【技术实现步骤摘要】
本技术属于环保领域，涉及一种生物反应器，具体而言，本技术涉及一种高容积负荷有压生物反应器。
技术介绍
1、污水处理中好氧生物处理是使用最为广泛的工艺，是利用微生物的新陈代谢过程，经过一系列的生物化学反应，使废水中的有机物最终被降解为co2、h2o及其他无机物，从而使污水得到净化。
2、传统好氧生物处理法中，处理设施占地面积大，工艺运行能耗较大，是整个污水处理流程中能耗较大的环节。
3、基于上述提到的问题，提出有针对性的改进措施，占地面积大主要限制是好氧生物处理单位容积处理污染物量有限，即容积负荷难以提高，一般容积负荷为0.8-1.5kgcod/m3·d，要提高容积负荷一方面可以提高微生物的绝对量，即水中的活性污泥浓度，常规的方法有增加填料或使用mbr膜生物反应器截留污泥，另一方面可以提高微生物的降解处理效率，好氧微生物处理过程中氧气的利用率制约了污染物的降解速率，因此提高氧气利用率也能提高容积负荷。
4、另外一方面，好氧微生物处理能耗较大，主要集中于曝气环节，要降低能耗就要提高曝气过程中的氧传质效率。
5、传统好氧生物反应装置采用常压运行，曝气压力受制于池体结构，一般运行水深最大小于7米，即使采用最高效的曝气装置，氧利用率也小于25％。大量充入水中的氧气被释放至空气中，严重浪费了电能。而高效氧利用的深井曝气工艺，又受制于施工难度，无法大量应用。
技术实现思路
1、本技术要解决的技术问题是提供一种高容积负荷有压生物反应器，能够突破常压运
2、本技术提供了一种高容积负荷有压生物反应器，包括生物反应器主体及配套设备。所述生物反应器主体外部有底部进水口、底部进气口、顶部出水口、底部放空口，内部有填料、曝气组件，配套设备有背压阀、安全阀、压力表。底部进水口、底部进气口、底部放空口分别通过管道与高容积负荷有压生物反应器底部连通，顶部出水口、顶部出水口分别通过管道与高容积负荷有压生物反应器顶部连通，曝气组件、填料从下至上依次分布于高容积负荷有压生物反应器内部。压力表安装于高容积负荷有压生物反应器外部，安全阀安装于压力表与高容积负荷有压生物反应器连通的管道上，背压阀安装于顶部出水口与高容积负荷有压生物反应器连接的管道上。
3、优选地，底部进水口与外部进水管路相连，设阀门和流量计调节进水流量。底部进气口与外部供气管路相连通。底部放空口作为罐体放空用途。
4、优选地，曝气组件由曝气器和管路组成，与进气口相连通。
5、优选地，所述高容积负荷有压生物反应器包括顶部排泥口，顶部排泥口通过管道与高容积负荷有压生物反应器的顶部连通。顶部排泥口设有电动排泥阀(即排泥电动阀)，根据设定程序进行定期排泥。反应器顶部设有压力表检测反应器内部压力情况，同时安装安全阀，在压力高于工作压力时开启泄压。
6、优选地，所述配套设备包括排泥电动阀，排泥电动阀安装于顶部排泥口与高容积负荷有压生物反应器连接的管道上。
7、优选地，高容积负荷有压生物反应器内部设置污泥浓度计，污泥浓度计位于高容积负荷有压生物反应器内部、填料上部。污泥浓度计可以实时监测反应器内部污泥浓度，据此调节排泥频率。
8、反应器内添加了固定填料，可以使污泥浓度大幅提高，污泥浓度8-10g/l，同时优化了内部流态，多相间传质效率提升。优选地，所述的填料包括双层膜和空隙层，双层膜包覆于填料外表面。
9、根据双膜理论，氧气在气、液两相中的传质过程可以描述为下式，dc/dt为氧转移速率，与kla氧总转移系数和(cs-c)液相氧浓度梯度相关。
10、
11、要提高氧转移速率，1)可以提高kla氧总转移系数，加强液相主体的紊流程度，降低液膜厚度，加速气、液界面的更新，增大气、液接触面积等；2)提高cs氧气在液相主体的饱和浓度，可以提高气相中的氧分压，如采用纯氧曝气、深井曝气等。
12、在本技术的一个优选例中，所述的生物反应器主体外部有底部进水口、进气口、顶部出水口、底部放空口、顶部排泥口，内部有填料、曝气组件，配套设备有背压阀、安全阀、排泥电动阀、压力表、污泥浓度计。
13、气水混合液从顶部出水口通过背压阀调节出水，罐内维持需要的压力0.1-0.4mpa。优选的，在本技术的一个优选例中，反应罐运行压力为0.2mpa。
14、本技术的有益效果包括：
15、1、在有压环境(0.2mpa)下，由双膜理论可知，氧气在气相中的分压提高，氧气的传质效率大幅提高，此外，好氧微生物在此环节下，菌胶团紧密，污泥浓度高，氧气的利用率大幅提高，氧利用率可达30-35％，污泥浓度可达8-10g/l；
16、2、添加了固定填料，填料表面致密的孔隙及纤维状的载体结构，使微生物附着生长，进一步增加了微生物浓度，经验证，反应器污染物去除能力可达，cod容积负荷5-10kgcod/m3·d，氨氮容积负荷1.5-3.0kgnh3-n/m3·d。
17、3、整个系统高效运行，与传统好氧曝气相比，节省了处理容积50％以上，电耗减少50％，设施占地面积小，投资运行成本降低。
18、4、处理系统完全设备化，实现标准设计、加工，提高交付速度。
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1.一种高容积负荷有压生物反应器，包括生物反应器主体及配套设备，其特征在于，生物反应器主体外部有底部进水口、底部进气口、顶部出水口、底部放空口，内部有填料、曝气组件，配套设备有背压阀、安全阀、压力表；
2.根据权利要求1所述的高容积负荷有压生物反应器，其特征在于，底部进水口与外部进水管路相连，设阀门和流量计调节进水流量。
3.根据权利要求1所述的高容积负荷有压生物反应器，其特征在于，底部进气口与外部供气管路相连通。
4.根据权利要求1所述的高容积负荷有压生物反应器，其特征在于，曝气组件由曝气器和管路组成，与进气口相连通。
5.根据权利要求1所述的高容积负荷有压生物反应器，其特征在于，所述高容积负荷有压生物反应器包括顶部排泥口，顶部排泥口通过管道与高容积负荷有压生物反应器的顶部连通。
6.根据权利要求5所述的高容积负荷有压生物反应器，其特征在于，所述配套设备包括排泥电动阀，排泥电动阀安装于顶部排泥口与高容积负荷有压生物反应器连接的管道上。
7.根据权利要求1所述的高容积负荷有压生物反应器，其特征在于，高容积负荷
8.根据权利要求1所述的高容积负荷有压生物反应器，其特征在于，所述的填料包括双层膜和载体，双层膜含有孔隙，包覆于填料外表面，载体由纤维状结构组成。
...【技术特征摘要】
1.一种高容积负荷有压生物反应器，包括生物反应器主体及配套设备，其特征在于，生物反应器主体外部有底部进水口、底部进气口、顶部出水口、底部放空口，内部有填料、曝气组件，配套设备有背压阀、安全阀、压力表；
2.根据权利要求1所述的高容积负荷有压生物反应器，其特征在于，底部进水口与外部进水管路相连，设阀门和流量计调节进水流量。
3.根据权利要求1所述的高容积负荷有压生物反应器，其特征在于，底部进气口与外部供气管路相连通。
4.根据权利要求1所述的高容积负荷有压生物反应器，其特征在于，曝气组件由曝气器和管路组成，与进气口相连通。
5.根据权利要求1所述的高容积负荷有压生物反应...
【专利技术属性】
技术研发人员：王文标，李勇，冯凯，
申请(专利权)人：上海泓济环保科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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