[实用新型]一种水平式三相生物流化床

说明书

技术领域

本实用新型涉及污水处理工艺，具体是一种结合活性污泥法和生物膜法的污水处理的水平式三相生物流化床。 

背景技术

利用微生物进行污水处理的工艺，在传统上分为两大类：活性污泥法和生物膜法。20世纪70年代，发展起来了好氧生物流化床污水处理技术，这种污水处理的基本特征是“以砂、陶粒、活性炭与合成材料等颗粒状物质作为载体，为微生物的生长提供了巨大的表面积。污水与空气的混合流体自下而上以一定的速度通过床体时使载体流化”[1]，这种方法综合了生物膜法和活性污泥的优点，有人也把这种方法称为泥膜共生[2]的方法。 

在污水处理领域真正实现生产规模的生物流化床是“内循环好氧生物流化床”，国家环保部2012年颁布了“内循环好氧生物流化床污水处理工程技术规范(HJ2021-2012)”。根据生物流化床的供氧、脱膜和床体结构等方面的不同，现有的好氧生物流化床主要有两相生物流化床和三相生物流化床两种基本类型。 

两相生物流化床是在流化床体外单独设置充氧设备与脱膜装置，原污水与部分回流水在专设的充氧设备中与空气相接触，使氧转移至水中，充氧后的污水从底部通过布水装置进入生物流化床中，并在生物流化床中从下往上移动，在上升的过程中，一方面污水推动载体使其处于流化状态，另一方面污水广泛、连续地与载体上的生物膜相接触。为了及时脱除老化 的生物膜，在流程中设置专门的脱膜装置，间歇工作，脱除了老化生物膜的载体再次返回流化床内，脱除下来的生物膜作为剩余污泥排出系统外。处理后的污水从上部流出床外，进入二次沉淀池，分离脱落的生物膜，处理水得到澄清。 

三相生物流化床是气、液、固三相直接在流化床体内接触进行生化反应，不另设充氧设备和脱膜设备，载体表面的生物膜依靠气体的搅动作用，使颗粒之间激烈摩擦而脱落。三相生物流化床的充氧方式有减压释放空气充氧和射流曝气充氧等形式，其设备简单，操作较容易，此外，能耗也较两相生物流化床低。现在设计和建造的三相生物流化床基本的结构为自下而上的筒状结构，如在国家环保部颁布的《内循环好氧流化床污水处理工程技术规范(HJ2021-2012)》中第6节6.4.1流化床结构中公开的一个典型的流化床结构。 

现有三相生物流化床存在以下特点：(1)具有巨大的比表面积，由于生物流化床是采用小粒径固体颗粒作为载体，且载体在床内呈流化状态，因此其单位体积表面积比其它生物膜法大很多；(2)由于生物流化床的载体颗粒在床体内处于剧烈运动状态，气-液-固三相界面不断更新，因此传质效果好，这有利于微生物对污染物的吸附和降解，加快了生化反应速率；(3)生物流化床巨大的比表面积使单位床体的生物量很高，加上传质速度快，废水一进入床内，很快地被混合稀释，所以生物流化床的抗冲击负荷能力较强，容积负荷也较其它生物处理法高。因此，在相同进水浓度下，采用生物流化床技术处理污水，可以使装置的容积大大减小，从而显著降低工程投资及土地占用面积。 

尽管现有的生物流化床存在以上优点，但是也存在以下问题：(1)现有生物流化床容易堵塞和板结，堵塞和板结后清理的费用巨大；(2)现有流化床处理规模有限，根据国家环保部《内循环好氧流化床污水处理工程技术规范(HJ2021-2012)》6.1.4节所述，“单体流化床的最大污水处理能力为2500m³/d，当处理水量大于2500m³/d时，宜采用多台流化床联合运行的方式，但最多不宜超过4台，多台布置时宜采用配水设施”这意味着一组流化床最大处理能力不超过10000吨/天；(3)现有流化床设计基本按照筒状结构设计，高径比有要求，外形形状和结构受到限制。 

参考文献如下： 

[1]施汉昌温沁雪白雪编著《污水处理好氧生物流化床的原理与应用》引言北京科学出版社2011 

[2]徐强主编《污水处理节能减排新工艺、新工艺、新设备》p221北京化学工业出版社2009 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种水平结构的三相流化床，该三相流化床，借鉴了活性污泥法和生物膜法的优点，对竖向结构的三相流化床进行了创新改革，克服了传统生物三相流化床污水处理工艺的缺点。