[發明專利]一種用于污水處理的生物膜反應器

在審

• 申請號: 201410268885.3
• 申請日: 2014-06-17
• 公開（公告）號: CN105271518A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 王立兵
• 申請（專利權）人: 王立兵
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于污水處理的生物膜反應器。

背景技術

在當今世界，污水處理技術的不斷發展和工程應用已經成為維系社會經濟可持續發展的必要組成部分。基于物理、化學和生物學原理的各種污水處理工藝不斷出現，其中生物處理技術的應用最為廣泛，已經成為城市污水和有機工業廢水處理的主流工藝。

以生物濾池的問世為標志的生物膜反應器技術已經走過了100多年的發展歷程，與活性污泥法一起共同成為現代污水處理技術的最重要組成部分。研究與實踐均已經表明，在許多情況下，生物膜法不僅能代替活性污泥法用于城市污水和工業廢水的二級生物處理，而且還具有一些獨特的優點，如運行穩定、抗沖擊負荷、更為經濟節能、無污泥膨脹問題、具有一定的硝化與反硝化功能、可實現封閉運轉防止臭味等。隨著配套技術與材料的突破性進展，近年來生物膜工藝得到了廣大研究者和工程技術人員的極大關注，發展相當迅速，對生物膜特征的認識和基礎理論研究不斷加深，已有的實際工藝日臻完善，同時出現了多種新型的生物膜反應器工藝和各種組合工藝，逐步形成了一套較完整的生物膜法污水生物處理工藝系列。

已知現有生物膜反應器的類型與技術有：普通生物濾池(好氧)、高負荷生物濾池(好氧)、塔式生物濾池(好氧)、厭氧生物濾池(厭氧)、活性生物濾池(好氧)、好氧生物轉盤(好氧)、厭氧生物轉盤(厭氧)、淹沒式生物濾池(好氧)、微孔膜生物反應器(好氧)、生物流化床(好氧)、氣提式生物膜反應器(好氧)、機械攪動床(好氧、厭氧)、厭氧生物膜膨脹床(厭氧)、移動床生物膜反應器(好氧、厭氧)、復合式生物膜反應器、活性污泥—生物膜反應器、序批式生物膜反應器、升流式厭氧污泥床—厭氧生物濾池、附著生長污水穩定塘，這些技術都因各自獨有的特色而廣泛應用于工程中。這主要是因為它們與傳境的活性污泥法相比操作方便、剩余污泥少、抗沖擊負荷和適用于小型污水處理廠等。具體說來，生物膜反應器具有如下幾個方面的特征：

1、微生物相多樣化，生物的食物鏈長，并能存活世代時間較長的微生物；

2、微生物量多，處理能力大，凈化功能顯著提高；

3、污泥沉降性能良好，易于固液分離；剩余污泥產量少，降低污泥處理與處置費用；

4、耐沖擊負荷，對水質、水量變動具有較強的適應性，并能處理低濃度的污水；

5、易于運行管理，減少污泥膨脹問題。

除上面所述的特征外，現有的生物膜反應器也存在著不足：如單位容積內的生物量不大，對污水的充氧能力較差；生物膜與污水之間的接觸不充分，導致處理效率難以提高；需要較多的填料和支撐結構，在不少情況下基建投資超過活性污泥法；出水常常攜帶較大的脫落的生物膜片，大量非活性細小懸浮物分散水中使處理水的澄清度降低；厭氧生物膜反應器啟動需時較長且處理水往往達不到排放標準；好氧生物膜反應器氧的利用率低等。

發明內容

本發明的目的是克服上述生物膜反應器技術的不足，提出一種新的污水處理生物膜反應器，以解決：(1)提高處理設備單位容積內的生物量即是擴大微生物棲息、繁殖的表面積，提高生物膜量，同時還相應的提高對污水的充氧能力；(2)強化傳質作用，加速有機物從污水中向微生物細胞的傳遞過程即是強化生物膜與污水之間的接觸，加快污水與生物膜之間的相對運動。

本發明目的是這樣實現的：

一種用于污水處理的生物膜反應器，包括有池體、載體、曝氣裝置和與的進出水系統。池體由下向上至少被分為三個區，各區之間由一組微孔組合濾膜相隔，每一區的底部都設有排泥管；至少在第一、二區的內都填充有載體，并在這些區的頂部即微孔組合濾膜以下設有至少一組阻泥板，微孔組合濾膜上方則設曝氣裝置；微孔組合濾膜是由具有微孔的板膜與內設置于板膜中并具有微孔的管膜構成，其中管膜接有供氣裝置。

上述結構的生物膜反應器可以對污水依次進行厭氧—好氧—好氧等處理，所述的微孔組合濾膜是生物膜反應器的核心部分，為板膜和管膜結合起來構成，微孔組合濾膜中設置板膜的目的是提高處理設備單位容積內的生物量濃度，使厭氧區的污泥不能向好氧區移動，第一好氧區的污泥不能向第二好氧區移動，而微孔組合濾膜中設置管膜的目的是防止板膜堵塞，即通過定期向管內輸送有一定壓力的空氣，對板膜上附著物進行清洗，確保板膜暢通。

在微孔組合濾膜下方設置阻泥板，并將阻泥板設計為“∧”形板，單組上下兩層，其目的是阻止污泥接近微孔組合濾膜。

進一步在阻泥板下方又設置阻泥網，采用纖維組織而成的網狀品，其目的也是阻止污泥接近膜管，同時起到了填料的作用。