专利名称：一种以轻质陶粒为填料的悬浮填料移动床污水处理反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种污水生物处理设备，特别是涉及一种以轻质陶粒为填料的悬 浮填料移动床污水生物处理反应器。
背景技术：
随着我国南方快速城镇化发展，污水处理便凸显为城镇建设的重要内容之一。采 用现有污水处理工艺处理南方低浓度、低碳高氨氮营养失衡污水，投资大、构筑物复杂、维 护管理难，甚至难以稳定达标。为此，必须进行工艺改革。悬浮填料移动床(moving bed biofilm reactor，简称MBBR)是一种高效的生物膜 污水生物处理反应器，具有同时硝化反硝化脱氮等特点，因而为低浓度、低碳高氨氮生活污 水的主处理的优选设备。目前应用最多的是塑料填料的MBBR。实践表明，应用塑料填料， 在MBBR的挂膜和脱膜上效果都不理想，膜内部的微生物即使失去活性仍无法脱落，影响了 MBBR的处理效果。且塑料填料上微生物生长单一，使生物膜耐冲击负荷性不强，恢复缓慢。 此外，软性、半软性填料经常缠绕纠结，流动性变差；而硬质球形填料填充率也不低，增加成 本。目前国内塑料填料的替代品还包括菱角皮、毛竹等，这些材料的机械强度不够，而且使 用受地域影响较大。
实用新型内容本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提出一种挂膜与脱膜效果好、结构简 单、廉价高效的轻质陶粒悬浮填料移动床生物膜反应器。本实用新型的目的通过如下技术方案实现一种以轻质陶粒为填料的悬浮填料移动床污水处理反应器，包括床体、隔板、滤 网、填料和曝气管；床体为方形空腔结构，空腔内设有多个隔板，隔板下端设有使污水流过 的滤网，隔板将床体的空腔间隔成多个相互连通的单元体，每个单元体内设有曝气管并放 置填料，曝气管为空腔圆柱状，分为曝气进气管和布气管，布气管水平布置，进气管为竖直 布置，进气管外接鼓风机，进气管下端由法兰固定在布气管中央，布气管设有多个曝气孔， 曝气孔的中心线与水平面呈45°，每个单元体右侧的隔板前端设有滤网；床体上部左右两 侧分别设有进水口和出水口，床体位于进水口和出水口处设有溢流堰，床体的底部设回流 口和排泥口 ；所述填料为轻质陶粒填料，外观为球形，粒径8 12mm。为进一步实现本实用新型的目的，所述回流口优选设置在床体的侧面，排泥口优 选设置在床体的底部，排泥口依靠法兰与床体连通。所述曝气管优选由PVC管、ABS管或铝合金管制成的穿孔曝气管。靠近进水口的池壁优选设有隔板。所述滤网优选由铝合金材料制成5mmX 5mm孔径的网格。运行时，污水由进水口进入，经隔板导流使水流向下，进入床体下部，通过隔板下 部的筛网进入第一单元体；在第一单元体，污水由曝气管的曝气搅动作用下与填料(悬浮陶粒)充分混合，微生物在悬浮陶粒表面及孔道中大量繁殖。经过第一单元体处理出水过 滤网进入滤网与隔板之间的缓冲区，再过隔板下部连通孔进入第二单元体，污水在第二单 元体的处理过程与第一单体处理过程相同，再进入第三极反应器，最终处理后的出水经溢 流堰由出水口外排。与现有 的MBBR污水处理反应器相比，本实用新型具有以下优点(1)对低浓度、低碳高氨氮污水具有良好的处理效果。由于陶粒丰富的微孔结构， 且在生物膜上形成由外而内的溶解氧梯度，强化了同时硝化反硝化生物脱氮效率，本实用 新型采用的悬浮的活性污泥和附着的生物膜共存，除了降解有机物，特别有利于脱氮。同时 由于采取了分隔串联结构的单池为完全混合式而整体为推流式的设计，提高了处理效果， 抗冲击性强，进水水质30%的波动内均能保持稳定高效的污染物去除效率。其处理负荷比 塑料填料MBBR高10 30 %，脱氮效果高10 30 %。(2)占地面积为活性污泥法的1/4 1/6，比活性污泥法省能耗15 30%，省污泥 处理费用70%以上，占地面积省40%以上，机械设备减少20 30%，运行费用节省15 20%。(3)可将本技术与其他生物处理系统(例如水解酸化处理、厌氧处理)、过滤处理 及混凝沉淀/气浮处理等组合联用，扩大处理范围，提高处理效果，以适合不同行业废水的处理。
图1是本实用新型的结构示意图。图中示出床体1、进水口 2、隔板3、滤网4、填料5、出水口 6、曝气管7、溢流堰8、 回流口 9和排泥口 10。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。一种以轻质陶粒为填料的悬浮填料移动床污水处理反应器，包括床体1、进水口 2、隔板3、滤网4、填料5、出水口 6、曝气管7、溢流堰8、回流口 9和排泥口 10。床体1为方 形空腔结构，空腔内设有多个隔板3，隔板3下端设有使污水流过的滤网4，隔板3将床体 1的空腔间隔成多个相互连通的单元体，每个单元体内设有曝气管7并放置填料5，曝气管 7为空腔圆柱状，分为曝气进气管和布气管，布气管水平布置，进气管为竖直布置，进气管外 接鼓风机，进气管下端由法兰固定在布气管中央，布气管设有多个曝气孔，曝气孔的中心线 与水平面呈45°，靠近进水口 2的池壁设有隔板3，使得进入的污水沿池壁与隔板3之间的 空间流入床体1的底部，每个单元体右侧的隔板3前端设有滤网4，避免填料5流出单元体； 床体1上部左右两侧分别设有进水口 2和出水口 6，床体1位于进水口 2和出水口 6处设有 溢流堰8，床体1的底部设回流口 9和排泥口 10，回流口 9在床体1的侧面，排泥口 10在床 体1的底部，依靠法兰与床体1联通，采用阀门控制开关。填料5为轻质陶粒填料，外观为球形，粒径8 12mm，陶粒的堆积密度为350 400kg/m3，颗粒密度为600 700kg/m3，空隙率约40%，筒压强度约1. OMpa, Ih吸水率约 12%，比表面积约3. 5 4. 0cm2/g，为微生物提供比表面积比较大的栖息场所。[0021]曝气管7由PVC管、ABS管等塑料管或铝合金管制成的穿孔曝气管，由外接曝气风机。滤网4由铝合金材料制成，其中为5mm X 5mm孔径的网格。床体1采用隔板3将反应器隔为多级串联结构，各分隔出来的单元体为完全混合 式，反应器整体可视为推流式。床体1与溢流堰8可为混凝土结构或由钢板制、塑料板等构 成。原水一般为格栅隔渣和沉沙预处理出水，由进水口 2进入，经隔板3导流使水流向 下，进入床体1下部，通过隔板3下部的连通孔进入第一单元体；在第一单元体，污水由曝气 管7的曝气搅动作用下与填料5 (悬浮陶粒)充分混合，微生物在悬浮陶粒表面及孔道中大 量繁殖。完成挂膜启动后，悬浮陶粒表面及孔隙中形成好氧、缺氧及厌氧的环境，污水中的 有机物及其他污染物被悬浮陶粒吸附在表面，有机物被生物膜中的微生物实现同时硝化反 硝化实现同时去碳脱氮；经过第一单元体处理出水进入滤网4与隔板3之间的缓冲区，再过 隔板3下部滤网4进入第二单元体，污水在第二单元体的处理过程与第一单体处理过程相 同，再进入第三极反应器，最终处理后的出水经溢流堰8由出水口 6外排。由于陶粒丰富的微孔结构，且在生物膜上形成由外而内的溶解氧梯度，强化了同 时硝化反硝化生物脱氮效率，本实用新型采用的悬浮的活性污泥和附着的生物膜共存，除 了降解有机物，特别有利于脱氮。本实用新型采取了分隔串联结构的单元体结构，为完全 混合式而整体为推流式的结构，提高了处理效果，抗冲击性强，进水水质30%的波动内均能 保持稳定高效的污染物去除效率。其处理负荷比塑料填料MBBR高10 30%，脱氮效果高 10 30%。该反应器具有单位填料生物量大，耐冲击负荷能力强，运行简便，产泥量小，设备 投入少，填料价格低廉等特点，因此，本实用新型占地面积为活性污泥法的1/4 1/6，比活 性污泥法省能耗15 30%，省污泥处理费用70%以上，机械设备减少20 30%，运行费用 节省15 20%。
权利要求一种以轻质陶粒为填料的悬浮填料移动床污水处理反应器，其特征在于包括床体、隔板、滤网、填料和曝气管；床体为方形空腔结构，空腔内设有多个隔板，隔板下端设有使污水流过的滤网，隔板将床体的空腔间隔成多个相互连通的单元体，每个单元体内设有曝气管并放置填料，曝气管为空腔圆柱状，分为曝气进气管和布气管，布气管水平布置，进气管为竖直布置，进气管外接鼓风机，进气管下端由法兰固定在布气管中央，布气管设有多个曝气孔，曝气孔的中心线与水平面呈45°，每个单元体右侧的隔板前端设有滤网；床体上部左右两侧分别设有进水口和出水口，床体位于进水口和出水口处设有溢流堰，床体的底部设回流口和排泥口；所述填料为轻质陶粒填料，外观为球形，粒径8～12mm。
2.根据权利要求1所述的以轻质陶粒为填料的悬浮填料移动床污水处理反应器，其特 征在于所述回流口设置在床体的侧面，排泥口设置在床体的底部，排泥口依靠法兰与床体 连通。
3.根据权利要求1所述的以轻质陶粒为填料的悬浮填料移动床污水处理反应器，其特 征在于所述曝气管由PVC管、ABS管或铝合金管制成的穿孔曝气管。
4.根据权利要求1所述的以轻质陶粒为填料的悬浮填料移动床污水处理反应器，其特 征在于靠近进水口的池壁设有隔板。
5.根据权利要求1所述的以轻质陶粒为填料的悬浮填料移动床污水处理反应器，其特 征在于所述滤网由铝合金材料制成5mmX5mm孔径的网格。
专利摘要本实用新型公开了一种以轻质陶粒为填料的悬浮填料移动床污水处理反应器，包括床体、隔板、滤网、填料和曝气管；床体为方形空腔结构，空腔内设有多个隔板，隔板下端设有使污水流过的滤网，隔板将床体的空腔间隔成多个相互连通的单元体，每个单元体内设有曝气管并放置填料，曝气管为空腔圆柱状，每个单元体右侧的隔板前端设有滤网；床体上部左右两侧分别设有进水口和出水口，床体位于进水口和出水口处设有溢流堰，床体的底部设回流口和排泥口。本实用新型采取了分隔串联结构的单池为完全混合式而整体为推流式的设计，能耗低、占地省、便于操作与管理；便于与其他处理工艺与反应装置组合联用，利于处理多种行业的工业废水处理，效果良好。
文档编号C02F3/10GK201713379SQ20102022840
公开日2011年1月19日 申请日期2010年6月13日 优先权日2010年6月13日
发明者方平, 胡勇有, 魏臻 申请人:华南理工大学;东莞市中艺环保实业发展有限公司