一種生化曝氣反應器的製作方法
2023-06-20 04:59:56 2
專利名稱：一種生化曝氣反應器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於廢水生化曝氣的反應器，特別是涉及一種一體式膜生化曝氣反應器。
現有的膜生物反應器，從整體構造來說，是由膜排水單元和生物反應器兩部分組成。根據兩部分位置不同，可以分為分置式及一體式膜生物反應器兩類。分置式的特徵為生化曝氣池與膜過濾單元是分開放置分別操作的，活性汙泥混合液通過加壓泵進入膜過濾單元過濾出水。其缺點是需要加壓泵提供很高的水流速度，能耗高，泵葉輪剪切力使微生物失活。一體式膜生物反應器是指膜組件安置在生物反應器內部，壓力驅動靠水頭壓差、曝氣壓力或用真空泵或其它泵抽吸，可省掉循環用的泵及管路系統。缺點是操作穩定性和膜清洗存在問題。
平2-268889公開了一種一體式膜生物反應器，其結構形式參見
圖1，其主要結構由固液分離槽、檔板9、中空纖維膜5、出水儲罐6和曝氣管3等組成。反應器操作流程為廢水通過進水管1由池壁進入固液分離槽，空氣通過曝氣管線4由曝氣管3進行曝氣，對擋板9一側的活性汙泥混合液供氧並提升，由於曝氣的作用，槽內活性汙泥混合液以擋板9為中心形成一個內循環，內循環的環流對另一側的膜5可以進行輕微的衝洗。固液分離槽中活性汙泥混合液2的最低液位不低於擋板9上沿，由於真空泵7的抽吸作用，出水通過放在擋板9另一側的中空纖維膜5經出水管線8排出。這類膜組件放置在生物反應器的活性汙泥混合液中的一體式膜生物反應器存在以下缺點1、膜組件放置在活性汙泥混合液中，使得膜組件處於高濃度的活性汙泥當中，膜的堵塞速度大大加快，膜的使用壽命縮短。2、隨著膜堵塞程度的加劇，真空泵的能耗增加，膜的出水量越來越小，槽內液位越來越高終至溢流。3、膜過濾壓力高導致能耗增加。
本實用新型的目的在於提供一種膜使用壽命長、容積利用率高、處理負荷大、耐衝擊、能耗低、操用穩定的新型高效生化曝氣反應器。
本實用新型的生化曝氣反應器由曝氣區16、沉降區15、回流窗13、導流區14、回流縫17、曝氣頭19及膜組件10構成，其中曝氣區16和沉降區15的上面部分通過回流窗13和導流區14相通，下面部分通過回流縫17相通，膜組件10設置在沉降區15的澄清層中。
圖1是現有技術中一體式膜生物反應器示意圖。
圖2是本實用新型一個典型實施例的示意圖。
圖3、4是本實用新型另兩個實施例的示意圖。
以下結合附圖對本實用新型的結構和功能進行說明。
本實用新型的生化曝氣反應器的曝氣區16、沉降區15及膜組件10合建在處，構成一體式生化曝氣反應器，整個生化曝氣反應器可以設計成圓形、方形及其它各種適宜的形狀。曝氣區16和沉降區15可以是同心的「套筒式」結構，如沉降區15環繞在曝氣區16周圍(如圖2)或曝氣區16環繞在沉降區15的周圍(如圖3)；曝氣區16和沉降區15也可以是「並列式」結構(如圖4)，或「半環繞式」結構等。
上述的曝氣區16和沉降區15的上面部分通過回流窗13和導流區14相通，經過曝氣的汙水及活性汙泥通過回流窗13和導流區14流入沉降區15。沉降後的活性汙泥通過回流縫17進入曝氣區16，剩餘活性汙泥可以通過設置在汙泥層中的排泥管排出。沉降後的澄清液通過設置在其中的膜組件10由真空泵或其它抽吸泵由出水管線12過濾排出。上述的膜組件可以是中空纖維膜，是孔徑範圍在0.02-1微米的微濾膜或超濾膜，所使用的件材料可以是聚碸、聚丙烯等。
上述回流窗13的數量、大小及形狀可以根據實際需要確定，導流區14最好延伸到沉降區15的泥、水分界面處，回流縫17的形狀、大小及數量可以根據實際需要設計。在曝氣區16的底部設置曝氣頭19，其曝氣運行時既不會干擾到回流縫中汙泥的回流，又可滿足曝氣區生化充氧的需要。進水管18設置在曝氣區上，可以設置在曝氣區的側壁上，也可以設置在曝氣區的底部。在沉降區15的外部可以設置集水渠20，在排水異常時，汙水可以由集水渠20通過集水渠出水管11排出，而不會發生溢流。
本實用新型的工作方式如下廢水由進水管18進入曝氣區16，與從回流縫17回流的活性汙泥混合液迅速充分混合，然後由曝氣頭19充氧曝氣並提升，在曝氣過程中發生生化反應。汙水經生化處理後經回流窗13，由導流區14進入沉降區15進行沉降，沉降下來的汙泥，沿回流縫17進入曝氣區16，剩餘汙泥通過排泥管排至汙泥池。膜組件10浸沒在沉降區15的澄清層中，通過真空泵或其它泵抽吸排水，沉降區15的澄清層的液體經過膜組件過濾，可以連續抽吸出水。在裝置液位較高時可利用集水渠20排水，不會造成溢流。本實用新型的生化曝氣反應器可以用於各種可生化處理的汙水的淨化處理過程，操作方式可以為連續式或間歇式。
本實用新型在結構上改進了現有一體式膜生物反應器的缺點，具體有以下優點1、本實用新型在結構上採用了曝氣區、沉降區及膜組件合建在一處，構成了一體式膜生化曝氣反應器，膜組件放置在反應器的沉降區的澄清區由真空泵或其他泵抽吸排水，由於膜表面接觸的活性汙泥濃度很低，膜在單位時間內的堵塞程度大大減輕，膜的通量增加，壽命大大延長，提高了廢水的處理深度和出水穩定性，出水無色無味透明。
2、由於放置在沉降區澄清區的膜組件接觸的活性汙泥濃度很低，所以膜過濾壓力相應地很低或變化不大，使反應器能耗下降。
3、曝氣既滿足了活性汙泥混合液在反應器內的循環流動，不會形成死區，又滿足了傳質及充氧要求。
4、本實用新型的生化曝氣反應器可以用於傳統活性汙泥法的改造，在利用原有投資的基礎上增加有限的投資，就可以大大提高廢水的處理深度和處理負荷。
權利要求1.一種生化曝氣反應器，由曝氣區[16]、沉降區[15]、回流窗[13]、導流區[14]、回流縫[17]、曝氣頭[19]及膜組件[10]構成，其特徵在於曝氣區[16]和沉降區[15]的上面部分通過回流窗[13]和導流區[14]相通，下面部分通過回流縫[17]相通，膜組件[10]設置在沉降區[15]的澄清層中。
2.按照權利要求1的反應器，其特徵在於在所述的沉降區[15]的汙泥層設置排泥管排。
3.按照權利要求1的反應器，其特徵在於所述的膜組件[10]是中空纖維膜，其孔徑範圍為0.02-1微米。
4.按照權利要求1或3的反應器，其特徵在於所述的膜組件[10]所使用的膜的材料為聚碸或聚丙烯。
5.按照權利要求1的反應器，其特徵在於所述的導流區[14]延伸到沉降區[15]的泥、水分界面處。
6.按照權利要求1的反應器，其特徵在於所述的曝氣頭[19]設置在曝氣區[16]的底部。
7.按照權利要求1的反應器，其特徵在於在曝氣區的底部設置進水管[18]。
8.按照權利要求1的反應器，其特徵在於在沉降區[15]的外部設置集水渠[20]，集水渠[20]與集水渠出水管[11]相通。
9.按照權利要求1的反應器，其特徵在於所述的沉降區[15]環繞在曝氣區[16]周圍。
專利摘要本實用新型涉及一種高效生化曝氣反應器,由曝氣區、沉降區、回流窗、導流區、回流縫、曝氣頭及膜組件構成,曝氣區和沉降區上面和下面是相連通。本實用新型反應器提高了廢水的處理深度和出水穩定性,出水無色無味透明,同時膜的壽命大大延長,反應器的能耗下降,耐衝擊能力提高,可以用於各種可生化處理的汙水淨化過程。
文檔編號C02F3/12GK2448836SQ00212468
公開日2001年9月19日 申請日期2000年6月28日 優先權日2000年6月28日
發明者李勇, 楊英, 崔峰, 韓建華 申請人:中國石油化工集團公司, 中國石油化工集團公司撫順石油化工研究院