应单元的功能，为各优势菌种创造了更优越的环境及水利条件。

然而现有A/A/A/O工艺与MBBR工艺结合的污水处理设备污水处理效果差，有待于进一步的优化。

实用新型内容

本实用新型提出一种微动力流化柱式污水深度处理移动床生物膜反应器，解决了现有技术中污水处理设备污水处理效果差的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：微动力流化柱式污水深度处理移动床生物膜反应器，包括预缺氧生化处理单元，所述的预缺氧生化处理单元与厌氧生化处理单元连接，厌氧生化处理单元与缺氧生化处理单元连接，缺氧生化处理单元与好氧生化处理单元连接，好氧生化处理单元与高效沉淀单元连接，高效沉淀单元与深度处理单元连接，预缺氧生化处理单元、厌氧生化处理单元、缺氧生化处理单元、好氧生化处理单元、高效沉淀单元、深度处理单元均与综合设备间连接。

所述的预缺氧生化处理单元包括预缺氧柱，高效沉淀单元的污泥管与预缺氧柱连接，进水管与预缺氧柱连接，预缺氧柱的中部设有布水管I，布水管I的下端设有伞形板，预缺氧柱的底部设有反射锥，预缺氧柱的上端设有收水槽，预缺氧柱与厌氧生化处理单元连接。

所述的厌氧生化处理单元包括若干首尾相连的厌氧柱，首端的厌氧柱与预缺氧生化处理单元连接，厌氧柱的中部设有布水管II，布水管II的下端设有伞形板，厌氧柱的底部设有W形导流板，布水管II的中部设有升流板，尾端的厌氧柱与缺氧生化处理单元连接。

所述的缺氧生化处理单元包括若干首尾相连的缺氧柱，好氧生化处理单元通过硝化液回流***与首端的缺氧柱连接，首端的缺氧柱与厌氧生化处理单元连接，缺氧柱的中部设有布水管III，布水管III的下端设有伞形板，缺氧柱的底部设有W形导流板，布水管III的中部设有升流板，尾端的缺氧柱与好氧生化处理单元连接。

所述的好氧生化处理单元包括悬浮填料和大气泡穿孔曝气管，大气泡穿孔曝气管与综合设备间连接，好氧生化处理单元与高效沉淀单元之间设有拦截网。

所述的高效沉淀单元包括气管、集水槽和斜板，斜板设在中部，气管通入底部并与污泥管配合，气管与综合设备间连接，集水槽设在上部并与深度处理单元连接。

所述的深度处理单元包括混凝槽和精密过滤器，高效沉淀单元与混凝槽连接，混凝槽与精密过滤器连接，精密过滤器与综合设备间连接。

所述的综合设备间包括回转式风机、加药装置、智能化***、紫外线消毒器和供给水源，回旋式风机分别与气管、大气泡穿孔曝气管连接，加药装置与深度处理单元的混凝槽连接，智能化***分别与回转式风机、加药装置、紫外线消毒器、供给水源连接，深度处理单元与紫外线消毒器连接，供给水源通过冲洗管分别与预缺氧柱、厌氧柱、缺氧柱连接。

本发明通过内部特殊设计机构将大量污泥颗粒悬浮于运动的水流之中，从而使污泥颗粒具有流体的某些表观特征，这种流固接触状态类似固体流态化，即流化床。流化床具有充分混合，浓度均匀，污泥悬浮等特点。同时，本装置的厌氧区还可以作为本***的厌氧酸化段，对污水中的大分子有机物进行酸化分解，形成小分子量有机物，提高***可生化性。优化污泥回流***和硝化液回流***的布局结构，将活性污泥法和生物接触氧化法的优势充分结合，在降低COD的同时强化脱氮除磷的效果。预缺氧生化反应单元充分去除回流污泥中的硝酸盐和氧气，保证厌氧区的严格厌氧环境，以及控制进入厌氧生化处理单元的硝酸盐量，减少硝酸盐对厌氧菌的抑制作用，使得聚磷菌在厌氧区中释放磷的效率大大提高，确保其在好氧池的吸磷效率相应得到了充分提升，将好氧生化处理单元硝化液回流至缺氧生化处理单元提高本装置总氮去除能力。

本实用新型的优点：

通过A/A/A/O及MBBR工艺原理、微水动力学技术原理、生物膜法技术原理、循环流化床技术原理、高效沉淀技术原理、精密过滤技术原理、气提污水污泥技术原理的应用，提高反应效率，提高出水水质指标、节省占地面积、缩短施工周期。提供一种智能化、易于操作、易维护、运行费用低、微动力、投资费用低的微动力流化柱式污水深度处理移动床生物膜反应器。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型结构平面布置图。

图2为预缺氧生化处理单元主视图。

图3为预缺氧生化处理单元俯视图。

图4为厌氧生化处理单元主视图。

图5为厌氧生化处理单元俯视图。

图6为缺氧生化处理单元主视图。

图7为缺氧生化处理单元俯视图。

图8为拦截网大样图。

图中：a-预缺氧生化处理单元，b-厌氧生化处理单元，c-缺氧生化处理单元，d-好氧生化处理单元，e-高效沉淀单元，f-深度处理单元，g-综合设备间，1-布水管Ⅰ，2-反射锥Ⅰ，3-收水槽，4-厌氧柱，5-W形导流板Ⅰ，6-布水管Ⅱ，7-伞形板，8-拦截网，9-缺氧柱，10-布水管Ⅲ，11-升流板，12-冲洗管，13-气管，14-污泥管，15-硝化液回流***，16-进水管，17-集水槽，18-斜板，19-精密过滤器，20-回转式风机，21-加药装置，22-智能化***，23-紫外线消毒器，24-悬浮填料，25-混凝槽，26-大气泡穿孔曝气管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-8所示，微动力流化柱式污水深度处理移动床生物膜反应器，包括预缺氧生化处理单元a，所述的预缺氧生化处理单元a与厌氧生化处理单元b连接，厌氧生化处理单元b与缺氧生化处理单元c连接，缺氧生化处理单元c与好氧生化处理单元d连接，好氧生化处理单元d与高效沉淀单元e连接，高效沉淀单元e与深度处理单元f连接，预缺氧生化处理单元a、厌氧生化处理单元b、缺氧生化处理单元c、好氧生化处理单元d、高效沉淀单元e、深度处理单元f均与综合设备间g连接。

所述的预缺氧生化处理单元a包括预缺氧柱，高效沉淀单元e的污泥管14与预缺氧柱连接，进水管16与预缺氧柱连接，预缺氧柱的中部设有布水管I1，布水管I1的下端设有伞形板7，预缺氧柱的底部设有反射锥2，预缺氧柱的上端设有收水槽3，预缺氧柱与厌氧生化处理单元连接。

首先待处理的污水和污泥通过进水管、布水管I进入预缺氧生化处理单元，在预缺氧生化处理单元降低回流污泥和污水中硝酸盐、溶解氧含量，保证厌氧生化处理单元严格的厌氧环境和减轻硝酸盐对厌氧菌的抑制。污水、污泥经过布水管I内形成高速下向水流，在布水管I的末端与预缺氧单元底部反射锥碰撞，水流被反射锥均匀向上、四周反射，冲击底部污泥，当上向水流到达柱壁和伞形挡板形成的过流狭缝处，泥水被再次提速向上流动，使污泥颗粒悬浮于水流中，形成污泥流化床，充分混合，吸附和分解水中的有机物。

所述的厌氧生化处理单元b包括若干首尾相连的厌氧柱4，首端的厌氧柱4与预缺氧生化处理单元a连接，厌氧柱4的中部设有布水管II6，布水管II6的下端设有伞形板7，厌氧柱4的底部设有W形导流板5，布水管II的中部设有升流板11，尾端的厌氧柱4与缺氧生化处理单元c连接。

经预缺氧处理后污水经收水槽进入厌氧处理单元，在厌氧流化柱内污水沿布水管II高速向下流动，W形导流板分割柱底形成V形槽，V形槽提高下向水流速度，在伞形挡板和底部W形导流板的共同作用下形成高速水流冲击底部污泥，使污泥颗粒悬浮于水流中，形成污泥流化床，当泥水混合物到达升流挡板时，经过特殊设计的锥形升流挡板由于过流面积突然变小，上升流速得以提高，更有利于在厌氧流化柱内形成污泥流化床，锥形设计不易沉泥，锥形升流挡板上特殊设计孔洞，利用边界层原理及微水动力学原理，在孔洞周围形成微涡旋，微涡旋能更好形成密实的活性污泥颗粒，同时更利于活性污泥颗粒与污水充分混合、吸收水中有机物，在厌氧单元内厌氧菌利用水中有机物充分释放磷并储能。

所述的缺氧生化处理单元c包括若干首尾相连的缺氧柱9，好氧生化处理单元d通过硝化液回流***15与首端的缺氧柱9连接，首端的缺氧柱9与厌氧生化处理单元b连接，缺氧柱9的中部设有布水管III10，布水管III10的下端设有伞形板7，缺氧柱9的底部设有W形导流板5，布水管III10的中部设有升流板11，尾端的缺氧柱9与好氧生化处理单元d连接。

经厌氧生化单元处理后的污水进入缺氧流化柱，与好氧生化反应单元的回流硝化液沿布水管III高速向下流动，W形导流板分割柱底形成V形槽，V形槽提高下向水流速度，在伞形挡板和底部W形导流板的共同作用下形成高速水流冲击底部污泥，使污泥颗粒悬浮于水流中，形成污泥流化床，当泥水混合物到达升流挡板时，经过特殊设计的锥形升流挡板由于过流面积突然变小，上升流速得以提高，更有利于在厌氧流化柱内形成污泥流化床，锥形设计不易沉泥，锥形升流挡板上的特殊设计孔洞，利用边界层原理及微水动力学原理，在孔洞周围形成微涡旋，截留活性污泥，微涡旋能更好形成密实的活性污泥颗粒，同时更利于活性污泥颗粒与污水充分混合、吸收水中有机物，在缺氧流化柱去除水中硝酸盐，实现总氮去除。

所述的好氧生化处理单元d包括悬浮填料24和大气泡穿孔曝气管26，大气泡穿孔曝气管26与综合设备间g连接，好氧生化处理单元d与高效沉淀单元e之间设有拦截网8。

经缺氧单元处理后的污水进入好氧生化反应单元，在好氧菌的生化降解作用下去除水中的有机物和氨氮，同时吸磷菌在此大量吸收水中的磷，好氧处理单元设有穿孔曝气管，曝气管两侧双层开孔并在底部设置防堵塞排泥孔，彻底解决曝气***的维护及检修，好氧单元内采用悬浮填料，悬浮填料在单元内呈悬浮状态，在气体搅拌下相互碰撞混合，切割气泡，增加水体紊流程度，降低气液界面传质阻力，提高氧气利用效率。好氧单元出水采用拦截网出水，均匀布置，降低悬浮填料的不均匀性，均匀流拦截网开孔率高，孔径适宜，不易堵塞。

所述的高效沉淀单元e包括气管13、集水槽17和斜板18，斜板18设在中部，气管13通入底部并与污泥管14配合，气管13与综合设备间g连接，集水槽17设在上部并与高效沉淀单元e连接。

所述的深度处理单元f包括混凝槽25和精密过滤器19，高效沉淀单元e与混凝槽25连接，混凝槽25与精密过滤器19连接，精密过滤器19与综合设备间g连接。

所述的综合设备间g包括回转式风机20、加药装置21、智能化***22、紫外线消毒器23和供给水源，回旋式风机20分别与气管13、大气泡穿孔曝气管26连接，加药装置21与深度处理单元f的混凝槽25连接，智能化***22分别与回转式风机20、加药装置21、紫外线消毒器23、供给水源连接，深度处理单元f与紫外线消毒器23连接，供给水源通过冲洗管12分别与预缺氧柱、厌氧柱4、缺氧柱9连接。

经好氧单元处理后的污水进入高效沉淀单元，在此进行泥水分离，污水经布水装置在高效沉淀池底部进入池内，经斜板沉淀后由集水槽收集进入深度处理单元，污水先经加药混凝后流入精密过滤器的空心转筒内，滚筒上为高强度滤网。污水由滤网内侧向外侧滤出，污水中的悬浮物被截留在滤网内侧。桶内水位达到一定水位时，冲洗水通过滚筒顶部的高压喷头由滤网外侧向内侧对滤网自动进行冲洗，冲洗下来的细小颗粒物质由设备内部的反冲洗水收集槽收集，并通过排污管道排出。当无水通过设备时，设备将自动停止运转。经精密过滤器处理后的污水进入紫外消毒装置，经消毒后污水最终达标排放，高效沉淀池底部污泥一部分回流至预缺氧单元，另一部分作为剩余污泥进入储泥池做进一步处理。微动力流化柱式污水深度处理移动床生物膜反应器自动化控制由智能化***22完成。

本实用新型与现有技术相比有如下优点：

1.厌氧生化反应单元前段设预缺氧生化处理单元，降低回流污泥中硝酸盐和进水氧气含量，保证后续厌氧生化单元绝对的厌氧环境，减轻硝酸盐类、氧气对厌氧菌的抑制作用。

2.预缺氧生化反应单元设有布水管，布水管设有伞形挡板，预缺氧单元底部设有反射锥，三者共同作用能在底部构成过流狭缝，形成高速、均匀上向水流，冲击底部污泥，使污泥悬浮，不设置搅拌设备，降低能耗，降低运行费用，减少设备投资，减少设备维护和管理费用。

3.厌氧生化反应单元设有厌氧流化柱，柱内设有布水管，布水管设有伞形挡板，柱底部设有W形导流板，提高下向水流速度，冲击底部污泥，锥形升流挡板可提高上向水流流速，截留活性污泥，微涡旋能更好形成密实的活性污泥颗粒，W形导流板、伞形挡板、升流挡板、厌氧产气共同作用形成污泥流化床，柱底不积泥，不设置搅拌设备，降低能耗，降低运行费用，减少设备投资，减少设备维护和管理费用。

4.缺氧生化反应单元设有缺氧流化柱，柱内设有布水管，布水管设有伞形挡板，柱底部设有W形导流板，提高下向水流速度，冲击底部污泥，锥形升流挡板上的特殊设计孔洞，利用边界层原理及微水动力学原理，在孔洞周围形成微涡旋，提高上向水流流速，截留活性污泥，微涡旋能更好形成密实的活性污泥颗粒，W形导流板、伞形挡板、升流挡板共同作用形成污泥流化床，柱底不积泥，不设置搅拌设备，降低能耗，降低运行费用，减少设备投资，减少设备维护和管理费用。

5.预缺氧生化反应单元、厌氧生化反应单元、缺氧生化反应单元设有冲洗管，防止设备长期停机以及检修期间底部沉泥，方便维护和管理。

6.好氧生化反应单元采用穿孔曝气管，曝气管曝气均匀，设有防堵塞排泥孔，结构简单不易损坏，免维护。

7.好氧生化反应单元采用悬浮填料具有比表面积大、亲水性佳、生物活性高、挂膜快，载体在反应器内挂膜后悬浮在水中，在曝气***的搅拌下自由旋转，生物膜与水体中的污染物接触十分充分，填料在气体搅拌下相互碰撞混合，切割气泡，增加微气泡的量，增加水体紊流程度，降低气液界面传质阻力，提高氧气利用效率。

8.好氧生化反应单元出水采用拦截网收集，拦截网立体设计，整体均匀立体开孔，可有效防止填料堵塞。

9.高效沉淀单元采用斜板和集水槽，保证出水悬浮物更低，出水更加均匀。

10.MBBR工艺兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的优点，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用使载体处于流化状态，进而形成悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜，这就使得移动床生物膜使用了整个反应器空间，充分发挥附着相和悬浮相生物两者的优越性。

11.污泥回流采用气提回流，气提回流可以利用回转风机提供起源，减少设备投入，降低能耗，气提装置结构简单，减少维护。

12.精密过滤器过滤精度可达10μm，过滤单元为成套标准设备，安装操作简单，过滤与反洗互不影响，无需停机反洗，反冲洗消耗水量少，占地面积小，耗电量为其他同类过滤器的1/4，水头损失小，不超过0.3m，杂质不易存积于滤网之上，反洗高压水轻松清除杂质。

13.出水能够达稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A标准。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.微动力流化柱式污水深度处理移动床生物膜反应器，包括预缺氧生化处理单元（a），其特征在于：所述的预缺氧生化处理单元（a）与厌氧生化处理单元（b）连接，厌氧生化处理单元（b）与缺氧生化处理单元（c）连接，缺氧生化处理单元（c）与好氧生化处理单元（d）连接，好氧生化处理单元（d）与高效沉淀单元（e）连接，高效沉淀单元（e）与深度处理单元（f）连接，预缺氧生化处理单元（a）、厌氧生化处理单元（b）、缺氧生化处理单元（c）、好氧生化处理单元（d）、高效沉淀单元（e）、深度处理单元（f）均与综合设备间（g）连接；

所述的预缺氧生化处理单元（a）包括预缺氧柱，高效沉淀单元（e）的污泥管（14）与预缺氧柱连接，进水管（16）与预缺氧柱连接，预缺氧柱的中部设有布水管I（1），布水管I（1）的下端设有伞形板（7），预缺氧柱的底部设有反射锥（2），预缺氧柱的上端设有收水槽（3），预缺氧柱与厌氧生化处理单元（b）连接；

所述的深度处理单元（f）包括混凝槽（25）和精密过滤器（19），高效沉淀单元（e）与混凝槽（25）连接，混凝槽（25）与精密过滤器（19）连接，精密过滤器（19）与综合设备间（g）连接。

2.根据权利要求1所述的微动力流化柱式污水深度处理移动床生物膜反应器，其特征在于：所述的厌氧生化处理单元（b）包括若干首尾相连的厌氧柱（4），首端的厌氧柱（4）与预缺氧生化处理单元（a）连接，厌氧柱（4）的中部设有布水管II（6），布水管II（6）的下端设有伞形板（7），厌氧柱（4）的底部设有W形导流板（5），布水管II的中部设有升流板（11），尾端的厌氧柱（4）与缺氧生化处理单元（c）连接。

3.根据权利要求1所述的微动力流化柱式污水深度处理移动床生物膜反应器，其特征在于：所述的缺氧生化处理单元（c）包括若干首尾相连的缺氧柱（9），好氧生化处理单元（d）通过硝化液回流***（15）与首端的缺氧柱（9）连接，首端的缺氧柱（9）与厌氧生化处理单元（b）连接，缺氧柱（9）的中部设有布水管III（10），布水管III（10）的下端设有伞形板（7），缺氧柱（9）的底部设有W形导流板（5），布水管III（10）的中部设有升流板（11），尾端的缺氧柱（9）与好氧生化处理单元（d）连接。

4.根据权利要求1所述的微动力流化柱式污水深度处理移动床生物膜反应器，其特征在于：所述的好氧生化处理单元（d）包括悬浮填料（24）和大气泡穿孔曝气管（26），大气泡穿孔曝气管（26）与综合设备间（g）连接，好氧生化处理单元（d）与高效沉淀单元（e）之间设有拦截网（8）。

5.根据权利要求1所述的微动力流化柱式污水深度处理移动床生物膜反应器，其特征在于：所述的高效沉淀单元（e）包括气管（13）、集水槽（17）和斜板（18），斜板（18）设在中部，气管（13）通入底部并与污泥管（14）配合，气管（13）与综合设备间（g）连接，集水槽（17）设在上部并与深度处理单元（f）连接。

6.根据权利要求1所述的微动力流化柱式污水深度处理移动床生物膜反应器，其特征在于：所述的综合设备间（g）包括回转式风机（20）、加药装置（21）、智能化***（22）、紫外线消毒器（23）和供给水源，回旋式风机（20）分别与气管（13）、大气泡穿孔曝气管（26）连接，加药装置（21）与深度处理单元（f）的混凝槽（25）连接，智能化***（22）分别与回转式风机（20）、加药装置（21）、紫外线消毒器（23）、供给水源连接，深度处理单元（f）与紫外线消毒器（23）连接，供给水源通过冲洗管（12）分别与预缺氧柱、厌氧柱（4）、缺氧柱（9）连接。