一种固定生物膜反应器的制作方法

1.本实用新型涉及一种固定载体生物膜反应器，尤其涉及一种固定生物膜反应器。


背景技术：

2.在固定生物膜反应器中，悬浮的生物质絮状物在反应器排水时往往会沉淀在生物膜上。这使得去除悬浮微生物很困难，有时使用化学方法来灭活微生物和打破絮状物，以去除多余的微生物。然而，使用化学品也会对固定生物膜的生物量产生负面影响，并对环境造成损害。悬浮的微生物也可以通过在排水过程中提高流速，从固定载体生物膜系统中冲出来。这样做的局限性是流速高，能量需求大，因为水头损失不成比例地增加。
3.授权公告号为cn111018093b的专利文件提供了一种使用固定载体的生物膜的垂直反应器，但是此反应器只能通过排空反应器来清除过多的非脱落生物质。由于在这种排水过程中流速较低，施加到生物质载体表面的剪切应力太小，无法防止絮状物的沉淀。


技术实现要素：

4.实用新型目的：本实用新型目的是提供一种用于防止絮状物沉淀附着的固定生物膜反应器。
5.技术方案：本实用新型提供一种固定生物膜反应器，所述反应器由若干个竖直管道通过弯曲管道连接而成，竖直管道内固定有生物膜；位于竖直管道底部的弯曲管道上均设有排水口；位于竖直管道上端的弯曲管道上均设有通气口；相邻的通气口交替打开，反应器内流体形成压力脉动。
6.进一步地，所述反应器上分别设有第一组通风管路和第二组通风管路，相邻的两个通气口分别连接在第一组通风管路和第二组通风管路上；每组通风管路上各设有一个通风阀，分别为第一通风阀和第二通风阀。
7.进一步地，所述反应器上设有一组排水管路，排水口连接在排水管路上，且排水管路上设有排水阀门。
8.进一步地，反应器底部弯曲管道截面积设为a1，排水口截面积设为a2，且a1/a2》15；弯曲管道和排水口之间的截面积设置，使弯曲管道的水头损失远低于排水口的水头损失，使得液体可以在反应器中形成脉动回流。
9.有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：1、在排水过程，交替打开通风阀，在反应器中形成流体压力脉动，增加液体和生物膜之间的剪切应力，防止悬浮的絮状物在生物膜上沉淀，并随着排水管排出；2、将附着于生物膜中的絮状和过量生物质释放到悬浮液中；3、无需额外增加脉冲装置形成液体脉冲，且水头损失较小，无需额外能耗，节能环保。
附图说明
10.图1为本实用新型的整体结构示意图；
11.图2为本实用新型的工作原理示意图。
具体实施方式
12.下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明。
13.如图1和图2所示，若干个竖直的竖直管道1之间通过弧形的弯曲管道8连接，起始竖直管道1上方的弯曲管道8连接的两个竖直管道1为一组反应器段，设为第一组反应器段101，其他反应器段分组依次类推，依次为第二组反应器段102、第三组反应器段103、第四组反应器段104等；在反应器上端的弯曲管道8上设有通气口2，在反应器下端的弯曲管道8上设置排水口3；任意相邻的两个通气口2分别与第一组通风管路401和第二组通风管路402连接，排水口3则统一连接在排水管路6上；并且第一组通风管路401和第二组通风管路402上分别设置有第一通风阀501和第二通风阀502，排水管路6上设有排水阀门7；弯曲管道8的截面积设置为a1，排水口3截面积设为a2，且a1/a2》15。
14.工作原理：反应器工作时，连接在同一组通风管路上的的反应器段液面上方的气压保持一致，如图2所示，第一组反应器段101和第三组反应器段103连接在第一组通风管路401上，其反应器段液面上方的气压同时受第一通风阀501控制；第二组反应器段102和第四组反应器段104的液面上方气压同时受第二通风阀502控制；
15.排水循环从步骤a开始，以第一组反应器段101和第二组反应器段102为例；排水阀门7打开，第一通风阀501关闭，第二通风阀502打开，如图2中步骤a所示，第二组反应器段102中的液位下降，而第一组反应器段101中的液位保持稳定，导致101段液面上方气压小于102段液面上方的气压，形成液位差，101段的液面高于102段的液面；
16.继续步骤b操作，排水阀门7保持打开，第一通风阀501和第二通风阀502均打开，各组反应器段中气压平衡，第一组反应器段101中液体通过下方的弯曲管道8回流到第二组反应器段102中，由于流动液体的冲力，第二组反应器段102中液位略高于第一组反应器段101中的液位；
17.继续步骤c操作，排水阀门7保持打开，第一通风阀501打开，第二通风阀502关闭，第一组反应器段101中液面位置下降，此时，第二组反应器段102中液面位置保持稳定，形成第一组反应器段101液面上方气压大于第二组反应器段102液面上方的气压，并形成液位差101段的液面低于102段的液面；
18.继续步骤d操作，排水阀门7保持打开，第一通风阀501和第二通风阀502均打开，各组反应器段中气压平衡，第二组反应器段102中的液体回流到第一组反应器段101中，由于流动液体的冲力，第一组反应器段101中液位略高于第二组反应器段102中的液位；
19.本系统通过上述原理和操作方法实现排水循环中，通过相邻通第一通风阀501和第二通风阀502交替打开，在相邻反应器内形成液位差，往复引起反应器内流体压力脉动，使得液体与固定生物膜之间形成速度梯度并交替出现，以分离悬浮在生物载体表面的絮状微生物，并通过排水管路6排出。


技术特征：
1.一种固定生物膜反应器，所述反应器由若干个竖直管道(1)通过弯曲管道(8)连接而成，竖直管道(1)内设有固定生物膜载体；位于竖直管道(1)底部的弯曲管道(8)上均设有排水口(3)；其特征在于，位于竖直管道(1)上端的弯曲管道(8)上均设有通气口(2)；相邻的通气口(2)交替打开，反应器内流体形成压力脉动。2.根据权利要求1所述的固定生物膜反应器，其特征在于，所述反应器上分别设有第一组通风管路(401)和第二组通风管路(402)，相邻的两个通气口(2)分别连接在第一组通风管路(401)和第二组通风管路(402)上。3.根据权利要求2所述的固定生物膜反应器，其特征在于，第一组通风管路(401)上设有第一通风阀(501)，且第二组通风管路(402)上设有第二通风阀(502)。4.根据权利要求1所述的固定生物膜反应器，其特征在于，所述反应器下方设有一组排水管路(6)，排水口(3)连接在排水管路(6)上，且排水管路(6)上设有排水阀门(7)。5.根据权利要求2所述的固定生物膜反应器，其特征在于，所述竖直管道(1)下端的弯曲管道(8)截面积设为a1，排水口(3)截面积设为a2，且a1/a2>15。

技术总结
本实用新型公开了一种固定生物膜反应器，所述反应器由若干个竖直管道通过弯曲管道连接而成，竖直管道内固定有生物膜；位于竖直管道底部的弯曲管道上均设有排水口；位于竖直管道上端的弯曲管道上均设有通气口；在排水过程，交替打开通风阀，在反应器中形成流体压力脉动，增加液体和生物膜之间的剪切应力，防止悬浮的絮状物在生物膜上沉淀，并随着排水管排出；将附着于生物膜上的生物质释放到悬浮液中；无需额外增加脉冲装置形成液体脉冲，且水头损失较小，无需额外能耗，节能环保。节能环保。节能环保。


技术研发人员：付思特
受保护的技术使用者：柏中环境科技（上海）股份有限公司
技术研发日：2022.09.22
技术公布日：2023/1/24