水处理用生物流化床反应器制造技术

本实用新型专利技术是对水处理用生物流化床反应器的改进，其特征是流化的生物载体为比重与被处理液体比重接近、能悬浮流化的塑料中空环状短管，生物载体分离器为孔隙小于载体的镂空壁面中空正台体。较现有技术具有：载体无毒性，挂膜性好，比表面积大，生物量大，耐磨性能好，使用寿命长，比重轻，悬浮及流化性好，启动和运行能耗低；载体分离器，结构简单，制造成本低，并可采用塑料等防腐材料制作，既方便从中空台体进入下方流化床检修，其斜面反射作用，可使流化载体能返回参与流化，不易造成载体在分离器拦载面聚集，可以确保流化床处理效果。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术是对水处理用生物流化床反应器的改进，尤其涉及一种载体 分离器结构简单，对流化床检修方便，流化生物载体挂膜性好，使用寿命 长的生物流化床反应器。
技术介绍
生物流化床反应器，较多采用细颗粒型载体，例如陶粒、活性碳、橡胶颗粒作为流化生物载体，如中国专利CN1460651 、 CN1903743 、 CN200974790、 CN201031172等公开的生物流化床反应器，采用橡胶颗粒 为流化生物载体。陶粒、活性碳载体，存在比重大，耐磨性能差，挂膜困 难，启动、运行能耗高，因而逐渐被橡胶颗粒载体所替代。橡胶颗粒载体 如中国专利CN1155520、 CN1339407、 CN1478735等所述，基本都是采用 以废橡胶为主原料制造，因废橡胶中含有对微生物生长有毒有害化学物质， 导致此类载体在实际应用前期(一年左右)容易引起微生物中毒死亡，因 而载体附着生物量小。为此，通常采用将橡胶颗粒载体经高温蒸煮处理， 以减少或降低有毒物质，但它又会大大增加成本，经高温处理载体成本要 提高约十倍左右。其次，橡胶颗粒载体还存在比表面积小，附着微生物能 力差，生物膜易脱落的不足，也是导致载体表面生物量少的另一原因。上 述生物量减少均会影响水处理效果。再就是，橡胶颗粒载体比重相对较大， 最低也要达1.05g/mm3，附着微生物后，比重增加造成流化能耗相对较高， 导致运行成本高。此外，橡胶颗粒载体耐磨性不佳，粒径5-8mm载体经l-2 年运行，大部分磨损变成l-2mm细颗粒，有些甚至成为更小微粒，不仅导 致载体随水流失严重，载体补充量大，而且载体的减小使得比表面积进一 步减少，进而导致生物量的减少，同样影响处理效果。上述橡胶颗粒载体 的缺陷始终未能得到有效解决。现有流化床生物载体分离器，均采用例如网格、栅条等物理拦截方式 以阻止载体随出水流失，其结构均为平面拦载型。平面拦载型载体分离器， 例如申请人申请的CN201031175流化床用载体分离器，及CN1453224所述 生物流化反应器生物载体分离器，均为采用拦载方式拦载载体，不使其随 出水流失。然而在实际运行中，因载体比重与水相差极小，从而会造成流3化载体在拦截分离器表面集聚，经过一段时间的运行，大部分载体会集聚 在分离器拦截内表面，而不参与循环流化，从而不适当减少了流化载体量,也会降低流化床处理效果；其次颗粒型载体粒径相对较小，例如通常《 8mm，有些更小，为防止载体随出水流失，对生物载体分离器要求较高， 通常采用多层组合结构，如前述专利均采用三层及以上，造成分离器结构 复杂，不仅制造成本相对较高，而且分离器苯重，并必须全截面封闭反应 器，不利于对分离器下方流化床反应器的检修。下方流化床检修，需拆除 分离器，检修后又需重新组装分离器，拆装分离器工作量十分巨大，因而 实际对流化床基本不进行检修，因而导致处理效果降低。中国专利CN101244884公开了一种采用磁性生物载体及磁分离技术方 法，采用密度1.0 1.4g/cm3，粒径为0.043 0.315mm的磁性生物载体，通 过形成污泥经磁分离技术实现泥水分离，然后将其放入载体脱膜分离器内， 实现污泥和磁性载体的分离，再将磁性载体重新放入反应器中，实现磁性 载体的回收和再利用。此方法更是增加了载体分离程序和难度，需另行设 置分离装置，附属设备多，成本高，而缺乏实际应用价值。 — 上述缺陷普遍存在于各种结构的生物流化床，而由于上述种种缺陷的 存在，造成流化床实际运行一段时间后，会出现处理效率和效果下降，严 重的可能导致流化床反应器内只有污水在流化，失去流化床生物载体功能。 因此仍有值得改进的地方。
技术实现思路
技术目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种生物载体附着 微生物好，生物量大，分离器结构简单，防载体聚集性好，并方便下方流 化床维修的水处理用生物流化床反应器。技术目的实现，主要改进一是流化生物载体采用比重与被处理液 体比重相仿、能悬浮流化的塑料环状短管，二是载体分离器采用孔隙小于 载体的镂空壁面中空正台体，从而克服上述现有技术的不足，实现实用新 型目。具体说，技术水处理用生物流化床反应器，包括生物流化床反 应塔，内置能流化的生物载体，反应塔上部生物载体分离器，其特征在于 流化的生物载体为比重与被处理液体比重接近、能悬浮流化的塑料中空环 状短管，生物载体分离器为孔隙小于载体的镂空壁面围成的中空正台体。技术所说生物流化床反应塔，可以是现有技术中各种结构的流化 床反应塔，例如两相流流化床反应器，三相内循环或三相外循环流化床反应器。内循环流化床，内筒可以是单筒结构，也可以为列管式或蜂窝式结 构。反应塔本体，可以是构筑物，也可以是工厂预制件，例如钢筒。载体比重与被处理液体比重接近，与现有技术原理基本相同，主要是 从有利于载体在被处理液体中流化角度考虑，以普通污水为例，因存在一定流化动力，载体比重可以是略重于水例如1.01 — 1.05g/cm3，也可以略轻 于被处理液体比重。为减少启动、流化运行动力消耗，技术较好是选 择比重略小于被处理液体比重，如以普通污水为例，比重优选为0.95 — 0.99g/cmS略轻于7jC，这样载体附着生物膜后，比重略有增加例如增至约1.03 一1.05g/cm3，既不会造成载体轻于水而大量浮于液面，影响循环流化量， 又不会因挂膜后质量太重而增加流化能耗，此比重流化悬浮好。塑料中空环状短管载体，其结构可以如中国专利CN1030029、 CN2583084、 CN2647848、 CN201046931等所述，因其体积相对较大，又同 时存在至少内外两个附着表面，因而比表面积大，而且不含对微生物有害 物质，易于生物膜附着，附着力强，耐磨性好，强度高，使用中基本不会 破损和磨损，完全克服了橡胶颗粒载体的不足。其中更好为采用如中国专 利CN201046931所述蜂窝环状结构短管，其径向蜂窝连接筋以及合适的高 径比，使得载体在流化时具有优良的翻滚作用，可对气泡产生切割作用， 从而提高了充氧利用率。中空环状短管载体，其外圈表面较好制呈锯齿状， 此结构不仅可以提高载体比表面积，而且更有利于生物膜牢固附着，防脱 膜性好，在载体相互碰撞时，不会全部同时脱落，有利于载体生物膜快速 更新，并可提高载体生物膜载带量，以提高生物处理效果。镂空壁面围成的中空正台体分离器，为本专利流化床载体分离器一大 特色，突破了常规分离器单靠拦载作用防载体流失，提出了一种全新概念 的载体分离器。中空台体结构，并非简单通常载体分离器仅为拦截防流失， 其镂空斜壁面既能使汽、液通过，又能使流化上升至此载体与斜面碰撞， 产生反射效果使载体返回流体中继续循环，从而有效避免了载体在平面型 分离器拦截面下聚集，造成载体循环量减少的缺陷。其次，中空台体结构， 流化床塔不封顶，可以从台体中空处下到流化床进行检修、更换操作，克 服了现有流化床因分离器封顶而难以对下方的流化床进行检修的不足。镂 空壁面，其形式不限，例如但不限于可以是网格、多边型孔、圆形孔、栅 条状等，都能起到相同作用。台体形状也不限，可以为圆台体，也可以为 多面台体。台体壁面斜角较好为30-65度，最好为45-65度，如果斜角过小，则分离器接近平面型，显然会本文档来自技高网...

【技术保护点】
水处理用生物流化床反应器，包括生物流化床反应塔，内置能流化的生物载体，反应塔上部生物载体分离器，其特征在于流化的生物载体为比重与被处理液体比重接近、能悬浮流化的塑料中空环状短管，生物载体分离器为孔隙小于载体的镂空壁面围成的中空正台体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杭俊良，王立平，杭乾频，何一峰，
申请(专利权)人：江苏一环集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]