一种旋转式的移动床生物过滤装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种旋转式的移动床生物过滤装置，其特征在于:包括移动床箱体，移动床箱体的内部水平设置滚筒，滚筒以挡板作为支撑，能够绕其中心转轴进行转动；滚筒的外壁是多孔板材质，滚筒内设有生物滤料，生物滤料的外径大于多孔板的孔径；滚筒的外壁沿径向均匀布置多个推流板；移动床箱体的上部的左右两侧分别水平设置进水管和出水管，进水管与滚筒顶部的推流板位置相对应；移动床箱体的下部与进水管纵向对应的位置处，水平设有至少一根进气管，进气管的上部设有一排开口朝上的曝气孔；进气管的曝气推力及进水管的进水推力同时作用于推流板，带动滚筒转动；移动床箱体底部设有排污口。本发明制作简单、投资低、能耗低、氨氮处理能力高。
【专利说明】一种旋转式的移动床生物过滤装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种移动床生物过滤装置，尤其涉及一种旋转式的移动床生物过滤装置，属于移动床生物过滤【技术领域】。
【背景技术】
[0002]移动床生物膜反应器是由挪威的Kaldnes Miljoteknologi公司(KMT)与挪威科技大学(NTNU)和挪威研究所在20世纪80年底联合开发的一种污水处理工艺。它具有处理能力高、能耗低、不需要反冲洗、水头损失小、气水固三相传质较好、不发生堵塞等工艺特点，广泛用于工业废水、养殖废水和生活污水等污水除磷厂的脱氮除磷处理。其工作原理是:反应器中比表面积较大的填料因搅拌在水中自由运动，荡污水连续经过时，在填料内外能大量形成生物膜，生物膜上微生物大量繁殖，异养和自养微生物利用水中的C、N、P等进行新陈代谢，从而起到去除有机污染物和脱氮除磷的作用。
[0003]在封闭式循环水养殖系统中，氨氮的积累对养殖对象具有很大的毒性,如何高效快速的去除非离子氨是构建循环水养殖系统的一个关键技术问题。目前主要是通过生物滤器的硝化作用去除的，传统的生物滤器有:流化沙床、曝气生物滤池、滴滤池、移动床等。
[0004]现有工厂化循环水养殖系统的生物过滤设备，其存在结构复杂，占地面积多，维修成本高和能耗高等弊端。目前常见的移动床主要是通过曝气实现滤料的运动，但是存在着无法去除残饵、粪便固体颗粒有机物和脱落生物膜的问题，以及污物过量积累导致硝化能力下降的问题。
【发明内容】
[0005]本发明需要解决的技术问题是:现有移动床生物过滤设备，结构复杂，占地面积多，维修成本高和能耗高；主要通过曝气实现滤料的运动，但是存在着无法去除残饵、粪便固体颗粒有机物和脱落生物膜的问题，以及污物过量积累导致硝化能力下降的问题。
[0006]本发明采取以下技术方案:
[0007]—种旋转式的移动床生物过滤装置，包括移动床箱体，所述移动床箱体的内部水平设置滚筒3，所述滚筒3以挡板2作为支撑，能够绕其中心转轴进行转动；所述滚筒2的外壁是多孔板材质，滚筒2内设有生物滤料，生物滤料的外径大于所述多孔板的孔径，密度接近于清水密度；所述滚筒的外壁沿径向均匀布置多个推流板4 ;所述移动床箱体的上部的左右两侧分别水平设置进水管I和出水管9，所述进水管I与滚筒顶部的推流板4位置相对应；所述移动床箱体的下部与进水管I纵向对应的位置处，水平设有至少一根进气管6，所述进气管6的上部设有一排开口朝上的曝气孔601 ;所述进气管6的曝气推力及进水管I的进水推力同时作用于推流板4，带动滚筒3转动；所述移动床箱体底部设有排污口 8。
[0008]本技术方案的特点在于:设置滚筒，并将生物滤料置于滚筒内部，移动床箱体内布7jC,由于滚筒上的网孔的孔径小于滤料的外径，可以将滤料集中的滚筒内部；由于滚筒的外壁上沿径向设有推流板，进水管进入的水流，及进气管上方曝气孔喷出的曝气，同时作用于推流板上，带动滚筒实现转动，本技术方案通过气泡的浮力、进水水流的冲击力、滤料的浮力、滤料的重力以及滚筒的旋转力作用，从而驱动滤料循环运动以及均匀分布，可改善溶解氧、氨氮、亚硝酸盐氮、二氧化碳等物质的传质动力学，从而提高滤料生物膜的去除氨氮和有机物效果；脱落生物膜和颗粒有机物的集中与沉淀是在其重力作用、水力推流与集污区斜板的导流作用等多种综合作用下共同完成的。
[0009]进一步的，所述出水管9的高度略低于进水管1，出水管9 口径大于进水管1，进出水管分别通过阀门调节流量。
[0010]进一步的，所述移动床箱体的纵剖面呈多边形，利于形成环形水流场。
[0011]进一步的，所述移动床箱体底面具有坡度，近进水管I侧较近出水管9侧高。
[0012]更进一步的，所述移动床箱体底面的坡度大于10°。
[0013]进一步的，所述进气管6的数量为两根，且在同一水平面上。
[0014]进一步的，所述挡板2的数量为2块，相互夹角为90°。
[0015]进一步的，所述移动床箱体前后壁上设有一体式的U形凸条，用于固定滚筒2的转轴。
[0016]本发明的有益效果在于:
[0017]I)本装置集固体颗粒有机物、脱落生物膜沉降收集和硝化反应去除氨氮于一体。
[0018]2)滤料的循环运动均匀稳定，水体流态良好；溶氧、氨氮、二氧化碳、溶解有机物在水体中分布均匀，传质效果良好。
[0019]3)可简便、高效的的收集和排出颗粒有机物和老化脱落生物膜；促进生物膜的新陈代谢，提高硝化作用效率。
[0020]4)该滚筒结构也可用于土建形式建于水泥池中。
[0021]5)本装置适于含大量悬浮有机物、颗粒有机物等水产养殖污水的氨氮处理和有机物去除处理，同时还具有部分的除磷效果。
[0022]6)由于移动床生物滤器的脱碳效果明显，本装置可用于多级组合式生物过滤工艺中的初级处理。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本发明旋转式的移动床生物过滤装置的立体图。
[0024]图2是本发明旋转式的移动床生物过滤装置的正面视图。
[0025]图3是图2中A-A向剖面图。
[0026]图4是图3中B-B向剖视图。
[0027]图5是进气管的结构示意图。
[0028]图中，1.进水管，2.挡板，3.滚筒，4.推水板，5.滤网，6.进气管，7.集污区，8.排污口。
【具体实施方式】
[0029]下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。
[0030]本实施例是一种利用水流和气流带动滚筒旋转的生物过滤设备，更具体的说，是指一种可进行生物过滤的用于养殖废水处理的移动床。该装置主要应用于工厂化循环水养殖系统的水处理，也可以用于其他污水处理领域。
[0031]参见图1-5,—种旋转式的移动床生物过滤装置,包括移动床箱体,所述移动床箱体的内部水平设置滚筒3，所述滚筒3以挡板2作为支撑，能够绕其中心转轴进行转动；所述滚筒2的外壁是多孔板材质，滚筒2内设有生物滤料，生物滤料的外径大于所述多孔板的孔径，密度接近于清水密度；所述滚筒的外壁沿径向均匀布置多个推流板4 ;所述移动床箱体的上部的左右两侧分别水平设置进水管I和出水管9，所述进水管I与滚筒顶部的推流板4位置相对应；所述移动床箱体的下部与进水管I纵向对应的位置处，水平设有至少一根进气管6，所述进气管6的上部设有一排开口朝上的曝气孔601 ;所述进气管6的曝气推力及进水管I的进水推力同时作用于推流板4，带动滚筒3转动；所述移动床箱体底部设有排污Π 8。
[0032]在滚筒3内装填滤料，滚筒外布水。通过气泡的浮力、进水水流的冲击力、滤料的浮力、滤料的重力以及滚筒的旋转力作用，从而驱动滤料循环运动以及均匀分布，可改善溶解氧、氨氮、亚硝酸盐氮、二氧化碳等物质的传质动力学，从而提高滤料生物膜的去除氨氮和有机物效果。脱落生物膜和颗粒有机物的集中与沉淀是在其重力作用、水力推流与集污区斜板的导流作用等多种综合作用下共同完成的。
[0033]通过水流射流与气流上升流的综合推动作用带动滚筒旋转，进而导致滤料的循环运动以及均匀分布，而坡度大于10°斜底的集污区导流作用有利于促进及颗粒有机物和老化脱落生物膜的集中和积累。
[0034]通过多孔板实现滤料与颗粒有机物的分离，多孔板面积仅为移动床装置直径的一半，多孔板孔径约为滤料直径的1/2，从而具有阻挡滤料和改善水流的作用。
[0035]该滚筒结构也可用于土建形式建于水泥池中。该发明维护运行方便，简洁，小巧。
[0036]移动床箱体底部集污区7坡度范围以大于10°为佳，排污口 8位于集污区的下端出，便于颗粒有机物、老化脱落生物膜的收集排放。
[0037]滚筒3为一框架结构，有四个均匀分布的挡板，外置一层Φ5πιπι孔径(孔径约为滤料尺寸的一半)的金属半刚性网。通过气泡曝气使滤料上浮，推动挡板从而促进滚筒旋转。另一方面，水流通过射流作用于推流板，与气流一起促进滚筒旋转。在推流板4与滚筒3轴心之间的均匀分布两个进气管6，进气口布气管长度略短于移动床装置的宽度；进气口布气管的曝气孔径为0.1?0.5mm，曝气孔需大小一致、均匀。
[0038]推流板数量为8?24块为宜，宽度等于或小于滚筒宽度，长度约100-300mm。滚筒宜采用具有一定刚性的硬质轻质塑料材料。
[0039]出水管比进水管低200-400mm，出水管口径大于进水管，进出水管分别通过阀门调节流量。
[0040]本发明设计巧妙、结构简单、制作简单、排污方便、投资低、能耗低、不需要反冲洗、免维修、氨氮处理能力高。它能够在进行硝化作用去除非离子氨的同时去除养殖系统中大量的固体颗粒有机物的。
【权利要求】
1.一种旋转式的移动床生物过滤装置，其特征在于: 包括移动床箱体，所述移动床箱体的内部水平设置滚筒(3)，所述滚筒(3)以挡板(2)作为支撑，能够绕其中心转轴进行转动； 所述滚筒(2)的外壁是多孔板材质，滚筒(2)内设有生物滤料，生物滤料的外径大于所述多孔板的孔径，密度接近于清水密度；所述滚筒的外壁沿径向均匀布置多个推流板(4)； 所述移动床箱体的上部的左右两侧分别水平设置进水管(I)和出水管(9)，所述进水管(I)与滚筒顶部的推流板(4)位置相对应； 所述移动床箱体的下部与进水管(I)纵向对应的位置处，水平设有至少一根进气管(6)，所述进气管￠)的上部设有一排开口朝上的曝气孔￠01)； 所述进气管(6)的曝气推力及进水管(I)的进水推力同时作用于推流板(4)，带动滚筒(3)转动； 所述移动床箱体底部设有排污口(8)。
2.如权利要求1所述的移动床生物过滤装置，其特征在于:所述出水管(9)的高度略低于进水管(1)，出水管(9) 口径大于进水管(I)，进出水管分别通过阀门调节流量。
3.如权利要求1所述的移动床生物过滤装置，其特征在于:所述移动床箱体的纵剖面呈多边形，利于形成环形水流场。
4.如权利要求1所述的移动床生物过滤装置，其特征在于:所述移动床箱体底面具有坡度，近进水管⑴侧较近出水管(9)侧高。
5.如权利要求4所述的移动床生物过滤装置，其特征在于:所述移动床箱体底面的坡度大于10°。
6.如权利要求1所述的移动床生物过滤装置，其特征在于:所述进气管￠)的数量为两根，且在同一水平面上。
7.如权利要求1所述的移动床生物过滤装置，其特征在于:所述挡板(2)的数量为2块，相互夹角为90°。
8.如权利要求1所述的移动床生物过滤装置，其特征在于:所述移动床箱体前后壁上设有一体式的U形凸条，用于固定滚筒(2)的转轴。
【文档编号】C02F3/08GK104261552SQ201410520177
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】宿墨, 宋奔奔, 单建军 申请人:中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所