專利名稱：一種用于污水處理的生物膜反應器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于污水處理的生物膜反應器。
背景技術：
據(jù)中國建筑工業(yè)出版社《生物膜法污水處理技術》(2000年)資料表明，在當今世界，污水處理技術的不斷發(fā)展和工程應用已經(jīng)成為維系社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的必要組成部分?；谖锢?、化學和生物學原理的各種污水處理工藝不斷出現(xiàn)，其中生物處理技術的應用最為廣泛，已經(jīng)成為城市污水和有機工業(yè)廢水處理的主流工藝。
以生物濾池的問世為標志的生物膜反應器技術已經(jīng)走過了100多年的發(fā)展歷程，與活性污泥法一起共同成為現(xiàn)代污水處理技術的最重要組成部分。研究與實踐均已經(jīng)表明，在許多情況下，生物膜法不僅能代替活性污泥法用于城市污水和工業(yè)廢水的二級生物處理，而且還具有一些獨特的優(yōu)點，如運行穩(wěn)定、抗沖擊負荷、更為經(jīng)濟節(jié)能、無污泥膨脹問題、具有一定的硝化與反硝化功能、可實現(xiàn)封閉運轉防止臭味等。隨著配套技術與材料的突破性進展，近年來生物膜工藝得到了廣大研究者和工程技術人員的極大關注，發(fā)展相當迅速，對生物膜特征的認識和基礎理論研究不斷加深，已有的實際工藝日臻完善，同時出現(xiàn)了多種新型的生物膜反應器工藝和各種組合工藝，逐步形成了一套較完整的生物膜法污水生物處理工藝系列。
已知現(xiàn)有生物膜反應器的類型與技術有普通生物濾池(好氧)、高負荷生物濾池(好氧)、塔式生物濾池(好氧)、厭氧生物濾池(厭氧)、活性生物濾池(好氧)、好氧生物轉盤(好氧)、厭氧生物轉盤(厭氧)、淹沒式生物濾池(好氧)、微孔膜生物反應器(好氧)、生物流化床(好氧)、氣提式生物膜反應器(好氧)、機械攪動床(好氧、厭氧)、厭氧生物膜膨脹床(厭氧)、移動床生物膜反應器(好氧、厭氧)、復合式生物膜反應器、活性污泥—生物膜反應器、序批式生物膜反應器、升流式厭氧污泥床—厭氧生物濾池、附著生長污水穩(wěn)定塘，這些技術都因各自獨有的特色而廣泛應用于工程中。這主要是因為它們與傳境的活性污泥法相比操作方便、剩余污泥少、抗沖擊負荷和適用于小型污水處理廠等。具體說來，生物膜反應器具有如下幾個方面的特征1、微生物相多樣化，生物的食物鏈長，并能存活世代時間較長的微生物；2、微生物量多，處理能力大，凈化功能顯著提高；3、污泥沉降性能良好，易于固液分離；剩余污泥產(chǎn)量少，降低污泥處理與處置費用；4、耐沖擊負荷，對水質、水量變動具有較強的適應性，并能處理低濃度的污水；5、易于運行管理，減少污泥膨脹問題。
除上面所述的特征外，現(xiàn)有的生物膜反應器也存在著不足如單位容積內的生物量不大，對污水的充氧能力較差；生物膜與污水之間的接觸不充分，導致處理效率難以提高；需要較多的填料和支撐結構，在不少情況下基建投資超過活性污泥法；出水常常攜帶較大的脫落的生物膜片，大量非活性細小懸浮物分散水中使處理水的澄清度降低；厭氧生物膜反應器啟動需時較長且處理水往往達不到排放標準；好氧生物膜反應器氧的利用率低等。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是克服上述生物膜反應器技術的不足，提出一種新的污水處理生物膜反應器，以解決(1)提高處理設備單位容積內的生物量即是擴大微生物棲息、繁殖的表面積，提高生物膜量，同時還相應的提高對污水的充氧能力；(2)強化傳質作用，加速有機物從污水中向微生物細胞的傳遞過程即是強化生物膜與污水之間的接觸，加快污水與生物膜之間的相對運動。
本發(fā)明目的是這樣實現(xiàn)的一種用于污水處理的生物膜反應器，包括有池體、載體、曝氣裝置和與的進出水系統(tǒng)。池體由下向上至少被分為三個區(qū)，各區(qū)之間由一組微孔組合濾膜相隔，每一區(qū)的底部都設有排泥管；至少在第一、二區(qū)的內都填充有載體，并在這些區(qū)的頂部即微孔組合濾膜以下設有至少一組阻泥板，微孔組合濾膜上方則設曝氣裝置；微孔組合濾膜是由具有微孔的板膜與內設置于板膜中并具有微孔的管膜構成，其中管膜接有供氣裝置。
上述結構的生物膜反應器可以對污水依次進行厭氧—好氧—好氧等處理，所述的微孔組合濾膜是生物膜反應器的核心部分，為板膜和管膜結合起來構成，微孔組合濾膜中設置板膜的目的是提高處理設備單位容積內的生物量濃度，使厭氧區(qū)的污泥不能向好氧區(qū)移動，第一好氧區(qū)的污泥不能向第二好氧區(qū)移動，而微孔組合濾膜中設置管膜的目的是防止板膜堵塞，即通過定期向管內輸送有一定壓力的空氣，對板膜上附著物進行清洗，確保板膜暢通。
在微孔組合濾膜下方設置阻泥板，并將阻泥板設計為“∧”形板，單組上下兩層，其目的是阻止污泥接近微孔組合濾膜。
進一步在阻泥板下方又設置阻泥網(wǎng)，采用纖維組織而成的網(wǎng)狀品，其目的也是阻止污泥接近膜管，同時起到了填料的作用。
所述的曝氣裝置采用可變孔曝氣軟管，其特點是薄壁、直通道極大降低了曝氣阻力損失；可變孔及狹縫自動開閉，徹底解決了曝氣器的堵塞問題；氣泡小，氧利用率和動力效率高。
所述的進水系統(tǒng)是由污水總進水管、進水電磁閥、污水泵和回水管組成，進水管路接進反應器后連接有布水器；出水系統(tǒng)包括有帶電磁閥的總出水管、回水管和自動檢測儀。
本生物膜反應器的優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾個方面1、由于在反應器中設置了微孔組合濾膜，可以帶來許多好處反應器內微生物濃度增加且流失減??；反應器內有一定的壓力，加強了相對生物膜與污水之間的接觸，加快污水與生物膜之間的相對運動，并使排泥裝置能自動將剩余的污泥自動排出反應器外；使外界輸送進入反應器內的氧氣流失量少，氧的利用率可達90％以上，提高對污水的充氧能力；無須設置二次沉淀池，污水處理后直接排放。
2、由于設置了自動檢測儀，排放水超標時，出水會自動關閉，回水閥自動開啟，進水閥自動關閉，進水泵自動開啟，污水會再循環(huán)處理；3、由于設置了壓力表，當壓力表上壓力升高時，表明反應器壓力過大，此時進水泵自動關閉，清洗系統(tǒng)自動啟動，即向膜管供氣。
由此可見，本實用新型具有高效、節(jié)能、省地、低成本、低費用特點。


圖1是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合圖1對本發(fā)明的結構和工作過程做詳細描述該生物膜反應器主要由池體(1)、阻泥板(4、12)、阻泥網(wǎng)(11)、曝氣裝置(9、16)、微孔組合濾膜(5、13、18)、總進出水管(2、22)、排泥管(7、15、20、21)、供氣裝置(6、8、14、17、19)、載體(3、10)等組成。
池體(1)在平面上多呈圓形、矩形或方形，用鋼板焊接、玻璃鋼加筋制造或用鋼筋混凝土澆灌砌成。池體總高度一般約為4.5～5.0m。從整體上看，生物膜反應器至少是由一個厭氧區(qū)即A區(qū)，其次是、兩個好氧區(qū)1#O區(qū)和2#O區(qū)組成，它們之間至少是由一組微孔組合濾膜(5、13、18)相隔。微孔組合濾膜(5、13、18)是由具有微孔的板膜與內設置于板膜中并具有微孔的管膜構成，各管膜分別接有供氣裝置(6、14、19)。污水總進口設在A區(qū)，處理后的總出水口設在2#O區(qū)。其中厭氧區(qū)(A區(qū))高度約為2.0m，好氧區(qū)(O區(qū))高度約1.5m。
以下結合本生物膜反應器的具體結構布置來說明污水處理的具體過程
污水進入生物膜反應器之前，需經(jīng)前處理系統(tǒng)即一級處理和簡易過濾處理，目的是去除污水中大量的固體廢物，防止固體廢物堵塞污水泵和生物膜反應器內部件。
1、污水經(jīng)一級處理和簡易過濾后，由總進水管(2)上的污水泵(27)定量輸送到A區(qū)底部。污水泵(27)前端連接進水電磁閥(28)和回水管(30)，后端連接布水器(29)。當前處理系統(tǒng)控制信號傳輸給污水泵(27)時，電磁閥(28)、污水泵(27)自動同時啟動，污水由污水泵(27)輸送到A區(qū)底部布水器(29)。
2、污水通過布水器(29)進入A區(qū)，與A區(qū)底部載體(3)充分接觸，厭氧微生物以生物膜的形態(tài)生長在載體表面，污水經(jīng)過載體(3)，在微生物膜的吸附與代謝和載體截留的共同作用下，污水中的有機物得以分解與去除。A區(qū)采用厭氧流化床工藝，在A區(qū)不僅可以降解部分有機污染物，還可以將復雜有機物轉化為簡單的有機物，將不易好氧生物降解的物質轉化為易好氧生物降解的物質，以便于后續(xù)好氧處理。
3、A區(qū)池體底部設有排泥管(21)。
4、A區(qū)頂部即1#O區(qū)底部設有至少一組阻泥板(4)、微孔組合濾膜(5)和曝氣裝置(9)，并在旁邊設置排泥管(7)和分別給微孔組合濾膜(5)和曝氣裝置(9)供氣的供氣氣裝置(6、8)。
5、在A區(qū)和1#O區(qū)池體上分別設有壓力表(26、25)。
6、污水在A區(qū)處理后，經(jīng)過阻泥板(4)泥水分離后，污泥返回A區(qū)底部，處理水穿過微孔組合濾膜(5)進入1#O區(qū)內再處理。
7、進入1#O區(qū)內的污水與載體(10)充分接觸并完成好氧生物反應過程。1#o區(qū)為好氧生物流化床和浸沒式生物濾池的組合。
8、1#O區(qū)頂部即2#O區(qū)底部設有一組阻泥網(wǎng)(11)、阻泥板(12)、微孔組合濾膜(13、18)和曝氣裝置(16)，并在旁邊設置排泥管(15)和分別給微孔組合濾膜(13、18)和曝氣裝置(16)供氣的供氣裝置(14、19)。
9、污水在1#O區(qū)處理后，經(jīng)過阻泥網(wǎng)(11)、阻泥板(12)，泥水分離后，污泥返回1#O區(qū)底部，處理水穿過微孔組合濾膜(13、18)進入2#O區(qū)內再處理。
10、2#O區(qū)池體上設有總出水管(22)、自動檢測儀(23)和回水管(24)。
11、污水在2#O區(qū)處理后，出水經(jīng)自動檢測儀(23)檢測，達標水經(jīng)總出水管(22)排出。出水經(jīng)自動檢測儀(23)檢測，不達標水經(jīng)回水(24)輸送到污水泵(27)，再循環(huán)處理。
本生物膜反應器可以根據(jù)水處理量的大小進行組合使用，對于水量處理較大的，可以本生物膜反應器為單元，由若干個單元依次管路相連形成反應系統(tǒng)使用。
權利要求1.一種用于污水處理的生物膜反應器，包括有池體、池體內的載體和曝氣裝置、池體上的進出水系統(tǒng)，其特征在于池體由下向上至少被分為三個區(qū)，各區(qū)之間由一組微孔組合濾膜相隔，每一區(qū)的底部都設有排泥管；至少在第一、二區(qū)的內都填充有載體，并在這些區(qū)的頂部即微孔組合濾膜以下設有至少一組阻泥板，微孔組合濾膜上方則設曝氣裝置；微孔組合濾膜是由具有微孔的板膜與內設置于板膜中并具有微孔的管膜構成，其中管膜接有供氣裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的生物膜反應器，其特征在于在阻泥板下方還設置有阻泥網(wǎng)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的生物膜反應器，其特征在于進水系統(tǒng)是由污水總進水管、進水電磁閥、污水泵和回水管組成，進水管路接進反應器后連接有布水器；出水系統(tǒng)包括有帶電磁閥的總出水管、回水管和自動檢測儀。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的生物膜反應器，其特征在于各區(qū)都設有壓力表。
專利摘要一種用于污水處理的生物膜反應器，包括有池體、池體內的載體和曝氣裝置、池體上的進出水系統(tǒng)。所述的池體由下向上至少被分為三個區(qū)，各區(qū)之間由一組微孔組合濾膜相隔，每一區(qū)的底部都設有排泥管；至少在第一、二區(qū)的內都填充有載體，并在這些區(qū)的頂部即微孔組合濾膜以下設有至少一組阻泥板，微孔組合濾膜上方則設曝氣裝置；微孔組合濾膜是由具有微孔的板膜與內設置于板膜中并具有微孔的管膜構成，其中管膜接有供氣裝置。本實用新型具有高效、節(jié)能、省地、低成本等特點。
文檔編號C02F3/12GK2756630SQ200420060530
公開日2006年2月8日 申請日期2004年7月28日 優(yōu)先權日2004年7月28日
發(fā)明者陳秋竹 申請人:陳秋竹