一種新型固定化微生物生化沉淀一體化反應器的制造方法
【專利摘要】一種新型固定化微生物生化沉淀一體化反應器，含有攪拌器、懸浮填料、固定填料、折流隔板、好氧區(qū)擋板、沉淀區(qū)擋板、出水堰、出水槽、出水井、出水管、刮泥機、硝化液回流器、存泥區(qū)、污泥回流器、進水管、厭氧生化反應區(qū)、缺氧生化反應區(qū)、好氧生化反應區(qū)、輻流沉淀區(qū)和曝氣系統(tǒng)。該反應器采用同心圓型式池型，設計合理、結(jié)構(gòu)緊湊，將厭氧、缺氧、好氧處理聯(lián)合應用，并結(jié)合了固定化微生物技術，強化了特征污染物的降解與去除，提高了生化處理效率，具有處理效率高、沉淀效果好、能耗低、投資運行費用低的特點，節(jié)省了占地面積，提高了經(jīng)濟效益。本發(fā)明提供的反應器適用于生活污水和工業(yè)廢水的處理，特別是含難降解污染物的工業(yè)廢水的處理。
【專利說明】一種新型固定化微生物生化沉淀一體化反應器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于污水處理領域，涉及一種污水處理反應器，特別是一種新型固定化微生物生化沉淀一體化反應器。
【背景技術】
[0002]近年來，技術人員逐漸意識到將生化處理單元和物化處理單元一體化、設備化，可以大大減少基建和管路設備投資，是一種經(jīng)濟、高效、占地省的工藝要求，因此生化處理和沉淀澄清一體化處理反應器的研制已成為污水處理反應器發(fā)展的必然趨勢。
[0003]自70年代中期采用固定化細胞技術處理含氰廢水以來，國內(nèi)外學者在固定化微生物處理各類廢水方面作了大量的研究。固定化微生物技術是指將酶、微生物細胞、動植物細胞、細胞器等生物催化劑用物理或化學方法限制或定位在某一特定空間，保留其部分催化活性，能被重復和連續(xù)使用的一種方法。固定化微生物技術的發(fā)展和應用也給污水處理反應器生化效率的提高創(chuàng)造了空間。
[0004]目前市場上現(xiàn)有的生化處理和沉淀澄清一體化處理反應器采取了各種各樣的型式，其中同心圓型式比較新穎。同心圓型式打破了常規(guī)的矩形反應器的型式，有著自身獨特的一些特點。中國專利CN201020631729.6 一種一體化污水處理沉淀組合反應器，厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)沒有相對獨立，其中的微生物也沒有相對的分相，采取的是斜板沉淀，沉淀效果不是很好；中國專利ZL200510057464.7 一體化多級生物膜法污水處理設備，該發(fā)明所述池體由四級同心圓組成 ，其中外環(huán)由隔板分為不同的反應區(qū)，好氧厭氧交替運行，厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)沒有獨占同心圓的一環(huán)，未實現(xiàn)同心圓型式的功能與向外環(huán)水力負荷依次變小和布水均勻化的特點，將沉淀區(qū)放在內(nèi)環(huán)與其所需容積最大的要求不相符合。以上專利也沒有對微生物進行固定化的強化，因而生化處理效率不高。
[0005]為了解決上述問題，科研單位和企業(yè)科技人員在不斷地研究、探索、改進現(xiàn)有的生化處理和沉淀澄清一體化處理反應器，希望能設計出一種生化效率高、沉淀效果佳的一體化反應器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服以上不足，提供一種固定化微生物生化沉淀一體化反應器。該反應器采用同心圓型式池型，設計合理、結(jié)構(gòu)緊湊，將厭氧、缺氧、好氧處理聯(lián)合應用，在厭氧、缺氧、好氧區(qū)均采用固定化微生物技術，強化生化處理，具有生化處理效率高、沉淀效果好、能耗低、投資運行費用低的特點，節(jié)省了占地面積，提高了經(jīng)濟效益。
[0007]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種新型固定化微生物生化沉淀一體化反應器，含有攪拌器、固定填料、懸浮填料、折流隔板、好氧區(qū)擋板、沉淀區(qū)擋板、出水堰、出水槽、出水井、出水管、刮泥機、硝化液回流器、存泥區(qū)、污泥回流器、進水管、厭氧生化反應區(qū)、缺氧生化反應區(qū)、好氧生化反應區(qū)、輻流沉淀區(qū)、曝氣系統(tǒng)，其特征是:反應器的厭氧生化反應區(qū)、缺氧生化反應區(qū)、好氧生化反應區(qū)、輻流沉淀區(qū)依次向外，整體呈同心圓型；輻流沉淀區(qū)的四周設有出水堰，出水堰的外側(cè)設有出水槽，出水槽的一側(cè)設有出水井，出水井的右下方設有出水管；厭氧生化反應區(qū)設有攪拌器和懸浮填料，在填料上固定降解特征污染物的優(yōu)勢厭氧微生物，缺氧生化反應區(qū)設有折流隔板和懸浮填料，在填料上固定降解特征污染物的優(yōu)勢兼性微生物，好氧生化反應區(qū)設有好氧區(qū)擋板、固定填料和懸浮填料，在填料上固定降解特征污染物的優(yōu)勢好氧微生物，好氧生化反應區(qū)下部設置曝氣系統(tǒng)，輻流沉淀區(qū)設有沉淀區(qū)擋板，缺氧生化反應區(qū)和好氧生化反應區(qū)之間設有硝化液回流器；反應器的底部設有存泥區(qū)，存泥區(qū)設有刮泥機，下方設有進水管，進水管的旁邊設有污泥回流器，組成了一種新型固定化微生物生化沉淀一體化反應器。
[0008]優(yōu)選的，所述的懸浮填料，其特征是采用海藻酸鈉、殼聚糖、活性炭等為材料制備的微膠囊，將優(yōu)勢微生物菌群包埋在微膠囊中進行固定，通過攪拌器和水力流動使微膠囊呈懸浮狀態(tài)。
[0009]優(yōu)選的，所述的固定填料，其特征是掛膜填料，將優(yōu)勢微生物菌群在固定懸掛的纖維團上進行固定。
[0010]技術方案中所述的特征污染物，是指污水中存在的難以生物降解的有機污染物，如工業(yè)廢水中常見的有機氯化物。
[0011]本發(fā)明采用的技術原理是:該反應器采用同心圓型式，池型統(tǒng)一、占地面積節(jié)省、投資運行費用低。其中內(nèi)圈為厭氧生化反應區(qū)，靠內(nèi)中圈為缺氧生化反應區(qū)，靠外中圈為好氧生化反應區(qū)、外圈為輻流沉淀區(qū)。在厭氧生化反應區(qū)設有攪拌反應器、懸浮填料，廢水進入?yún)捬跎磻獏^(qū)與厭氧污泥混合，攪拌反應器優(yōu)先選用攪拌速度為100轉(zhuǎn)/分，將廢水與污泥強化混合，在懸浮填料上固定降解特征污染物的優(yōu)勢厭氧微生物，對難降解有機物進行厭氧水解酸化，以利于回流沉淀污泥除磷。厭氧生化反應區(qū)水力停留時間4~12h。缺氧生化反應區(qū)設有水下推進器，葉輪速度優(yōu)先選用120轉(zhuǎn)/分，使得泥水混合形成折流進水與側(cè)面環(huán)向推流綜合的混合流，在懸浮填料上固定降解特征污染物的優(yōu)勢兼性微生物，對難降解有機物進行進一步降解。缺氧生化反應區(qū)和好氧生化反應區(qū)之間設有硝化液回流器，硝化液回流至缺氧生化反應區(qū)以利于脫氮。好氧生化反應區(qū)設有曝氣系統(tǒng)，缺氧生化反應區(qū)出水折流進好氧生化反應區(qū)，`好氧生化反應區(qū)設有固定填料和懸浮填料，在填料上固定降解特征污染物的優(yōu)勢好氧微生物，好氧污泥與進水完全混合，進行好氧處理，去除污水中大部分COD和氨氮，并充分吸附磷，磷通過沉淀區(qū)剩余污泥的排放實現(xiàn)去除。
[0012]懸浮填料是采用海藻酸鈉、殼聚糖、活性炭等為材料制備的微膠囊，將優(yōu)勢微生物菌群包埋在其中進行固定，通過攪拌器和水力流動使微膠囊呈懸浮狀態(tài)。固定填料，即掛膜填料，將優(yōu)勢微生物菌群在固定懸掛的纖維團上進行固定。厭氧、缺氧、好氧處理聯(lián)合應用，在厭氧、缺氧、好氧區(qū)均采用固定化微生物技術，強化生化處理，提高了生化處理效率。
[0013]厭氧生化反應區(qū)、缺氧生化反應區(qū)和好氧生化反應區(qū)水力停留時間的比值為1:1: 2~4。若使用本反應器處理生活污水三個反應區(qū)水力停留時間的比值為1:1: 3~4，若使用本反應器處理工業(yè)廢水三個反應區(qū)水力停留時間的比值為1:1:2。生化反應出水進入輻流沉淀區(qū)，進行泥水分離，經(jīng)出水系統(tǒng)出水。各生化區(qū)之間采用折流式進出水，將厭氧、缺氧和好氧的微生物相對隔離，各生化區(qū)進水沿圓形呈輻射向外，布水均勻，下一區(qū)的起始端處理負荷相對廊道式較?。桓魃瘏^(qū)采取不同方式進行混合，形成生化反應總體上的推流和各反應區(qū)內(nèi)的混合流，將厭氧、缺氧、好氧處理聯(lián)合應用，具有處理效率高、能耗低、投資運行費用低的特點。根據(jù)厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)水力停留時間的比值，按照所需容積的大小將厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)由內(nèi)向外依次環(huán)繞，將所需容積最大的輻流沉淀池放在最外圈，采用周邊進水周邊出水的方式，使其具有很好的沉淀效果，提高了沉淀效率和出水水質(zhì)。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
[0015](I)該反應器采用同心圓型式池型，設計合理、結(jié)構(gòu)緊湊、簡單實用，將厭氧、缺氧、好氧處理聯(lián)合應用，具有處理效率高、沉淀效果好、能耗低、投資運行費用低的特點，節(jié)省了占地面積，提高了經(jīng)濟效益；
[0016](2)本發(fā)明的厭氧生化反應區(qū)、缺氧生化反應區(qū)和好氧生化反應區(qū)均有微囊化的懸浮填料，固定有篩選培養(yǎng)的處理特征污染物的優(yōu)勢微生物，從而強化了特征污染物的降解與去除，好氧生化反應區(qū)還設有掛膜填料，強化生物處理作用，提高生化處理效率。
[0017]本發(fā)明提供的反應器適用于生活污水和工業(yè)廢水的處理，特別是含特征污染物的工業(yè)廢水的處理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面是結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步描述:
[0019]圖1是一種新型固定化微生物生化沉淀一體化反應器的剖面圖，
[0020]圖2是一種新型固定化微生物生化沉淀一體化反應器的平面圖。 [0021]在圖1、2中:攪拌器1、懸浮填料2、折流隔板3、好氧區(qū)擋板4、沉淀區(qū)擋板5、出水堰6、出水槽7、出水井8、出水管9、刮泥機10、硝化液回流器11、存泥區(qū)12、污泥回流器13、進水管14、厭氧生化反應區(qū)15、缺氧生化反應區(qū)16、好氧生化反應區(qū)17、輻流沉淀區(qū)18、曝氣系統(tǒng)19、固定填料20。
【具體實施方式】
[0022]在圖1、2中:該反應器的厭氧生化反應區(qū)15、缺氧生化反應區(qū)16、好氧生化反應區(qū)17、輻流沉淀區(qū)18依次向外，整體呈同心圓型；輻流沉淀區(qū)18四周設有出水堰6，出水堰6的外側(cè)設有出水槽7，出水槽7的一側(cè)設有出水井8，出水井8的右下方設有出水管9 ;厭氧生化反應區(qū)15設有攪拌器1、懸浮填料2，缺氧生化反應區(qū)16設有折流隔板2、懸浮填料2，好氧生化反應區(qū)17設有好氧區(qū)擋板4、懸浮填料2、曝氣系統(tǒng)19、固定填料20，輻流沉淀區(qū)18設有沉淀區(qū)擋板5，缺氧生化反應區(qū)16和好氧生化反應區(qū)17之間設有硝化液回流器11 ;反應器的底部設有存泥區(qū)12，存泥區(qū)12設有刮泥機10，下方設有進水管14，進水管14的旁邊設有污泥回流器13，組成了一種新型固定化微生物生化沉淀一體化反應器。
[0023]該反應器采用同心圓型式，池型統(tǒng)一、占地面積節(jié)省、投資運行費用低。其中內(nèi)圈為厭氧生化反應區(qū)15，靠內(nèi)中圈為缺氧生化反應區(qū)16，靠外中圈為好氧生化反應區(qū)17、外圈為輻流沉淀區(qū)18。在厭氧生化反應區(qū)15設有攪拌器1、懸浮填料2，廢水進入?yún)捬跎磻獏^(qū)15與厭氧污泥混合，攪拌器I優(yōu)先選用攪拌速度為100轉(zhuǎn)/分，將廢水與污泥強化混合，在懸浮填料上固定降解特征污染物的優(yōu)勢厭氧微生物，對難降解有機物進行厭氧水解酸化，以利于回流沉淀污泥除磷。厭氧生化反應區(qū)15水力停留時間4~12h。缺氧生化反應區(qū)16設有水下推進器，葉輪速度優(yōu)先選用120轉(zhuǎn)/分，使得泥水混合形成折流進水與側(cè)面環(huán)向推流綜合的混合流。在懸浮填料上固定降解特征污染物的優(yōu)勢兼性微生物，對難降解有機物進行進一步降解。缺氧生化反應區(qū)16和好氧生化反應區(qū)17之間設有硝化液回流器11，硝化液回流至缺氧生化反應區(qū)以利于脫氮。好氧生化反應區(qū)17設有好氧區(qū)擋板4、懸浮填料2、曝氣系統(tǒng)19、固定填料20，缺氧生化反應區(qū)16出水折流進好氧生化反應區(qū)17，好氧污泥與進水完全混合，在填料上固定降解特征污染物的優(yōu)勢好氧微生物，進行好氧處理。懸浮填料是采用海藻酸鈉、殼聚糖、活性炭等為材料制備的微膠囊，將優(yōu)勢微生物菌群包埋在其中進行固定，通過攪拌器和水力流動使微膠囊呈懸浮狀態(tài)。固定填料采用掛膜填料，將優(yōu)勢微生物菌群在固定懸掛的纖維團上進行固定。
[0024]厭氧生化反應區(qū)15、缺氧生化反應區(qū)16和好氧生化反應區(qū)17水力停留時間的比值為1:1: 2~4。若使用本反應器處理生活污水三個反應區(qū)水力停留時間的比值為1:1: 3~4，若使用本反應器處理工業(yè)廢水三個反應區(qū)水力停留時間的比值為1:1:2。生化反應出水進入輻流沉淀區(qū)18，進行泥水分離，經(jīng)出水系統(tǒng)出水。各生化區(qū)之間采用折流式進出水，將厭氧、缺氧和好氧的微生物相對隔離，各生化區(qū)進水沿圓形呈輻射向外，布水均勻，下一區(qū)的起始端處理負荷相對廊道式較小；各生化區(qū)采取不同方式進行混合，形成生化反應總體上的推流和各反應區(qū)內(nèi)的混合流，將厭氧、缺氧、好氧處理聯(lián)合應用，具有處理效率高、能耗低、投資運行費用低的特點。根據(jù)厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)水力停留時間的比值，按照所需容積的大小將厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)由內(nèi)向外依次環(huán)繞，將所需容積最大的輻流沉淀池放在最外圈，采用周邊進水周邊出水的方式，使其具有很好的沉淀效果，提高了沉淀效率和出水 水質(zhì)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型固定化微生物生化沉淀一體化反應器，含有攪拌器、固定填料、懸浮填料、折流隔板、好氧區(qū)擋板、沉淀區(qū)擋板、出水堰、出水槽、出水井、出水管、刮泥機、硝化液回流器、存泥區(qū)、污泥回流器、進水管、厭氧生化反應區(qū)、缺氧生化反應區(qū)、好氧生化反應區(qū)、輻流沉淀區(qū)、曝氣系統(tǒng)，其特征在于:反應器的厭氧生化反應區(qū)、缺氧生化反應區(qū)、好氧生化反應區(qū)、輻流沉淀區(qū)依次向外，整體呈同心圓型；輻流沉淀區(qū)的四周設有出水堰，出水堰的外側(cè)設有出水槽，出水槽的一側(cè)設有出水井，出水井的右下方設有出水管；厭氧生化反應區(qū)設有攪拌器和懸浮填料，在填料上固定降解特征污染物的優(yōu)勢厭氧微生物，缺氧生化反應區(qū)設有折流隔板和懸浮填料，在填料上固定降解特征污染物的優(yōu)勢兼性微生物，好氧生化反應區(qū)設有好氧區(qū)擋板、固定填料和懸浮填料，在填料上固定降解特征污染物的優(yōu)勢好氧微生物，好氧生化反應區(qū)下部設置曝氣系統(tǒng)，輻流沉淀區(qū)設有沉淀區(qū)擋板，缺氧生化反應區(qū)和好氧生化反應區(qū)之間設有硝化液回流器；反應器的底部設有存泥區(qū)，存泥區(qū)設有刮泥機，下方設有進水管，進水管的旁邊設有污泥回流器，組成了一種新型固定化微生物生化沉淀一體化反應器。
2.如權(quán)利要求1所述的反應器，其特征在于:所述的懸浮填料，是采用海藻酸鈉、殼聚糖、活性炭等為材料制備的微膠囊，將優(yōu)勢微生物菌群包埋在微膠囊中進行固定，通過攪拌器和水力流動使微膠囊呈懸浮狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的反應器，其特征在于:所述的固定填料，其特征是采用掛膜填料，將優(yōu)勢微生物菌群在固定懸掛的纖維團上進行固定。
4.如權(quán)利要求1所述的反應器，其特征在于:所述的特征污染物，是污水中存在的難以生物降解的有機污染物，如工業(yè)廢水中常見的有機氯化物。
【文檔編號】C02F3/30GK103755023SQ201310680790
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】金建祥, 陳天明, 楊百忍, 沈丹, 韓香云, 張紅梅, 毛嘉盛, 韓健, 濮穎, 唐俊峰 申請人:鹽城工學院