[發明專利]一種三相生物流化床

無效

• 申請號: 201010117235.0
• 申請日: 2010-03-04
• 公開（公告）號: CN101781016A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發明（設計）人: 張安龍;王森;杜飛;景立明;張嘉;樊砥鋼;肖琳
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C02F3/02
• 分類號: C02F3/02;C02F3/34;C02F103/28
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域：

本發明屬于廢水處理領域，涉及一種工業廢水處理裝置，尤其是一種三相生物流化床處理造紙廢水的裝置。

背景技術：

造紙行業是傳統的用水大戶，也是造成水污染的重要原因之一。隨著國民經濟的發展，企業日益面臨水資源短缺、原料匱乏的問題，另一方面，水污染越來越嚴重。造成造紙行業水污染的主要原因就是來自洗選漂工段的中段廢水的處理，中段廢水主要污染物為蒸煮殘夜、漂白溶出物及短小纖維等。制漿造紙中段水有多種有機物質，這些物質大多是由蒸煮時產生的，其中以木素及其衍生物、纖維素、半纖維素及其水解產物為主。

隨著造紙工業的發展和環保要求的嚴格化，中段廢水處理面臨問題越來越嚴峻。目前，對于中段廢水的治理技術雖然多樣化，其研究范圍幾乎涉及物理、化學和生物法的各種處理工藝。但是，仍都存在著處理效果不佳、或是實際應用性不好等缺點。基于以上分析，我們以強化生物處理為指導思想，將一種高效的生物反應器——內循環三相生物流化床引入中段廢水的處理中，配搭沉淀池工藝，彌補生物流化床工藝的不足，使之達到處理要求。并且針對麥草漿中段廢水的特點，爭取摸索出一些適應其本身的處理方法和經驗。

生物流化床是將流態化技術移植到廢水生物處理領域而開發出來的新工藝技術。生物流化床技術的開發始于20世紀70年代，當時一些科學家欲改善廢水生物處理構筑物的凈化效率，以使容積更小，占地面積更少。他們發現若采用砂或其他表面粗糙的細小顆粒作為支持生物質生長填料的生物反應器，廢水處理效率可以比傳統的生物處理法大大提高。

美國和日本首先開創了生物流化床(Biological?Fluidized?Beds簡稱BFBs)，對污水進行深度處理(硝化、脫氮)，隨后又應用于污水的二級處理(有機物氧化、部分硝化)。BFBs具有效率高，占地少，投資省等優點，引起了人們很大的興趣。之后，美國通用汽車公司對好氧生物流化床法(Aerobic?Biological?Fluidized?Beds簡稱ABFBs)作了大量的中試研究。據文獻報道，ABFBs具有水力停留時間短，而對有機物氧化和氨氮的硝化效果好的特點。隨著ABFBs技術的發展，衍生出多種新技術。按照載體流化態的推動力，生物流化床可以分為以液相流動為推動力的兩相流化床和以氣體流動為主要推動力的三相流化床兩大類。一股厭氧流化床中只有當厭氧微生物產氣量非常大時才可能形成三相流化床。所謂三相生物流化床是指氣(空氣或純氧)、液(污水)、固(帶生物膜的載體)同時在流化床中進行生物反應，不需要另外的充氧設備。由于空氣的攪動，載體之間的摩擦較為強烈，一些多余老化的生物膜在填料流化過程中脫落，故不需要特別的脫膜裝置。但有小部分的載體可能從流化床中帶出，故需回流載體。三相生物流化床的技術關鍵之一是防止氣泡在床內互相并合，形成許多巨大的鼓氣泡，而影響充氧效率。

傳統的三相生物流化床系統由曝氣裝置、流化床及三相分離器8組成。工藝流程中不是在床外單獨設置曝氣充氧裝置，而是設置在床內。空氣從床的底部進入，廢水也從底部進入。廢水、空氣、載體在床內劇烈混合、攪動，比兩相流化床劇烈的多。通過載體與載體、載體與氣體、載體與液體之間的碰撞、摩擦，而使生物膜從載體脫去，舊的生物膜脫落，從而在三相分離區使水、氣、載體分離，出水外排。而本發明采取的是最新的內循環式三相好氧生物流化床。流化床內設有升流區5與降流區4，在升流區5內進行曝氣充氧，水、氣、載體在升流區5與降流區4之間產生密度差，乃進行循環流動。載體顆粒之間相互碰撞、摩擦，并受水流剪切力等的作用，各向基本上較均勻一致，載體上的膜厚均勻一致，載體也無分層現象，并使載體上生物膜的形成與脫落狀況獲得改善。

發明內容：

就目前現有技術而言，最大的不足之處在于溶氧濃度低和生物膜難以形成并易脫落，處理效果不佳。

本發明的目的是針對現有技術提出的一種全新好氧生物處理麥草漿中段廢水的裝置，采用流化床內在升流區5內進行曝氣充氧，以提高溶氧濃度，采用棒狀活性炭作為載體封閉和快速掛膜法相結合的辦法，以改善生物膜的形成和脫落狀況，從而達到更快更好的處理效果，以實現環境保護的目標。

本發明的目的是通過以下技術方案來解決的：