[實用新型]加壓固定床生物膜反應器

有效

• 申請號: 200720046471.1
• 申請日: 2007-10-18
• 公開（公告）號: CN201136819Y
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: 鄭俊;王健;張師華;劉光春;王愛斌
• 申請（專利權）人: 鄭俊
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;C02F3/10
• 代理公司: 馬鞍山市金橋專利代理有限公司
• 代理人: 唐宗才

技術領域

本實用新型涉及一種能將生活污水和有機工業廢水處理至回用或達標排放標準，采用加壓(非常壓)曝氣運行污水處理工藝的固定床生物膜反應器。

背景技術

生活污水和有機工業廢水是導致我國水污染的主要因素，該類污(廢)水量大且分散，污(廢)水中主要含有的有機污染物和氮元素等排入地表水體后會進行氧化分解，在分解過程中消耗了水體中的大量溶解氧，最終使水體產生缺氧而使生活在水體中的魚類等水生動物無法呼吸而死亡，其尸體在水中厭氧分解產生硫化氫、甲烷等惡臭氣體，同時使水體發臭、發黑，使該水體流域環境狀況發生惡化，水體不斷受到污染導致我國很多地方出現了水源性缺水，大量污水的排放除導致水體污染外，也導致了水資源的浪費，所以采用合適的水處理工藝處理污水并將處理后的污水直接回用于生活或工業生產將十分必要，符合我國建設節約型社會的要求，也符合循環經濟的要求。

長期以來我國對水污染問題非常重視，建設了大量的采用普通固定床生物膜反應器工藝的污水處理廠。

普通固定床生物膜反應器以顆粒填料及其上附著生長的微生物膜為主要處理介質，充分發揮微生物膜的生物代謝作用，并在外界依靠鼓風機鼓入空氣的供氧條件下，實現微生物在好氧條件下將有機污染物和氮在同一單元反應器內的去除，空氣中的氧向水中的傳遞量是控制有機物和氨氮生物降解反應的主要因素。

但現有的普通固定床生物膜反應器是在常壓狀態下通過鼓風機提供氧源，其供氧能力有限。因為空氣成分中氧氣的重量比為21％，而空氣從鼓風機鼓入并通過曝氣器釋放成小氣泡開始至氣泡上升到液面破裂的過程中，氣泡中的氧轉移到污水中約只占了空氣重量的5％，而占空氣重量約16％的氧未被利用而重新回到了大氣中，使得氧向污水中的轉移效率不高，一方面使得空氣中的氧未被充分利用，為達到一定的處理效果需增加氧的供給，從而增加了能耗；另一方面由于好氧生物反應速率受到污水中溶解氧濃度的限制，使得反應器有機負荷、生物降解效率不高，從而導致處理系統龐大，投資和運行費用增加。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種能夠提高污水中的飽和溶解氧濃度，優化反應器內微生物需氧環境，在同一反應器內部實現對碳化和硝化效率的進一步提高的固定床生物膜反應器。

本實用新型污水處理工藝裝置的技術方案是由加壓固定床生物膜反應器主體和壓力控制和調節系統組成；加壓固定床生物膜反應器主體為密閉壓力容器，自下而上分別為緩沖區、承托濾板配水配氣系統、顆粒填料層、清水區、壓力空氣區以及由管道連接的氣水分離器組成。其中緩沖區位于反應器的下部；在緩沖區與顆粒填料層之間設有承托濾板配水配氣系統；氣水分離器通過管道與清水區相連；在壓力空氣區中安裝用來顯示和控制空氣壓力的壓力控制和調節系統，來自動動態調整空氣壓縮機的轉速，使其供給的氣量和壓力恰好滿足運行設定要求。

加壓固定床生物膜反應器工藝技術是依據亨利定律和雙膜理論，通過對反應器的加壓作用，以增大反應器內氣泡(氣相主體)的氧分壓來提高氣泡中的氧向水中傳遞的速率和量，從而提高氧在污水中的飽和溶解度，使生物反應速率加快并節省能耗；污水中飽和溶解氧濃度的增加還可以維持較高的微生物濃度，使單位體積顆粒填料上可生長更多的生物量，進而提高污(廢)水處理效率。其原理如下：提高反應器內壓力，可增加反應器內氣泡(氣相主體)的氧分壓；氧分壓的提高使更多的氧向污水中傳遞，使氧在污水液相中的飽和溶解度增大；壓力越高，污水中飽和溶解氧濃度越大，氧向微生物膜內傳遞速率大大加快，同時氧可以深入到微生物膜內部，使內外微生物膜均處于良好的好氧狀態，使微生物的活性大大增強，有機物和氨氮降解速率明顯加快。

另外，由于加壓固定床生物膜反應器供氧充足，污水中的大部分有機物除可被生物降解外，其它一些不能被微生物直接吸收的大分子有機物還可以被直接化學氧化分解，進一步提高了反應器的降解效率，因此加壓固定床生物膜反應器技術在污水處理應用中具有較大的經濟潛力。

附圖說明

圖1是本實用新型加壓固定床生物膜反應器污水處理工藝流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型加壓固定床生物膜反應器作進一步說明。