[發明專利]一種船用內外循環三相生物流化床一體化復合結構

無效

• 申請號: 201410140256.2
• 申請日: 2014-04-09
• 公開（公告）號: CN103910471A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 張侯國;李時權
• 申請（專利權）人: 上海華業水處理工程有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 林君如

技術領域

本發明涉及一體化污水處理設備，尤其是涉及一種船用內外循環三相生物流化床復合結構。

背景技術

20世紀70年代，以生物膜法為基礎，吸取了化工操作中的流態化技術，形成了一種高效的廢水處理工藝，三相生物流化床。按其生物膜特性等因素可分為好氧生物流化床和厭氧生物流化床兩大類；按其循環結構來說可分為外循環生物流化床和內循環生物流化床兩大類。厭氧生物流化床可視為特殊的氣體進口速度為零的三相流化床。

好氧生物流化床適用于各種可生化降解的有機廢水處理，主要用于去除中、低濃度的有機碳化合物，以及好氧硝化去除NH₃-N，對各類生活污水及工業廢水均有良好的處理效果。厭氧生物流化床既適于高濃度的有機廢水，又適于中、低濃度的有機廢水處理，它的有機容積負荷(以BOD₅計)可達2-10kg/(m³.d)，由于所需氮磷營養較少，尤適于處理氮磷缺乏的工業廢水。處理的工業廢水包括含酚廢水、α-萘磺酸廢水、魚類加工廢水、煉油污水、乳糖廢水、屠宰場廢水、煤氣化廢水等，處理的城市污水包括家庭廢水、糞便廢水、市政污水、廚房廢水等。

生物流化床的優點：

1、容積負荷高，抗沖擊負荷能力強

由于生物流化床是采用小粒徑固體顆粒作為載體，且載體在床內呈流化狀態，因此其每單位體積表面積比其它生物膜法大很多。這就使其單位床體的生物量很高，加上傳質速度快，廢水一進入床內，很快地被混合和稀釋，因此生物流化床的抗沖擊負荷能力較強，容積負荷也較其它生物處理法高。

2、微生物活性強

由于生物顆粒在床體內不斷相互碰撞和摩擦，其生物膜厚度較薄，對于同類廢水，在相同處理條件下，其生物膜的呼吸率約為活性污泥的兩倍，可見其反應速率快，微生物的活性較強。這也是生物流化床負荷較高的原因之一。

3、傳質效果好

由于載體顆粒在床體內處于劇烈運動狀態，氣-固-液界面不斷更新，因此傳質效果好，這有利于微生物對污染物的吸附和降解，加快了生化反應速率。

目前在國內外的船用生活污水處理設備中，三相生物流化床技術并沒有獲得工業性應用，目前建造的船舶絕大部分都安裝了船用生活污水處理裝置，但是污水處理裝置在船舶的安裝和使用中還很不規范、處理結果未能達標。原因如下：

1、當前處理裝置大多只是簡單地照搬城市生活污水處理工藝，或者盲目追求對黑水處理尚未成熟的膜生物反應器技術(MBR)。

2、傳統生物學水力停留時間(HRT)所需要的處理裝置體積，對船舶有限的機艙空間來說，其安裝、布局存在很大的困難。

3、由于船體搖晃和水力沖擊負荷的影響，將可能致使出水的SS指標值(30mg/L)大大超標。

故而對一些船舶而言，其處理裝置的可靠性、經濟性、可操作性都不能很好地滿足實際生活污水處理的需求。因此，將不同類型的生物流化床復合或將生物流化床與其它生化處理反應器復合，便形成復合生物流化床。這樣可以兼顧不同流化床的特點，提高處理效果，這種復合已經成為生物流化床的一個新發展方向。

對于船用生活污水治理工藝，不僅要考慮晃動、體積、運行費用，還要考慮與使用環境的協調、美化，更不能有噪音和臭味氣體發生。另外，由于污水中含有糞便黑水、廚房油水和洗衣灰水，均含較多氮磷物質。因此，采用的工藝必須具有脫氮、除磷功能。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種結構緊湊、高效率、低能耗、可產業化、具有硝化反硝化功能的船用內外循環三相生物流化床一體化復合結構。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種船用內外循環三相生物流化床一體化復合結構，由外循環三相生物流化床、內循環三相生物流化床、懸浮填料、為流化床提供動力的氣泵組成；

所述的外循環三相生物流化床由主床、通過上連通管及下連通管與主床相連的副床組成，所述的主床與氣泵連接經氣泵提供動力，所述的副床的底部設置污水進水口；

所述的內循環三相生物流化床包括嵌套設置的主床及副床，所述的主床嵌套在副床內部，副床通過上方設置沉淀床或者內部設置沉淀棒作為出水口，下方設置固液分離斗；

所述的外循環三相生物流化床與內循環三相生物流化床的主床均與氣泵連接經氣泵提供動力，副床融合為一體，內部充填著含有生物菌種的懸浮填料。

所述的外循環三相生物流化床的主床及副床內均存在氣、液、固三相的循環運動，加強氧化，提高氧氣的利用率。