本发明专利技术公开了一种缺氧区和好氧区可调的过滤型生物反应器及其应用。该反应器内部设有可附着生物膜和实现过滤功能的可拆卸纤维组件；纤维组件包括沿污水流向依次连接的活动板、纤维束和固定板；反应器具有污水处理和反冲洗清洗两种运行模式，进行污水处理时，活动板随水流移动压缩纤维束形成纤维过滤层，纤维束自下而上依次生长好氧型微生物、兼氧型微生物和厌氧型微生物；进行反冲洗清洗时，压力感应控制自动反冲洗恢复过滤功能，反应器内的水流方向与进行污水处理时污水流向相反，活动板随水流移动拉伸纤维束，纤维束处于舒展状态。纤维束处于舒展状态。纤维束处于舒展状态。
【技术实现步骤摘要】
一种缺氧区和好氧区可调的过滤型生物反应器及其应用
[0001]本专利技术涉及水处理
，具体涉及一种缺氧区和好氧区可调的过滤型生物反应器处理污水技术。
技术介绍
[0002]城镇污水处理是一个系统性工程，其工艺一般可以分为预处理、一级处理、二级处理和三级处理(也称为深度处理)。
[0003]随着环保法律法规的不断完善和污水排放标准的日益提高，废水深度处理工艺得到了不断普及。
[0004]污水深度处理一般针对污水(废水)的原水水质和处理后的水质要求，去除COD、NH3‑
N、TN和特殊污染物(例如农药、抗生素)，以达到回用或者提标的水质要求。
[0005]污水的深度处理方法包括曝气生物滤池、膜生物反应器、生物膜反应器等生物法，以及吸附、高级氧化、电渗析、膜分离、深床过滤等物理化学方法。
[0006]生物膜处理废水的方法因其成本较低、污泥少、生物物种较丰富、对污水水质和水量适应性好、可同时去除COD和NH3‑
N以及TN等优点，得到广泛运用。
[0007]生物膜法是用天然材料或合成材料为载体，在其表面形成一层有组织的微生物群体，通过微生物的代谢处理污染物，反应设备包括生物廊道、生物滤池、生物接触氧化池等。
[0008]公开号为CN 102921304 A的专利说明书公开了一种中空纤维膜组件及包括该中空纤维膜组件的生物膜反应器，中空纤维膜组件包括集水管和多个中空纤维膜单元，中空纤维膜单元包括多根中空纤维膜和能够拆卸地设置在集水管上的膜片，中空纤维膜的上端部固定在膜片上、下端部自由垂直设置，且中空纤维膜的上端部开设有用于连通集水管的连通孔、下端部密封设置。
[0009]生物膜法在使用过程中普遍存在以下问题：
[0010]1)附着于载体表面的微生物量较难控制，操作较为繁琐；
[0011]2)较难实现厌氧好氧分区处理水中氨氮、总氮等有机物；
[0012]3)生物膜由于生物脱落会增加水中悬浮物(SS)，导致出水SS指标不佳。
[0013]如果可以自动实现生物膜法的微生物量以及厌氧好氧分区的控制，并且在生物膜反应装置中同时实现过滤功能，将会大大拓宽生物膜法的应用。本专利技术过滤型纤维生物膜反应器可以实现以上功能。
技术实现思路
[0014]本专利技术提供了一种过滤型纤维生物膜反应器，克服了生物膜反应器较难控制生物量、较难实现好氧厌氧分区以及无法实现去除水中悬浮物导致的容易堵塞的问题，较好地提升了反应效率、拓宽了使用条件，可以促进生物膜反应器的使用范围。
[0015]具体技术方案如下：
[0016]一种缺氧区和好氧区可调的过滤型纤维生物膜反应器，所述过滤型纤维生物膜反
应器的内部设有可附着好氧和厌氧/缺氧的生物膜和实现过滤功能的可拆卸纤维组件，将生物膜和压力过滤结合实现硝化
‑
反硝化
‑
过滤功能；
[0017]所述过滤型纤维生物膜反应器在所述纤维组件之下设有进气曝气口，在所述纤维组件之上设有排气口；
[0018]所述纤维组件包括沿污水流向依次连接的活动板、纤维束和固定板，活动板可在水流推力作用下沿纤维束轴向一维运动；纤维束经预加捻处理且长度不小于0.5m，优选为0.5～8.0m；所述污水流向为自上而下或自下而上；
[0019]所述过滤型纤维生物膜反应器具有污水处理和反冲洗清洗两种运行模式，其中：
[0020]进行污水处理时，活动板随水流移动压缩纤维束形成纤维过滤层，纤维束自下而上依次生长好氧型微生物、兼氧型微生物和厌氧型微生物，自动调整缺氧区和好氧区的比例，使之适合硝化
‑
反硝化处理污水的要求；
[0021]进行反冲洗清洗时，压力感应控制自动反冲洗恢复过滤功能，所述过滤型纤维生物膜反应器内的水流方向与进行污水处理时污水流向相反，活动板随水流移动拉伸纤维束，纤维束处于舒展状态。
[0022]上述过滤型纤维生物膜反应器具有以下几个特点：
[0023]1、足够长的纤维束，从而可以在反应器内形成好氧、兼氧、厌氧的纵向分区。
[0024]2、纤维束进行预加捻，减少水流短路和沟流，提高水处理效果。一种优选的预加捻方法：将活动板绕轴旋转90～360
°
后再将所述纤维组件置入所述过滤型纤维生物膜反应器内部。
[0025]3、活动板可沿所述过滤型纤维生物膜反应器轴向(也是纤维束轴向)上下移动，从而带动纤维束轴向压缩和舒展，防止水流短路和沟流，而且，纤维束在压缩状态下可形成致密的纤维过滤层，在起到生物膜处理作用的同时实现过滤功能。
[0026]4、纤维组件可拆卸的设置在过滤型纤维生物膜反应器内部，可根据污水含氮量等性质参数选择合适的处理方式，如是先好氧再厌氧亦或是先厌氧再好氧，进而改变纤维组件的安装方向以及污水进出水流向，污水处理适用范围更广，操作更灵活。
[0027]在一优选例中，所述过滤型纤维生物膜反应器的内部在所述纤维组件的下方、上方以及所述纤维组件所在区域均设有外接PID控制系统的传感器探头；
[0028]所述PID控制系统可根据传感器探头反馈的数据自动控制所述过滤型纤维生物膜反应器的运行模式和状态参数，实现缺氧区和好氧区的自动调整；
[0029]传感器探头反馈的数据包括温度、pH、氧化还原电位、含氧量、压力。
[0030]上述优选的过滤型纤维生物膜反应器以塔式设备作为基础结构，巧妙地将可以附着生物膜和实现过滤功能的纤维组件和pH、温度、溶解氧、氧化还原电位以及压力传感器集成探头置于反应器内部，通过把实时监测数据反馈给PID控制系统调节进水或者进气的流量，实现反应器内部好氧与厌氧/缺氧工段的自动分区控制，最终通过纤维组件上的好氧和厌氧/缺氧微生物的生物代谢作用去除水中COD、氨氮、总氮等有机物，同时在纤维组件压缩状态下实现去除水中悬浮颗粒物(SS)、舒展状态下排出反应器中的污泥。
[0031]所述PID控制系统包括中央处理器、控制器和相应线路等。
[0032]所述传感器探头的数量可为3套，分别安装在所述过滤型纤维生物膜反应器的上中下三个部分的接近轴的位置。
[0033]在一优选例中，所述过滤型纤维生物膜反应器的上下两端均为半球形，中部为圆柱形。
[0034]在一优选例中，所述过滤型纤维生物膜反应器的高径比为3～15:1，该高径比有助于进水中的氧气被充分利用、形成反应器内部好氧与厌氧/缺氧工段的自动分区，也有利于反应器内部形成良好的水力场和传质状态。
[0035]在一优选例中，所述的过滤型纤维生物膜反应器，纤维束的材质为天然纤维和/或合成纤维，具有良好的生物附着特性。
[0036]所述天然纤维优选包括植物纤维、动物纤维中的至少一种。
[0037]所述合成纤维优选包括聚酯纤维、聚芳酰胺纤维中的至少一种。
[0038]在一优选例中，所述的过滤型纤维生物膜反应器，所述过滤型纤维生物膜反应器在所述纤维组件之下还本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种缺氧区和好氧区可调的过滤型生物反应器，其特征在于，所述过滤型纤维生物膜反应器的内部设有可附着好氧和厌氧/缺氧的生物膜和实现过滤功能的可拆卸纤维组件，将生物膜和压力过滤结合实现硝化
‑
反硝化
‑
过滤功能；所述过滤型纤维生物膜反应器在所述纤维组件之下设有进气曝气口，在所述纤维组件之上设有排气口；所述纤维组件包括沿污水流向依次连接的活动板(8)、纤维束(7)和固定板(6)，活动板(8)可在水流推力作用下沿纤维束(7)轴向一维运动；纤维束(7)经预加捻处理且长度不小于0.5m；所述污水流向为自上而下或自下而上；所述过滤型纤维生物膜反应器具有污水处理和反冲洗清洗两种运行模式，其中：进行污水处理时，活动板(8)随水流移动压缩纤维束(7)形成纤维过滤层，纤维束(7)自下而上依次生长好氧型微生物、兼氧型微生物和厌氧型微生物，自动调整缺氧区和好氧区的比例，使之适合硝化
‑
反硝化处理污水的要求；进行反冲洗清洗时，压力感应控制自动反冲洗恢复过滤功能，所述过滤型纤维生物膜反应器内的水流方向与进行污水处理时污水流向相反，活动板(8)随水流移动拉伸纤维束(7)，纤维束(7)处于舒展状态。2.根据权利要求1所述的过滤型纤维生物膜反应器，其特征在于，所述过滤型纤维生物膜反应器的内部在所述纤维组件的下方、上方以及所述纤维组件所在区域均设有外接PID控制系统的传感器探头(11)；所述PID控制系统可根据传感器探头(11)反馈的数据自动控制所述过滤型纤维生物膜反应器的运行模式和状态参数，实现缺氧区和好氧区的自动调整；传感器探头(11)反馈的数据包括温度、pH、氧化还原电位、含氧量、压力。3.根据权利要求1所述的过滤型纤维生物膜反应器，其特征在于，所述过滤型纤维生物膜反应器的上下两端均为半球形，中部为圆柱形；所述过滤型纤维生物膜反应器的高径比为3～15:1。4.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘建，官宝红，王海强，
申请(专利权)人：杭州贝采催化剂有限公司杭州浙大易泰环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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