專(zhuān)利名稱(chēng)：內(nèi)循環(huán)ao生物反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及生物反應(yīng)器，尤其涉及內(nèi)循環(huán)AO生物反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
AO生物反應(yīng)器以其流程簡(jiǎn)單、以原水為碳源、脫氮除磷效果明顯以及運(yùn)行和建設(shè) 費(fèi)用相對(duì)較低的特點(diǎn)，在各種工業(yè)廢水和生活污水的處理中得到較為廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，該 工藝還可以與膜工藝相結(jié)合，形成用于廢水回用的膜生物反應(yīng)器，為節(jié)約水資源和降低污 染物排放都具有相當(dāng)?shù)膬r(jià)值。但是因?yàn)楣に嚤旧淼奶卣?，該工藝存在如下的固有缺陷為達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)A段和0 段都需要相當(dāng)?shù)乃νＡ魰r(shí)間，從而造成該工藝占地面積較大的固有缺陷。隨著廢水排放 量的增加和土地資源緊缺形勢(shì)的加劇，這些都會(huì)直接限制該工藝的應(yīng)用；0段在應(yīng)用過(guò)程 中需要持續(xù)曝氣，傳統(tǒng)工藝這一段的效率存在較大的強(qiáng)化空間，或者說(shuō)傳統(tǒng)工藝存在運(yùn)行 能耗高的固有缺陷，節(jié)能減排是可持續(xù)性發(fā)展的必然要求和企業(yè)提高核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要手 段，運(yùn)行能耗相對(duì)較高的缺陷也是制約廢水AO生物處理工藝的一個(gè)主要問(wèn)題。如何在提高 反應(yīng)效率、降低運(yùn)行能耗和水力停留時(shí)間的前提下，推廣廢水AO生物處理工藝的應(yīng)用，以 及如何改建現(xiàn)有的工藝流程，是急需解決的問(wèn)題。針對(duì)傳統(tǒng)的廢水A0生物處理工藝存在的占地面積大、運(yùn)行能耗高的問(wèn)題，本研究 通過(guò)引進(jìn)合理的流場(chǎng)組織優(yōu)化技術(shù)和工藝，從提高曝氣效率以及好氧生物降解效率的角度 出發(fā)，達(dá)到降低0段工藝的水力停留時(shí)間的目的，有效改善傳統(tǒng)廢水A0生物處理工藝的固 有缺陷，為該工藝更為廣泛的應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。名稱(chēng)為“一種氣升式折流內(nèi)循環(huán)生物反應(yīng)器”，申請(qǐng)人為“上海師范大學(xué)”，申請(qǐng)日 為“2008年10月27日”，申請(qǐng)?zhí)枮椤?00810201804. 2”，
公開(kāi)日為“2009年3月18日”，公開(kāi) 號(hào)為“CN 101386446A”的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種內(nèi)循環(huán)生物反應(yīng)器，其在一個(gè)左右方向 長(zhǎng)的矩形箱體內(nèi)，由一水平分隔板分隔成上方的平流區(qū)和下方的折流區(qū)，分隔板的寬度與 箱體等寬，分隔板的左、右兩端分別與箱體的左、右側(cè)壁留有間隙；在折流區(qū)的下部右側(cè)壁 開(kāi)設(shè)進(jìn)水口，在平流區(qū)的右側(cè)壁開(kāi)設(shè)出水口 ；在折流區(qū)內(nèi)，由箱體底板向上，由分隔板向下 交替伸出寬度與箱體寬度相等，高度低于底板至分隔板下板面距離的折流板，形成從右至 左一條呈多個(gè)連貫橫S的曲折流道；在折流區(qū)內(nèi)，在前和/或后面板上，在右側(cè)1/3處的下 方開(kāi)設(shè)補(bǔ)料口，在左側(cè)1/3處的中部開(kāi)設(shè)監(jiān)測(cè)與取樣口 ；在箱體的左側(cè)外部配置充氧泵，充 氧泵的曝氣頭接入折流區(qū)的左側(cè)下部；在箱體底板開(kāi)設(shè)數(shù)個(gè)排放口。上述專(zhuān)利已改變了流體的走向，從傳統(tǒng)的水平流動(dòng)變?yōu)榇怪钡姆瓭L流動(dòng)，在一定 程度上已提高了曝氣效率和好氧生物降解效率，但是未在流道內(nèi)進(jìn)行流動(dòng)組織，且未進(jìn)行 分段曝氣，曝氣效率和好氧生物降解效率還有待提高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的在流道內(nèi)進(jìn)行流動(dòng)組織，且未進(jìn)行分段曝氣，曝氣效率和好氧生物降解效率低的不足，提供了一種在流道內(nèi)進(jìn)行流動(dòng)組織，且進(jìn)行分段 曝氣，曝氣效率和好氧生物降解效率高的內(nèi)循環(huán)AO生物反應(yīng)器。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決內(nèi)循環(huán)AO生物反應(yīng)器，包括箱體、曝氣頭和由垂直與水平面的分隔板上下交錯(cuò)固 定形成的曲折流道，曲折流道包括中部垂直直流段、頂部轉(zhuǎn)彎段和底部轉(zhuǎn)彎段，曝氣頭設(shè)于 曲折流道的底部轉(zhuǎn)彎段。在0段工藝流程中采用上下翻滾分段曝氣式的反應(yīng)形式，每個(gè)翻滾曝氣的工藝區(qū) 段都有自身的停留時(shí)間要求，廢水在每一段工藝中都可以與生物有效混合并反應(yīng)，工藝本 身具有較高的抗沖擊負(fù)荷的能力，出水水質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，這是與水平折流反應(yīng)方式的一個(gè)重 要差別，水平折流式反應(yīng)裝置存在主流容易短流，雜質(zhì)由于其對(duì)流體流動(dòng)的特性被主體流 動(dòng)帶至出水段，造成出水水質(zhì)的波動(dòng)，同時(shí)也是由于這個(gè)原因，水平折流式工藝存在抗沖擊 負(fù)荷能力低的缺陷。作為優(yōu)選，所述中部垂直直流段設(shè)有流動(dòng)內(nèi)循環(huán)裝置，流動(dòng)內(nèi)循環(huán)裝置包括垂直 設(shè)于分隔板上的導(dǎo)流板，導(dǎo)流板將中部垂直直流段分隔為上下不等寬的導(dǎo)流通道。在0段工藝流程中采用上下翻滾分段曝氣方式，結(jié)合其優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合流動(dòng)的被動(dòng)控 制技術(shù)，進(jìn)一步在各翻滾曝氣段中引入流動(dòng)內(nèi)循環(huán)裝置，充分利用曝氣過(guò)程中氣流向上流 動(dòng)過(guò)程的誘發(fā)能力，以及該裝置不同局部流動(dòng)壓力和速度的差異，在裝置周?chē)纬蓽u流。這 些旋渦的存在有兩個(gè)重要的作用首先，小的氣泡具有較強(qiáng)的流動(dòng)跟隨特性，會(huì)隨著旋渦在 流程中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到延長(zhǎng)曝氣時(shí)間的作用；其次，這些旋渦的存在為生物與營(yíng)養(yǎng)物之間的 傳質(zhì)和反應(yīng)過(guò)程了良好的水力環(huán)境，生物和雜質(zhì)可以充分接觸，減少局部界面短流的可能， 為每一段生物降解效率的提高，奠定流動(dòng)環(huán)境的基礎(chǔ)。作為優(yōu)選，所述導(dǎo)流板為微生物掛膜載體。流動(dòng)內(nèi)循環(huán)裝置應(yīng)該是有利于微生物掛膜的原材料，也就是說(shuō)所選用的流動(dòng)內(nèi)循 環(huán)裝置在進(jìn)行流動(dòng)組織的同時(shí)，還需要同時(shí)承擔(dān)微生物掛膜載體的任務(wù)，在其表面形成生 物膜，在優(yōu)良的傳質(zhì)環(huán)境中，充分利用生物膜處理的優(yōu)勢(shì)，從而將流場(chǎng)組織優(yōu)化技術(shù)和強(qiáng)化 生物降解的生物膜技術(shù)良好的結(jié)合起來(lái)，在提高曝氣效率的同時(shí)，強(qiáng)化生物降解，這是本發(fā) 明的核心內(nèi)容。作為優(yōu)選，相鄰導(dǎo)流板在平行于分隔板方向的垂直截面為八字形。八字形排列，更易形成局部流動(dòng)壓力和速度差，在裝置周?chē)纬蓽u流。作為優(yōu)選，四塊導(dǎo)流板形成中心不相交的“X”形導(dǎo)流單元。導(dǎo)流單元水平成行垂 直成列設(shè)于曲折流道的中部垂直直流段。曲折流道的中部垂直直流段被分隔為若干上下不等寬的導(dǎo)流通道，更易形成局部 流動(dòng)壓力和速度差，在裝置周?chē)纬蓽u流。從而有效提高曝氣和生物降解的雙重效率。按照本實(shí)用新型的技術(shù)方案，可有效提高曝氣和生物降解的雙重效率。廢水的AO生物處理過(guò)程是一個(gè)典型的、復(fù)雜的多相流動(dòng)過(guò)程，生物的降解過(guò)程和 廢水的流動(dòng)過(guò)程相互耦合，曝氣效率和廢水的生物降解效率對(duì)流動(dòng)環(huán)境具有強(qiáng)烈的依賴(lài) 性?；蛘哒f(shuō)適當(dāng)?shù)牧鲌?chǎng)組織優(yōu)化技術(shù)的引進(jìn)必然可以改善曝氣和生物降解的雙重效率，這 將從兩個(gè)方面為廢水AO生物處理工藝的應(yīng)用提供技術(shù)支持。其一，針對(duì)原有的廢水AO生 物處理工藝流程，通過(guò)適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)改進(jìn)，可以大大提高流程的處理容量，并降低處理的運(yùn)行能耗；其二，對(duì)于全新工藝的建設(shè)，從設(shè)計(jì)角度就可以進(jìn)行優(yōu)化。本實(shí)用新型所采用的流程組織優(yōu)化技術(shù)是在不增加外部能耗的前提下，依托原有 工藝流程來(lái)開(kāi)展的，復(fù)合節(jié)能減排的基本要求。該技術(shù)的主要內(nèi)容是在0段工藝中引進(jìn)流 動(dòng)的被動(dòng)控制技術(shù)，充分利用曝氣的能量在提高曝氣效率的同時(shí)，為生物降解的傳質(zhì)和反 應(yīng)過(guò)程提供優(yōu)良水力環(huán)境，來(lái)提高曝氣和生物降解的雙重效率。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中A-A示意圖。圖3為導(dǎo)流單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述實(shí)施例內(nèi)循環(huán)AO生物反應(yīng)器，包括箱體1、曝氣頭3和由垂直與水平面的分隔板2上下交 錯(cuò)固定形成的曲折流道4，曲折流道4包括中部垂直直流段42、頂部轉(zhuǎn)彎段41和底部轉(zhuǎn)彎 段43，曝氣頭3設(shè)于曲折流道4的底部轉(zhuǎn)彎段43。所述中部垂直直流段42設(shè)有流動(dòng)內(nèi)循 環(huán)裝置，流動(dòng)內(nèi)循環(huán)裝置包括垂直設(shè)于分隔板2上的導(dǎo)流板5，導(dǎo)流板5將中部垂直直流段 42分隔為上下不等寬的導(dǎo)流通道6。所述導(dǎo)流板5為微生物掛膜載體。相鄰導(dǎo)流板5在平 行于分隔板2方向的垂直截面為八字形。四塊導(dǎo)流板5形成中心不相交的“X”形導(dǎo)流單元 7，導(dǎo)流單元7水平成行豎直成列設(shè)于曲折流道4的中部垂直直流段42?？傊?，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所 作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型專(zhuān)利的涵蓋范圍。
權(quán)利要求內(nèi)循環(huán)AO生物反應(yīng)器，包括箱體(1)、曝氣頭(3)和由垂直與水平面的分隔板(2)上下交錯(cuò)固定形成的曲折流道(4)，曲折流道(4)包括中部垂直直流段(42)、頂部轉(zhuǎn)彎段(41)和底部轉(zhuǎn)彎段(43)，其特征在于曝氣頭(3)設(shè)于曲折流道(4)的底部轉(zhuǎn)彎段(43)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述內(nèi)循環(huán)AO生物反應(yīng)器，其特征在于所述中部垂直直流段(42) 設(shè)有流動(dòng)內(nèi)循環(huán)裝置，流動(dòng)內(nèi)循環(huán)裝置包括垂直設(shè)于分隔板(2)上的導(dǎo)流板(5)，導(dǎo)流板 (5)將中部垂直直流段(42)分隔為上下不等寬的導(dǎo)流通道(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述內(nèi)循環(huán)AO生物反應(yīng)器，其特征在于所述導(dǎo)流板(5)為微生物 掛膜載體。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述內(nèi)循環(huán)AO生物反應(yīng)器，其特征在于相鄰導(dǎo)流板(5)在平 行于分隔板(2)方向的垂直截面為八字形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述內(nèi)循環(huán)AO生物反應(yīng)器，其特征在于四塊導(dǎo)流板(5)形成中心 不相交的“X”形導(dǎo)流單元(7)，導(dǎo)流單元(7)水平成行豎直成列設(shè)于曲折流道(4)的中部垂 直直流段(42)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及生物反應(yīng)器，公開(kāi)了循環(huán)AO生物反應(yīng)器，其包括箱體(1)、曝氣頭(3)和由垂直與水平面的分隔板(2)上下交錯(cuò)固定形成的曲折流道(4)，曲折流道(4)包括中部垂直直流段(42)、頂部轉(zhuǎn)彎段(41)和底部轉(zhuǎn)彎段(43)，曝氣頭(3)設(shè)于曲折流道(4)的底部轉(zhuǎn)彎段(43)。所述中部垂直直流段(42)設(shè)有流動(dòng)內(nèi)循環(huán)裝置，流動(dòng)內(nèi)循環(huán)裝置包括垂直設(shè)于分隔板(2)上的導(dǎo)流板(5)，導(dǎo)流板(5)將中部垂直直流段(42)分隔為上下不等寬的導(dǎo)流通道(6)。所述導(dǎo)流板(5)為微生物掛膜載體。按照本實(shí)用新型的技術(shù)方案，可有效提高曝氣和生物降解的雙重效率。
文檔編號(hào)C02F3/30GK201605196SQ200920316359
公開(kāi)日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2009年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月1日
發(fā)明者朱文芳, 王小華 申請(qǐng)人:王小華;朱文芳