本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种污水处理生物流化床。
背景技术：
流化床是化工领域的一项技术，从20世纪70年代初期开始，美、日本等国的废水处理研究者将化工流态化技术引入到废水处理中。生物流化床可根据微生物代谢的类别可以分为厌氧生物流化床和好氧生物流化床，厌氧流化床采用污水作为流化动力，水流速度快，需要较大的回流比，在降解高浓度有机废水有独特的优势，且具有脱氮功能。
好氧生物流化床根据床内相数可以分为两相流化床和三相流化床。两相流化床有单独的充氧装置和脱模装置，两相流化床在床外给水曝气，三相流化床是气体直接泵入反应器内，气、液、固三相在反应器内完全充分混合，结构简单。三相流化床按照床的结构形式又可分为外循环流化床和内循环流化床。生物流化床处理废水是生物膜法一种新工艺，微生物附着在呈流化的载体表面上形成生物膜，生物膜大多以有机物（污染物）原料生长，最终净化去除有机污染物。在流化床内因载体颗粒相互碰撞和气、液的剪切作用而存在游离的活性污泥。
根据文献资料，国内研究者将生物流化床用于处理石化废水、焦化废水、含酚废水、油脂废水、制药废水、燃料废水、造纸废水及生活污水等，进行了大量的实验研究和一系列具体的工程应用，取得了良好的社会和经济效果。
技术实现要素：
为了克服上述所存在的技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种对污水有很好处理效果，出水水质稳定，抗进口负荷冲击能力强的污水处理生物流化床。
为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
本技术方案为一种污水处理生物流化床，包括提升管紊动段、提升管剪切段、旋流器和伴床；所述提升管剪切段和提升管紊动段上下连接形成流化床提升管；所述提升管紊动段下部设有一次风进口和一次风气体分布器；提升管剪切段上设有二次风进口、二次风气体分布器和污水进口；所述提升管剪切段顶部的提升管出口通过管道与旋流器进口相连，旋流器出口通过管道与伴床相连；所述伴床下部设有回流管、流化进水口和排泥口，所述回流管与提升管紊动段相连。
作为优化，所述提升管紊动段和提升管剪切段的直径比为1:1.1～1:1.8；提升管紊动段和提升管剪切段的高径比为5～16。流化床较高的高径比形成较长的环流，有利于形成水力剪切，采用射流曝气的结构能有利于提高剪切力，形成有特定的二次流场，加速挂膜颗粒表面传质，减少污水处理时间，提高污染物的处理效果。
作为优化,所述提升管出口通过管道与一级旋流器进口相连，一级旋流器上出口连接二级旋流器进口，二级旋流器上出口连接三级旋流器进口，三级旋流器上出口为空气出口，三级旋流器下出口为污水出口，一级旋流器下出口和二级旋流器下出口分别通过管道与伴床相连。多级旋流器实现高效的气-液-固分选。
作为优化，所述二次风气体分布器采用陶瓷膜式曝气片，提升曝气效果。
作为优化，所述回流管上设有蝶阀，蝶阀用于调节污泥和污水回流流量，方便调节控制。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：流化床较高的高径比形成较长的环流，有利于形成水力剪切，采用射流曝气的结构能有利于提高剪切力，形成有特定的二次流场，加速挂膜颗粒表面传质，减少污水处理时间，提高污染物的处理效果。高效的多级旋流器，气-液-固分离效果好，第三级主要脱气，一级和二级主要起选择压的作用，能够脱除老化生物膜，实现截留优良沉淀性能污泥颗粒，回收至伴床。通过伴床回流沉淀性能优良的颗粒至流化床提升管紊动段，通过恰当的结构和流化参数组合，可实现高浓度挂膜颗粒污泥回流，提高流化床总体颗粒浓度，提高流化床单位体积的有机负荷，减少流化床体积和占地面积。通过外循环方式挂膜颗粒-污水-空气三者共同经历提升管紊动段、提升管剪切段、伴床，分别对应的环境为：底物贫乏好氧、底物丰富好氧、底物贫乏厌氧的供养条件交替，有利于挂膜颗粒稳定性的提高。
附图说明
本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本实用新型的主结构示意图。
图中标记：一次风进口1、一次风气体分布器2、提升管紊动段3、二次风进口4、二次风气体分布器5、污水进口6、提升管剪切段7、提升管出口8、一级旋流器进口9、一级旋流器10、一级旋流器下出口11、一级旋流器上出口12、二级旋流器进口13、二级旋流器14、二级旋流器下出口15、二级旋流器上出口16、三级旋流器进口17、三级旋流器18、三级旋流器下出口19、三级旋流器上出口20、伴床21、回流管22、蝶阀23、流化进水口24、排泥口25。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1，如图1中所示，本实用新型为一种污水处理生物流化床，包括提升管紊动段3、提升管剪切段7、旋流器和伴床21；所述提升管剪切段7和提升管紊动段3上下连接形成流化床提升管；所述提升管紊动段3下部设有一次风进口1和一次风气体分布器2；提升管剪切段7上设有二次风进口4、二次风气体分布器5和污水进口6；所述提升管剪切段7顶部的提升管出口8通过管道与旋流器进口相连，旋流器出口通过管道与伴床21相连；所述伴床21下部设有回流管22、流化进水口24和排泥口25，所述回流管22与提升管紊动段3相连。
提升管紊动段3内流态为一次风主导，提升管剪切段7内流态为污水进口6流量和二次风进口4流量共同主导，其气液体积比为：3～12。伴床21下方设置有回流管22，回流管22与水平方向成一定角度回流至提升管紊动段3，其角度为30°～80°。
有机污水通过污水输送泵，分别通过带有调节阀的管路，分别进入污水进口6和流化进水口24，压缩空气通过带有调节阀的管路分别通过一次风进口1和二次风进口4，通过一次风气体分布器2和二次风气体分布器5进入床内，流化床内投放有固体载体用于挂膜，可采用快速排泥阀实现微生物在固体颗粒表面的附着而实现挂膜。有机污染物、空气中的氧气向生物颗粒表面传递，被颗粒表面生物膜吸附、降解，从而达到污水处理净化的目的。有机污水-空气-挂膜颗粒分别经历提升管紊动段3、提升管剪切段7后进入多级旋流器，通过多级旋流器回收挂膜颗粒到伴床21，进入伴床21的污水和挂膜颗粒在流化进水的作用下，缓慢下沉，在伴床21中经历一定时间的厌氧期后，下沉到回流管22，回流至提升管紊动段3，至此完成一个循环周期。当长时间运行，如伴床21中产生了过多的活性污泥时，可从排泥口排除多余污泥。
本装置将传统生物流化床提升管分为提升管剪切段7和提升管紊动段3，分段实施流态控制，通过伴床21将活性污泥回流至提升管，结合多级旋流器高效的气-液-固分选优势，具有床内颗粒（微生物）浓度高，处理效果好、出水水质稳定，抗进口负荷冲击能力强，操作简单、占地面积少的特点，对污水中的有机污染物、氮、磷、SS（固体悬浮物）等有很好的处理效果。
实施例2，在实施例1的基础上进行优化设计，所述提升管紊动段3和提升管剪切段7的直径比为1:1.1～1:1.8；提升管紊动段3和提升管剪切段7的高径比为5～16。流化床较高的高径比形成较长的环流，有利于形成水力剪切，采用射流曝气的结构能有利于提高剪切力，形成有特定的二次流场，加速挂膜颗粒表面传质，减少污水处理时间，提高污染物的处理效果。
实施例3，在实施例1或实施例2的基础上进行优化设计，所述提升管出口8通过管道与一级旋流器进口9相连，一级旋流器上出口12连接二级旋流器进口13，二级旋流器上出口16连接三级旋流器进口17，三级旋流器上出口20为空气出口，三级旋流器下出口19为污水出口，一级旋流器下出口11和二级旋流器下出口15分别通过管道与伴床21相连。
当有机污水-空气-挂膜颗粒分别经历提升管紊动段3、提升管剪切段7后进入三级旋流器，通过一级旋流器10和二级旋流器14回收挂膜颗粒到伴床21，通过一二级旋流器后空气、脱落的生物膜和污水进入三级旋流器18，污水和脱落的生物膜进入三级旋流器下出口19排放，空气通过三级旋流器的上出口20排放。进入伴床21的污水和挂膜颗粒在流化进水的作用下，缓慢下沉，在伴床21中经历一定时间的厌氧期后，下沉到回流管入口，回流至提升管紊动段3，至此完成一个循环周期。当长时间运行，如伴床中产生了过多的活性污泥时，可从排泥口排除多余污泥。
分别通过三级旋流器实现高效的气-液-固分选，分离效果好。一级旋流器10和二级旋流器14主要起选择压的作用，能够脱除老化生物膜，实现截留优良沉淀性能污泥颗粒，回收至伴床；第三级旋流器18主要使气液分离，进行脱气。
实施例4，在实施例1的基础上进行优化设计，所述二次风气体分布器5采用陶瓷膜式曝气片，提升曝气效果。
实施例5，在实施例1的基础上进行优化设计，所述回流管22上设有蝶阀23。回流管22上设有蝶阀23，蝶阀23用于调节污泥和污水回流流量，方便调节控制。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。