[发明专利]一种移动床生物反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物反应装置，应用于污水处理领域。

背景技术

移动床生物膜反应器(moving-bed-biofilm-reactor，简称MBBR)是在20世纪90年代中期得到开发和应用的，其兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的优点，是一种新型高效的污水处理方法。迄今为止，国外已应用MBBR进行处理生活污水、工业废水的小试、中试及生产性实验研究，均取得了较好的效果。

其中，美国的Captor工艺和德国的Linpor工艺是目前两种比较成熟的多孔悬浮载体系统。在完全混合反应器中加入聚氨酯泡沫块供微生物附着生长，用于处理城市生活污水，研究了其对BOD的去除和硝化作用。结果表明，硝化细菌优先附着生长在载体上，硝化活性达0.33mgN/h·块载体(载体体积为8cm3/块)，在4h内，BOD可完全去除，并继而发生硝化作用，硝化作用可在10h内完成。在过去的十几年中，移动床生物膜技术在挪威得到了发展，现已有100多个基于此技术的污水处理厂在l7个国家中投入使用或在建造之中，它们主要用于去除市政污水或工业废水中的有机物及氨氮。

近年来，我国不少学者也进行了MBBR工艺的研究，但大多仍处于试验性研究阶段。其关键技术在于对悬浮填料的研究，如同济大学的专利产品为中Φ50×50(mm)的圆筒状悬浮填料，比表面积为278m2/m3，材料为改性的聚乙烯；李峰报道的悬浮填料由聚丙烯塑料制成，为Φ50×50(mm)的圆筒状，比表面积为350m2/m3。一般来说，国内使用的载体外形尺寸比国外的要大，这主要是受整个工艺和出水格栅的限制。

总体而言，我国目前对悬浮填料也处于探索和研究阶段，新型悬浮填料在我国污水处理工程中的应用具有广泛的发展空间。目前，国内常用的填料有蜂窝填料、软性填料、半软性填料及复合填料等固定型填料，但这些填料在使用中常会遇到堵塞、结团、布气布水不均匀等问题，影响了生物处理效果。另外，上述填料均需安装在辅助支架上，这就给填料的安装、更换等造成诸多不便，使工程投资和运行管理费用相对提高。

从经济、实用、高效的角度出发，高性能的新型填料在材质方面，应具有价格低廉、使用寿命长、易挂膜等特点；在结构方面，设计的比表面积应尽可能地大，并可以制造一些功能区，适应不同要求的厌氧、好氧微生物的生长，又兼顾易脱膜的特点。同时，应尽可能地降低悬浮填料的造价，最大程度发挥其优点，使悬浮填料能更广泛地应用到污水处理中。

发明内容

本发明的目的是：提供一套适应能力强、工艺简单可靠、处理效果好的新型移动床生物反应器。并采用适应厌氧、好氧及兼氧微生物的生长，又兼顾能够脱膜性能的生物填料。

本发明的技术方案是：一种移动床生物反应器，其特征是包括：反应器本体(1)、生物填料(2)、内部曝气设备(3)、风机(4)、给水泵(5)、搅拌器(6)、曝气管路(7)、给水管路(8)、回流泵(9)、回流管路连接；反应器本体(1)为箱体结构，内部装填生物填料(2)；反应器本体(1)由隔板分成厌氧兼氧区和好氧区二个区，好氧区位于后道，曝气管路好氧区，厌氧兼氧区底部安装搅拌器(6)，搅拌器(6)的浆叶由不锈钢丝网包围；好氧区是厌氧兼氧区的体积的1.5倍以上，回流泵(9)和回流管路(10)根据脱氮的要求，将好氧区的出水比例回流至反应器本体(1)的兼氧区。

通过风机(4)及内部曝气设备(3)使反应器本体(1)内生物填料(2)在反应器本体(1)内移动，实现微生物的世代更替，降解有机物。

搅拌机(6)在兼氧区的搅拌，使水力状态满足需求。

生物填料(2)采用截面为由小至大的若干正四边形外切的图形结构，材料为PE，相邻相切的四边形偏45度角，尺寸为1.5-2.2cm，此填料的内部含有若干45度和90度角，故本发明生物填料很适应于厌氧兼氧营长的生长的载体。

生物填料(2)的最外部角为圆角。

给水泵(5)包括给水管路(8)、出水COD在线仪表，为无人值守。风机(4)配套变频器、曝气管路(7)及在线DO仪表，为无人值守。整套移动床生物反应器由PLC控制，可实现自动化运行。