一种旋转填料生物膜反应器制造技术

本发明专利技术提供了一种旋转填料生物膜反应器，包括反应器外壳和中心轴，所述反应器外壳内通过支撑座安装中心轴，还包括旋转填料单元和若干给水管，所述中心轴上均布安装若干旋转填料单元；所述旋转填料单元包括圆形轴和旋转填料，所述圆形轴上均布固定若干旋转填料，所述圆形轴安装在所述中心轴上；所述旋转填料包括磁性球形填料和中空圆柱磁性填料；所述磁性球形填料半嵌入中空圆柱磁性填料内；所述给水管安装在反应器外壳上；所述给水管位于旋转填料单元的切线方向，通过给水管的水流冲击使旋转填料单元带动中心轴转动。本发明专利技术既可以减少生物膜反应器运行中的动能消耗，又可以解决传统生物膜反应器曝气不均匀的问题。

A Rotating Packed Biofilm Reactor

The invention provides a rotating packing biofilm reactor, which comprises a reactor shell and a central axis. The reactor shell is equipped with a central axis through a support seat, and also includes a rotating packing unit and a number of water supply pipes. The central axis is equipped with several rotating packing units evenly. The rotating packing unit includes a circular shaft and a central axis. Rotary packing, the circular axis is evenly distributed and fixed with a number of rotating packing, the circular axis is installed on the central axis; the rotating packing includes magnetic spherical packing and hollow cylindrical magnetic packing; the magnetic spherical packing is semi-embedded in the hollow cylindrical magnetic packing; the water supply pipe is installed on the reactor shell; and the rotating packing includes magnetic spherical packing and hollow cylindrical magnetic packing. The water supply pipe is located in the tangential direction of the rotating packing unit, and the rotating packing unit drives the central axis to rotate through the water flow impact of the water supply pipe. The invention can not only reduce the kinetic energy consumption in the operation of the biofilm reactor, but also solve the problem of uneven aeration of the traditional biofilm reactor.

【技术实现步骤摘要】
一种旋转填料生物膜反应器
本专利技术涉及水处理
，特别涉及一种旋转填料生物膜反应器。
技术介绍
随着工业的发展和人们生活水平的提高，污水的产生量逐年增加。污水主要集中于污水处理厂处理，因此作为污水的主要处理场所，污水处理厂在污水处理过程中发挥着至关重要的作用。在现阶段污水处理过程中，常采用生物处理法对污水进行净化。生物处理法主要利用水中微生物在其生长过程中，吸收水中的有机物，通过自身的新陈代谢转化为简单的无机物，排出污泥，净化水体。在污水的生物处理中，生物接触氧化池和曝气生物滤池是两种常用的处理构筑物，其对污水的处理效果好，在污水处理领域有着广泛的应用。但这两种反应器在运行时均需要曝气，有一定的动能消耗；同时如果反应器内曝气不均匀，则很容易出现缺氧或厌氧反应，对出水水质有一定的影响，同时释放的臭气对环境也有一定的影响。
技术实现思路
针对现有技术中存在不足，本专利技术提供了一种旋转填料生物膜反应器，既可以减少生物膜反应器运行中的动能消耗，又可以解决传统生物膜反应器曝气不均匀的问题。本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。一种旋转填料生物膜反应器，包括反应器外壳和中心轴，所述反应器外壳内通过支撑座安装中心轴，还包括旋转填料单元和若干给水管，所述中心轴上均布安装若干旋转填料单元；所述旋转填料单元包括圆形轴和旋转填料，所述圆形轴上均布固定若干旋转填料，所述圆形轴安装在所述中心轴上；所述旋转填料包括磁性球形填料和中空圆柱磁性填料；所述磁性球形填料半嵌入中空圆柱磁性填料内；所述给水管安装在反应器外壳上；所述给水管位于旋转填料单元的切线方向，通过给水管的水流冲击使旋转填料单元带动中心轴转动。进一步，所述圆形轴上若干磁性球形填料的直径之和不小于圆形轴周长的1/3。进一步，所述反应器外壳材质为不锈钢或有机玻璃，形状为圆形或方形，所述反应器外壳厚度为5-10mm。进一步，所述磁性球形填料的直径与中空圆柱磁性填料的内径相同，其值为4-7cm；所述中空圆柱磁性填料的高度是所述磁性球形填料直径的1.3-1.5倍。一种磁性球形填料制备方法，所述磁性球形填料的制备过程如下：制备酸改性生物炭：将生物炭置于强酸溶液中反应、洗涤、干燥，得酸改性生物炭；制备混合溶液A：向水中加入二价铁离子和三价铁离子，得混合溶液A；制备吸附Fe2+和Fe3+的生物炭：将所述酸改性生物炭加入混合溶液A中，搅拌后经过吸附处理和固液分离后，得吸附Fe2+和Fe3+的生物炭；制备磁性生物炭填料：将所述吸附Fe2+和Fe3+的生物炭置于强碱溶液中，搅拌并常温反应后，在生物炭表面生成磁性颗粒，经过固液分离、洗涤、干燥，得磁性生物炭填料；制备磁性球形填料：将所述磁性生物炭填料通过胶粘成磁性球形填料。进一步，所述混合溶液A中三价铁离子与二价铁离子的摩尔比为1.2-1.8。进一步，所述制备酸改性生物炭中的所述强酸溶液为pH≤4的盐酸或硫酸；所述生物炭任何一个方向的尺寸小于或等于0.5cm；所述制备酸改性生物炭中的反应时间为20～35min，干燥温度为50～80℃；所述制备吸附Fe2+和Fe3+的生物炭中搅拌时间为2～3min，吸附处理时间为30～50min；所述制备磁性生物炭填料中的强碱溶液为pH≥10的氢氧化钠或氢氧化钾；所述制备磁性生物炭填料中的搅拌时间为1～2min，反应时间为60～80min，干燥温度不超过80℃。一种中空圆柱磁性填料制备方法，所述中空圆柱磁性填料的制备过程如下：制备酸改性活性炭纤维：将方形活性炭纤维置于强酸溶液中反应、洗涤、干燥，得酸改性活性炭纤维；制备混合溶液B：向水中加入二价铁离子和三价铁离子，得混合溶液B；制备吸附Fe2+和Fe3+的活性炭纤维：将所述酸改性活性炭纤维加入混合溶液B中，搅拌后经过吸附处理和固液分离后，得吸附Fe2+和Fe3+的活性炭纤维；制备磁性活性炭纤维：将所述吸附Fe2+和Fe3+的活性炭纤维置于强碱溶液中，搅拌并常温反应后，在活性炭纤维表面生成磁性颗粒，经过固液分离、洗涤、干燥，得磁性活性炭纤维；制备中空圆柱磁性填料：将所述磁性活性炭纤维通过胶粘成中空圆柱形。进一步，所述混合溶液B中三价铁离子与二价铁离子的摩尔比为1.2-1.8。进一步，所述制备酸改性活性炭纤维中的所述强酸溶液为pH≤4的盐酸或硫酸；所述酸改性活性炭纤维中的反应时间为20～35min，干燥温度为50～80℃；所述制备吸附Fe2+和Fe3+的活性炭纤维中搅拌时间为2～3min，吸附处理时间为30～50min；所述制备磁性活性炭纤维中的强碱溶液为pH≥10的氢氧化钠或氢氧化钾；所述磁性活性炭纤维中的搅拌时间为1～2min，反应时间为60～80min，干燥温度不超过80℃。本专利技术的有益效果在于：1.本专利技术所述的旋转填料生物膜反应器，生物膜反应器中填料为旋转填料，进水在旋转填料的切线方向，在进水推动力的作用下使旋转填料旋转，当旋转填料露出水面时，吸收空气中的氧气，无需曝气，几乎无动能消耗。2.本专利技术所述的旋转填料生物膜反应器，旋转填料以匀速进出污水，不存在曝气不均的问题，对污水中污染物的降解效率高。3.本专利技术所述的旋转填料生物膜反应器，所述磁性球形填料和中空圆柱磁性填料表面吸附磁性颗粒，可以增强生物反应器内微生物的活性，使微生物降解污染物的能力提高，从而提高生物反应器的降解效率。附图说明图1为本专利技术所述的旋转填料生物膜反应器主视图。图2为本专利技术所述的旋转填料生物膜反应器左视图。图3为本专利技术所述的旋转填料装配图。图中：1-反应器外壳；2-旋转填料；3-圆形轴；4-给水管；5-磁性球形填料；6-中空圆柱磁性填料；7-圆柱形孔；8-短轴；9-中心轴。具体实施方式下面结合附图以及具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。如图1和图2所示，本专利技术所述的旋转填料生物膜反应器，包括反应器外壳1、中心轴9、旋转填料单元和若干给水管4，所述反应器外壳1内通过支撑座安装中心轴9，所述中心轴9上均布安装若干旋转填料单元；所述旋转填料单元包括圆形轴3和旋转填料2，所述圆形轴3上均布固定若干旋转填料2，所述的短轴8均位于圆形轴3所在的平面上，短轴8为圆柱形，材质为不锈钢，直径与制备圆形轴3的不锈钢丝直径相同，三个短轴8之间的夹角为120°；短轴8与中心轴9的固定方式为焊接；中心轴9为圆柱形，材质为不锈钢，直径为10-13mm，与圆形轴3所在平面垂直。所述旋转填料2包括磁性球形填料5和中空圆柱磁性填料6；所述磁性球形填料5半嵌入中空圆柱磁性填料6内；所述磁性球形填料5和中空圆柱磁性填料6的表面吸附有磁性颗粒；所述给水管4安装在反应器外壳1上；所述给水管4位于旋转填料单元的切线方向，通过给水管4的水流冲击使旋转填料单元带动中心轴9转动。反应器外壳1材质为不锈钢或有机玻璃，形状为圆形或方形，厚度为5-10mm，反应器的容积由污水处理量确定。图1中，给水管4的个数与旋转填料单元个数相同，给水管4位于旋转填料单元下部，管口竖直向上，给水管4管口的中心点在圆形轴3竖直切线和底部水平切线的交点上，且给水管4位于中空圆柱磁性填料6在下方的一侧。旋转填料单元通过三根圆形轴3到圆形轴3中心的短轴8固定在中心轴9上；支撑座上的中心轴9可旋转。如图3所示，磁性球形填料5的直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转填料生物膜反应器，其特征在于，包括反应器外壳(1)、中心轴(9)、旋转填料单元和若干给水管(4)，所述反应器外壳(1)内通过支撑座安装中心轴(9)，所述中心轴(9)上均布安装若干旋转填料单元；所述旋转填料单元包括圆形轴(3)和旋转填料(2)，所述圆形轴(3)上均布固定若干旋转填料(2)，所述圆形轴(3)安装在所述中心轴(9)上；所述旋转填料(2)包括磁性球形填料(5)和中空圆柱磁性填料(6)；所述磁性球形填料(5)半嵌入中空圆柱磁性填料(6)内；所述磁性球形填料(5)和中空圆柱磁性填料(6)的表面均吸附有磁性颗粒；所述给水管(4)安装在反应器外壳(1)上；所述给水管(4)位于旋转填料单元的切线方向，通过给水管(4)的水流冲击使旋转填料单元带动中心轴(9)转动。

【技术特征摘要】
1.一种旋转填料生物膜反应器，其特征在于，包括反应器外壳(1)、中心轴(9)、旋转填料单元和若干给水管(4)，所述反应器外壳(1)内通过支撑座安装中心轴(9)，所述中心轴(9)上均布安装若干旋转填料单元；所述旋转填料单元包括圆形轴(3)和旋转填料(2)，所述圆形轴(3)上均布固定若干旋转填料(2)，所述圆形轴(3)安装在所述中心轴(9)上；所述旋转填料(2)包括磁性球形填料(5)和中空圆柱磁性填料(6)；所述磁性球形填料(5)半嵌入中空圆柱磁性填料(6)内；所述磁性球形填料(5)和中空圆柱磁性填料(6)的表面均吸附有磁性颗粒；所述给水管(4)安装在反应器外壳(1)上；所述给水管(4)位于旋转填料单元的切线方向，通过给水管(4)的水流冲击使旋转填料单元带动中心轴(9)转动。2.根据权利要求1所述的旋转填料生物膜反应器，其特征在于，所述圆形轴(3)上若干磁性球形填料(5)的直径之和不小于圆形轴(3)周长的1/3。3.根据权利要求1所述的旋转填料生物膜反应器，其特征在于，所述反应器外壳(1)材质为不锈钢或有机玻璃，形状为圆形或方形，所述反应器外壳(1)厚度为5-10mm。4.根据权利要求1所述的旋转填料生物膜反应器，其特征在于，所述磁性球形填料(5)的直径与中空圆柱磁性填料(6)的内径相同，其值为4-7cm；所述中空圆柱磁性填料(6)的高度是所述磁性球形填料(5)直径的1.3-1.5倍。5.一种根据权利要求1所述的旋转填料生物膜反应器中的磁性球形填料制备方法，其特征在于，所述磁性球形填料(5)的制备过程如下：制备酸改性生物炭：将生物炭置于强酸溶液中反应、洗涤、干燥，得酸改性生物炭；制备混合溶液A：向水中加入二价铁离子和三价铁离子，得混合溶液A；制备吸附Fe2+和Fe3+的生物炭：将所述酸改性生物炭加入混合溶液A中，搅拌后经过吸附处理和固液分离后，得吸附Fe2+和Fe3+的生物炭；制备磁性生物炭填料：将所述吸附Fe2+和Fe3+的生物炭置于强碱溶液中，搅拌并常温反应后，在生物炭表面生成磁性颗粒，经过固液分离、洗涤、干燥，得磁性生物炭填料；制备磁性球形填料(5)：将所述磁性生物炭填料通过胶粘成磁性球形填料(5)。6.根据权利要求5所述的磁性球形...

【专利技术属性】
技术研发人员：许丽霞，赵如金，卢露，朱海东，徐成飞，杨莎莎，邢泉峰，陆军，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32