专利名称：复合生物填料及其生物反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于水处理技术领域，涉及一种复合生物填料。该填料适用于固定床 厌氧、缺氧、兼氧和好氧生物反应器。
背景技术：
随着人类社会的进步，人类对水环境的污染越来越严重，因而对污水处理的要求 和污水再生的要求越来越高。在此前提下，新型污水处理技术和方法也越来越显得至关重要。传统的污水处理方法中以“活性污泥法”为主要特征的厌氧、缺氧、兼氧和好氧生 物反应器中存在活性污泥易流失、污泥活性低等问题。生物填料技术可以将微生物固定在 填料表面，实现水流与活性微生物的分离，是提高生物反应器效率的一个最重要的方法。然 而用生物填料提高生物反应器的效率的同时带来了填料间空隙容易被污泥堵塞的技术问 题。另一方面，污水处理厂污泥处理已经逐渐成为棘手的环境污染问题。如何减低污 水处理厂污泥排放量将是污水处理技术面临的新问题。事实上污水处理污泥的绝大部分是 由微生物、微生物尸体或微生物尸体碎片组成。这些成分的绝大部分可以被生化降解。然 而，以“活性污泥法”为主要特征的污水处理体系无法降解本身产生的污泥。已知技术中有用硬质网状物(球)包裹介质块(碎石块、陶粒、表面处理的碎石、 塑料球或改性海绵)的流离球生物填料技术(中国专利20072015468. 6、200720024448. 2、 00218362. 5,03277701. 9)。该种技术使活性微生物被固定在介质块表面及周围，可以实现 水流与活性微生物的分离。同时，水在流离球之间的流速明显高于在流离球内部介质块之 间的流速，活性污泥在流离作用下聚集在水流速相对较低的流离球内部，因而进一步增加 了生物反应器中活性微生物的含量，也为微生物尸体的降解提供了条件。在好氧池使用这 种生物填料时，气水在流离球之间混合效率明显高于气水在流离球内介质块之间的混合效 率，流离球内部水中溶解氧浓度低于流离球之间水中溶解氧浓度，因而使得好氧生物反应 池内存在相对缺氧区，可以实现同步硝化反硝化和污泥减量。已知技术中用硬质网状外壳 包裹天然微孔介质块的微孔复合空隙生物填料技术(中国专利申请号200920350411. 8)， 该技术在硬质网状球中充填微孔介质块，使活性微生物被固定在介质块表面、周围及内部， 由于介质块中的微孔中气水交换速率更低，使得填料块内微孔中溶解氧浓度更低。这种生 物填料除具有流离球的优势之外，同步硝化反硝化和污泥减量的效果更佳。然而这些技术 中使用单一的介质块，微生物种群单一且无法优化介质块的功能。
发明内容本实用新型要解决现有流离球技术和微孔复合空隙生物填料介质块功能单一的 技术问题揭示一种复合生物填料和一种复合生物填料生物反应器。为了达到上述目的本实用新型复合生物填料包括一个硬质网状外壳和充填到所述外壳中至少两种介质块。本实用新型微孔复合空隙生物填料生物反应器包括至少一个生 物反应器池体，和充填在生物反应器中的多个复合生物填料。本实用新型复合生物填料及生物反应器的有益效果是通过多种介质块本身的特 质赋予生物填料特殊的物理和化学功能，从而加强生物反应器的效率。例如同时添加含有 氧化铁的介质块(火山岩块、各种铁矿石块)和碳质填料块(焦炭块、媒质炭块、木炭块、活 性炭块)、可以利用氧化铁的介质块和碳质填料块表面氧化还原电极电势的差别引入电化 学反应提高污染物的可生化降解性；利用含有氧化铁的介质块提供铁营养素；利用多种填 料块表面性质的差别使微生物种群更加丰富；利用碳质填料块的微孔在好氧生物反应器中 引入厌氧菌种；这些功能的组合使得生物反应器的效率成倍地增高。又如可以添加火山岩 块和磷矿块的复合生物填料处理缺磷污水，在提供丰富的微生物种群的同时在填料中区域 性地提供磷营养素。同理可以采用其他方式的组合以获得使用与某种污水处理需要的生物 反应器。
图1是本实用新型微孔复合空隙生物填料结构示意图。图1中1.硬质网状外壳，2. A种填料块，3. B种填料块
具体实施方式
参见图1，本实用新型复合生物填料包括一个硬质网状外壳(1)和硬质网状外壳 (1)内充填的至少两种介质块(2)和(3)。所述至少两种介质块是焦炭块、媒质炭块、木炭块、活性炭块、火山岩块、陶粒、陶 瓷块、沸石块、石灰石块、各种铁矿石块或各种磷矿石块中的两种或两种以上。本实用新型复合生物填料生物反应器包括至少一个生物反应器池，和充填在生物 反应池中的多个复合生物填料，所述复合生物填料包括一个硬质网状外壳(1)和硬质网状 外壳内充填的至少两种介质块(2)和(3)。本实用新型复合生物填料生物反应器还包括设于该反应器底部的曝气装置。以好 氧、缺氧或兼氧方式使用本实用新型复合生物填料生物反应器时设于该反应器底部的曝气 装置向生物反应器底部曝入空气或富氧空气。本实用新型复合生物填料生物反应器还包括设于该反应器底部的布水装置。以厌 氧方式使用本实用新型复合生物填料生物反应器时设于该反应器底部的布水装置向生物 反应器均勻布水。所述至少两种介质块是焦炭块、媒质炭块、木炭块、活性炭块、火山岩块、陶粒、陶 瓷块、沸石块、石灰石块、各种铁矿石块或各种磷矿石块中的两种或两种以上。
权利要求1.一种复合生物填料，其特征在于包括一个硬质网状外壳和硬质网状外壳内充填的至 少两种介质块。
2.根据权利要求1所述的复合生物填料，其特征在于所述至少两种介质块是焦炭块、 媒质炭块、木炭块、活性炭块、火山岩块、陶粒、陶瓷块、沸石块、石灰石块、各种铁矿石块或 各种磷矿石块中的两种或两种以上。
3.一种复合生物填料生物反应器，其特征在于包括至少一个生物反应器池，和充填在 生物反应池中的多个复合生物填料，于所述复合生物填料包括一个硬质网状外壳和硬质网 状外壳内充填的至少两种介质块。
4.根据权利要求3所述的复合生物填料生物反应器，其特征在于还包括至少一组位于 生物反应器池底部的曝气装置。
5.根据权利要求3所述的复合生物填料生物反应器，其特征在于还包括至少一组位于 生物反应器池底部的布水装置。
6.根据权利要求3所述的复合生物填料生物反应器，其特征在于所述至少两种介质块 是焦炭块、媒质炭块、木炭块、活性炭块、火山岩块、陶粒、陶瓷块、沸石块、石灰石块、各种铁 矿石块或各种磷矿石块中的两种或两种以上。
专利摘要本实用新型属于环境保护技术领域，特别是污水处理技术领域。本实用新型复合生物填料包括一个硬质网状外壳和充填在该外壳内的两种以上的介质块。所述两种以上的介质块是焦炭块、媒质炭块、木炭块、活性炭块、火山岩块、陶粒、陶瓷块、沸石块、石灰石块、各种铁矿石块或各种磷矿石块的混合。该填料适用于固定床厌氧、缺氧、兼氧和好氧生物反应器进行污水或给水处理。使用该种填料的生物反应器通过多种介质块本身的特质赋予生物填料特殊的物理和化学功能，从而加强生物反应器的效率并将减低污泥排放量。
文档编号C02F3/10GK201785245SQ20102020440
公开日2011年4月6日 申请日期2010年5月27日 优先权日2010年5月27日
发明者孟广祯 申请人:北京坎普尔环保技术有限公司