一种气升式内环流组合填料生物反应器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种气升式内环流组合填料生物反应器，属于环境保护【技术领域】，主要用于低浓度、低碳、高氨氮的营养失衡型污水处理。它包括反应器壳体，所述的反应器壳体内部从下到上分为三个区域分别为气水混合区、内循环区和出水区，气水混合区由进水管、进气管和砂芯曝气盘组成，在反应器壳体内部的内循环区安装套筒，套筒将内循环区又分为升流区和降流区，在升流区内部填充生物陶粒填料，在降流区内部填充竹丝填料，出水区由溢流堰、排泥阀和出水口组成，套筒的下部安装带有网孔的隔板，在反应器壳体的底部安装放空阀，该反应器由空气泵提供空气，空气扩散装置砂芯曝气盘位于套筒的下部。它的有益效果是，生物陶粒填料和竹丝填料制作成本较低，它们作为生物载体挂膜快；该反应器对低浓度、低碳、高氨氮污水处理效果较好，同时其内部没有运动元件，易于维护，运行费用低，耗能少。
【专利说明】一种气升式内环流组合填料生物反应器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及低浓度、低碳、高氨氮的营养失衡型污水处理，具体涉及一种气升式内环流组合填料生物反应器，属于环境保护【技术领域】。
技术背景
[0002]随着城镇经济的发展以及城镇化进程的不断加快，城镇污水量的增加速度和处理难度也在不断加大。我国城镇污水大体上属于低浓度、低碳、高氨氮的营养失衡型污水，总体来说是低浓度污水。由于城镇的基础设施建设远落后于城镇的发展，大部分的城镇污水未经处理就直接排放，导致受纳水体出现了富营养化，使得城镇的水体环境受到不同程度的污染。基于此种情况，需要加大城镇污水处理厂的建设力度，同时需要改进城镇污水处理技术。多年来，在我国污水处理厂，主要采用活性污泥法及其变形工艺、SBR及其变形工艺，具体方法包括如下类型:
[0003]①传统活性污泥法:该工艺技术成熟，处理效果较好且稳定可靠，适应性强。但存在能耗大，易产生污泥膨胀现象，剩余污泥产量大，自动化要求高，同时占地面积大。②生物膜法:该方法微生物相丰富，生物量大，负荷高；菌体的稳定性高、抗毒性好、适应性强；污泥剩余量少，运行稳定且成本低，占地面积小。但该方法挂膜时间长，启动调试时间长；主要建筑物结构复杂，安装要求高，要求自动程度高，投资费用较高。③生物接触氧化法兼有活性污泥法和生物膜法的特点，具有管理简单、耐冲击负荷和处理效果稳定等优点，近年来，随着生物填料的不断改进和创新，生物接触氧化技术已在我国得到越来越多的应用。但生物接触氧化法和应用还存在以下问题:(I)塑料填料填充率较大，成本较高，能耗较高；(2 )塑料填料挂膜和脱膜都不理想，影响处理效果，且塑料填料上的微生物生长单一，生物膜耐冲击负荷性不强，恢复缓慢；(3)软性、半软性填料经常缠绕纠结，流动性差；(4)在处理低浓度、低碳、高氨氮污水时，由于碳源不足，需要外加补充碳源。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决现有生物接触氧化法处理污水中存在的问题，提供了一种气升式内环流组合填料生物反应器，能够有效处理我国城镇低浓度、低碳、高氨氮生活污水。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种气升式内环流组合填料生物反应器，它包括反应器壳体，所述的反应器壳体内部从下到上分为三个区域分别为气水混合区、内循环区和出水区，气水混合区由进水管、进气管和砂芯曝气盘组成，在反应器壳体内部的内循环区安装套筒，套筒将内循环区又分为为升流区和降流区，在升流区内部填充生物陶粒填料，在降流区内部填充竹丝填料，出水区由溢流堰、排泥阀和出水口组成，套筒的下部安装带有网孔的隔板，在反应器壳体的底部安装放空阀，该反应器由空气泵提供空气，空气扩散装置为砂芯曝气盘，砂芯曝气盘位于套筒的下部，污水由反应器壳体的底部进入，进入反应器底部的污水与气体混合，气水在底部曝气设备的作用下变轻而在套筒内的升流区上升，气水在生物陶粒填料间曲折上升而反复与生物陶粒填料上的生物膜接触，强化传质过程，当气水到达套筒顶部时气水分离，部分水继续上升到达出水区经溢流堰从出水口流出，绝大多数水从套筒外的降流区向下流动，水在竹丝填料间曲折下降到反应器底部被再次提升和再次与生物陶粒填料表面的生物膜接触反应，形成内循环流态。这种流态有利于强化反应器内的生物反应，能够高效处理低浓度、低碳、高氨氮生活污水。
[0006]本实用新型的有益效果是:(1)升流区的生物陶粒填料由河底淤泥烧制而成，烧制材料低廉易得，节约填料填充成本，生物陶粒填料具有较大的比表面积和孔隙率，有利于截留生物形成生物膜，在好氧条件下降解有机物，同时提高硝化作用；(2)降流区的竹丝填料由天然毛竹制作而成，是一种天然的纤维物质，其作为生物载体具有很好的生物亲和性和亲水性，与人工合成高聚物填料相比，挂膜时间和生物量都具有明显优势，同时竹丝填料制作成本较低；(3)在降流区由于水力冲刷较小，在竹丝填料表面形成较厚的生物膜，生物膜的断面上从表面到里层依次形成好氧层、缺氧层和厌氧层，且竹丝作为天然的纤维物质可以为反硝化提供所需的碳源，对低浓度、低碳、高氨氮生活污水有较好的处理效果；(4)该反应器以空气为推动力实现水的循环流动，无需推流装置和泵提升，因而其内部没有运动元件，易于维护，运行费用低，同时耗能少。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本实用新型的结构示意图。
[0008]图2为本实用新型的俯视图。
[0009]图1中:1、反应器壳体，2、气水混合区，2-1、进水管，2-2、进气管，2-3、砂芯曝气盘，3、内循环区，4、套筒，5、升流区，5-1、生物陶粒填料，6、降流区，6-1、竹丝填料，7、出水区，7-1、溢流堰，7-2、排泥阀，7-3、出水口，8、隔板，9、放空阀，10、套筒固定螺丝。
【具体实施方式】
[0010]以下参考图1详细描述本实用新型的【具体实施方式】，本实用新型一种气升式内环流组合填料生物反应器的特征和优势将变得更加明显。
[0011]在图1中，一种气升式内环流组合填料生物反应器包括反应器壳体1，所述反应器壳体I上部圆柱体的内径与高度之比为2:1?3:1，下部圆柱体的内径与高度之比为1:5?1:8。反应器壳体I内部从下到上分为三个区域分别为气水混合区2、内循环区3和出水区7，三个区域的体积比为1:10?12:2?3，气水混合区由进水管2-1、进气管2_2和砂芯曝气盘2-3组成，在反应器壳体I中的内循环区3安装套筒4，套筒4由套筒固定螺丝10固定，所述的反应器壳体I和套筒4均由PVC板或铝合金板制成，套筒4将反应器壳体I中内循环区3分为升流区5和降流区6，升流区5和降流区6的体积比为1:1?1: 1.2，在升流区5内部填充生物陶粒填料5-1，生物陶粒填料5-1由河底淤泥烧制而成，其粒径为3?5mm，颗粒孔径为0.3?0.7mm,在降流区6内部填充竹丝填料6-1,竹丝填料6_1由天然毛竹自制而成，其规格是长10?30mm、宽0.5?2mm、高0.5?2mm，出水区由溢流堰7-1、排泥阀7-2和出水口 7-3组成，套筒4下部安装带有网孔的隔板8，隔板8由铝合金材料制成，其网格的孔径为1_X 1_。在反应器壳体I的底部安装放空阀9，该反应器由空气泵提供空气，空气扩散装置为砂芯曝气盘2-3。
[0012]本实用新型【具体实施方式】为污水由反应器壳体I的底部进入，进入反应器底部的污水与气体混合，气水在底部曝气设备的作用下变轻而在套筒4内的升流区5上升，气水在生物陶粒填料5-1间曲折上升而反复与生物陶粒填料5-1上的生物膜接触，强化传质过程，当气水到达套筒4顶部时气水分离，部分水继续上升到达出水区7经溢流堰7-1从出水口流出，绝大多数水从套筒4外的降流区6向下流动，水在竹丝填料6-1间曲折下降到反应器底部被再次提升和再次与生物陶粒填料5-1表面的生物膜接触反应，形成内循环流态。这种流态有利于强化反应器内的生物反应，能够高效处理低浓度、低碳、高氨氮生活污水。
【权利要求】
1.一种气升式内环流组合填料生物反应器，其特征是:它包括反应器壳体，所述的反应器壳体内部从下到上分为三个区域分别为气水混合区、内循环区和出水区，气水混合区由进水管、进气管和砂芯曝气盘组成，在反应器壳体内部的内循环区安装套筒，套筒将内循环区又分为为升流区和降流区，在升流区内部填充生物陶粒填料，在降流区内部填充竹丝填料，出水区由溢流堰、排泥阀和出水口组成，套筒的下部安装带有网孔的隔板，在反应器壳体的底部安装放空阀，该反应器由空气泵提供空气，空气扩散装置为砂芯曝气盘，砂芯曝气盘位于套筒的下部。
2.根据权利要求1所述的一种气升式内环流组合填料生物反应器，其特征在于:升流区与降流区的体积之比为1:1?1:1.2。
3.根据权利要求1所述的一种气升式内环流组合填料生物反应器，其特征在于:反应器壳体内部的气水混合区、内循环区和出水区体积比为1:10?12:2?3。
4.根据权利要求1所述的一种气升式内环流组合填料生物反应器，其特征在于:所述的生物陶粒填料的粒径为3?5mm，颗粒孔径为0.3?0.7mm,竹丝填料的规格是长10?30mm、宽 0.5 ?2mm、高 0.5 ?2mm。
5.根据权利要求1所述的一种气升式内环流组合填料生物反应器，其特征在于:所述的升流区和降流区的填料填充率均为80%?90%。
6.根据权利要求1所述的一种气升式内环流组合填料生物反应器，其特征在于:所述反应器壳体上部圆柱体的内径与高度之比为2:1?3:1，下部圆柱体的内径与高度之比为1:5 ?1:8。
7.根据权利要求1所述的一种气升式内环流组合填料生物反应器，其特征在于:所述的反应器壳体和套筒均由PVC板或铝合金板制成，隔板由铝合金材料制成，其网格的孔径为 ImmX Imnin
8.根据权利要求1所述的一种气升式内环流组合填料生物反应器，其特征在于:套筒由套筒固定螺丝固定。
9.根据权利要求1所述的一种气升式内环流组合填料生物反应器，其特征在于:所述的低浓度、低碳、高氨氮城镇污水来自沉砂池。
【文档编号】C02F3/10GK203639230SQ201320859815
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】韩锡荣, 曹文平, 袁朝, 黄浩, 刘自强, 周大众, 汪旭晖, 高冲, 王伟 申请人:徐州工程学院