一種新型固定化微生物生化沉淀一體化反應(yīng)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(yīng)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(jī)、硝化液回流器、存泥區(qū)、污泥回流器、進(jìn)水管、厭氧生化反應(yīng)區(qū)、缺氧生化反應(yīng)區(qū)、好氧生化反應(yīng)區(qū)、輻流沉淀區(qū)和曝氣系統(tǒng)。該反應(yīng)器采用同心圓型式池型，設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)緊湊，將厭氧、缺氧、好氧處理聯(lián)合應(yīng)用，并結(jié)合了固定化微生物技術(shù)，強(qiáng)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(yùn)行費(fèi)用低的特點(diǎn)，節(jié)省了占地面積，提高了經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明提供的反應(yīng)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(shuō)明】一種新型固定化微生物生化沉淀一體化反應(yīng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，涉及一種污水處理反應(yīng)器，特別是一種新型固定化微生物生化沉淀一體化反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，技術(shù)人員逐漸意識(shí)到將生化處理單元和物化處理單元一體化、設(shè)備化，可以大大減少基建和管路設(shè)備投資，是一種經(jīng)濟(jì)、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(yīng)器的研制已成為污水處理反應(yīng)器發(fā)展的必然趨勢(shì)。
[0003]自70年代中期采用固定化細(xì)胞技術(shù)處理含氰廢水以來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)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(shù)是指將酶、微生物細(xì)胞、動(dòng)植物細(xì)胞、細(xì)胞器等生物催化劑用物理或化學(xué)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(fù)和連續(xù)使用的一種方法。固定化微生物技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用也給污水處理反應(yīng)器生化效率的提高創(chuàng)造了空間。
[0004]目前市場(chǎng)上現(xiàn)有的生化處理和沉淀澄清一體化處理反應(yīng)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(yīng)器的型式，有著自身獨(dú)特的一些特點(diǎn)。中國(guó)專利CN201020631729.6 一種一體化污水處理沉淀組合反應(yīng)器，厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)沒(méi)有相對(duì)獨(dú)立，其中的微生物也沒(méi)有相對(duì)的分相，采取的是斜板沉淀，沉淀效果不是很好；中國(guó)專利ZL200510057464.7 一體化多級(jí)生物膜法污水處理設(shè)備，該發(fā)明所述池體由四級(jí)同心圓組成 ，其中外環(huán)由隔板分為不同的反應(yīng)區(qū)，好氧厭氧交替運(yùn)行，厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)沒(méi)有獨(dú)占同心圓的一環(huán)，未實(shí)現(xiàn)同心圓型式的功能與向外環(huán)水力負(fù)荷依次變小和布水均勻化的特點(diǎn)，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(méi)有對(duì)微生物進(jìn)行固定化的強(qiáng)化，因而生化處理效率不高。
[0005]為了解決上述問(wèn)題，科研單位和企業(yè)科技人員在不斷地研究、探索、改進(jìn)現(xiàn)有的生化處理和沉淀澄清一體化處理反應(yīng)器，希望能設(shè)計(jì)出一種生化效率高、沉淀效果佳的一體化反應(yīng)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(yīng)器。該反應(yīng)器采用同心圓型式池型，設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)緊湊，將厭氧、缺氧、好氧處理聯(lián)合應(yīng)用，在厭氧、缺氧、好氧區(qū)均采用固定化微生物技術(shù)，強(qiáng)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(yùn)行費(fèi)用低的特點(diǎn)，節(jié)省了占地面積，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種新型固定化微生物生化沉淀一體化反應(yīng)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(jī)、硝化液回流器、存泥區(qū)、污泥回流器、進(jìn)水管、厭氧生化反應(yīng)區(qū)、缺氧生化反應(yīng)區(qū)、好氧生化反應(yīng)區(qū)、輻流沉淀區(qū)、曝氣系統(tǒng)，其特征是:反應(yīng)器的厭氧生化反應(yīng)區(qū)、缺氧生化反應(yīng)區(qū)、好氧生化反應(yīng)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(shè)有出水堰，出水堰的外側(cè)設(shè)有出水槽，出水槽的一側(cè)設(shè)有出水井，出水井的右下方設(shè)有出水管；厭氧生化反應(yīng)區(qū)設(shè)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(shì)厭氧微生物，缺氧生化反應(yīng)區(qū)設(shè)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(shì)兼性微生物，好氧生化反應(yīng)區(qū)設(shè)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(shì)好氧微生物，好氧生化反應(yīng)區(qū)下部設(shè)置曝氣系統(tǒng)，輻流沉淀區(qū)設(shè)有沉淀區(qū)擋板，缺氧生化反應(yīng)區(qū)和好氧生化反應(yīng)區(qū)之間設(shè)有硝化液回流器；反應(yīng)器的底部設(shè)有存泥區(qū)，存泥區(qū)設(shè)有刮泥機(jī)，下方設(shè)有進(jìn)水管，進(jìn)水管的旁邊設(shè)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(yīng)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(shì)微生物菌群包埋在微膠囊中進(jìn)行固定，通過(guò)攪拌器和水力流動(dòng)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(shì)微生物菌群在固定懸掛的纖維團(tuán)上進(jìn)行固定。
[0010]技術(shù)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(jī)污染物，如工業(yè)廢水中常見(jiàn)的有機(jī)氯化物。
[0011]本發(fā)明采用的技術(shù)原理是:該反應(yīng)器采用同心圓型式，池型統(tǒng)一、占地面積節(jié)省、投資運(yùn)行費(fèi)用低。其中內(nèi)圈為厭氧生化反應(yīng)區(qū)，靠?jī)?nèi)中圈為缺氧生化反應(yīng)區(qū)，靠外中圈為好氧生化反應(yīng)區(qū)、外圈為輻流沉淀區(qū)。在厭氧生化反應(yīng)區(qū)設(shè)有攪拌反應(yīng)器、懸浮填料，廢水進(jìn)入?yún)捬跎磻?yīng)區(qū)與厭氧污泥混合，攪拌反應(yīng)器優(yōu)先選用攪拌速度為100轉(zhuǎn)/分，將廢水與污泥強(qiáng)化混合，在懸浮填料上固定降解特征污染物的優(yōu)勢(shì)厭氧微生物，對(duì)難降解有機(jī)物進(jìn)行厭氧水解酸化，以利于回流沉淀污泥除磷。厭氧生化反應(yīng)區(qū)水力停留時(shí)間4~12h。缺氧生化反應(yīng)區(qū)設(shè)有水下推進(jìn)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(jìn)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(shì)兼性微生物，對(duì)難降解有機(jī)物進(jìn)行進(jìn)一步降解。缺氧生化反應(yīng)區(qū)和好氧生化反應(yīng)區(qū)之間設(shè)有硝化液回流器，硝化液回流至缺氧生化反應(yīng)區(qū)以利于脫氮。好氧生化反應(yīng)區(qū)設(shè)有曝氣系統(tǒng)，缺氧生化反應(yīng)區(qū)出水折流進(jìn)好氧生化反應(yīng)區(qū)，`好氧生化反應(yīng)區(qū)設(shè)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(shì)好氧微生物，好氧污泥與進(jìn)水完全混合，進(jìn)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(guò)沉淀區(qū)剩余污泥的排放實(shí)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(shì)微生物菌群包埋在其中進(jìn)行固定，通過(guò)攪拌器和水力流動(dòng)使微膠囊呈懸浮狀態(tài)。固定填料，即掛膜填料，將優(yōu)勢(shì)微生物菌群在固定懸掛的纖維團(tuán)上進(jìn)行固定。厭氧、缺氧、好氧處理聯(lián)合應(yīng)用，在厭氧、缺氧、好氧區(qū)均采用固定化微生物技術(shù)，強(qiáng)化生化處理，提高了生化處理效率。
[0013]厭氧生化反應(yīng)區(qū)、缺氧生化反應(yīng)區(qū)和好氧生化反應(yīng)區(qū)水力停留時(shí)間的比值為1:1: 2~4。若使用本反應(yīng)器處理生活污水三個(gè)反應(yīng)區(qū)水力停留時(shí)間的比值為1:1: 3~4，若使用本反應(yīng)器處理工業(yè)廢水三個(gè)反應(yīng)區(qū)水力停留時(shí)間的比值為1:1:2。生化反應(yīng)出水進(jìn)入輻流沉淀區(qū)，進(jìn)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(jìn)出水，將厭氧、缺氧和好氧的微生物相對(duì)隔離，各生化區(qū)進(jìn)水沿圓形呈輻射向外，布水均勻，下一區(qū)的起始端處理負(fù)荷相對(duì)廊道式較小；各生化區(qū)采取不同方式進(jìn)行混合，形成生化反應(yīng)總體上的推流和各反應(yīng)區(qū)內(nèi)的混合流，將厭氧、缺氧、好氧處理聯(lián)合應(yīng)用，具有處理效率高、能耗低、投資運(yùn)行費(fèi)用低的特點(diǎn)。根據(jù)厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)水力停留時(shí)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(jìn)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(yīng)器采用同心圓型式池型，設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單實(shí)用，將厭氧、缺氧、好氧處理聯(lián)合應(yīng)用，具有處理效率高、沉淀效果好、能耗低、投資運(yùn)行費(fèi)用低的特點(diǎn)，節(jié)省了占地面積，提高了經(jīng)濟(jì)效益；
[0016](2)本發(fā)明的厭氧生化反應(yīng)區(qū)、缺氧生化反應(yīng)區(qū)和好氧生化反應(yīng)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(shì)微生物，從而強(qiáng)化了特征污染物的降解與去除，好氧生化反應(yīng)區(qū)還設(shè)有掛膜填料，強(qiáng)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(yīng)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(shuō)明】
[0018]下面是結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)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(yīng)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(yīng)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(jī)10、硝化液回流器11、存泥區(qū)12、污泥回流器13、進(jìn)水管14、厭氧生化反應(yīng)區(qū)15、缺氧生化反應(yīng)區(qū)16、好氧生化反應(yīng)區(qū)17、輻流沉淀區(qū)18、曝氣系統(tǒng)19、固定填料20。
【具體實(shí)施方式】
[0022]在圖1、2中:該反應(yīng)器的厭氧生化反應(yīng)區(qū)15、缺氧生化反應(yīng)區(qū)16、好氧生化反應(yīng)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(shè)有出水堰6，出水堰6的外側(cè)設(shè)有出水槽7，出水槽7的一側(cè)設(shè)有出水井8，出水井8的右下方設(shè)有出水管9 ;厭氧生化反應(yīng)區(qū)15設(shè)有攪拌器1、懸浮填料2，缺氧生化反應(yīng)區(qū)16設(shè)有折流隔板2、懸浮填料2，好氧生化反應(yīng)區(qū)17設(shè)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(shè)有沉淀區(qū)擋板5，缺氧生化反應(yīng)區(qū)16和好氧生化反應(yīng)區(qū)17之間設(shè)有硝化液回流器11 ;反應(yīng)器的底部設(shè)有存泥區(qū)12，存泥區(qū)12設(shè)有刮泥機(jī)10，下方設(shè)有進(jìn)水管14，進(jìn)水管14的旁邊設(shè)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(yīng)器。
[0023]該反應(yīng)器采用同心圓型式，池型統(tǒng)一、占地面積節(jié)省、投資運(yùn)行費(fèi)用低。其中內(nèi)圈為厭氧生化反應(yīng)區(qū)15，靠?jī)?nèi)中圈為缺氧生化反應(yīng)區(qū)16，靠外中圈為好氧生化反應(yīng)區(qū)17、外圈為輻流沉淀區(qū)18。在厭氧生化反應(yīng)區(qū)15設(shè)有攪拌器1、懸浮填料2，廢水進(jìn)入?yún)捬跎磻?yīng)區(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(qiáng)化混合，在懸浮填料上固定降解特征污染物的優(yōu)勢(shì)厭氧微生物，對(duì)難降解有機(jī)物進(jìn)行厭氧水解酸化，以利于回流沉淀污泥除磷。厭氧生化反應(yīng)區(qū)15水力停留時(shí)間4~12h。缺氧生化反應(yīng)區(qū)16設(shè)有水下推進(jìn)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(jìn)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(shì)兼性微生物，對(duì)難降解有機(jī)物進(jìn)行進(jìn)一步降解。缺氧生化反應(yīng)區(qū)16和好氧生化反應(yīng)區(qū)17之間設(shè)有硝化液回流器11，硝化液回流至缺氧生化反應(yīng)區(qū)以利于脫氮。好氧生化反應(yīng)區(qū)17設(shè)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(yīng)區(qū)16出水折流進(jìn)好氧生化反應(yīng)區(qū)17，好氧污泥與進(jìn)水完全混合，在填料上固定降解特征污染物的優(yōu)勢(shì)好氧微生物，進(jìn)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(shì)微生物菌群包埋在其中進(jìn)行固定，通過(guò)攪拌器和水力流動(dòng)使微膠囊呈懸浮狀態(tài)。固定填料采用掛膜填料，將優(yōu)勢(shì)微生物菌群在固定懸掛的纖維團(tuán)上進(jìn)行固定。
[0024]厭氧生化反應(yīng)區(qū)15、缺氧生化反應(yīng)區(qū)16和好氧生化反應(yīng)區(qū)17水力停留時(shí)間的比值為1:1: 2~4。若使用本反應(yīng)器處理生活污水三個(gè)反應(yīng)區(qū)水力停留時(shí)間的比值為1:1: 3~4，若使用本反應(yīng)器處理工業(yè)廢水三個(gè)反應(yīng)區(qū)水力停留時(shí)間的比值為1:1:2。生化反應(yīng)出水進(jìn)入輻流沉淀區(qū)18，進(jìn)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(jìn)出水，將厭氧、缺氧和好氧的微生物相對(duì)隔離，各生化區(qū)進(jìn)水沿圓形呈輻射向外，布水均勻，下一區(qū)的起始端處理負(fù)荷相對(duì)廊道式較?。桓魃瘏^(qū)采取不同方式進(jìn)行混合，形成生化反應(yīng)總體上的推流和各反應(yīng)區(qū)內(nèi)的混合流，將厭氧、缺氧、好氧處理聯(lián)合應(yīng)用，具有處理效率高、能耗低、投資運(yùn)行費(fèi)用低的特點(diǎn)。根據(jù)厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)水力停留時(shí)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(jìn)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(yīng)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(jī)、硝化液回流器、存泥區(qū)、污泥回流器、進(jìn)水管、厭氧生化反應(yīng)區(qū)、缺氧生化反應(yīng)區(qū)、好氧生化反應(yīng)區(qū)、輻流沉淀區(qū)、曝氣系統(tǒng)，其特征在于:反應(yīng)器的厭氧生化反應(yīng)區(qū)、缺氧生化反應(yīng)區(qū)、好氧生化反應(yīng)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(shè)有出水堰，出水堰的外側(cè)設(shè)有出水槽，出水槽的一側(cè)設(shè)有出水井，出水井的右下方設(shè)有出水管；厭氧生化反應(yīng)區(qū)設(shè)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(shì)厭氧微生物，缺氧生化反應(yīng)區(qū)設(shè)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(shì)兼性微生物，好氧生化反應(yīng)區(qū)設(shè)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(shì)好氧微生物，好氧生化反應(yīng)區(qū)下部設(shè)置曝氣系統(tǒng)，輻流沉淀區(qū)設(shè)有沉淀區(qū)擋板，缺氧生化反應(yīng)區(qū)和好氧生化反應(yīng)區(qū)之間設(shè)有硝化液回流器；反應(yīng)器的底部設(shè)有存泥區(qū)，存泥區(qū)設(shè)有刮泥機(jī)，下方設(shè)有進(jìn)水管，進(jìn)水管的旁邊設(shè)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(yīng)器。
2.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)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(shì)微生物菌群包埋在微膠囊中進(jìn)行固定，通過(guò)攪拌器和水力流動(dòng)使微膠囊呈懸浮狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)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(shì)微生物菌群在固定懸掛的纖維團(tuán)上進(jìn)行固定。
4.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)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(jī)污染物，如工業(yè)廢水中常見(jiàn)的有機(jī)氯化物。
【文檔編號(hào)】C02F3/30GK103755023SQ201310680790
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)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(qǐng)人:鹽城工學(xué)院