一种立体式生物膜反应器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及污水生物处理技术领域，具体涉及一种立体式生物膜反应器。
【背景技术】
[0002]废水好氧生物处理技术可分为生物膜法和活性污泥法两大类。活性污泥法虽较为成熟，但也存在很多的缺点和不足，如占地面积大、基建费用高等，同时对水质、水量变化的适应性较差。生物膜法可弥补活性污泥法的诸多不足:运行稳定性好、无污泥膨胀、对污染物的去除率高、反应器的体积和占地面积小等优点。但是传统的生物膜法也有其缺陷，如生物滤池易受堵塞，需周期性反冲洗，同时固定填料以及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，使其工艺的运行稳定性较差。
[0003]近年来，尽管生物脱氮技术有了很大发展，但硝化和反硝化仍然是在两个独立的或分隔的具有不同溶解氧浓度的反应器中进行(如传统A/0工艺)，或是在时间或空间上造成交替缺氧和好氧环境的同一个反应器中进行(如氧化沟或SBR工艺)。一个脱氮过程被分成两个独立的系统，二者难以在空间、时间和条件上得到统一。因此一般的生物脱氮系统脱氮效果差(通常不会超过70%)。而且这些系统中还需要分设多个独立处理单元，如必须设置污泥回流系统，使得基建和管路设备投资多，占地面积较大，运行费用也高。另外，根据上述反应，硝化过程需要投加碱度，而反硝化过程也需要补充碳源，造成系统投资高，运行费用也高。
[0004]因此，如果因此，开发一种能在一个单体设备中实现连续脱氮过程，同时又能对其中所含的有机物进行高效脱除的工艺设备，成为污水脱氮领域研究的热点和难点。另外，大量研究与工程实践表明，利用传统硝化/反硝化工艺原理进行脱氮，污泥回流和充氧曝气必不可少，两者都需要动力的消耗，能否将二者结合起来也是节能的关键。
[0005]对于传统的缺氧-好氧生物脱氮系统而言，其缺氧段和好氧段均采用的是传统的活性污泥法，污泥和水在缺氧池接触并发生脱氮和脱除有机物后，再一起进入到后续的好氧段进行脱碳和硝化反应，随后泥水混合物进入后续的沉淀池进行泥水分离，分离后的污泥再回流至缺氧段。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是针对现有的脱氮除磷工艺效率较低、占地面积大的缺陷，提供一种具有节能降耗、占地面积小的立体式生物膜反应器。
[0007]本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的:
[0008]—种立体式生物膜反应器，其特征在于:包括外壳及设置于外壳内部的厌氧区、好氧区、回流区、排泥区和膜产水区，所述外壳包括上部的筒体和底部的倒锥体;所述厌氧区、好氧区自下而上依次设置于外壳的筒体内部，倒锥体内为排泥区，倒锥体底部开设有排泥口；厌氧区底部设置有布水管，厌氧区和好氧区之间设置曝气装置;厌氧区和好氧区外围设置有一体的分隔层，分隔层与筒体之间的环形区域形成回流区；分隔层的顶部设置出水区，在筒体与出水区位置对应的内表面周向设置连续或间断的膜产水区，膜产水区设置介电电泳电极DEP膜，厌氧区内设有厌氧填料，好氧区内设有好氧填料。
[0009]所述的厌氧区内的厌氧填料为柔性组合厌氧填料。
[0010]所述的好氧区内的好氧填料为表面附着生物膜的移动床生物填料。
[0011 ]所述的布水管为环形布水管。
[0012]所述的介电电泳电极DEP膜包括钣金电极组件、渗透膜和平板框架，平板框架的前、后两面安装渗透膜，所述渗透膜之间设置钣金电极组件;所述钣金电极组件包括两片分别连接交流电源不同输出端且相互绝缘的电极板，所述电极板为一体成型的钣金件，包括多条平形排列的电极及同时连接所有所述电极的一条或一条以上边线;两所述电极板交错叠放，使一电极板的电极置于另一电极板的两相邻电极之间；所述平板框架上设置有连通两渗透膜之间的产水腔的产水出口。
[0013]所述电极板为梳齿状电极板，包括多条平行排列的电极，及同时连接所有所述电极一端的一条边线，所述电极的另一端为自由端;一电极板的边线位于另一电极板中电极的自由端侧。
[0014]所述电极板为栅形电极板，包括多条平行排列的电极，及分别连接所述电极的两端的边线。
[0015]所述电极板为立体栅形电极板，包括多条平行排列的电极，及分别连接所述电极的两端的两条边线;所述电极的两端弯折，在交错叠放时相互避让。
[0016]两所述电极板外部均设置绝缘层;或一电极板外部设置绝缘层，另一电极板为耐腐蚀性材料制成的裸电极。
[0017]本实用新型的优点和有益效果为:
[0018]1、本实用新型的立体式生物膜反应器，硝化和反硝化过程能在一个反应器内同时连续发生，不仅可以节省反应时间，还可减小反应器容积，节省占地面积；同时，反硝化过程增加的碱度可以补充硝化过程减少的部分碱度，从而节约药剂投加量;反硝化过程如果置于硝化过程前段，也可节省碳源的投加。
[0019]2、本实用新型的立体式生物膜反应器，无需额外投加药剂和碳源，运行费用低。目前，在硝化反应过程中，将lmg的NH4+-N氧化为N03—N，要消耗7.14mg的碱度，而在反硝化过程中，还原lmg硝态氮能产生3.75mg的碱度。因此，在本实用新型提供的一体化的缺氧-好氧系统中，反硝化反应所产生的碱度可补偿硝化反应消耗的碱度的一半左右。对含氨氮浓度不高的废水(如生活污水、纺织染整行业、电镀废水、啤酒废水等)可不必另行投碱以调节pH值。另外，由于缺氧段在前，好氧段在后，尽管反硝化过程需要消耗一定的碳源，但此时进水的有机物浓度较高，碳源充足，此时，反硝化菌以原污水中的有机物为碳源，以回流的硝化液中硝酸盐的氧为受电体，进行呼吸和生命代谢活动，将硝态氮还原为气态氮，而不需外加碳源(如甲醇等)。
[0020]3、本实用新型的立体式生物膜反应器，反应器内生物活性更高。在传统的脱氮工艺中，硝化菌和反硝化菌是捆绑在一起的，难以彻底分开。由于污泥的回流，硝化菌会进入到反硝化段，由于氧含量低下，因此硝化菌活性会受到抑制，而当它随出水再次进入硝化段后又需要一段恢复活性的过程。由于缺氧段和好氧段均采用膜法，微生物被固定在各自的反应器内，硝化菌和反硝化菌不会混杂在一起，二者彻底分开，分别在各自的具有良好的代谢环境体系中生存，生物活性均处于最佳生理状态。而这对于保证高脱氮率是非常重要的。
[0021]4、本实用新型的立体式生物膜反应器，采用介电电泳电极DEP膜，此过滤膜可以很好的截留净化液中悬浮的活性污泥，使活性污泥不需要再经过二沉池进行回流，减少二沉池占地及建设成本。回流的净化液与污水充分混合，起到稀释污水的作用，这样可降低进水CODcr浓度对厌氧区的冲击，当CODcr负荷变小时，处理的效率提高;也使沉降到布水区的活性污泥随水流再次上升回到厌氧区，防止活性污泥的流失。
[0022]5、本实用新型的立体式生物膜反应器，采用含有钣金电极组件的介电电泳电极DEP膜，通过在钣金电极组件上施加交流电，从而在介电电泳电极以及渗透膜的附近产生不匀称电场，利用固体微粒与其所悬浮的连续相介电极化能力不同的原理，介电电泳力将固体微粒推离电极或者将固体微粒吸附在电极上，减少甚至消除渗透膜工艺中发生的膜污染和堵膜现象，可连续运行，无需间歇式进行抽吸，不需要在线清洗，节省能耗。且过滤膜可以很好的截留净化液中悬浮的活性污泥，使活性污泥不需要再经过二沉池进行回流，减少二沉池占地及建设成本。
[0023]6、本实用新型的立体式生物膜反应器，介电电泳电极DEP膜所使用的钣金电极组件中的电极板是通过冲压一体成型，其上制有多条平形排列的电极，以及连接所述电极的一条或一条以上边线，两片电极板之间交错叠放，使两片电极板的电极相互间隔对应以形成电极组；电极板通过钣金工艺一体成型，生产成本低，较圆柱形电极降低成本70%以上；任何一处位置连接电源即可使得整板得以供电，从而使电极和连接导线集成