公布日：2023.09.29
申請日：2022.03.21
分類號：C02F3/00(2006.01)I;C02F3/30(2006.01)I;C02F1/00(2006.01)N;C02F1/32(2006.01)N;C02F1/78(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種高負荷生物膜反應(yīng)器,屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，一種高負荷生物膜反應(yīng)器，包括池體，填料區(qū)內(nèi)設(shè)置有懸浮填料，污泥分離區(qū)內(nèi)設(shè)有截留裝置，懸浮填料的載體為呈墻體構(gòu)造的海綿狀多孔凝膠，截留裝置包括濾網(wǎng)、截留斗、截留板、安裝板、以及截留體，截留斗的底部設(shè)置有濾網(wǎng)，截留板傾斜設(shè)置，位于下方的安裝板的底部設(shè)置有截留體，截留體延伸至截留斗的內(nèi)部，且與截留斗之間留有間隙。本發(fā)明的高負荷生物膜反應(yīng)器，去除SS、CODCr和BOD5，脫氮除磷效果好，通過顆粒填料、懸浮填料和截留裝置的結(jié)合設(shè)置防止活性污泥和填料的流失，能夠達成活性污泥的富集，無需要污泥回流，高負荷生物膜反應(yīng)器中活性污泥濃度可以達到8000-10000ppm。
權(quán)利要求書
1.一種高負荷生物膜反應(yīng)器，其特征在于：包括池體，所述池體上設(shè)有進水口和出水口；所述池體的內(nèi)部設(shè)置有連通的填料區(qū)和污泥分離區(qū)；所述進水口設(shè)于填料區(qū)，填料區(qū)內(nèi)設(shè)置有懸浮填料，所述污泥分離區(qū)內(nèi)設(shè)有截留裝置，截留裝置上部設(shè)有出水口；所述懸浮填料的載體為呈墻體構(gòu)造的海綿狀多孔凝膠；所述截留裝置包括濾網(wǎng)、截留斗、截留板、安裝板、以及截留體；所述截留斗的底部設(shè)置有濾網(wǎng)，所述截留板設(shè)置于上下兩個安裝板之間，所述安裝板位于所述截留斗的上方，截留板傾斜設(shè)置，位于下方的安裝板的底部設(shè)置有截留體，所述截留體延伸至所述截留斗的內(nèi)部，且與所述截留斗之間留有間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高負荷生物膜反應(yīng)器，其特征在于：所述截留體的內(nèi)壁具有用于截留污泥的斜面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高負荷生物膜反應(yīng)器，其特征在于：所述濾網(wǎng)呈圓錐狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高負荷生物膜反應(yīng)器，其特征在于：所述懸浮填料包括第一半球骨架、第二半球骨架、空心存儲柱、包衣膜、碳源、以及載體；所述第一半球骨架和第二半球骨架卡合形成球狀骨架；所述第一半球骨架和第二半球骨架的內(nèi)壁均固定有空心存儲柱，所述碳源填充在所述空心存儲柱內(nèi)，所述空心存儲柱的側(cè)壁開設(shè)有多個緩釋孔，所述包衣膜將所述緩釋孔封閉；所述載體套設(shè)在所述空心存儲柱上，且至少將其中一個緩釋孔包圍在內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高負荷生物膜反應(yīng)器，其特征在于：當所述第一半球骨架和第二半球骨架卡合時，所述第一半球骨架的空心存儲柱與所述第二半球骨架的空心存儲柱相抵；所述空心存儲柱包括豎直設(shè)置的第一柱體和環(huán)繞所述第一柱體設(shè)置的第二柱體，所述第二柱體向內(nèi)傾斜設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高負荷生物膜反應(yīng)器，其特征在于：所述載體為AQUAPOROUSGEL載體，呈立方體狀，且中部開設(shè)有用于空心存儲柱穿過的通孔，體積膨脹率為172％-208％，比表面積＞4000m2/m3，密度為0.95g/L-0.97g/L，SS附著量10-12g/g載體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高負荷生物膜反應(yīng)器，其特征在于：所述填料區(qū)包括連通的第一區(qū)和第二區(qū)，所述第一區(qū)內(nèi)設(shè)置有顆粒填料，所述顆粒填料的上部設(shè)置有回填污泥層，所述懸浮填料設(shè)置于所述第二區(qū)內(nèi)，所述回填污泥層上和第二區(qū)的上部均種植有水生植物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7述的高負荷生物膜反應(yīng)器，其特征在于：所述第二區(qū)內(nèi)設(shè)置有微生物增效裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高負荷生物膜反應(yīng)器，其特征在于：所述池體的頂部安裝有透光罩，所述透光罩的內(nèi)部安裝紫外燈和臭氧發(fā)生器。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高負荷生物膜反應(yīng)器，其特征在于：還包括曝氣設(shè)備，所述曝氣設(shè)備的曝氣端延伸至所述第二區(qū)內(nèi)的底部，所述曝氣設(shè)備的曝氣端為微孔曝氣盤。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種高負荷生物膜反應(yīng)器即：HBBR(HighBearBiofilmReactor)，SS、CODCr和BOD5去除率高，脫氮除磷效果好，通過顆粒填料、懸浮填料和截留裝置的結(jié)合設(shè)置防止活性污泥的流失，能夠達成活性污泥的富集，無需要污泥回流，活性池污泥濃度可以達到8000-10000ppm。
為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供的一種高負荷生物膜反應(yīng)器，包括池體，池體上設(shè)有進水口和出水口，池體的內(nèi)部設(shè)置有連通的填料區(qū)和污泥分離區(qū)，進水口設(shè)于填料區(qū)，填料區(qū)內(nèi)設(shè)置有懸浮填料，污泥分離區(qū)內(nèi)設(shè)有截留裝置，截留裝置上部設(shè)有出水口，懸浮填料的載體為呈墻體構(gòu)造的海綿狀多孔凝膠，截留裝置包括濾網(wǎng)、截留斗、截留板、安裝板、以及截留體，截留斗的底部設(shè)置有濾網(wǎng)，截留板設(shè)置于上下兩個安裝板之間，安裝板位于截留斗的上方，截留板傾斜設(shè)置，位于下方的安裝板的底部設(shè)置有截留體，截留體延伸至截留斗的內(nèi)部，且與截留斗之間留有間隙。
優(yōu)選地，截留體的內(nèi)壁具有用于截留污泥的斜面。
優(yōu)選地，濾網(wǎng)呈圓錐狀。
優(yōu)選地，懸浮填料包括第一半球骨架、第二半球骨架、空心存儲柱、包衣膜、碳源、以及載體，第一半球骨架和第二半球骨架卡合形成球狀骨架，第一半球骨架和第二半球骨架的內(nèi)壁均固定有空心存儲柱，碳源填充在空心存儲柱內(nèi)，空心存儲柱的側(cè)壁開設(shè)有多個緩釋孔，包衣膜將緩釋孔封閉，載體套設(shè)在空心存儲柱上，且至少將其中一個緩釋孔包圍在內(nèi)。
優(yōu)選地，當?shù)谝话肭蚬羌芎偷诙肭蚬羌芸ê蠒r，第一半球骨架的空心存儲柱與第二半球骨架的空心存儲柱相抵，空心存儲柱包括豎直設(shè)置的第一柱體和環(huán)繞第一柱體設(shè)置的第二柱體，第二柱體向內(nèi)傾斜設(shè)置。
優(yōu)選地，載體為AQUAPOROUSGEL載體，呈立方體狀，且中部開設(shè)有用于空心存儲柱穿過的通孔，體積膨脹率為172％-208％，比表面積＞4000m2/m3，密度為0.95g/L-0.97g/L，SS附著量10-12g/g載體。
優(yōu)選地，填料區(qū)包括連通的第一區(qū)和第二區(qū)，所第一區(qū)內(nèi)設(shè)置有顆粒填料，顆粒填料的上部設(shè)置有回填污泥層，懸浮填料設(shè)置于第二區(qū)內(nèi)，回填污泥層上和第二區(qū)的上部均種植有水生植物。
優(yōu)選地，第二區(qū)內(nèi)設(shè)置有微生物增效裝置。
優(yōu)選地，池體的頂部安裝有透光罩，透光罩的內(nèi)部安裝紫外燈和臭氧發(fā)生器。
優(yōu)選地，還包括曝氣設(shè)備，曝氣設(shè)備的曝氣端延伸至第二區(qū)內(nèi)的底部，曝氣設(shè)備的曝氣端為微孔曝氣盤。
本發(fā)明的有益效果為：
1、通過載體為呈墻體構(gòu)造的海綿狀多孔凝膠的懸浮填料，提高生化池負荷，為不同的微生物提高厭氧、缺氧和好氧等相適應(yīng)的生存環(huán)境，提高系統(tǒng)微生物的質(zhì)與量，進而提高活性污泥濃度，提高硝化效率，減少占地，并結(jié)合截留裝置對活性污泥和懸浮填料進行截留，能夠達成活性污泥的富集，活性污泥濃度可以達到8000-10000ppm，不需要污泥回流�？氨�MBR工藝，但又不需要配套安裝膜。SS、CODCr和BOD5去除率高，脫氮除磷效果好，并且能夠同時形成厭氧、缺氧和好氧等不同的微生物生存環(huán)境，在同一個反應(yīng)器中發(fā)生生化氧化、反硝化、硝化、厭氧氨氧化、短程硝化反硝化多種反應(yīng)模式。
2、采用AQUAPOROUSGEL載體，具有親水性好、微生物附著快的特點，由于其墻體構(gòu)造，使其比表面積較常規(guī)海綿載體增大6倍以上，附著的微生物種類多、濃度高，泥齡并不受系統(tǒng)總的HRT的影響。
3、過濾網(wǎng)的設(shè)置避免懸浮填料流失，部分未被濾網(wǎng)截留住的污泥隨水進入截留斗內(nèi)，首先水只能通過截留體和截留斗之間的間隙穿過，而在這個過程中，大部分水被截留體截留，進而使得污泥被截留體截留，殘余未被截留體截留的污泥隨水從相鄰的兩個截留板之間的間隙穿過，在這過程中，由于截留板呈傾斜設(shè)置，進一步對水中污泥進行截留，如此，通過濾網(wǎng)、截留斗、截留板進行三次截留，有效實現(xiàn)清水和污泥的分離。
4、濾網(wǎng)呈圓錐狀，避免污泥堆積堵塞，并且避免懸浮填料擋柱濾網(wǎng)。
5、通過將載體套設(shè)在空心存儲柱上，使得載體在球狀骨架內(nèi)立體分布，不會堆積于一處，提高微生物附著的均勻度和全面性。通過在空心存儲柱內(nèi)填充碳源，結(jié)合包衣膜的設(shè)置，通過包衣膜起到緩釋作用，隨時間推移，包衣膜逐漸脫落，進行碳源緩釋，從載體內(nèi)部和載體外部進行雙重逐步提供有機物，更有利于附著的微生物生長和富集，提高處理效率。
6、第一半球骨架的空心存儲柱與第二半球骨架的空心存儲柱相抵，避免載體脫落，空心存儲柱包括豎直設(shè)置的第一柱體和環(huán)繞第一柱體設(shè)置的第二柱體，第二柱體向內(nèi)傾斜設(shè)置，如此設(shè)置在有限的空間內(nèi)部署更多的載體，大大提高微生物附著量。
7、通過顆粒填料的設(shè)置，進一步提高生化池負荷，為不同的微生物提高厭氧、缺氧和好氧等相適應(yīng)的生存環(huán)境。
8、因為設(shè)置透光罩，防止臭氣外溢，并安裝紫外燈和臭氧發(fā)生器燈除臭，所以不需要另外設(shè)計附屬的污水除臭系統(tǒng)。
9、微孔曝氣盤所產(chǎn)生的氣泡小，氣相比表面積大，傳質(zhì)面積大，傳質(zhì)效果好。由于本高負荷生物膜反應(yīng)器的壓頭損失比傳統(tǒng)流化床的壓頭小，所以，消耗低。而曝氣設(shè)備的鼓風(fēng)的動力消耗是好氧處理法主要的能量消耗，所以，高負荷生物膜反應(yīng)器這種對氣量的要求又構(gòu)成了它的經(jīng)濟性。
10、通過截留裝置截留下來的污泥不需要回流至前序工段，可取部分脫水污泥作為回填至顆粒填料上方形成回填污泥層，高效利用。
（發(fā)明人：崔秀文;黃藝武;張?zhí)煊睿?/span>
