一种好氧缺氧两用废水处理生物膨胀床装置与工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种好氧缺氧两用废水处理生物膨胀床装置与工艺，包括进料罐、进料泵、生物膨胀床、超声波清洗装置、加热循环装置、循环泵、气体流量计和气体自控装置；通过调控循环水上升流速实现填料床以膨胀态运行，避免水流短路，提高基质去除负荷。所述好氧缺氧两用废水处理生物膨胀床装置不仅具有运行灵活、稳定、占地面积小和启动速度快的优点，而且可以处理不同浓度废水，应用范围广，尤其适合我国企业目前产品更新快、产量变化大所致的废水水质、水量变化大的特点，可有效改善目前环保设施闲置率和淘汰率高的状况。

Biological expansion bed device and process for treating aerobic and anoxic dual use wastewater

The invention discloses a biological expansion bed device and technology for aerobic and anoxic two use wastewater treatment, including feed tank, feed pump, biological expansion bed, ultrasonic cleaning device, heating circulation device, circulation pump, gas flowmeter and gas automatic control device. The packed bed is operated in an expansive state by regulating the rising velocity of circulating water. To avoid water flow short circuit and improve matrix removal load. The biological expansion bed with aerobic and anoxic biologic waste water treatment has the advantages of not only flexible, stable, small area and fast starting speed, but also can deal with different concentrations of wastewater with a wide range of applications. It is especially suitable for China's enterprises to change the water quality and amount of wastewater with the rapid change of product and the large change of production. The characteristics of the system can effectively improve the current situation of the idle rate and the high elimination rate of environmental protection facilities.

【技术实现步骤摘要】
一种好氧缺氧两用废水处理生物膨胀床装置与工艺
本专利技术属于化工及环保
，涉及一种废水处理装置与工艺，更进一步说，涉及一种用于废水处理的好氧缺氧生物膨胀床装置与工艺。
技术介绍
随着中国水体污染日趋严重，以及未来污水排放标准的提升，污水处理面临着严峻的挑战，特别是工业污水处理领域，污水排放量大，水质复杂。工业污水的处理一直以生物处理为主。好氧生物处理工艺具有出水水质好，处理费用低的优点。缺氧反硝化处理工艺借助兼性厌氧菌和专性厌氧菌的共同作用，不仅可以提高有机成分的生化降解范围和去除率，而且可以去除硝酸氮，降低出水总氮，缓解水体富营养化。因此研发高效稳定的生物强化处理技术，已成为污水处理领域急需的技术需求。目前常用于污水生物处理的工艺包括活性污泥法、悬浮填料生物膜法和生物滤池等。活性污泥法污泥浓度低，不能处理高负荷污水，且污泥易膨胀、占地面积大，需要大规模沉淀设备并且剩余污泥量大。悬浮填料生物膜工艺是向反应器中投加一定量密度接近于水的填料，为微生物的生长提供栖息地，将会提高反应器中生物量和生物种类，进而提高反应器的处理效率。悬浮填料生物膜工艺具有处理效率高、操作简单等特点。但仅仅采用悬浮填料进行处理，出水含有较高浓度颗粒物质和悬浮物质，造成较高浊度。传统砂滤处理工艺中因为砂石等填料密度较大，所以相对填充率较低，对反应器有效利用率也相应降低；同时，工艺运行过程中易造成堵塞，不利于工艺运行。另外我国在环境保护方面实行的“三同时”政策，要求企业在建设生产线的同时建设污水处理系统，但现在企业产品更新快、产量变化大，故企业产生的污水水质、水量变化较快，而一般的环保设施使用范围较窄，跟不上生产变化，难以在不改动现有设备的情况下实现多种方式运行，造成水处理设施低效运行，闲置率和淘汰率很高。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种新型高效、占地面积小、运行稳定和能作为好氧缺氧兼用处理化工废水的生物膨胀床装置。本专利技术提供的一种用于废水处理的生物膨胀床装置，可以实现以下目的：(1)生化处理可以进行好氧或缺氧两种方式；(2)填料床以膨胀态运行，避免水流短路，提高有机物/硝酸氮的去除负荷；(3)采用细小的生物填料，比重小，易流化，比表面积大；(4)气体自控装置实现对生物膜厚度的及时调控，保持高生物活性，并防止填料层堵塞；(5)超声波清洗装置清洗出水滤网，实现装置出水连续排泥，防止填料流失。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：一种好氧缺氧两用废水处理生物膨胀床装置，包括：进料罐1、进料泵2、生物膨胀床、超声波清洗装置、加热循环装置、循环泵16、气体流量计21和气体自控装置22；所述生物膨胀床自下而上分别为承托层4、填料区5、连接段和出水区6，填料区5与出水区6通过连接段连接；所述出水区6的横截面积大于填料区5的横截面积；所述出水区6的中心位置居中设有三相分离器10；进料罐1连接进料泵2的进口，进料泵2的出口通过生物膨胀床底部的进水/气口3与生物膨胀床连接；所述出水区6的上部侧壁设有出水口9，出水口9与循环泵16的入口连接，循环泵16的出口与进料泵2的出口汇合后与进水/气口3连接；所述加热循环装置包括：夹套、加热器14和加热泵15；所述夹套位于填料区5和承托层4的外部，夹套的底部侧壁设有加热水进口12，夹套的顶部侧壁设有加热水出口13；加热水进口12通过加热泵15连接加热器14的一端，加热器14的另一端连接加热水进口13；所述超声波清洗装置包括超声波探头17、超声波换能器18和超声波控制器19；超声波控制器19通过电源线连接超声波换能器18，超声波换能器18与超声波探头17相连，超声波探头17置于出水区6的上部。在上述方案的基础上，所述气体自控装置22的一端通过气体流量计21与进水/气口3连接；气体自控装置22的另一端与空气、氧气或者氮气罐连接。在上述方案的基础上，所述生物膨胀床为升流式生物膨胀床；所述生物膨胀床为圆柱形结构，竖直放置，其横截面为圆形；所述生物膨胀床由钢板、玻璃或其他材料制成。在上述方案的基础上，所述连接段与出水区6的连接部分呈喇叭状，所述连接段的侧壁设有排泥口11。在上述方案的基础上，所述出水区6的顶部周边设置集水槽7，集水槽7上方的侧壁设置溢流堰8。所述出水区6的侧壁上部还设置与集水槽7连通的出水口9，出水口9处设有出水滤网20。在上述方案的基础上，所述出水滤网20为金属材质，网孔孔径为1mm～2mm。在上述方案的基础上，所述三相分离器10包括中心管10a、上部罩体10b、下部罩体10c和连接件10d；所述上部罩体10b和下部罩体10c为喇叭状，其扩口端朝下，所述上部罩体10b的缩口端与中心管10a的下端口连接，所述上部罩体10b通过连接件10d与下部罩体10c连接，并构成过流通道。在上述方案的基础上，所述超声波探头17距出水滤网202cm～5cm。在上述方案的基础上，所述气体自控装置22包括气体压缩机和时间控制系统，气体压缩机通过阀门和进气管与空气、氧气或者氮气罐连接，时间控制系统实现气体类型、气量、通气时间和频率的自控控制。在上述方案的基础上，所述生物膨胀床单独作为好氧膨胀床使用时，根据需要增加溶氧器和相应管路。一种好氧缺氧两用废水处理工艺，包括以下步骤：1)待处理废水由进料罐1进入，经过进料泵2后，进料泵2的出水与循环泵16的出水进行混合，形成混合水；2)混合水通过进水/气口3进入生物膨胀床，经过生物膨胀床的承托层4和填料区5进行处理；3)填料区5的出水通过连接段进入出水区6，出水区6的出水通过出水口9进入循环泵16，剩余出水通过液位高差溢流进入排水管排出系统。在上述方案的基础上，步骤2)中混合水通过进水/气口3进入生物膨胀床，然后经过承托层4内填装的级配大粒径砾石层进行配水后，进入填料区5。在上述方案的基础上，在向上流动的循环水流的作用下，所述填料区5内的填料颗粒随水流浮动，使填料区5内的填料处于膨胀状态。在上述方案的基础上，所述填料为小粒径生物质填料，粒径为2.5mm～3mm，相对密度为0.9～1.1。在上述方案的基础上，控制循环水流流量，使填料区5的膨胀率在20％以下。在上述方案的基础上，步骤3)中出水区6的出水通过出水滤网20进行过滤，为了防止污泥堵塞出水滤网20，超声波控制器19控制超声波换能器18和超声波探头17通过超声波振荡对出水滤网20进行清洗。在上述方案的基础上，当生物膨胀床运行一段时间后需要气洗时，包括以下步骤：1)开启气体自控装置22，气体经过气体流量计21与上升的循环水流通过进水/气口3进入生物膨胀床，在气泡的作用下，填料颗粒之间的碰撞、摩擦加剧，附着的厚生物膜被擦洗下来，进入到循环水流中，持续0.5min～5min后，填料颗粒上过厚的生物膜被脱除；2)关闭气体自控装置22，停止向生物膨胀床供气，脱落的老化生物膜随出水排出设备。本专利技术的生物膨胀床装置有如下的有益效果：(1)填料床采用细颗粒填料，比表面积大，可有效提高单位体积填料内的微生物量，进而提高生物膨胀床的容积负荷；(2)填料床正常运行时处于膨胀状态，避免固定床可能产生的水流短路；固、液两相的流态有利于微生物与污水的接触和传质，提高生物反应效率；(3)采用强制水流循环，提高生物反应过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种好氧缺氧两用废水处理生物膨胀床装置，其特征在于，包括：进料罐(1)、进料泵(2)、生物膨胀床、超声波清洗装置、加热循环装置、循环泵(16)、气体流量计(21)和气体自控装置(22)；所述生物膨胀床自下而上分别为承托层(4)、填料区(5)、连接段和出水区(6)，填料区(5)与出水区(6)通过连接段连接；所述出水区(6)的横截面积大于填料区(5)的横截面积；所述出水区(6)的中心位置居中设有三相分离器(10)；进料罐(1)连接进料泵(2)的进口，进料泵(2)的出口通过生物膨胀床底部的进水/气口(3)与生物膨胀床连接；所述出水区(6)的上部侧壁设有出水口(9)，出水口(9)与循环泵(16)的入口连接，循环泵(16)的出口与进料泵(2)的出口汇合后与进水/气口(3)连接；所述加热循环装置包括：夹套、加热器(14)和加热泵(15)；所述夹套位于填料区(5)和承托层(4)的外部，夹套的底部侧壁设有加热水进口(12)，夹套的顶部侧壁设有加热水出口(13)；加热水进口(12)通过加热泵(15)连接加热器(14)的一端，加热器(14)的另一端连接加热水进口(13)；所述超声波清洗装置包括超声波探头(17)、超声波换能器(18)和超声波控制器(19)；超声波控制器(19)通过电源线连接超声波换能器(18)，超声波换能器(18)与超声波探头(17)相连，超声波探头(17)置于出水区(6)的上部。...

【技术特征摘要】
1.一种好氧缺氧两用废水处理生物膨胀床装置，其特征在于，包括：进料罐(1)、进料泵(2)、生物膨胀床、超声波清洗装置、加热循环装置、循环泵(16)、气体流量计(21)和气体自控装置(22)；所述生物膨胀床自下而上分别为承托层(4)、填料区(5)、连接段和出水区(6)，填料区(5)与出水区(6)通过连接段连接；所述出水区(6)的横截面积大于填料区(5)的横截面积；所述出水区(6)的中心位置居中设有三相分离器(10)；进料罐(1)连接进料泵(2)的进口，进料泵(2)的出口通过生物膨胀床底部的进水/气口(3)与生物膨胀床连接；所述出水区(6)的上部侧壁设有出水口(9)，出水口(9)与循环泵(16)的入口连接，循环泵(16)的出口与进料泵(2)的出口汇合后与进水/气口(3)连接；所述加热循环装置包括：夹套、加热器(14)和加热泵(15)；所述夹套位于填料区(5)和承托层(4)的外部，夹套的底部侧壁设有加热水进口(12)，夹套的顶部侧壁设有加热水出口(13)；加热水进口(12)通过加热泵(15)连接加热器(14)的一端，加热器(14)的另一端连接加热水进口(13)；所述超声波清洗装置包括超声波探头(17)、超声波换能器(18)和超声波控制器(19)；超声波控制器(19)通过电源线连接超声波换能器(18)，超声波换能器(18)与超声波探头(17)相连，超声波探头(17)置于出水区(6)的上部。2.如权利要求1所述的好氧缺氧两用废水处理生物膨胀床装置，其特征在于，所述气体自控装置(22)的一端通过气体流量计(21)与进水/气口(3)连接；气体自控装置(22)的另一端与空气、氧气或者氮气罐连接；所述气体自控装置(22)包括气体压缩机和时间控制系统，气体压缩机通过阀门和进气管与空气、氧气或者氮气罐连接，时间控制系统实现气体类型、气量、通气时间和频率的自控控制。3.如权利要求1所述的好氧缺氧两用废水处理生物膨胀床装置，其特征在于，所述生物膨胀床为升流式生物膨胀床；所述生物膨胀床为圆柱形结构，竖直放置，其横截面为圆形；所述生物膨胀床由钢板、玻璃或其他材料制成；所述生物膨胀床单独作为好氧膨胀床使用时，根据需要增加溶氧器和相应管路。4.如权利要求1所述的好氧缺氧两用废水处理生物膨胀床装置，其特征在于，所述连接段与出水区(6)的连接部分呈喇叭状，所述连接段的侧壁设有排泥口(11)。5.如权利要求1所述的好氧缺氧两用废水处理生物膨胀床装置，其特征在于，所述出水区(6)的顶部周边设置集水槽(7)，集水槽(7)上方的侧壁设置溢流堰(8)；所述出水区(6)的侧壁上部还设置与集水槽(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：王珺，程学文，张宾，莫馗，李海龙，高凤霞，万国晖，侯秀华，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11