且回流管25之直径小于环形之直径。该回流管25下端口位于曝气装置23之上。
[0042]该泡沫处理装置30包括一排泡管31、一接通排泡管31的消泡器32和一接通消泡器32的泡沫干燥装置33。该排泡管31 —端口朝下且接通塔身之锥形顶部的排泡口 214，另一端口水平横向延伸，然后再竖直朝下延伸；该消泡器32水平布置且接通排泡管31另一端口，在泡沫自垂直转向水平时泡沫间互相挤压实现消泡。该泡沫干燥装置33接通消泡器32，以干燥泡沫以转化成粉末加以利用和去除。泡沫受气压挤压时，能挤压出水，水流至环形槽内。
[0043]本实施例之中，布水器22、曝气装置23、填料层24和回流管25都设在塔身内，故能将曝气池的好氧反应、硝化反应集成在一个塔式反应器里进行，使污水在集成式消化反应塔中完成溶解氧的反应和好氧生物消化反应。具体而言:
[0044]1、该填料层与曝气气泡接触和反应，填料层的生物膜吸收氧气并消化污水中有机物以形成好氧污泥(该好氧污泥经回流管沉入塔底部以能被清理出)，而且污水经硝化反应后污水中溶解气泡内的氧达到了好氧反应要求，实现氧化作用。它能产生如下优点:a、载体能接受较大的曝气冲击，具有较大比表面积，可大量承载生物膜附着山、载体还具有大量的能让气体曲折迂回的空隙通道，使曝气产生的空气微泡在载体内延长其上升速度，从而加长其停留时间，加大与生物膜及污水的接触时间与接触面积，提高氧溶解效率，使气体，如空气(主要是空气中的氧气)在反应器内得到最大的有效利用。
[0045]2、在剪切作用下气泡接触、吸附污水中悬浮物，悬浮物随气泡上升浮出水面形成泡沫，收集泡沫并通过泡沫处理装置处理。它能产生如下优点:a、因载体剪切作用，则降低了气泡上升速度，使气泡缓慢上升，以能吸附大量的悬浮物再浮出水面，在反应器顶部空间形成大量泡沫；b、该泡沫在曝气头源源不断的供气之下，使进入反应器的空气形成压力，迫使泡沫沿着排泡口和排泡管被挤出，并经消泡器和干燥装置而将大量的悬浮物转变成粉末而去除，从而极大地降低了污水中的COD ;c、由于集成化塔式曝气装置的应用和填料的使用，使曝气的无效副反应转变成有效的正反应，即通过填料的剪切作用产生大量的泡沫而集成化塔式反应器能使泡沫容易自然去除，从而大大降低污水中的悬浮物和C0D，根据实例，可以降低能耗50 %或者说提高效率50 %。
[0046]另设排水管217，该排水管217 —端接通排水口 216，另一端接通兼氧池10，该污水经排水口 216、排水管21流回兼氧池10进行兼氧反应、反硝化反应，以降解污水中的氨氮和COD0
[0047]最好，还设置有自动控制系统40，其如为PLC，自动控制系统40信号连接气栗、吸气栗。根据需要，可另设溶解氧传感器，该溶解氧传感器设在兼氧池10或/和排水口 216，或，兼氧池10或/和排水管217末端口。其中:1、自动控制系统40通过控制曝气气栗的功率来控制反应塔的溶解氧参数；2、通过设计反应塔的高度和体积来达到节省能耗的目的。通过反应塔内生物膜载体填料的填充量来控制有效反应面积，以达到减少体积和提高效率的目的。通过反应塔和兼氧池的含氧量(溶解氧参数)来控制曝气量和曝气时间。将溶解氧和水量指标输入自动控制器(PLC)来控制整个系统稳定运行以达到自动化的目的。该反应控制和溶氧参数，可以根据反应塔的大小和兼氧池的容积大小来设计实施，并轻松实现自动化控制。本发明的一个具体实施例的具体参数如:
[0048]硝化反应塔参数:高度(深度)彡2.5m ;容积彡Im3;底面积彡2.5m2;形状:柱、方柱、矩形柱；生物膜填料参数:填料的比表面积多150m2/m3;填料的比表面与容量的关系彡10mVm3;填料的比重彡0.5g/cm3且< 1.2g/cm 3;填料的颗粒度彡5000个/m3;风量的参数:供风量》100m3/hm3;微孔曝气头数量:0.5个/m3;溶解氧参数:反应塔内溶解氧含量2mg/L±0.3 ;兼氧池内溶解氧含量0.2mg/L±0.03 ;进水布水点数量多4 ;布水点分布方式:平面均匀分布。
[0049]曝气好氧兼氧生物膜消化反应方法，包括:
[0050]a.污水在反应塔内完成好氧消化反应，好氧消化反应包括消化作用和氧化作用。其中:吸水栗从兼氧池吸入污水，再将污水送至布水器且经布水器均布污水，污水从反应塔底部流入反应塔，流经填料层，在填料层中污水与曝气头输入消的微小气泡充分接触和反应，填料层的生物膜吸收氧气并硝化污水中的有机物以形成好氧污泥(好氧菌消亡后的产物)。该污泥经设在反应塔中心部位的下沉回流管沉入塔底部，以能定期从排泥口清理出污泥。而且，污水经硝化反应后污水中溶解气泡内的氧达到了好氧反应要求，实现氧化作用。
[0051]b.污水在反应塔内完成去除悬浮物的高效产泡和排泡工作。其中:经曝气头输入的微小气泡在填料层的剪切作用下与污水中的悬浮物大面积接触，悬浮物吸附在气泡上，悬浮物随气泡上升而浮出水面并形成大量的泡沫，泡沫集中在硝化反应塔顶部锥形结构内，通过曝气头输入的空气的压力将收集在排泡口的泡沫压至排泡管。泡沫经排泡管排到消泡器，再经泡沫干燥器干燥以转化成粉末加以利用和去除。
[0052]c.污水回流入兼氧池后在兼氧池内完成兼氧反应、反硝化反应和污泥沉降。其中:污水经反应塔内的好氧反应和吸收溶解氧后，溶解氧达到了好氧反应要求，其从回流管回流入兼氧池时，因兼氧池体积大于反应塔而稀释了氧溶量，因此能在池内进行反硝化和兼氧反应，以降解污水中的氨氮和C0D，以有效去除氨氮和C0D，并通过污泥沉降沉淀污泥。经兼氧池消化反应后污水再次被吸入反应塔内处理，如此循环往复进行，以起到好氧缺氧的连续循环消化反应，达到去除COD和氨氮的效果。
[0053]以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
【主权项】
1.曝气好氧兼氧生物膜消化反应装置，其特征在于:包括兼氧池、消化反应塔和泡沫处理装置； 该消化反应塔，包括塔身，该塔身内设有用于分布污水的布水器、用于产生曝气气泡的曝气装置、生物膜载体填料层和用于污泥下沉的回流管，该布水器和塔身的排水口分别位于填料层竖直两侧，该回流管贯穿穿过填料层；该兼氧池内污水通过布水器分布污水，该污水流经填料层并能从排水口排出； 该填料层与曝气气泡接触和反应，填料层的生物膜吸收氧气并消化污水中有机物以形成好氧污泥，该好氧污泥经回流管沉入塔底部以能清理出，污水中溶解有气泡内的氧气以实现氧化作用； 曝气气泡受填料层剪切作用接触、吸附污水中悬浮物，且悬浮物随气泡上升浮出水面以形成泡沫，收集泡沫并通过泡沫处理装置处理； 污水经排水口流回兼氧池进行兼氧反应和反硝化反应，以降解污水中的氨氮和COD。2.根据权利要求1所述的曝气好氧兼氧生物膜消化反应装置，其特征在于:该塔身底部设排泥口，该排泥口接有排泥管，该排泥管上设有开关阀门。3.根据权利要求1所述的曝气好氧兼氧生物膜消化反应装置，其特征在于:该塔身顶部设置为泡沫收集结构，该泡沫收集结构之截面面积渐上渐小且为上小下大的锥形结构，该锥形结构之顶端设开口以构成排泡口，该泡沫处理装置接通排泡口。4.根据权利要求3所述的曝气好氧兼氧生物膜消化反应装置，其特征在于:该塔身之位于泡沫收集结构之下及填料层之上的内壁设置有一开口朝上的环形槽，该环形槽能构成溢水槽；该排水口设在环形槽底部以接通环形槽，以将环形槽内的水排出。5.根据权利要求1所述的曝气好氧兼氧生物膜消化反应装置，其特征在于:该布水器和排水口分别布置在填料层之上下两侧，布水器布置在塔身的塔底，排水口布置在塔身的上部。6.根据权利要求1所述的曝气好氧兼氧生物膜消化反应装置，其特征在于:该曝气装置位于填料层和布水器之间，该曝气装置包括曝气头，曝气头包括开设有多个气孔的腔体，该腔体通过气管接通气栗，该腔体围成环形或多个腔体排列成环形；在上下投影视图中布水器位于环形内。7.根据权利要求6所述的曝气好氧兼氧生物膜消化反应装置，其特征在于:该回流管上端口伸出填料层之上，该回流管下端口伸出填料层之下，回流管之轴线和曝气装置的环形轴线重合，且回流管之直径小于环形之直径，该回流管下端口位于曝气装置之上。8.根据权利要求1所述的曝气好氧兼氧生物膜消化反应装置，其特征在于:该泡沫处理装置包括一排泡管、一接通排泡管的消泡器和一接通消泡器的泡沫干燥装置；该排泡管一端口朝下且接通塔身，另一端口水平横向延伸，然后再竖直朝下延伸；该消泡器水平布置且接通排泡管另一端口，该泡沫干燥装置接通消泡器。9.根据权利要求1至8中任一项所述的曝气好氧兼氧生物膜消化反应装置的反应方法，其特征在于:包括: a.将兼氧池的污水送至布水器，通过布水器将污水送入塔身，污水流经填料层，在填料层中污水与曝气装置输入的气泡接触和反应，填料层的生物膜吸收氧气并消化污水中的有机物以形成好氧污泥，该污泥经下沉的回流管沉入塔身底部，污水经消化反应后污水中溶解了气泡内的氧达到了好氧反应要求，实现氧化作用； b.曝气装置输入的气泡在填料层的剪切作用下与污水中的悬浮物接触，悬浮物吸附在气泡上，悬浮物随气泡上升而浮出水面并形成大量的泡沫，泡沫集中在塔身顶部，通过曝气装置输入的气体的压力将泡沫压至泡沫处理装置处理； C.污水回流入兼氧池后在兼氧池内完成兼氧反应、反硝化反应。
【专利摘要】本发明公开了曝气好氧兼氧生物膜消化反应装置及方法。该装置包括兼氧池、消化反应塔和泡沫处理装置。该消化反应塔的塔身内设有布水器、曝气装置、生物膜载体填料层和回流管，该布水器和塔身的排水口分别位于填料层竖直两侧，该回流管贯穿穿过填料层。该填料层与曝气气泡接触和反应，填料层的生物膜吸收氧气并消化污水中有机物以形成好氧污泥，该好氧污泥经回流管沉入塔底部以能清理出，污水中溶解有气泡内的氧气以实现氧化作用。曝气气泡受填料层剪切作用接触、吸附污水中悬浮物，且悬浮物随气泡上升浮出水面以形成泡沫，收集泡沫并通过泡沫处理装置处理。污水经排水口流回兼氧池进行兼氧反应和反硝化反应，以降解污水中的氨氮和COD。
【IPC分类】C02F3/30, C02F3/10
【公开号】CN105461055
【申请号】CN201510616702
【发明人】罗烈明, 江娇容, 罗逸
【申请人】福建方明环保科技股份有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年9月24日