基于组合生物膜的一体化污水处理装置的制作方法

本发明属于水处理技术领域，尤其是一种基于固定状态生物膜和流化状态生物膜组合的一体化污水处理装置。

背景技术：

随着污水排放标准进一步提高，传统生物处理难以满足较高的水质标准。固定状态生物膜法弥补了活性污泥法的很多不足，如它的稳定性好、承受有机负荷和水力负荷冲击的能力强、无污泥膨胀、无回流，对有机物的去除率高，反应器的体积小、污水处理厂占地面积小等优点。但是固态生物膜法也有其特有的缺陷，如生物滤池中的滤料易堵塞、需周期性反冲洗、同时固定填料以及填料下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、工艺稳定性较差等。鉴于以上工艺的缺点和不足，流化状态的移动床生物膜反应器(moving-bed-biofilm-reactor，简称MBBR)应运而生。MBBR法在80年代末就有所介绍并很快在欧洲得到应用，它吸取了传统的活性污泥法和生物接触氧化法两者的优点而成为一种新型、高效的复合工艺处理方法。其核心部分就是以比重接近水的悬浮填料直接投加到曝气池中作为微生物的活性载体，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用而处于流化状态，当微生物附着在载体上，漂浮的载体在反应器内随着混合液的回旋翻转作用而自由移动，从而达到处理污水的目的。作为悬浮生长的活性污泥法和附着生长的生物膜法相结合的一种工艺，MBBR法兼具两者的优点：占地少-在相同的负荷条件下它只需要普通氧化池20％的容积；微生物附着在载体上随水流流动，不需活性污泥回流或循环反冲洗；载体生物不断脱落，避免堵塞；有机负荷高、耐冲击负荷能力强，出水水质稳定；水头损失小、动力消耗低，运行简单，操作管理容易。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于固定状态生物膜和流化状态生物膜组合的一体化污水处理装置，该装置不仅实现了两种生物膜的技术优点，还可提高生物处理的处理效率，保证处理后的水质满足新的排放标准要求，在减少污水处理后污染物的排放量的同时，还可以将处理后的污水进行生产回用。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于固定状态生物膜和流化状态生物膜组合的一体化污水处理装置，分为三级处理室1、10、13，每个处理室内又包含三个反应器，包括反应器的外筒3、曝气管4、曝气盘5、 圆柱型钢制框架7、球形填料8和弹性填料14组成。装置将圆柱型钢制框架通过钢筋12固定在外筒上，弹性填料14两端分别固定在一个钢制或铁质圆柱形框架7上，呈圆筒状排列，组成一个内筒。外筒3采用钢制或铁质圆筒，桶底有曝气管4和曝气盘5，弹性填料组成的内筒和内外筒之间的环隙内为球形填料9。由于弹性填料组成了一个比较密集的界限，限制了球形填料在水中的流动方向，主体沿着箭头指示的方向流动。此种方法增加了填料的装填数量，提供了更大的比表面积，微生物膜的附着提供了更大的空间，同时也提高了反应器的处理效率。所述一级处理室上部进水，一级处理室下部与二级处理室连通；所述二级处理室上部与三级处理室连通；所述三级处理室下部出水。根据处理废水水量的不同，可更改装置中处理室及每个处理室中反应器的个数。

附图说明

图1为本发明污水处理装置平面示意图，图2为A-A截面剖视图；

《附图中序号说明》

1：一级处理室；2：一级处理室入水口；3：反应器外筒；4：曝气管；5：曝气盘；6：一级处理室出水口、二级处理室入水口；7：圆柱型钢制框架；8：球形填料；9：三级处理室出水口；10：三级处理室；11：二级处理室出水口、三级处理室入水口；12：钢筋；13：二级处理室；14：弹性填料。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

装置的外筒3选用钢制或有机玻璃柱体做反应器，桶内同心放置一钢制圆柱框架7，将弹性填料14固定在圆柱框架7上，弹性材料密布排列组成内筒壁，起到导流筒作用。

反应装置底部布置曝气筒4和曝气盘5，为生物提供氧气，并为球形填料8的移动提供动力。球形填料8放置在反应器内，在曝气水流作用下沿箭头方向在内筒上升到内筒顶端时，又沿着外筒与内筒之间的环隙下降。球形填料8表面布满生物膜，通过填料的移动作用，而使填料上的生物膜和废水充分接触，从而提高了处理效率。

球形比重接近于水的悬浮填料作为微生物的活性载体，投加到组合反应器中，依靠曝气和水流的提升作用，使载体处于悬浮和流化状态，可全方位自由活动，不需固定，只需在出水口设置截留网即可。活性载体由聚丙烯材料铸塑成型，具有耐腐、强度高的特点。载体中所添加的填料是多孔粒状滤料，其主要成分为硅、铝、钙、镁、钛、锰、铁、镍、钴和钼等 几十种矿物质和微量元素，表面为不规则颗粒、颜色为黑褐色，多孔质轻；填料中各成分的配比需根据废水水质、高效复合菌群的特点，经过试验确定，不仅要提高保持载体上微生物的持有量(以使COD、氨氮等去除率在90％以上)，又要防止微生物急速增长而起堵塞。

本发明装置的工作过程：

将废水由泵泵进反应器一级处理室，打开鼓风机，通过反应装置底部布置曝气管和曝气盘使空气进入反应器，为生物提供氧气，并为球形填料的移动提供动力。球形填料放置在反应器内，在曝气水流作用下此填料沿箭头方向在内筒内上升到内筒顶端，后又沿着外筒与内筒之间的环隙下降。球形填料表面布满生物膜，通过填料的移动作用，而使填料上的生物膜和废水充分接触。废水经一级处理室下部出水口进入二级处理室，原理同上，后经由二级处理室上端出水口进入三级处理室，废水与各级处理室中固定状态生物膜和流化状态生物膜接触，实现污染物的去除。本发明的反应器集合了两种生物膜的优点，同时也避免了各自的缺点，使处理效率提高35-40％。