污水生物处理反应器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于有机污水处理的污水生物处理反应器，具有效率更高的污水生物处理能力。该反应器包括生物流化床段和生物滤池段，生物流化床段与生物滤池段之间通过设置在底板处的通道连通，在通道处设置有可使生物载体从生物滤池段回流至生物流化床段的结构。该反应器将高效生物流化床技术和高负荷生物滤池技术有机的结合起来，具有高效、高负荷的特点，且同时克服了生物流化床生物载体易流失以及生物滤池填料容易堵塞和定期反冲洗的缺点。该反应器占地面积小，处理能力强，出水水质高、建设成本小，运行费用低，操作简单，该污水处理系统尤其适合小区污水处理，是目前大型城市污水处理设备的有效补充。
【专利说明】
污水生物处理反应器
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于有机污水处理的污水生物处理反应器。
【背景技术】
[0002]用于有机污水处理的反应器，主要用于将污水中含有的有机污染物通过微生物的作用将污染物分解代谢等，从而达到净化的目的。目前，污水生物处理工艺是采用诸如氧化沟工艺、活性污泥工艺、上流式污泥工艺、生物流化床工艺、生物滤池等工艺，其主要目的是提高系统的生物浓度和生物活性，通过系统内微生物的分解代谢，达到去除污水中的有机物的目的。上述污水生物处理工艺中所使用的设备通常在一个污水处理系统中或污水处理设备中被分别独立使用，虽然各种不同的处理技术和工艺都有其各自的特点，但也存在不足。
[0003]以高效生物流化床工艺为例，流化床反应器是一种实现固体颗粒(生物载体)与气相、液相、气液相之间的混合传质、传热的设备。它与传统的固定床反应器不同，床内固体微粒始终悬浮于液(气)体中并剧烈运动，具有类似液体的自由流动性，从而大大强化了物质的传质过程，提高了反应速度，对于催化剂寿命较短或频繁再生的场合更具优越性，这使流态化得以在工业上广泛应用。生物流化床反应器使用生物载体，生物载体具有大的比表面积、使微生物的浓度高、容积负荷率和污泥负荷率高、传质快、净化能力强。但传统的生物流化床也有其不足之处，如能耗大、流化床内部的流态化特性十分复杂给放大设计造成了困难、泥水分离靠重力作用以致分离效率依赖活性污泥沉降性能，以及在使用的过程中作为微生物载体的固体颗粒容易流失等问题。
[0004]以曝气生物滤池工艺为例，曝气生物滤池中使用的粒状填料(生物载体)表面生长有生物膜，污水流过滤料，池底则提供曝气，使废水中的有机物得到好氧稳定。曝气生物滤池具有占地面积小、处理效果好，能得到高质量的出水，满足回用要求。曝气生物滤池集过滤、生物吸附和生物代谢于一身，有极高地去污率，同时它的抗冲击负荷能力强，能够适应来水量与浓度较大的波动，其流程简单，节省能耗。但该工艺在使用一段时间以后，需定期地利用处理后的出水进行反冲洗，排除增殖的活性污泥，而反冲洗时必须将污水处理的工艺过程停顿下来，使其整个污水处理过程不是一个连续的处理过程，影响了处理效率。
[0005]由上可知，由于设备结构和工艺不同且各有其特点和不足，目前还未出现结合不同工艺的优点，同时将不同工艺组合在一个单独的处理设备中用以高效处理污水的设备。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种效率更高的污水生物处理反应器。
[0007]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该污水生物处理反应器包括相互连通并通过分段隔板分隔的生物流化床段和生物滤池段，设置有进水口的生物流化床段的底部设置有曝气或布水装置。从生物流化床段延伸至生物滤池段的底板与分段隔板的底部之间间隔有距离，从而形成连通生物流化床段与生物滤池段之间的通道，在通道处设置有可使生物载体从生物滤池段回流至生物流化床段的结构，使生物载体即能作为流化床的载体也可以作为生物滤池的载体进行循环使用。
[0008]进一步的是，所述底板从生物滤池段向生物流化床段倾斜，从而利用该结构使生物载体9从生物滤池段2回流至生物流化床段I。
[0009]本发明的有益效果是:该反应器将生物流化床技术和生物滤池技术有机的结合起来，既保留了原处理工艺的优点，同时使生物流化床的优势和生物滤池的优势在一个污水处理系统内得以充分的发挥，创建了全新的污水处理工艺，同时克服了生物流化床生物载体易流失以及生物滤池填料容易堵塞和定期反冲洗的缺点和不足，大大提高了污水生物处理的效率。该反应器占地面积小，处理能力强，出水水质高、建设成本少，运行费用低，操作简单，该污水处理系统尤其适合小区污水处理，是目前大型城市污水处理设备的有效补充。
【附图说明】
[0010]图1是本发明的结构示意图。
[0011]其中图示箭头为水流的流动途径指示标记。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0013]如图1所示，本发明的污水生物处理反应器，包括相互连通并通过分段隔板4分隔的生物流化床段I和生物滤池段2。生物流化床段I和生物滤池段2可以顺序排列布置，也可以沿径向同心设置。污水从生物流化床段I上部或底部设置的进水口 8进入，生物流化床段I的底部设置有布水曝气装置3。布水曝气装置3可以单独采用布水装置或曝气装置，也可布水装置与曝气装置联合使用，其作用之一为提供生物载体9在该段内形成流化状态的动力。从生物流化床段I延伸至生物滤池段2的底板5与分段隔板4的底部之间间隔有距离并形成通道6，该通道6将经过生物流化段I处理后的水送入生物滤池段2进行处理。通道6处设置有可使生物载体9从生物滤池段2回流至生物流化床段I的结构，用于将随着水流送入生物滤池段2并形成生物载体滤层中的生物载体回流到生物流化床段I中，以利于将生物膜进行脱膜和更换，使其不断获得新的生物膜。
[0014]上述可使生物载体9从生物滤池段2回流至生物流化床段I的结构可以采用的方式很多，例如采用机械传动的方式、在生物载体滤层底部单独设置回流管道等方式，但为了简化结构并使其生物滤料9在生物流化床段I与生物滤池段2之间的循环流动自动完成，可将所述底板5倾斜设置，使其底板5从生物滤池段2向生物流化床段I倾斜，也就是使其底板5在生物流化床段I一端的位置高于位于生物流化床段I那一端的位置，且最好使其所述底板5延伸至生物滤池段2的布水曝气装置3处，从而进入流化状态。
[0015]通过上述结构的设计和布置，使本发明的污水生物处理反应器内形成了生物流化床和生物滤池串连布置的工作方式，反应器内形成流化床内生物载体9的流化状态和生物载体9在生物滤池内的工作状态，把系统内使用的生物载体9既作为生物流化床的载体使用，也作为生物滤池内的载体使用。在使用过程中，通过布水曝气装置3，生物载体9上生长的微生物在生物流化床段I内与污水进行充分流化传质，将污水中的有机物进行代谢去除，同时生物载体9上生长的生物膜通过流化态的运动过程将生物膜进行脱膜和更换，不断获得新的生物膜，并维持系统内较高的生物浓度；生物载体9在运动到生物滤池段2后，生物载体9通过自重克服水力上升动力，沉降到生物滤池段2，在水力上升动力的托举下形成生物载体滤层，生物载体9此时作为生物滤池的滤料对污水进行生物处理，由于生物载体滤层的作用，生物载体9被全部截流，反应器内的生物载体9不流失，同时生物载体滤层在生物载体9自重力的作用下，沿通道6处设置的可使生物载体9从生物滤池段2回流至生物流化床段I的结构，缓慢向反应器的生物流化床段I中的布水曝气装置3处移动，生物载体9移动至生物流化床段I时，生物载体9重新作为流化床的载体参与流化床内与污水进行充分流化传质，这个过程在反应器内反复循环，使整个系统获得良好的处理效果和效率。
[0016]为了进一步提高其处理效率，生物流化床段I通过隔板7分为上下互通的至少两个区域，例如利用两个隔板7将生物流化床段I分为上下互通的三个区域，布水曝气装置3设置在中间区域，这样使其生物载体9在可以更加充分的与污水接触，为提高处理效率和达到更好的处理效果提供了条件。
[0017]生物滤池段2通过中间隔板10分为滤层段11和出水段12，由于滤层段11部分截面积向上逐渐增大，水力上升流速逐渐减小，使生物载体充分沉降，中间隔板10的最高点低于生物流化床段I的进水口 8的最低点，出水段12的出水口设置在底部，这样使其处于生物流化床段I后端的生物滤池段2的水位一直低于前端生物流化床段I的水位。
[0018]为了进一步反应器的一体化程度，在生物滤池段2的出水段12连接有沉淀池段13，沉淀池段13通过中间隔板14分为沉淀区15和出水区16，沉淀池段13的中间隔板14的最高点低于生物滤池段2的中间隔板10的最高点，出水区16的出水口设置在底部。
[0019]实施例:如图1所示，本发明的污水生物处理反应器，包括相互连通并通过分段隔板4分隔的生物流化床段I和生物滤池段2。生物流化床段I上设置有进水口 8，生物流化床段I的底部设置有布水曝气装置3。底板5从生物流化床段I延伸至生物滤池段2的布水曝气装置3处，分段隔板4的底部与底板5之间间隔有距离并形成通道6。上述底板5倾斜设置，使其底板5从生物滤池段2向生物流化床段I倾斜。生物流化床段I通过两个隔板7分为上下互通的三个区域，布水曝气装置3设置在中间区域。生物滤池段2通过中间隔板10分为滤层段11和出水段12，中间隔板10的最高点低于生物流化床段I的进水口 8的最低点，出水段12的出水口设置在底部，这样使其处于生物流化床段I后端的生物滤池段2的水位一直低于前端生物流化床段I的水位。在生物滤池段2的出水段12连接有沉淀池段13，沉淀池段13通过中间隔板14分为沉淀区15和出水区16，沉淀池段13的中间隔板14的最高点低于生物滤池段2的中间隔板10的最高点，出水区16的出水口设置在底部。
【主权项】
1.污水生物处理反应器，其特征是:包括相互连通并通过分段隔板(4)分隔的生物流化床段(I)和生物滤池段(2)，设置有进水口(8)的生物流化床段(I)的底部设置有布水曝气装置(3)，从生物流化床段(I)延伸至生物滤池段(2)的底板(5)与分段隔板(4)的底部之间间隔有距离并形成通道￠)，通道(6)处设置有可使生物载体(9)从生物滤池段(2)回流至生物流化床段(I)的结构。2.如权利要求1所述的污水生物处理反应器，其特征是:所述底板(5)从生物滤池段(2)向生物流化床段(I)倾斜。3.如权利要求1所述的污水生物处理反应器，其特征是:所述底板(5)延伸至生物滤池段(2)的布水曝气或装置(3)处。4.如权利要求1所述的污水生物处理反应器，其特征是:生物流化床段(I)通过隔板(7)分为上下互通的至少两个区域。5.如权利要求4所述的污水生物处理反应器，其特征是:两个隔板(7)将生物流化床段(I)分为上下互通的三个区域，布水曝气装置(3)设置在中间区域。6.如权利要求1所述的污水生物处理反应器，其特征是:生物滤池段(2)通过中间隔板(10)分为滤层段(11)和出水段(12)，中间隔板(10)的最高点低于生物流化床段(I)的进水口(8)的最低点，出水段(12)的出水口设置在底部。7.如权利要求6所述的污水生物处理反应器，其特征是:生物滤池段(2)的出水段连接有沉淀池段(13)，沉淀池段(13)通过中间隔板(14)分为沉淀区(15)和出水区(16)，沉淀池段(13)的中间隔板(14)的最高点低于生物滤池段(2)的中间隔板(10)的最高点，出水区(16)的出水口设置在底部。
【文档编号】C02F9/14GK105884117SQ201410645492
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年11月2日
【发明人】何飞, 方元
【申请人】重庆市丹青生物技术有限公司