[发明专利]用于去除高污染原水中氨氮的生物流化床反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物流化床反应器。

背景技术

生物流化床技术是普通活性污泥法和生物膜法相结合的废水生化处理技术。它以砂、活性炭、焦炭一类的较小颗粒为载体填充在床内，载体表面覆盖着生物膜，污水以一定流速从下向上流动，使载体处于流化状态，同时进行去除和降解有机污染物。由于圆柱形生物流化床中的载体在流化速度下，微生物与污水接触面积大，传质阻力小，使得其具有适应性强，运行稳定等优点。在20世纪70年代，美国、英国和日本等一些国家将这一技术应用于污水生物处理领域，并开展了多方面的研究工作。

然而，在实际应用中，生物流化床呈现一些需要在实际应用中解决的问题：1)在保证反应器良好流态化的同时，如何防止污泥和填料不从反应器中流失，提高传质效率；2)反应器底部布水器布水均匀是实现良好流态化的关键；3)生物流化床是通过循环回流获得较大的升流速度来保证载体的流态化的，这就相应地增加了能耗，提升了成本，阻碍了其在大规模废水处理工艺的应用。如果解决了这些不足，生物流化床将在以后的污水处理中得到更加广泛的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物流化床反应器，为解决传统的生物流化床工艺反应器内部溶解氧传质速率慢的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：所述反应器包括反应器，反应器为方筒形状，反应器由隔板分隔成第一反应池和第二反应池，第一反应池和第二反应池在反应器的下部连通，反应器的宽度与高度的比值为0.1-0.2，第一反应池和第二反应池内设有聚乙烯轻质流化小球，第一反应池和第二反应池的底部均设有微孔曝气装置，第一反应池和第二反应池的气水比为1∶1，第一反应池内聚乙烯轻质流化小球的填充率小于第二反应池的填充率，第一反应池和第二反应池均与污泥斗连通。

本发明具有以下有益效果：反应器的底面积较小且具有一定的深度，由于静水压力的增加，使向上的气泡可以与下降的水流充分的接触、混合，气液接触面大，氧传递速率高，在第一反应池的底部，水流从底部流入至第二反应池后转向上流，静水压力减小，融入水中的空气又逐渐释放出来，提高了氧传质效率；

液体从第一反应池流入第二反应池的水流方式，使生物相中细菌生态位相对分离，两段都能发挥对污染物的去除效率。同时第一反应池和第二反应池的设置，单段池体长度变小，可以降低雍水值，削弱水力摩阻；

第一反应池和第二反应池分阶段曝气，可以明显降低第二反应池的曝气量，降低能耗。

本发明在降低了能耗的同时，对水中氨氮仍然具有很好的去除效能。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的所述反应器包括反应器1，反应器1为方筒形状，反应器1由隔板2分隔成第一反应池1-1和第二反应池1-2，第一反应池1-1和第二反应池1-2在反应器1的下部连通，反应器1的宽度与高度的比值为0.1-0.2，第一反应池1-1和第二反应池1-2内设有聚乙烯轻质流化小球，第一反应池1-1和第二反应池1-2的底部均设有微孔曝气装置4，第一反应池1-1和第二反应池1-2的气水比为1∶1，第一反应池1-1内聚乙烯轻质流化小球的填充率小于第二反应池1-2的填充率，第一反应池1-1和第二反应池1-2均与污泥斗连通。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的反应器1的宽度为700mm，高度为5000mm，此结构反应器的底面积较小且具有一定的深度，总体氨氮去除率高达77.54％。其它实施方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的反应器1的第一反应池1-1内聚乙烯轻质流化小球的填充率为50％，第二反应池1-2内聚乙烯轻质流化小球的填充率为45％。其它实施方式与具体实施方式一相同。

工作原理：在第一反应池1-1中，由于反应器深度较大，气泡均在污水内部破裂，达到了气水混合的目的，同时，水流方向和气流方向相反，也进一步促进了水和空气的混合，大大提高了曝气效率。在满足反应器内微生物溶解氧需求的同时，显著降低了能耗。此外，主要的污染物均在第一反应池1-1中降解，因此第二反应池1-2中只需维持较低的溶解氧浓度就能达到效果。