[發明專利]多級移動床生物膜反應器

無效

• 申請號: 201010209720.0
• 申請日: 2010-06-19
• 公開（公告）號: CN101870542A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 張耀斌;全燮;秦四飛
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 大連星海專利事務所 21208
• 代理人: 花向陽

技術領域

本發明涉及一種多級移動床生物膜反應器，屬于城市生活污水、中低濃度化工廢水以及食品廢水處理裝置。

背景技術

移動床生物膜反應器是將生物膜法和活性污泥工藝相耦合的工藝。該技術通過在生物曝氣池內投加懸浮生物載體，將生物膜法以活性污泥的方式運行，它既具有傳統生物膜法耐沖擊負荷、泥齡長、剩余污泥量少的優點，又具有活性污泥法的高效性和運轉靈活性。此外，它還具有水頭損失小，不易堵塞，無需反沖洗，一般不需回流的特點，并且由于懸浮載體提供了同時好氧和厭氧的代謝環境，使其具有同時硝化反硝化的作用，大大節約了反應空間。移動床生物膜反應器在發揮了生物膜法和活性污泥法各自優點的同時，比較好地克服了生物膜法和活性污泥法各自存在的技術問題。然而目前移動床生物膜反應器連續進水方式分為完全混合式和推流式，完全混合式可使污水、微生物和空氣之間在反應池內有良好的傳質，避免懸浮填料在池出口堆積，是一般生物移動床常采用的方式。但是，池內進水端與出水端的濃度接近，使微生物始終處于對數期或穩定期，微生物的成熟性不足，造成處理效果不佳。而推流式卻可模擬微生物生長曲線的全過程，微生物在進水端處于對數期，出口端處于穩定期或衰亡期(內源呼吸)，可有效提高出水水質。但是，在推流式中，水流的水平線速度較大，使懸浮填料隨水流向水池末端移動較快，容易導致其在水池末端的堆積，在目前的技術條件下，堆積于池末端的填料像污泥一樣回流到水池的前端是不容易實現的。針對這一問題，本項目在不增加池容的前提下，將完全混合曝氣池分割成若干間隔，形成若干分級的小池，在每一級的小池內采用完全混合曝氣方式，避免水力擁堵；而上一級與下一級之間，以及首級與末級之間由于污水濃度差卻可看成推流式，實現不同生長階段和功能的微生物在空間上的選擇分配，發揮不同微生物的功能，從而提高污水處理效率。在同一級的小池內，污水從池頂(或池底)進入，從池底(或池頂)排出，從而進一步提高填料、污水等在水池內的全池分布。這種多級生物移動床的設計上，充分發揮完全混合式和推流式各自優點，有效避免各自缺點，對污染物的處理有良好的效果。

由于水流方向與水流垂直方向對懸浮填料在單池中的水力分布有重要影響，所以合適的單池長寬比顯得尤其重要，如果長寬比過大，在單池內將造成懸浮填料在池末端堆積。除此之外，懸浮填料在單池的水平方向的運行還受污水水力負荷、水池長寬比和進水點流體穩定性的影響。污水的進水速度越快，相應的長寬比應當越小，即通過增加填料在寬(水流垂直的水平)的方向上的分布，從而降低流速的影響。濃度越高的污水，因為停留時間較長，水流對懸浮填料的推動作用越小，其對長寬比的要求越寬泛，但考慮到推流的正效應，應當選擇適當增加長寬比的設計；濃度越小的污水，因為停留時間較短，單位時間內通過的水流較大，其長寬比應當選擇較小的設計。

發明內容

本發明為克服上述技術的不足，在不增加池容的前提下，提供一種結構簡單，科學合理，處理污水效率高的多級移動床生物膜反應器。

本發明采用的技術方案是：一種多級移動床生物膜反應器包括多個曝氣池，各曝氣池之間用隔板隔開，曝氣池的長寬比根據處理污水類型選擇，曝氣池的數量可根據實際應用確定。所述曝氣池內均設有進行完全混合曝氣的梅花形曝氣頭，在每個曝氣池內部填充懸浮載體，并且分別設有微孔曝氣頭；曝氣池Ⅰ左側底部設置進水口，從進水口進入的污水通過溢流堰經導流管流入曝氣池Ⅱ，然后從曝氣池Ⅱ右側上部通過溢流堰經導流管流入曝氣池Ⅲ，再從曝氣池Ⅲ右側上部通過溢流堰經導流管流入曝氣池Ⅳ，最后從曝氣池Ⅳ右側頂部通過溢流堰經出水口排出；各曝氣池底部分別設置排泥管。

所述隔板為表面光滑的有機玻璃板。

所述曝氣池的長∶寬，對生活污水：1∶2-1∶4，對中低濃度化工廢水：1∶1左右，對食品廢水：2∶1-4∶1。

所述的懸浮載體為高效復合生物懸浮載體，它采用接枝共聚、高分子交聯技術，在聚氯乙烯和聚丙乙烯高分子載體的基礎上，加入聚乙烯醇、聚丙烯酰胺或沸石親水性材料擠壓而成。

所述高效復合生物懸浮填料為短管，內設十字交叉面支撐，外有魚鰭狀溝棱，直徑為5-15mm，長為10-30mm，壁厚10mm，密度為0.95-0.998g/cm³，填料填充率為20％-30％。

所述微孔曝氣頭分別與外設的空氣泵相連。

所述微孔曝氣頭在曝氣池內采用梅花形布設方式，按照每平米布設4個曝氣頭。

所述微孔曝氣頭的出氣孔徑為100-300微米，供氣量為10L/m²?min。

綜上所述，本發明與現有技術相比，具有以下優點：