生物膜处理系统及其旋转式反应装置的制作方法

1.本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及生物膜处理系统及其旋转式反应装置。


背景技术：

2.生物膜法是一种微生物附着生长在填料、载体上，形成膜状的活性污泥，利用生物膜对有机物的吸附和分解作用使污水得到净化。生物膜对污水水质水量的变化有较强的适应性，管理方便，不会发生污泥膨胀。微生物世代时间较长，且生物相对更为丰富和稳定，产生的剩余污泥少，能够处理低浓度污水，具有运行管理简单、运行费用低等特点。但是反应池中的污泥浓度高，污泥在膜表面的积累速度很快，需要高强度曝气才能将膜表面的污泥抖掉，由于加大曝气量以增强对膜的冲刷强度，需要多开鼓风机，这明显会直接增加处理成本和能耗。


技术实现要素：

3.1、发明要解决的技术问题
4.针对曝气会增加处理成本和能耗的技术问题，本发明提供了生物膜处理系统及其旋转式反应装置，它利用比重区别达到自清洗功能，不需要曝气，节约成本和能耗。
5.2、技术方案
6.为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：一种旋转式反应装置，包括筒体和填料组，所述筒体内部设有驱动轴，所述驱动轴与筒体同轴设置，所述驱动轴和筒体内壁之间具有容腔，所述填料组位于容腔内所述填料组包括填料a和填料b，所述填料a的密度大于填料b的密度，所述填料a的密度与筒体内的液体的密度相同。
7.可选的，所述筒体内壁沿周向均匀间隔设有多个分隔板，所述分隔板与驱动轴之间具有空隙。
8.可选的，所述填料a具有孔隙，所述填料b的粒径小于填料a的孔隙。
9.可选的，所述筒体沿周向设有多个通孔，所述通孔作为液体由筒体外部进入到筒体内部的通道，所述通孔的直径小于填料b的粒径。
10.可选的，所述填料a的总体积大于所述容腔体积的70％，所述填料a的孔隙率大于或者等于60％。
11.可选的，所述填料b的总体积小于或等于填料a孔隙总体积的50％。
12.本发明还公开了一种生物膜处理系统，包括反应池、驱动件以及权利要求1～6任一项所述的旋转式反应装置，所述驱动件与驱动轴连接，所述筒体横向放置在反应池内，且横向放置的筒体的最高点高于反应池的最高水平面。
13.可选的，所述筒体外壁设有叶片，所述叶片的长度延伸至反应池的底部。
14.3、有益效果
15.采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
16.(1)本技术实施例提出的旋转式反应装置，由于填料a的密度与水的密度接近，随
着筒体旋转，填料a的分布区域相对稳定，微生物附着在填料a上不断发生好氧、缺氧和厌氧反应；而由于填料b的密度小于水的密度，填料b一直处于向上运动的状态，填料b既用于好氧生物反应，它的快速上浮运行又促进了水体和填料a的扰动，起到了混合填料间相互清洗的功能，防止生物膜过快生长导致的填料堵塞。本发明通过填料a和填料b的不同比重进行浮/沉相互交叉移动，以达到互相清洗表面生物膜的作用，利用比重区别达到自清洗功能，不需要曝气，节约成本和能耗。
17.(2)本技术实施例提出的旋转式反应装置，初始状态下，填料a均匀分散在每相邻两个分隔板之间的容腔内，当驱动轴在驱动件的驱动下开始旋转，分隔板起到限位作用，防止填料a在离心力的作用下聚集，确保填料a分散在各自区域内，使反应更加彻底，填料b在旋转中一直处于向上运动的状态，分隔板与驱动轴之间的空隙为填料b提供上升的通道。
18.(3)本技术实施例提出的旋转式反应装置，填料b粒径可自由穿过填料a的孔隙，起到了相互清洗的功能，防止生物膜过快生长导致的填料堵塞。
附图说明
19.图1为本发明实施例提出的旋转式反应装置的截面示意图。
20.图2为本发明实施例提出的生物膜处理系统的的示意图。
21.各图中的标号为：1、筒体；11、驱动轴；12、容腔；13、分隔板；14、空隙；2、填料组；21、填料a；22、填料b；3、反应池；4、驱动件；5、液体。
具体实施方式
22.为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。
23.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。本发明中所述的第一、第二等词语，是为了描述本发明的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本发明的技术方案不构成限定作用。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。同一实施例中的多个技术方案，以及不同实施例的多个技术方案之间，可进行排列组合形成新的不存在矛盾或冲突的技术方案，均在本发明要求保护的范围内。
24.实施例1
25.结合附图1-2，本实施例的旋转式反应装置，包括筒体1和填料组2，所述筒体1内部
设有驱动轴11，所述驱动轴11与筒体1同轴设置，所述驱动轴11和筒体1内壁之间具有容腔12，所述填料组2位于容腔12内所述填料组2包括填料a21和填料b22，所述填料a21的密度大于填料b22的密度，所述填料a21的密度与筒体1内的液体5的密度相同。这里的填料a21的密度与筒体1内的液体5的密度相同，并不是绝对意义上的相同，填料a21的密度可以与筒体1内的液体5的密度相近，驱动轴11与驱动件4连接，驱动轴11在驱动件4的驱动下旋转，本实施例中的液体5为水，使用时，筒体1横向放置在反应池3中，填料a21的密度约为1000kg/m3，与水的密度接近，填料b22密度小于400kg/m3，在水中易上浮，由于填料a21的密度与水的密度接近，随着筒体1旋转，填料a21的分布区域相对稳定，微生物附着在填料a21上不断发生好氧、缺氧和厌氧反应；而由于填料b22的密度小于水的密度，填料b22一直处于向上运动的状态，填料b22既用于好氧生物反应，它的快速上浮运行又促进了水体和填料a21的扰动，起到了混合填料间相互清洗的功能，防止生物膜过快生长导致的填料堵塞。本发明通过填料a21和填料b22的不同比重进行浮/沉相互交叉移动，以达到互相清洗表面生物膜的作用，利用比重区别达到自清洗功能，不需要曝气，节约成本和能耗。
26.实施例2
27.结合附图1-2，本实施例的旋转式反应装置，与实施例1的技术方案相比，可改进如下：所述筒体1内壁沿周向均匀间隔设有多个分隔板13，所述分隔板13与驱动轴11之间具有空隙14。初始状态下，填料a21均匀分散在每相邻两个分隔板13之间的容腔12内，当驱动轴11在驱动件4的驱动下开始旋转，分隔板13起到限位作用，防止填料a21在离心力的作用下聚集，确保填料a21分散在各自区域内，使反应更加彻底，填料b22在旋转中一直处于向上运动的状态，分隔板13与驱动轴11之间的空隙14为填料b22提供上升的通道。
28.实施例3
29.结合附图1-2，本实施例的旋转式反应装置，与实施例1或2的技术方案相比，可改进如下：所述填料a21具有孔隙，所述填料b22的粒径小于填料a21的孔隙。填料a21的孔隙大于6mm，可以是蜂窝状填料、多面空心球，柱状填料等骨架型填料，填料b22可以是泡沫滤珠、海绵填料、陶粒等球形填料，填料b22粒径不超过5mm，可自由穿过填料a21的孔隙，起到了相互清洗的功能，防止生物膜过快生长导致的填料堵塞。
30.实施例4
31.结合附图1-2，本实施例的旋转式反应装置，与实施例1-3任一项技术方案相比，可改进如下：所述筒体1沿周向设有多个通孔，所述通孔作为液体5由筒体1外部进入到筒体1内部的通道，所述通孔的直径小于填料b22的粒径。液体5(本实施例中为水)由通孔进入容腔12，并在容腔12内发生反应，通孔的直径小于填料b22的粒径，防止填料b22从筒体1内溢出。
32.实施例5
33.结合附图1-2，本实施例的旋转式反应装置，与实施例1-4任一项技术方案相比，可改进如下：所述填料a21的总体积大于所述容腔12体积的70％，所述填料a21的孔隙率大于或者等于60％。填料a21的总体积大于所述容腔12体积的70％，确保污水反应效果，孔隙增加了填料a21的比表面积，填料a21的孔隙率大于或者等于60％，有助于提高反应效率。
34.实施例6
35.结合附图1-2，本实施例的旋转式反应装置，与实施例1-5任一项技术方案相比，可
改进如下：所述填料b22的总体积小于或等于填料a21孔隙总体积的50％。填料b22既用于生物反应，又通过在筒体1内自由运动增加颗粒清洗，填料b22的总体积小于或等于填料a21孔隙总体积的50％，防止填料b22过多而引起阻塞。
36.实施例7
37.结合附图1-2，本实施例的生物膜处理系统，包括反应池3、驱动件4以及实施例1～6任一项技术方案所述的旋转式反应装置，所述驱动件4与驱动轴11连接，所述筒体1横向放置在反应池3内，且横向放置的筒体1的最高点高于反应池3的最高水平面。筒体1通过不断旋转将空气带入反应池3中，为容腔12内的反应提供氧气。
38.实施例8
39.结合附图1-2，本实施例的生物膜处理系统，与实施例1-7任一项技术方案相比，可改进如下：所述筒体1外壁设有叶片，所述叶片的长度延伸至反应池3的底部。叶片为螺旋叶片，可用池底刮泥和水面撇渣。
40.以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。