一种表面微复氧的生物预处理反应器的制作方法

本实用新型涉及污水处理技术领域，特别涉及一种表面微复氧的生物预处理反应器。

背景技术：

近年来，随着化纤织物和染色技术的发展，越来越多的PVA浆料、人造丝碱解物(邻苯二甲酸类物质等)、新型染料助剂等难生化降解的有机物大量进入印染废水中，进一步降低了印染废水的可生化性，造成原有生物处理系统的COD去除率下降。

厌氧水解酸化是难降解有机废水常用的一种处理技术，常见的厌氧水解反应器形式主要有普通推流式和升流式。普通推流式厌氧反应器水流扰动较小，污水与污泥不能很好的混合，需增加搅拌装置以改善水体流态，容易造成厌氧污泥的流失；升流式厌氧反应器，如升流式厌氧污泥床(简称UASB)，它有机负荷高，不需搅拌和污泥回流设备，反应器内无需投加载体，避免了浮渣堵塞，但同时该反应器存在对水质敏感，最高可达70％～80％的短流，污泥驯化时间长等缺点。可见，由于印染产品和工艺的多样性，印染废水成分复杂，其处理难度越来越大，现有的单一处理方法很难达到理想污水净化效果。

技术实现要素：

针对印染废水成分复杂，其处理难度增大，现有的推流式或升流式处理方法难以达到理想污水处理效果的问题。本实用新型的目的是提供一种表面微复氧的生物预处理反应器，具有波形结构的导流挡板和折流挡板在反应器内腔形成的多个相通的隔室，水流因为隔室内通道有规律的缩放产生紊流，起到了搅拌混合作用，使污水能够与生物预处理反应器内的厌氧微生物充分接触，减少了混合搅拌器的使用，降低了能耗，而且由于每个隔室均直接与大气相通，隔室内中上部由于大气复氧而处于微好氧状态，有利于兼性菌的生长，兼性菌有利于有机物的降解和代谢活动，提高了污水的可生化性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种表面微复氧的生物预处理反应器，所述生物预处理反应器为一顶部敞口的箱体，所述箱体一个侧壁的顶部设有进水口，与其相对的侧壁的顶部设有出水口，且所述进水口高于所述出水口；

所述生物预处理反应器的进水口与出水口之间并列且间隔设置若干挡板组件，每个所述挡板组件包括竖向且间隔设置的导流挡板和折流挡板，所述导流挡板靠近所述进水口设置，所述折流挡板靠近所述出水口设置，且所述导流挡板和所述折流挡板均为波形板，所述导流挡板的顶端与所述生物预处理反应器侧壁的顶端平齐，所述导流挡板的底端与所述生物预处理反应器的底部间隔设置，所述折流挡板的底端连接于所述生物预处理反应器的底部，所述折流挡板的顶端低于所述导流挡板顶端；

靠近所述进水口的导流挡板与所述生物预处理反应器侧壁之间的间隙，以及相邻两个所述挡板组件之间的间隙分别形成一个导流室，每个所述挡板组件的导流挡板和折流挡板之间的空间分别形成一个厌氧水解反应室，所述导流室和所述厌氧水解反应室间隔设置，且所述导流室和所述厌氧水解反应室的顶部均与大气相通。

优选的，所述生物预处理反应器内腔设置弹性立体填料。

优选的，所述导流挡板由竖向设置的支撑柱一及沿所述支撑柱一高度方向连续排列的若干第一折板组成，所述折流挡板由竖向设置的支撑柱二及沿所述支撑柱二高度方向连续排列的若干第二折板组成，且所述第一折板和所述第二折板的横截面均为等腰三角形；所述支撑柱一靠近所述进水口设置，所述第一折板的转角部靠近所述出水口设置，所述支撑柱二靠近所述出水口设置，所述第二折板的转角部靠近所述进水口设置。

优选的，所述第一折板和所述第二折板转角部的夹角α为90°～120°。

优选的，所述第一折板和所述第二折板转角部的夹角α为120°。

优选的，所述第一折板和所述第二折板的波峰及波谷对称设置。

优选的，所述导流挡板、所述折流挡板与所述生物预处理反应器内壁之间为承插式柔性连接或焊接固定。

优选的，每个所述厌氧水解反应室的底部均设有排泥口，所述出水口连接有集水槽。

本实用新型的效果在于：本实用新型的表面微复氧的生物预处理反应器，它的壳体内并列且间隔设置若干挡板组件，每个挡板组件由间隔且交错设置的导流挡板和折流挡板组成，若干对导流挡板和折流挡板将生物预处理反应器内腔划分成若干相连通的导流室和厌氧水解反应室，相当于若干微型升流式厌氧污泥床串联设置；污水从进水口进入生物预处理反应器后，依次进入导流室和厌氧水解反应室，由于每个隔室均直接与大气相通，当生物预处理反应器内使用弹性立体填料作为生物膜载体时，隔室内中上部由于大气复氧而处于微好氧状态，有利于兼性菌的生长，兼性菌可利用含有化合态的物质和溶解氧作为电子受体，进行有机物降解和代谢活动，同时进行颗粒性有机物的降解，净化处理后的水流经出水口排出，而且，兼性菌也可以分解水中有机酸等小分子有机物，提高出水pH值，减小对后续好氧装置的冲击；该生物预处理反应器通过设置具有波形结构的导流挡板和折流挡板，使生物预处理反应器具有良好的水力学特性，各隔室内的水流因为通道有规律的缩放产生紊流，起到了搅拌混合作用，使污水能够与生物预处理反应器内的厌氧微生物充分接触，减少了混合搅拌器的使用，降低了能耗，而且，该生物预处理反应器通过动力学措施造成其内部流体介质的湍动并形成涡旋，利用涡流扩散和对流扩散来加速传质，提高了传质效率，提高了印染废水的可生化性和COD的去除率，并降低了有机酸对后续反应器的影响；可见，水流在生物预处理反应器内沿折流挡板作上下折流流动，每个隔室内的水力特性近似于完全混合式厌氧反应器，而整个生物预处理反应器的流态则近似于推流式厌氧反应器，该生物预处理反应器能够将多种厌氧水解方式组合进行污水处理，提高了污水处理效果。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的表面微复氧的生物预处理反应器的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图。

图中标号如下：

生物预处理反应器10；进水口11；出水口12；排泥口15；集水槽16；挡板组件20；导流挡板21；支撑柱一21a；第一折板21b；折流挡板22；支撑柱二22a；第二折板22b；导流室a；厌氧水解反应室b。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种表面微复氧的生物预处理反应器作进一步详细说明。根据下面的说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”、“左”、“右”与附图的上、下、左、右的方向一致，但这不能成为本实用新型技术方案的限制。

结合图1至图2说明本实用新型的表面微复氧的生物预处理反应器10，图2中虚线箭头所指方向为污水流动方向，本实施例的生物预处理反应器10为长方体形状且顶部敞口的箱体，即箱体顶部与大气相通，如图2所示，该生物预处理反应器10左侧壁顶部设有进水口11，其右侧壁顶部设有出水口12，且进水水位高于出水水位；进水口11与出水口12之间并列且间隔设置三个挡板组件20，挡板组件20的两端固定于生物预处理反应器10的未设有进水口11和出水口12的侧壁上；每个挡板组件20包括竖向且间隔设置的导流挡板21和折流挡板22，导流挡板21靠近进水口11设置，折流挡板22靠近出水口12设置，导流挡板21和折流挡板22均为波形板，导流挡板21的顶端与生物预处理反应器10侧壁的顶端平齐，导流挡板21的底端与生物预处理反应器10的底部间隔设置，折流挡板22的底端连接于生物预处理反应器10的底部，折流挡板22的顶端低于导流挡板21顶端。因此，靠近进水口11的导流挡板21与生物预处理反应器10左侧壁之间的间隙形成一个导流室a，相邻的两个挡板组件20之间的间隙形成另外两个导流室a，每个挡板组件20的导流挡板21和折流挡板22之间的宽度较大的空间分别形成一个厌氧水解反应室b，也就是说，三个导流室a及三个厌氧水解反应室b分别间隔设置，而且，导流室a和厌氧水解反应室b的顶部均与大气相通。

本实用新型的表面微复氧的生物预处理反应器10，它的壳体内并列且间隔设置若干挡板组件20，每个挡板组件20由间隔且交错设置的导流挡板21和折流挡板22组成，若干对导流挡板21和折流挡板22将生物预处理反应器10内腔划分成若干相连通的导流室a和厌氧水解反应室b，相当于若干微型升流式厌氧污泥床串联设置；污水从进水口11进入生物预处理反应器10后，依次进入导流室a和厌氧水解反应室b，由于每个隔室均直接与大气相通，当生物预处理反应器10内使用弹性立体填料作为生物膜载体时，隔室内中上部由于大气复氧而处于微好氧状态，有利于兼性菌的生长，兼性菌可利用含有化合态的物质和溶解氧作为电子受体，进行有机物降解和代谢活动，同时进行颗粒性有机物的降解，净化处理后的水流经出水口12排出，而且，兼性菌也可以分解水中有机酸等小分子有机物，提高出水pH值，减小对后续好氧装置的冲击；该生物预处理反应器10通过设置具有波形结构的导流挡板21和折流挡板22，使生物预处理反应器10具有良好的水力学特性，各隔室内的水流因为通道有规律的缩放产生紊流，起到了搅拌混合作用，使污水能够与生物预处理反应器10内的厌氧微生物充分接触，减少了混合搅拌器的使用，降低了能耗，而且，该生物预处理反应器10通过动力学措施造成其内部流体介质的湍动并形成涡旋，利用涡流扩散和对流扩散来加速传质，提高了传质效率，提高了印染废水的可生化性和COD的去除率，并降低了有机酸对后续反应器的影响；可见，水流在生物预处理反应器10内沿折流挡板22作上下折流流动，每个隔室内的水力特性近似于完全混合式厌氧反应器，而整个生物预处理反应器10的流态则近似于推流式厌氧反应器，该生物预处理反应器10能够将多种厌氧水解方式组合进行污水处理，提高了污水处理效果。

更进一步，上述生物预处理反应器10内腔填充有一定的弹性立体填料，弹性立体填料一般是筛选了聚烯烃类和聚酰胺中的几种耐腐、耐温、耐老化的优质品种,混合以亲水、吸附、抗热氧等助剂,采用特殊的拉丝,丝条制毛工艺,将丝条穿插固着在耐腐、高强度的中心绳上制成的悬挂式立体弹性填料的单体。弹性立体填料在有效区域内能立体全方位均匀舒展满布,起到利于挂膜、截留微生物增加泥龄、便于污水污泥充分接触反应的功效，该生物预处理反应器10的内部填料采用了弹性立体填料，可在不改变水流速度等情况下增加微生物的含量。

请继续参考图1和图2，导流挡板21由竖向设置的支撑柱一21a及沿支撑柱一21a高度方向连续排列的若干第一折板21b组成，折流挡板22由竖向设置的支撑柱二22a及沿支撑柱二22a高度方向连续排列的若干第二折板22b组成，且第一折板21b和第二折板22b的横截面为等腰三角形；支撑柱一21a靠近进水口11设置，第一折板21b的转角部靠近出水口12设置，支撑柱二22a靠近出水口12设置，第二折板22b的转角部靠近进水口11设置。为简化结构，本实施例中位于生物预处理反应器10右侧的折流挡板22与生物预处理反应器10右侧壁合二为一，即若干第二折板22b连接于生物预处理反应器10右侧壁形成生物预处理反应器10的右侧折流式边壁，导流挡板21和折流挡板22的单侧多折边设计，增加了水流在挡板上的流动路径，挡板能够截留污泥并使得污水与弹性立体填料充分接触反应，提高了污水净化效率。

上述第一折板21b和第二折板22b转角部的夹角α为90°～120°，折板的转角部呈钝角设置，既不会对上升的水流造成阻碍，又促进了污水与弹性立体填料的搅拌混合。更佳的，第一折板21b和第二折板22b的转角部的夹角α优选为120°，且相邻两个折板连接处的夹角也呈120°，上升的水流在导流挡板21和折流挡板22之间形成的通道内曲折流动，形成众多小涡旋，使得污水与弹性立体填料搅拌得更加均匀，而且，夹角为120°的折板更易于加工及固定。

请继续参考图2，第一折板21b和第二折板22b的波峰及波谷对称设置，水流在导流室a内均为下降状态，保证了厌氧水解反应室b内的水流均为上升状态，两块折板的波峰波谷对称设置，在厌氧水解反应室b内形成的水流通道具有多个连续的扩张-收缩空间，更有利于上升的水流在多个连续的缩放空间内形成涡旋。

为了提高水流的扰动效果，位于折流挡板22顶部的第二折板22b的截面呈直角三角形，该块第二折板22b的一个直角边与支撑柱二22a平行，其另一直角边垂直于支撑柱二22a且与支撑柱二22a的顶端平齐，当水流流经该块第二折板22b时，水流沿该块第二折板22b的斜边流向厌氧水解反应器的中部而不是直接流向导流室a，使得水流与厌氧水解反应室b内后续上升的水流发生碰撞，水流与弹性立体填料之间的搅拌更加充分，促进了两者的接触反应。

更佳的，上述导流挡板21、折流挡板22与反应器内壁之间为承插式柔性连接或焊接固定。本实施例的导流挡板21与折流挡板22均为模块化设计，并优选承插式柔性连接，即与生物预处理反应器10之间为可拆卸式连接，安装及折卸均更加方便，提高了材料的利用率。

每个厌氧水解反应室b的底部设有排泥口15，以排出反应后的污泥，出水口12采用堰式，且出水口12外设集水槽16方便出水外排。

下面结合图1和图2说明利用本实用新型的表面微复氧的生物预处理反应器处理污水的方法，具体步骤如下：

利用实施例所描述的生物预处理反应器10，生物预处理反应器10内填充有适量的弹性立体填料，从某污水处理厂的厌氧水解池取得污泥进行挂膜驯化并送入生物预处理反应器10，用蠕动泵将预处理的污水通过进水孔汲取至生物预处理反应器10内，污水依次经过三个挡板组件20形成的三个导流室a和三个厌氧水解反应室b，使得污水与弹性立体填料充分搅拌并接触反应，净化后的水体由出水口12排出生物预处理反应器10，并通过集水槽16外排，反应后的污泥则通过生物预处理反应器10底部的排泥口15排出生物预处理反应器10。

本实施例中，污水进水水质条件如下：COD＝510.29mg/L，BOD5＝155.43mg/L,BOD5/COD＝0.30，出水水质条件如下：COD＝408.21mg/L，BOD5＝143.22mg/L,BOD5/COD＝0.35；经反复试验得出，利用本实用新型的生物预处理反应器10处理污水，COD去除率达到20％，BOD5/COD提高了16.7％，其中，BOD5/COD指标是5日生化需氧量与化学需氧量的比值，是污水可生化降解性的指标。

综上，污水通过进水口11汲取至生物预处理反应器10内，污水依次经过挡板组件20形成的多个相连通的导流室a和厌氧水解反应室b，水流在导流室a向下流动，并在厌氧水解反应室b内向上流动，相对设置的导流挡板21与折流挡板22形成的具有多个缩放空间的通道使得上升的水流形成涡旋，通过动力学措施造成生物预处理反应器10内水流的湍动并形成涡旋，利用涡流扩散和对流扩散来加速传质，使得污水与填料充分搅拌并接触反应，最后，净化后的水体由出水口12排出生物预处理反应器10，该方法不但提高了传质效率，而且提高了印染废水的可生化性和COD的去除率。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求范围。