申请日2007.03.16
公开(公告)日2007.11.28
IPC分类号C02F3/30
摘要
本发明公开了一种污水处理复合生物反应器。该反应器，是由好氧生物流化床(6)、流离球装置(8)和液固分离装置(11)组成，其中，好氧生物流化床(6)的出水口与流离球装置(8)的入水口连接，流离球装置(8)的出水口与液固分离装置的入水口连接。本发明的复合生物反应器适用于工业废水、特种废水、生活污水的生物处理，具有出水质量好，处理效率高、污泥产率低等优点。
权利要求书
1、一种污水处理复合生物反应器，由好氧生物流化床(6)、流离球装置(8)和 液固分离装置(11)组成，其中，好氧生物流化床(6)的出水口与流离球装置(8) 的入水口连接，流离球装置(8)的出水口与液固分离装置的入水口连接。
2、根据权利要求1所述的复合生物反应器，其特征在于：所述生物反应器还包 括厌氧生物滤池(1)，所述厌氧生物滤池(1)的出水口与所述好氧生物流化床(6) 的入水口连接。
3、根据权利要求1或2所述的复合生物反应器，其特征在于：所述液固分离装 置(11)为中间设有隔板的池状装置，所述隔板将池腔分成进水端和出水端，所述 隔板与池底之间设有供污水流过的间隙。
4、根据权利要求3所述的复合生物反应器，其特征在于：所述液固分离装置(11) 的排泥口与所述厌氧生物滤池(1)连接，使所述液固分离装置(11)中沉淀的污泥 回流到所述厌氧生物滤池(1)继续降解。
5、根据权利要求4所述的复合生物反应器，其特征在于：所述厌氧生物滤池(1) 内设有折流挡板(3);所述厌氧生物滤池(1)设有回流管(2)，回流管(2)两 端分别与所述底部厌氧生物滤池(1)的出水口和进水口连接。
6、根据权利要求5所述的复合生物反应器，其特征在于：所述流离球装置(8) 是以流离球为填料的固定床。
7、根据权利要求6所述的复合生物反应器，其特征在于：所述好氧流化床为三 相流化床。
8、根据权利要求7所述的复合生物反应器，其特征在于：所述好氧流化床为导 流筒式流化床。
9、根据权利要求8所述的复合生物反应器，其特征在于：所述厌氧生物滤池(1) 中的填料为鹅卵石、石块、塑料、陶瓷、煤渣和砂石中的一种或几种;所述好氧生 物流化床(6)的填料为活性炭、硅藻土、海棉、塑料、细砂和粉煤灰中的一种或几 种。
10、根据权利要求9所述的复合生物反应器，其特征在于：所述好氧生物流化 床(6)、流离球装置(8)和厌氧生物滤池(1)自上而下串连排列，所述液固分离 装置(11)为双层半环柱形结构，包围于所述好氧生物流化床和流离球装置外侧， 使流离球装置的出水直接溢入所述液固分离装置的进水口。
说明书
一种污水处理复合生物反应器
技术领域
本发明涉及一种污水处理复合生物反应器。
背景技术
废水生物处理是利用自然界中各种微生物来降解废水中有机物，从而使废水得 到净化。生物处理法分为好氧与厌氧两大类。好氧生物处理效率高、使用广泛，是 生物处理法的主要方法;厌氧生物处理法是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌来降解有 机物的，大分子的有机物首先被水解成低分子化合物，主要用于污泥的消化处理和 高浓度有机废水的处理。好氧生物处理，比如活性污泥法，通常会有大量的剩余污 泥产生。对于工业废水，含有高浓度的大分子有机物，一般需要经过厌氧酸化水解 成低分子化合物。
厌氧生物滤池是一种内部装有填料作为微生物载体的厌氧生物膜法处理装置。 厌氧微生物附着载体的表面生长，当污水自下而上升式通过载体所构成的固定床层 时，在厌氧微生物作用下，污水中的有机物得以厌氧分解，并产生沼气。废水经沉 淀池预处理后进入厌氧消化池进行水解和酸化，可提高污水的可生化性，为后续处 理创造条件。厌氧生物滤池最主要的优点是耗能低、造价低、管理简单、无噪声、 无异味、挂膜快、剩余污泥量少、出水水质好、运行效果稳定。
生物流化床是被认为处理效率最高的生物处理工艺之一，处理有机物负荷高， 处理量大，但是对废水中较难降解的有机污染物去除效率低。
近年来，组合式反应器处理废水的方法引起了人们的关注。多种形式的生物流 化床与其他反应器组合而成的复合生物反应器，用于处理工业废水及生活污水，组 合工艺兼有各反应器的特点。
美国专利US.4253947(1981.3.3)和US.4322296(1982.3.30)中提出采用流化 床和固定床两段串连的复合生物流化床反应器处理有机物废水的方法，但是该法存 在如下缺点：不能连续操作，必须停车清洗;反应器结构复杂，需要靠反应器外的 电动机来带动升降装置移动多孔板;固定床内的多孔挡板阻拦载体流失，造成生物 膜堵塞床层，清洗困难，等等。这两篇专利文献中反应器结构基本相同，不同的是 前者在反应器固定段装有搅拌器设施，靠它将载体上的生物膜絮片打下，排走;后 者取消了搅拌器，再生时，多孔板无需提升到床顶，只需升高一定距离，靠气液流 作用，生物膜絮片通过多孔板随洗水排走。
另外中国专利ZL 90101670.5描述了一种流化床-固定床组合的复合反应器处理 淀粉废水。但是这一专利并没有考虑固液分离及污泥回流等因素。
发明内容
本发明的目的是提供一种污水处理复合生物反应器。
本发明所提供的污水处理复合生物反应器，是由好氧生物流化床、流离球装置 和液固分离装置组成，其中，好氧生物流化床的出水口与流离球装置的入水口连接， 流离球装置的出水口与液固分离装置的入水口连接。
所述流离球装置为以流离球为载体的装置，如以流离球为载体的固定床反应器。
所述复合生物反应器还包括厌氧生物滤池，所述厌氧生物滤池的出水口与所述 好氧生物流化床的入水口连接。
所述液固分离装置为中间设有隔板的池状装置，所述隔板将池腔分成进水端和 出水端，所述隔板与池底之间设有供污水流过的间隙;使水从入水口进入，绕过挡 板底部到达出水口排出，固体沉淀物落入底部从排泥口排出。
所述液固分离装置的排泥口与所述厌氧生物滤池连接，使所述液固分离装置中 沉淀的污泥回流到所述厌氧生物滤池继续降解。
所述厌氧生物滤池设有回流管，使底部厌氧生物滤池的出水部分回流到其进水 口，通过控制回流比，控制污水的停留时间;厌氧生物滤池内设有折流挡板，可以 增加污水在所述厌氧生物滤池内的停留时间。
所述好氧生物流化床为三相流化床，其内部设有导流装置，结构形式可为圆筒 式、锥筒式、导流筒式、逆导流筒式、侧循环式、外循环式等，所述好氧生物流化 床优选为导流筒式流化床。
为了减少整个复合生物反应器装置的占地面积，所述复合生物反应器可设计为 一体化立式结构，即所述好氧生物流化床、流离球装置和厌氧生物滤池自上而下串 连排列，所述液固分离装置为双层半环柱形结构，包围于所述好氧生物流化床、流 离球装置外侧，使流离球装置的出水直接溢入所述液固分离装置的进水口。
所述厌氧生物滤池中的填料为鹅卵石、石块、塑料、陶瓷、煤渣和砂石中的一 种或几种;所述好氧生物流化床的填料为活性炭、硅藻土、海棉、塑料、细砂和粉 煤灰中的一种或几种。其中填料种类和大小的选择，可根据工艺需要设计，各种填 料混合的比例也可根据填料性质和设备尺寸以及要处理污水的性质进行选择。
所述厌氧生物滤池的载体填充率可为20%-60%，所述好氧生物流化床的载体 填充率可为10%-35%;所述流离球装置的载体填充率可为40%-70%，流离球载体 的直径为5-11cm，个数为4-8个/L。
所述复合反应器主体、连接装置的材质为不锈钢、砖、水泥、有机玻璃等防腐 蚀材料，厌氧生物滤池、好氧生物流化床及流离球工艺的比例及单独的停留时间， 可以根据实际废水性质及处理量进行设计。厌氧生物滤池形状为长方体和圆柱体， 其停留时间可以通过尺寸设计、进水流量和回流比进行控制;所述好氧生物流化床 和流离球装置的停留时间可以通过尺寸设计和流速进行控制;其中，所述好氧生物 流化床的高径比最好为1.0-20，所述厌氧生物滤池的回流比最好为0-1。
本发明的复合生物反应器将厌氧水解(厌氧生物滤池中)、好氧(好氧生物流 化床)及兼氧处理(流离球装置)工艺结合用于污水处理，可利用不同的微生物， 在不同的环境下，对污水及污泥进行更彻底的降解，处理能力大、处理效率高污泥 产率低;通过对反应器尺寸设计、流速、回流比、停留时间的控制，可针对工业废 水及工业特种废水的特点进行高效率处理。本发明的复合生物反应器还在好氧流化 床-流离球工艺两部分装置的外侧安装一个的半圆环柱形液固分离和污泥回流装置， 使未分解完全的少量污泥可以继续回流到厌氧生物滤池中降解，可以使污泥循环降 解，减少污泥的产率。当本发明的复合反应器处理生活污水时，可以去除下部的厌 氧生物滤池，仅进行好氧流化床和流离球工艺结合降解污水，即可达到出水质量要 求。本发明的复合生物反应器容易实现连续化操作和自动化控制;该复合生物反应 器的各部分工艺装置可以各种相对位置存在，如可以设计为上中下立式结构(图1)， 使本发明的反应器具有占地面积小、方便运输和操作等优点。实验证明，本发明的 复合生物反应器适用于工业废水、特种废水、生活污水的生物处理，具有出水质量 好，处理效率高、污泥产率低等优点。