一种复合式生物床及污水处理方法
【专利摘要】本发明提供了一种复合式生物床及污水处理方法，所述生物床包括流化床和固定床，其中流化床包括导流筒、气液混合器和悬浮型填料，固定床内设有固定填料，固定床设于流化床上方；本发明通过合理的生物床结构和处理方法，使流化床内的填料随气液混合物充分定向流化循环，防止填料之间激烈碰撞使生物膜脱落；不留死角，使污水中的污染物与填料充分接触，并被填料上的生物膜充分吸附和降解；同时流化床处理过的污水再经过固定床处理，提高污水处理的效率。
【专利说明】一种复合式生物床及污水处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及污水处理【技术领域】，具体涉及一种复合式生物床及污水处理方法。
【背景技术】
[0002]有机污水生物处理方法根据微生物在水中所处的状态不同，可分为活性污泥法和生物膜法。其中生物膜法水处理装置根据系统中投加的填料运动状态，可大致分为三类:固定床、膨胀床、流化床。
[0003]固定床:反应装置内气、液、固三相中，气液两相是处于运动状态的，而固相(生物载体填料)是相对静止不动的，典型的反应装置如接触氧化池；但是由于填料静止不动，生物膜更新慢，生物活性较差，不耐负荷冲击，只能处理较低负荷有机废水。
[0004]膨胀床:反应装置内气、液、固三相中，气液两相是处于运动状态的，而生物载体在水流、气流共同作用下处于流化状态的临界点，仍然是相对静止状态，但载体之间间隙变大，床层处于蓬松状态，此装置目前已极少应用。
[0005]流化床:是以气液或机械搅拌为动力，使反应装置内的载体填料始终处于运动状态的一种反应形式。由于要使载体充分流化，不留死角，因此要提供足够大的动力，这导致该方法较接触氧化法消耗的动力大；另外因水力冲刷、载体之间碰撞激烈等因素容易使生物膜脱落，生物量降低，出水水质较差，影响处理效果。
【发明内容】
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供了一种复合式生物床及污水处理方法，通过合理的生物床结构和处理方法，使流化床内的填料随气液混合物充分定向流化循环，防止填料之间激烈碰撞使生物膜脱落；不留死角，使污水中的污染物与填料充分接触，并被填料上的微生物充分吸附和降解；同时流化床处理过的污水再经过固定床处理，提高污水处理的效率。
[0007]本发明所述的复合式生物床的结构包括流化床和固定床，所述流化床设于所述固定床下方；所述流化床包括外筒体及置于外筒体内的导流筒，所述导流筒上下两端开口，侧壁设有多个通孔，下端通过支架固定于流化床底面；所述导流筒下方设有气水混合器，所述气水混合器包括一个固定于流化床底面的圆筒形件及固定于圆筒形件上端的第一筛板；所述流化床内部下端设有进气管和进水管，所述进气管的出气端和进水管的出水端向上弯折置于所述气水混合器的圆筒形件内，另一端分别与外筒体下端设置的进气口和进水口连接；所述流化床内设有经过微生物挂膜处理的悬浮填料；所述固定床为上下开口的圆筒形结构，底部通过第二筛板与流化床隔开，所述固定床内部设有经过微生物挂膜处理的固定填料，侧壁上端设有出水口。
[0008]作为优选，所述流化床内的悬浮填料基材由聚丙烯高分子聚合物、亲水物质、生物亲和物质、磁粉混合而制成，可随液体一起流动；所述固定床内的固定填料的基材为火山岩或者焦炭，在固定床中不随液体流动。
[0009]作为优选，所述导流筒上端与所述第二筛板之间设有间隙。
[0010]作为优选，所述进气管的出气端高于进水管的出水端。
[0011]作为优选，所述流化床侧壁上还设有多个人孔和观察孔。
[0012]本发明所述污水处理方法步骤为:
[0013](I)在所述流化床和固定床内分别对悬浮填料和固定填料进行微生物培养、驯化和抗冲击试验；
[0014](2)打开进水管，关闭进气管，将待处理的污水注入复合式生物床，使固定床内的固定填料被污水浸没；
[0015](3)打开进气管，使气体和液体在气液混合器内混合，由于压力的作用，气液混合物从第一筛板冲出，使导流筒内的污水及填料从导流筒侧壁通孔和顶端开口流出，同时在导流筒底部形成负压，从而使一部分污水和填料的混合物从导流筒外回流到导流筒底部，在流动过程中，污水中的污染物与填料上的微生物接触并被微生物降解；另一部分进入固定床并通过固定填料间的间隙，使污水中遗留的污染物进一步被固定填料上的微生物降解；
[0016](4)回流到导流筒底部的污水和填料在导流筒负压的作用下再次被从底部吸入导流筒，并向上提升，从而在导流筒内外形成定向循环，使污水中污染物质在循环过程中被流化床内悬浮填料上的微生物降解，进入固定床的一部分则被固定填料上的微生物降解；
[0017](5)经过固定床降解处理后的水体由固定床上的出水口流出。
[0018]本发明的有益效果在于:
[0019]1、采用上述方式改进的复合式生物床不仅具备了流化床处理能力强、效率高，耐负荷冲击的特点，还兼具了接触氧化法出水水质好、截流流失微生物、保持系统内高浓度生物量的优点；
[0020]2、通过采用导流筒式流化床(内循环流化床)设计，不仅达到了流化床的三相介质充分混合、接触的目的，同时也避免了载体之间碰撞过于激烈使生物膜脱落导致微生物流失及动力消耗大的弊端；
[0021]3、此种复合式生物床及污水处理方法不仅能提高生物处理效率、降低了水力停留时间，而且减少了装置体积及占地，从而达到了处理高效又节省投资的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本发明的内部结构示意图。
[0023]图2为气液混合物与微生物填料在流化床内流动的示意图。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图详细描述本发明的实施例。
[0025]如图1所示，所述的复合式生物床包括流化床4和固定床6，流化床4设于固定床6下方；流化床4包括外筒体及置于外筒体内的导流筒5，导流筒5上下两端开口，侧壁设有多个通孔10,下端通过支架18固定于流化床4底面；导流筒5下方设有气水混合器,气水混合器包括一个固定于流化床4底面的圆筒形件14及固定于圆筒形件上端的第一筛板17 ；流化床4内部下端设有进气管13和进水管19，进气管13的出气端15和进水管19的出水端16向上弯折置于气水混合器的圆筒形件14内，另一端分别与外筒体下端设置的进气口12和进水口 I连接；流化床4内设有经过微生物挂膜处理的悬浮填料3 ;固定床6为上下开口的圆筒形结构，底部通过第二筛板9与流化床4隔开，固定床6内部设有经过微生物挂膜处理的固定填料8，固定床6侧壁上端设有出水口 7。
[0026]在本实施例中，流化床4内的悬浮填料基材由聚丙烯高分子聚合物、亲水物质、生物亲和物质、磁粉混合而制成，可随液体一起流动；固定床6内的固定填料的基材为火山岩或者焦炭，在固定床6中处于静止状态。
[0027]在本实施例中，导流筒5上端与第二筛板9之间设有间隙。进气管13的出气端15高于进水管19的出水端16。流化床4侧壁上还设有多个人孔2和观察孔11。
[0028]以下结合图2详细描述采用上述复合式生物床进行污水处理的方法步骤:
[0029](I)在所述流化床和固定床内分别对悬浮填料和固定填料进行微生物培养、驯化和抗冲击试验；
[0030](2)打开进水管，关闭进气管，将待处理的污水注入复合式生物床，使固定床内的固定填料被污水浸没；
[0031](3)打开进气管，使气体和液体在气液混合器内混合，由于压力的作用，气液混合物从第一筛板冲出，使导流筒内的污水及填料从导流筒侧壁通孔和顶端开口流出，同时在导流筒底部形成负压，从而使一部分污水和填料的混合物从导流筒外回流到导流筒底部，在流动过程中，污水中的污染物与填料上的微生物接触并被微生物降解；另一部分进入固定床并通过固定填料间的间隙，使污水中遗留的污染物进一步被固定填料上的微生物降解；
[0032](4)回流到导流筒底部的污水和填料在导流筒负压的作用下再次被从底部吸入导流筒，并向上提升，从而在导流筒内外形成定向循环，使污水中污染物质在循环过程中被流化床内悬浮填料上的微生物降解，进入固定床的一部分则被固定填料上的微生物降解；
[0033](5)经过固定床降解处理后的水体由固定床上的出水口流出。
[0034]在本实施例中，流化床内的填料为悬浮填料，能够随液体循环流动；由于在传统流化床的基础上增加了设于内部的导流筒及气液混合器，使流化床内的液体和填料能够按照如图2所示的特定流向进行循环，相比于传统流化床内采用搅拌式动力使液体和填料做无规则混合流动，这种定向循环既有效减小了流化床内的混合动力，同时避免了载体之间碰撞过于激烈导致微生物流失，因此也就有效提高了微生物降解污染物的效率。
[0035]在本实施例中，采用将固定床设于流化床上方使流化床处理过的水体的一部分进入固定床继续处理的多级处理方式能够有效提高污水处理的效果，相比于将流化床和固定床分开放置节约了占地面积和空间，降低了使用成本。
【权利要求】
1.一种复合式生物床，其特征在于:包括流化床和固定床，所述流化床设于所述固定床下方；所述流化床包括外筒体及置于外筒体内的导流筒，所述导流筒上下两端开口，侧壁设有多个通孔，下端通过支架固定于流化床底面；所述导流筒下方设有气水混合器，所述气水混合器包括一个固定于流化床底面的圆筒形件及固定于圆筒形件上端的第一筛板；所述流化床内部下端设有进气管和进水管，所述进气管的出气端和进水管的出水端向上弯折置于所述气水混合器的圆筒形件内，另一端分别与外筒体下端设置的进气口和进水口连接；所述流化床内设有经过微生物挂膜处理的悬浮填料；所述固定床为上下开口的圆筒形结构，底部通过第二筛板与流化床隔开，所述固定床内部设有经过微生物挂膜处理的固定填料，侧壁上端设有出水口。
2.根据权利要求1所述的一种复合式生物床，其特征在于:所述流化床内的悬浮填料基材由聚丙烯高分子聚合物、亲水物质、生物亲和物质、磁粉混合而制成，可随液体一起流动；所述固定床内的固定填料的基材为火山岩或者焦炭，在固定床中不随液体流动。
3.根据权利要求1所述的一种复合式生物床，其特征在于:所述导流筒上端与所述第二筛板之间设有间隙。
4.根据权利要求1所述的一种复合式生物床，其特征在于:所述进气管的出气端高于进水管的出水端。
5.根据权利要求1所述的一种复合式生物床，其特征在于:所述流化床侧壁上还设有多个人孔和观察孔。
6.一种应用权利要求1至5中任意一项所述的复合式生物床进行污水处理的方法，其特征在于:所述污水处理方法包括如下步骤: (1)在所述流化床和固定床内分别对悬浮填料和固定填料进行微生物培养、驯化和抗冲击试验； (2)打开进水管，关闭进气管，将待处理的污水注入复合式生物床，使固定床内的固定填料被污水浸没； (3)打开进气管，使气体和液体在气液混合器内混合，由于压力的作用，气液混合物从第一筛板冲出，使导流筒内的污水及填料从导流筒侧壁通孔和顶端开口流出，同时在导流筒底部形成负压，从而使一部分污水和填料的混合物从导流筒外回流到导流筒底部，在流动过程中，污水中的污染物与填料上的微生物接触并被微生物降解；另一部分进入固定床并通过固定填料间的间隙，使污水中遗留的污染物进一步被固定填料上的微生物降解； (4)回流到导流筒底部的污水和填料在导流筒负压的作用下再次被从底部吸入导流筒，并向上提升，从而在导流筒内外形成定向循环，使污水中污染物质在循环过程中被流化床内悬浮填料上的微生物降解，进入固定床的一部分则被固定填料上的微生物降解； (5)经过固定床降解处理后的水体由固定床上的出水口流出。
【文档编号】C02F3/08GK104229980SQ201410491674
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月23日 优先权日:2014年9月23日
【发明者】王伟 申请人:王伟