一种厌氧-好氧复合床生物膜反应器论文和设计-王涛

全文摘要

本实用新型公开了一种厌氧‑好氧复合床生物膜反应器，包括反应器罐体；反应器罐体预埋在回填土内，在反应器罐体的底部设置有细沙基础层和混凝土基础层；所述反应器罐体的内部划分有缺氧区、厌氧区、好氧区、沉淀区和过滤消毒区，并配套设置有曝气系统和电控系统，通过在缺氧区、厌氧区、好氧区中投加不同比例数量的MBBR生物悬浮填料，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率，将反应器罐体采用地埋式设计，解决了北方冬天屠宰、养殖等高浓度污水，因水温低、生化效率低导致水质不达标等难题，具有良好的脱氮能力和有机物去除效果，且反应器内无需设置填料支架，易于维护管理，同时能够节省投资及占地面积。

主设计要求

1.一种厌氧-好氧复合床生物膜反应器，其特征在于，包括反应器罐体（1）；所述反应器罐体（1）预埋在回填土（2）内，在回填土（2）及反应器罐体（1）的底部设置有细沙基础层（3），细沙基础层（3）的下方设置有混凝土基础层（4）；所述反应器罐体（1）的内部通过隔板从进口端向出口端依次划分有缺氧区（5）、厌氧区（6）、好氧区（7）、沉淀区（8）和过滤消毒区（9），缺氧区（5）、厌氧区（6）、好氧区（7）、沉淀区（8）和过滤消毒区（9）内均设有检查井（10），检查井（10）设置在反应器罐体（1）的顶部，其上端口与回填土（2）齐平；所述缺氧区（5）设置在反应器罐体（1）进口端的一侧，反应器罐体（1）的进口端插接有进水管（11），进水管（11）上安装有止回阀（12），进水管（11）延伸至缺氧区（5）的底部，并与缺氧区（5）底部设置的布水系统（13）连通；所述缺氧区（5）的一侧设置有厌氧区（6），缺氧区（5）通过隔板顶部的空隙与厌氧区（6）连通；所述厌氧区（6）的一侧设置有好氧区（7），厌氧区（6）通过隔板顶部的空隙与好氧区（7）连通；所述好氧区（7）内设置有曝气系统，曝气系统由高压旋涡风机（701）和可提升的优质PP-R微孔曝气管（703）组成；所述高压旋涡风机（701）设置在好氧区（7）顶部的检查井（10）上，检查井（10）上固定有消音箱（704）；所述高压旋涡风机（701）安装在消音箱（704）内，可提升的优质PP-R微孔曝气管（703）穿过检查井（10）悬挂在好氧区（7）内部；所述好氧区（7）通过隔板顶部的空隙与一侧的沉淀区（8）连通，沉淀区（8）的底部设置有回流泵（801），回流泵（801）上连接有回流管道（803），回流管道（803）的另一端插接在缺氧区（5）内，在沉淀区（8）的顶部与隔板之间还开设有堰流槽（802），堰流槽（802）的底部与过滤消毒区（9）连通，过滤消毒区（9）设置在反应器罐体（1）出口端的一侧，反应器罐体（1）出口端插接有出水管（14），出水管（14）与过滤消毒区（9）连通，过滤消毒区（9）内设置有斜管填料（901）。

设计方案

所述缺氧区（5）设置在反应器罐体（1）进口端的一侧，反应器罐体（1）的进口端插接有进水管（11），进水管（11）上安装有止回阀（12），进水管（11）延伸至缺氧区（5）的底部，并与缺氧区（5）底部设置的布水系统（13）连通；所述缺氧区（5）的一侧设置有厌氧区（6），缺氧区（5）通过隔板顶部的空隙与厌氧区（6）连通；所述厌氧区（6）的一侧设置有好氧区（7），厌氧区（6）通过隔板顶部的空隙与好氧区（7）连通；所述好氧区（7）内设置有曝气系统，曝气系统由高压旋涡风机（701）和可提升的优质PP-R微孔曝气管（703）组成；所述高压旋涡风机（701）设置在好氧区（7）顶部的检查井（10）上，检查井（10）上固定有消音箱（704）；所述高压旋涡风机（701）安装在消音箱（704）内，可提升的优质PP-R微孔曝气管（703）穿过检查井（10）悬挂在好氧区（7）内部；所述好氧区（7）通过隔板顶部的空隙与一侧的沉淀区（8）连通，沉淀区（8）的底部设置有回流泵（801），回流泵（801）上连接有回流管道（803），回流管道（803）的另一端插接在缺氧区（5）内，在沉淀区（8）的顶部与隔板之间还开设有堰流槽（802），堰流槽（802）的底部与过滤消毒区（9）连通，过滤消毒区（9）设置在反应器罐体（1）出口端的一侧，反应器罐体（1）出口端插接有出水管（14），出水管（14）与过滤消毒区（9）连通，过滤消毒区（9）内设置有斜管填料（901）。

2.如权利要求1所述的一种厌氧-好氧复合床生物膜反应器，其特征在于：所述反应器罐体（1）选用一种机械玻璃钢缠绕罐。

3.如权利要求1所述的一种厌氧-好氧复合床生物膜反应器，其特征在于：所述缺氧区（5）、厌氧区（6）和好氧区（7）内均通过检查井（10）投入定量的MBBR生物悬浮填料（15）。

4.如权利要求1所述的一种厌氧-好氧复合床生物膜反应器，其特征在于：所述厌氧区（6）内设置有多个高度不同的立板（601）。

5.如权利要求1所述的一种厌氧-好氧复合床生物膜反应器，其特征在于：还包括一套由电控箱（16）控制的电气控制系统，电控箱（16）安装在反应器罐体（1）上，且电控箱（16）通过外引接线端子分别与高压旋涡风机（701）和回流泵（801）电连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体为一种厌氧-好氧复合床生物膜反应器。

背景技术

针对北方冬天屠宰、养殖等高浓度污水问题，因水温低、生化效率低导致水质不达标。目前常用的处理设备，大都采用由碳钢材质制成的反应器或水泥池污水设备，这种设备常见的问题是在在两三年内就会出现腐蚀、漏水的现象。

其次，传统设备反应器内的缺氧区设置大都为悬挂式的弹性填料或组合填料，固定于灌内钢制填料支架上，其存在的问题是挂膜慢，调试时间长，钢制填料支架易锈蚀塌陷，填料易断裂等问题，仅凭设备顶部的小检查口是无法完成更换填料的工作的，设备只能报废。

另外，国内同类产品的设计安装时，其提升泵依靠浮球开关实现自动控制，超过设定的液位时，浮球开关送出信号，提升泵运行；低于某一液位，提升泵停止。其存在的问题是，用水高峰区间，液位始终超过设定值，提升泵一直运行，单位小时内污水量超过设备单位小时内的处理能力，处理效果不佳，而用水低峰时又没有足够的污水进入设备，从而使得调节池失去调节水量的作用，污水不能单位小时均匀进入处理设备，造成不必要的资源浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种厌氧-好氧复合床生物膜反应器，具有良好的脱氮能力和有机物去除效果，且反应器内无需设置填料支架，易于维护管理，同时能够节省投资及占地面积，解决了北方冬天屠宰、养殖等高浓度污水，因水温低、生化效率低导致水质不达标等难题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种厌氧-好氧复合床生物膜反应器，包括反应器罐体；所述反应器罐体预埋在回填土内，在回填土及反应器罐体的底部设置有细沙基础层，细沙基础层的下方设置有混凝土基础层；所述反应器罐体的内部通过隔板从进口端向出口端依次划分有缺氧区、厌氧区、好氧区、沉淀区和过滤消毒区，缺氧区、厌氧区、好氧区、沉淀区和过滤消毒区内均设有检查井，检查井设置在反应器罐体的顶部，其上端口与回填土齐平；

所述缺氧区设置在反应器罐体进口端的一侧，反应器罐体的进口端插接有进水管，进水管上安装有止回阀，进水管延伸至缺氧区的底部，并与缺氧区底部设置的布水系统连通；所述缺氧区的一侧设置有厌氧区，缺氧区通过隔板顶部的空隙与厌氧区连通；所述厌氧区的一侧设置有好氧区，厌氧区通过隔板顶部的空隙与好氧区连通；所述好氧区内设置有曝气系统，曝气系统由高压旋涡风机和可提升的优质PP-R微孔曝气管组成；所述高压旋涡风机设置在好氧区顶部的检查井上，检查井上固定有消音箱；所述高压旋涡风机安装在消音箱内，可提升的优质PP-R微孔曝气管穿过检查井悬挂在好氧区内部；所述好氧区通过隔板顶部的空隙与一侧的沉淀区连通，沉淀区的底部设置有回流泵，回流泵上连接有回流管道，回流管道的另一端插接在缺氧区内，在沉淀区的顶部与隔板之间还开设有堰流槽，堰流槽的底部与过滤消毒区连通，过滤消毒区设置在反应器罐体出口端的一侧，反应器罐体出口端插接有出水管，出水管与过滤消毒区连通，过滤消毒区内设置有斜管填料。

更进一步的，所述反应器罐体选用一种机械玻璃钢缠绕罐。

更进一步的，所述缺氧区、厌氧区和好氧区内均通过检查井投入定量的MBBR生物悬浮填料。

更进一步的，所述厌氧区内设置有多个高度不同的立板。

更进一步的，还包括一套由电控箱控制的电气控制系统，电控箱安装在反应器罐体上，且电控箱通过外引接线端子分别与高压旋涡风机和回流泵电连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型提供的一种厌氧-好氧复合床生物膜反应器，前填料选用MBBR生物悬浮填料，多为聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫体等制成的，比重接近于水，以圆柱状和球状为主，易于挂膜，不结团、不堵塞、脱膜容易。

2、本实用新型提供的一种厌氧-好氧复合床生物膜反应器，具有良好的脱氮能力，能够在填料上形成好氧、缺氧和厌氧环境，硝化和反硝化反应能够在一个反应器内发生，对氨氮的去除具有良好的效果。

3、本实用新型提供的一种厌氧-好氧复合床生物膜反应器，去除有机物效果好，反应器内污泥浓度较高，一般污泥浓度为普通活性污泥法的5～10倍，可高达30～40g\/L，提高了对有机物的处理效率，同时耐冲击负荷能力强。

4、本实用新型提供的一种厌氧-好氧复合床生物膜反应器，易于维护管理，反应器内无需设置填料支架，对填料以及池底的曝气装置的维护方便，同时能够节省投资及占地面积。

5. 本实用新型提供的一种厌氧-好氧复合床生物膜反应器，反应器罐体采用玻璃钢材质，具有使用寿命长，占地面积小，施工简单等优点。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构安装示意图；

图2为本实用新型的工艺流程图；

图3为本实用新型的电控箱内部主回路电气原理图；

图4为本实用新型的电控箱内部二次回路电气原理图；

图5为本实用新型的电控箱外引接线端子连接图。

图中：1反应器罐体、2回填土、3细沙基础层、4混凝土基础层、5缺氧区、6厌氧区、601立板、7好氧区、701高压旋涡风机、703可提升的优质PP-R微孔曝气管、704消音箱、8沉淀区、801回流泵、802堰流槽、803回流管道、9过滤消毒区、901斜管填料、10检查井、11进水管、12止回阀、13布水系统、14出水管、15 MBBR生物悬浮填料、16电控箱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型实施例中：提供一种厌氧-好氧复合床生物膜反应器，包括反应器罐体1，反应器罐体1预埋在回填土2内，在回填土2及反应器罐体1的底部设置有细沙基础层3，细沙基础层3的下方设置有混凝土基础层4；反应器罐体1的内部通过隔板从进口端向出口端依次划分有缺氧区5、厌氧区6、好氧区7、沉淀区8和过滤消毒区9，缺氧区5、厌氧区6、好氧区7、沉淀区8和过滤消毒区9内均设有检查井10，检查井10设置在反应器罐体1的顶部，其上端口与回填土2齐平，且缺氧区5、厌氧区6和好氧区7内均通过检查井10投入定量的MBBR生物悬浮填料15，用于与缺氧区5、厌氧区6和好氧区7内的生物菌种形成硝化反应和反硝化反应，从而提高处理效果；

其中，缺氧区5设置在反应器罐体1进口端的一侧，反应器罐体1的进口端插接有进水管11，进水管11上安装有止回阀12，进水管11延伸至缺氧区5的底部，并与缺氧区5底部设置的布水系统13连通；缺氧区5的一侧设置有厌氧区6，缺氧区5通过隔板顶部的空隙与厌氧区6连通；厌氧区6的一侧设置有好氧区7，厌氧区6通过隔板顶部的空隙与好氧区7连通；好氧区7内设置有曝气系统，曝气系统由高压旋涡风机701和可提升的优质PP-R微孔曝气管703组成；高压旋涡风机701设置在好氧区7顶部的检查井10上，检查井10上固定有消音箱704；高压旋涡风机701安装在消音箱704内，可提升的优质PP-R微孔曝气管703穿过检查井10悬挂在好氧区7内部；好氧区7通过隔板顶部的空隙与一侧的沉淀区8连通，沉淀区8的底部设置有回流泵801，回流泵801上连接有回流管道803，回流管道803的另一端插接在缺氧区5内，在沉淀区8的顶部与隔板之间还开设有堰流槽802，堰流槽802的底部与过滤消毒区9连通，过滤消毒区9设置在反应器罐体1出口端的一侧，反应器罐体1出口端插接有出水管14，出水管14与过滤消毒区9连通，过滤消毒区9内设置有斜管填料901。

在上述实施例中，反应器罐体1选用一种机械玻璃钢缠绕罐，其不会像碳钢材质、水泥池污水设备那样两三年就出现腐蚀、漏水现象，玻璃钢材质使用寿命大于30年，在保证及时更换其他部件情况下属于可永久使用产品。

在上述实施例中，缺氧区5通过检查井10投入一定量的MBBR生物悬浮填料15，不需要任何填料支架，传统的缺氧区5为悬挂式的弹性填料或组合填料，固定于灌内钢制填料支架上，挂膜慢，调试时间长，且钢制填料支架易锈蚀塌陷，填料易断裂，仅凭设备顶部的小检查口是无法完成更换填料的工作的，设备只能报废，而MBBR生物悬浮填料15属于一次加入，永久使用。

在上述实施例中，厌氧区6不同于传统工艺UASB等，在厌氧区6投入一定量的MBBR生物悬浮填料15，增加了厌氧区6的生化表面积的同时也提高了污泥浓度，加强了反硝化系统的强度，在厌氧区6设有不同高度的立板601，随水流的运动，起到了搅拌作用，不需要再设置搅拌装置。

在上述实施例中，好氧区7主要由曝气系统和MBBR生物悬浮填料15构成，曝气系统由高压旋涡风机701和可提升的优质PP-R微孔曝气管703组成，高压旋涡风机701相对于罗茨风机或回转式风机，其出气洁净无油，电机与叶轮直连传动，运转平稳、能耗小，噪声低，使用寿命长，几乎不要维护，安装在地面手可及之处，检修非常便利；另外，经长期累月的高压空气冲击，任何塑料材质的曝气头及水下空气管路都有老化损坏或者堵塞的可能，一旦损坏，工作人员可以把可提升的优质PP-R微孔曝气管703提升到顶部检查井10进行检修，系统不用停水，人员永远不用下到设备底部维护系统。

在上述实施例中，沉淀区8通过重力因素，使泥水混合物进行分离，底部污泥通过回流泵801打入缺氧区5，上清液经堰流槽802进入过滤消毒区9，过滤消毒区9处理后的污水更进一步经过斜管填料901过滤和消毒，达到该污水的排放标准。

请参阅图3-5，在上述实施例中，还包括一套由电控箱16控制的电气控制系统，电控箱16安装在反应器罐体1上，且电控箱16通过外引接线端子分别与高压旋涡风机701和回流泵801电连接；其中，高压旋涡风机701和回流泵801均实现自动控制，间歇运行，自动控制依靠电控箱16内的延时时间控制器得以实现，人员操作系统可通过变压器转换成24V的安全电压，杜绝了触电、漏电等安全事故；调节池外接的水泵间歇运行时为实现单位时间内污水量均匀地提升到厌氧-好氧复合床生物膜反应器内；针对国内同类产品，其水泵依靠浮球开关实现自动控制，超过设定的液位时，浮球开关送出信号，水泵运行；低于某一液位，水泵停止，其缺点是，用水高峰区间，液位始终超过设定值，水泵一直运行，单位小时内污水量超过设备单位小时内的处理能力，处理效果不佳，而用水低峰时又没有足够的污水进入设备，从而使得调节池失去调节水量的作用，污水不能单位小时均匀进入处理设备；另外，通过电控箱16的设置，还可安装高压旋涡风机701、回流泵801以及相序故障显示功能，故障时声光报警，可根据相应报警作相应的维护。

在上述实施例中，整个反应器能耗主要来自高压旋涡风机701和回流泵801，处理过程无须添加任何药剂（有消毒要求时，添加消毒剂除外），更由于间歇运行，耗电低，显著节省用户的运行费用。

在上述实施例中，整个反应器采用工厂流水线作业，工地现场直接安装坑内即可，施工工期短，无需制作风机房，节省土建费用，地坑底部只需制作混凝土平台即可。

工作原理：本实用新型通过在反应器罐体1中投加不同比例数量的MBBR生物悬浮填料15，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率，由于MBBR生物悬浮填料15密度接近于水，所以好氧区7在曝气的时候，与水呈完全混合状态，微生物生长的环境为气、液、固三相，载体在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率；另外，每个载体内外均具有不同的生物种类，内部生长一些厌氧菌或兼氧菌，外部为好养菌，这样每个载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，从而提高了处理效果，同时，反应器罐体1中分别设置了缺氧区5、厌氧区6、好氧区7更进一步加强了生化反应的强度，对高浓度的屠宰污水、养殖污水等有一定的技术优势。

综上所述：本实用新型提供的一种厌氧-好氧复合床生物膜反应器，将反应器罐体1采用地埋式设计，解决了北方冬天屠宰、养殖等高浓度污水，因水温低、生化效率低导致水质不达标等难题，特别调试周期，由原来4个月缩短至7-14天，为广大该技术领域提供了一种新的选择。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种厌氧-好氧复合床生物膜反应器论文和设计

一种厌氧-好氧复合床生物膜反应器论文和设计-王涛

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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