[发明专利]一种轻质滤料高效生物反应器

说明书

本发明公开了一种轻质滤料高效生物反应器，包括反应塔体、布水系统、轻质滤料、防堵塞系统、曝气系统、出水系统、内循环系统组成，原水通过布水系统进入反应塔体，进水反应过程中，轻质滤料在浮力及曝气的作用下，随水位向上移动，当塔体内水位到达一定高度后，通过出水系统的自动虹吸控制快速排水，轻质滤料也会随着塔体内水位的降低及自重快速下降，如此，在进水反应过程中，滤料会周而复始地上升和下降，经过固定安装于塔体内防堵塞单元的扰动，有效避免轻质滤料板结、水气短流不均及处理效率下降问题，本发明可以处理各种废水，尤其适用于高浓度、高氨氮、难降解的有机废水处理，造价低、运行成本低、运行稳定。

技术领域

本发明专利涉及一种污水处理装置，具体属于一种轻质滤料高效生物反应器。

背景技术

现有生物滤塔或生物滴滤池处理负荷低、造价高，且容易发生堵塞，尤其在处理高浓度有机废水，剩余污泥量大，滤料很容易堵塞，导致布水、布气不均，因此处理效率低，运行难度大。

发明内容

针对以上问题，我公司发明了一种轻质滤料高效生物反应器，包括反应塔体、布水系统、轻质滤料、防堵塞系统、曝气系统、出水系统、内循环系统。其中，反应塔体底部及顶部不设滤板，同时在反应塔体内部固定安装若干个孔径为100-200mm的不锈钢格栅网，网格交错，相互间隔300-500mm，并于内部填充表面粗糙的轻质滤料，粒径大小为10-20mm，密度小于水。

经适当预处理后的污水经反应塔体顶部的布水系统进入反应塔体内，开启设置于塔体底部的曝气系统，提供充足的氧气，促使原水经过轻质滤料层的微生物作用进行净化。处理完成的水经反应塔体底部的塔体出水口进入到出水水槽，出水水槽底部与塔体底部通过塔体出水口互通，形成一个“U”型管结构，即出水水槽与反应塔体内的水位标高一致。随着反应的进行，不断进水，反应塔体内的水位不断上升，同时，塔体内的轻质滤料，借助浮力，也随塔体内水位的上升而上升，由“U”型管结构原理，出水水槽水位也不断上升，当出水水槽的水位达到一定高度后，触发水槽内的虹吸装置，利用虹吸装置，将出水水槽内的水快速地通过虹吸装置抽至排水水槽，并由出水管排出系统，出水水槽内水位迅速下降，反应塔体内的水位也迅速下降，同时，轻质滤料也在自重的原因下，随着水位的下降而下降。出水水槽水位下降到一定水位后，虹吸装置被破坏，虹吸停止，进入下一个反应循环，以此往复。

塔体内轻质滤料随水位上升和下降的浮动循环过程中，经过塔体内设置的防堵塞系统，滤料会不断被分割打乱，所以不会产生板结。

塔体底部曝气系统采用穿孔曝气方式，高效增氧的同时，气泡也会扰动滤料层，造成滤料层的不稳态。

出水水槽底部设置一提升泵，可将出水水槽内的出水进行提升，接入布水系统，以此形成内循环，增加污水和滤料的接触时间，强化污染物的去除效果，同时，本发明装置氧的利用率高，在塔顶会形成缺氧区，通过回流硝化液，可实现反硝化的功能。

综上所述，本系统在具有降解有机物的同时，兼具脱氮功能，且不会出现传统的生物滤塔布水不均和滤料堵塞的问题。

本发明装置可以广泛应用于高氨氮、难降解有机废水处理，如工业废水、垃圾渗滤液等。

采用本发明的有益效果是。

（1）系统结构简单。

（2）滤料装填密度大，反应器容积小。

（3）生物膜更新及时，生物活性好，反应效率高。

（4）液膜传质效率高，处理效率高。

（5）氧利用率高。

（6）曝气风压小，节能。

（7）通过内回流，可实现硝化反硝化脱氮的功能，由于本系统氧利用率高，滤层的上部会形成缺氧层，通过内回流出水硝化液，与进水中充足的碳源反应实现反硝化脱氮作用。