一种可调式一体化旋转自充氧生物膜装置及调控方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可调式一体化旋转自充氧生物膜装置及调控方法，涉及污水处理技术领域。本发明专利技术包括反应池体、生物膜转笼、驱动电机组及升降调节器，所述生物膜转笼包括不锈钢网状笼腔和笼腔内的生物膜填料，生物膜填料利用其比表面积大的特性，附着大量活性微生物，发挥生物脱氮功能；所述驱动电机组包括驱动电机、转速调节器、驱动轴以及驱动链条，用于驱动生物膜转笼进行旋转自充氧；所述升降调节器可调节生物膜转笼为任意浸没深度。本发明专利技术通过调节转速调节器以及升降调节器可改变生物膜装置中的溶解氧浓度，从而通过调控实现不同的运行条件。本发明专利技术有效解决了传统污水生物处理曝气能耗高、设备复杂、运营成本高的难题，可完全免曝气，通过系统的调节实现单一反应器中的生物脱氮过程，节能降耗的同时提高脱氮效率、调节较灵活，在农村及分散式的小型社区具有较广阔的应用前景。阔的应用前景。阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种可调式一体化旋转自充氧生物膜装置及调控方法


[0001]本专利技术涉及污水处理装置领域，尤其涉及一种可调式一体化旋转自充氧生物膜装置及调控方法。

技术介绍

[0002]由于非点源水污染带来的众多环境问题，污水分散处理受到广泛关注，农村生活污水作为一种典型的分散式污水，大多数未经处理就排入附近水体，导致农村水质和水环境恶化，最终威胁到农村地区的人居生态环境。此外随着厕所革命的推进，农村地区如厕习惯正逐步改变，从而产生越来越多的生活废水，生活废水的处理对改善农村生态环境成为了巨大挑战。特别是提出《农村人居环境整治提升五年行动方案》，要求“以农村厕所革命、生活污水垃圾治理、村容村貌提升为重点，巩固拓展农村人居环境整治三年行动成果，全面提升农村人居环境质量”。
[0003]与城市污水处理不同，农村生活污水处理的主要特点是缺乏资金和专业人员，水质水量波动较大。因此，农村生活污水的处理应充分考虑低成本、运营维护简单以及耐负荷冲击能力强等因素。迄今为止，一些传统的农村污水处理方法，比如人工湿地、池塘
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沟渠循环系统和垂直流人工湿地等作为低成本的农村污水处理工艺已被广泛应用，但其占地面积较大、处理能力有限，整体去除性能不尽人意。而生物转盘作为一种完全不需要曝气的低成本、操作简单的工艺在农村生活污水处理中具有较大潜力，但是目前的生物转盘采用生物盘片进行微生物的附着，盘片材料造价较高，且盘片直径不宜做太大限制了盘片的比表面积以及生物量，同时生物转盘通常以固定的浸没深度运行，无法做到根据水质和出水要求灵活调控。因此，如何在增大生物量、提高运行效率、降低运行成本的基础上做到灵活调控成为了亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的能耗高、工艺复杂、效率低、灵活度低的问题，本专利技术提出了一种可调式一体化旋转自充氧生物膜装置及调控方法，可以很好地解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为解决上述问题，本专利技术采用技术方案如下：一种可调式一体化旋转自充氧生物膜装置，包括反应池体、通过电机组支架固定在反应池体上方的驱动电机组、通过生物膜转笼支架固定在反应池体内部的生物膜转笼以及将装置一体化组合的支架。
[0006]所述驱动电机组由驱动电机、驱动链条和驱动轴组成，所述驱动轴用于连接驱动电机和驱动链条，所述驱动链条连接生物膜转笼随驱动电机转动。
[0007]所述反应池体为矩形池体，池体左右两侧分别设置有多个不同高度的进出水阀门以及顶部设置有溢流口。
[0008]所述生物膜转笼由圆柱体不锈钢网状笼腔和生物膜填料组成，所述生物膜填料按
照一定的填充率填充在网状笼腔内部，生物膜转笼中间设置有不锈钢转笼中心轴，中心轴两端设置有连接盘，生物膜转笼通过中心轴和连接盘与驱动链条进行连接。
[0009]所述电机组支架安装于生物膜转笼上方，用于固定驱动电机。
[0010]所述生物膜转笼支架安装于驱动电机下方，通过转笼中心轴和连接盘与生物膜转笼相连接。
[0011]进一步地，所述驱动链条与生物膜转笼连接处用一连接盘进行连接。
[0012]进一步地，所述驱动电机为慢速变速电机，驱动电机设置有安装于一体化组合支架上的转速调节器。
[0013]进一步地，所述不锈钢网状笼腔内壁对称位置设置有与笼腔相连接的多孔隔板，用于带动生物膜填料进行跌水充氧，同时增大水力剪切力以促进生物膜的更新。
[0014]进一步地，所述不锈钢网状笼腔开孔率70%
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90%，开孔大小应小于生物膜填料的直径或最小边长。
[0015]进一步地，所属生物膜转笼上方的支撑架设置有可调节生物膜转笼高度的升降调节器，用于改变生物膜转笼的浸没深度。
[0016]进一步地，所述生物膜填料填充率范围为30%
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80%，生物膜填料类型可选择为高密度聚乙烯轻质填料、聚氨酯海绵填料、生物球填料、陶粒填料及其他可负载微生物的载体填料，也可以是多种填料的组合。
[0017]上述可调式一体化旋转自充氧生物膜装置的反应池体、生物膜转笼尺寸和驱动电机转速范围可根据实际污水处理水量需求进行合理设计调整，生物膜转笼的高度可根据实际处理要求和溶解氧需求通过升降调节器进行调整。
[0018]本专利技术还提供了一种可调式一体化旋转自充氧生物膜装置的调控方法，包括以下方法：（1）调节控制驱动电机的转速调节器，改变生物膜转笼的转速，生物膜填料跌水速度不同，会使反应池体内产生不同的跌水溶解氧和不同的水力剪切力，对反应池体内的硝化反硝化效果产生不同影响，水力剪切力的改变也可改变生物膜的更新速率，防止生物膜堵塞；（2）调节控制生物膜转笼高度的升降调节器，可改变生物膜转笼在反应池体内的浸没深度，不同浸没深度条件下暴露在水面外的生物膜填料的数量不同，跌水充氧的程度也不同，可产生不同浓度的跌水溶解氧，从而改变反应池体内的充氧环境，实现厌氧、缺氧、微氧、好氧不同氧环境的变换，最终可通过生物膜转笼浸没深度的调控实现单一反应器中同步硝化反硝化脱氮；（3）改变生物膜转笼中生物膜填料的填料类型和填充率，填充率调控范围为30%
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80%，不同填料类型和填充率在旋转过程中的跌水充氧能力不同，通过调控有助于实现不同充氧环境的变换。
[0019]相较于现有技术，本专利技术的有益效果如下：1.本专利技术的一种可调式一体化旋转自充氧生物膜装置通过生物膜转笼旋转过程中带动笼腔内的生物膜填料跌落水中，形成湍流，完成跌水充氧过程；同时随着笼腔内的多空隔板旋转至水面外的生物膜填料表面液膜会吸附空气中的部分氧气随着旋转带入水中，完全不需要曝气设备即可实现生物反应器中的稳定充氧过程，从而实现生物脱氮脱碳功
能，极大地降低了运行能耗和维护成本，更加节能。
[0020]2.本专利技术使用的生物膜填料具有较大的比表面积，为微生物的生长提供了充足的生长空间，同时填料孔隙较大，不易堵塞，抗负荷冲击能力较强，适用于农村生活污水的处理。此外生物膜填料的密度较低，可悬浮于水中，一定程度上减少了驱动电机的能耗，更进一步地降低了运行能耗和成本。
[0021]3．本专利技术提供的一种可调式一体化旋转自充氧生物膜装置的调控方法，可以根据不同的进水水质和处理需求进行灵活调节，通过调控生物膜转笼浸没深度、转速以及生物膜填料的填充率即可改变系统中的溶解氧水平，在完全不需要曝气设备的条件下，可以通过本专利技术提供的调控方法改变系统的充氧水平，实现不同氧环境下的生物脱氮脱碳，达到节能降耗高效生物处理的目的。
[0022]4.本专利技术提供的一种可调式一体化旋转自充氧生物膜装置及调控方法，操作较简单，无复杂结构和易损耗设备，设备种类少、故障率低，对于农村地区非专业人员简单培训即可操作。
[0023]5.本专利技术提供的一种可调式一体化旋转自充氧生物膜装置属于一体化的小型设备，装置可灵活应用于农村地区、临时搭建小型社区及偏远地区等多种场所，亦可与多种工艺灵活组合，成本低、易推广、可应用性较强，在分散式污水处理领域具有较广阔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调式一体化旋转自充氧生物膜装置，包括反应池体（1）、驱动电机组（2）、生物膜转笼（3）、支撑架（4）包括生物膜转笼支架（401）和电机组支架（402）、一体化组合支架（5），其特征在于：所述驱动电机组（2）包括横向放置的驱动电机（201），设置有驱动链条（202）通过驱动轴（204）与生物膜转笼（3）相连接，生物膜转笼（3）与驱动链条（202）连接处设置有连接盘（203），所述驱动电机（201）设置有转速调节器（205）。2.根据权利要求1所述的一种可调式一体化旋转自充氧生物膜装置，其特征在于，所述反应池体（1）包括水处理反应池（101），水处理反应池（101）左右两侧设置有多个不同高度的进出水阀门（102）以及溢流口（103）。3.根据权利要求1所述的一种可调式一体化旋转自充氧生物膜装置，其特征在于，所述生物膜转笼（3）设置有圆柱体不锈钢网状笼腔（301），笼腔内填充了一定量的生物膜填料（302），笼腔内壁对称位置设置有与笼腔相连接的多孔隔板（303），生物膜转笼（3）中间设置有不锈钢转笼中心轴（304）。4.根据权利要求1所述的一种可调式一体化旋转自充氧生物膜装置，其特征在于，所述支撑架（4）下端为与连接盘（203）相连接的生物膜转笼支撑架（401），上端为驱动电机支撑架（402），支撑架（4）设置有调节生物膜转笼（3）高度的升降调节器（403）。5.根据权利要求1所述的一种可调式一体化旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长青，栾亚男，殷悦，徐延铭，张峰，郭忠泓，赵卓，王晴，姜韶骏，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：