一种气举式生物膜反应器的制作方法

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1.本实用新型涉及生物膜反应器技术领域，尤其是一种气举式生物膜反应器。

背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.生物膜法是一种依靠附着在载体表面的微生物，在污废水流经载体表面过程中，通过对有机营养物的吸附、氧向生物膜内部的扩散以及在膜中所发生的生物氧化等作用，对污染物进行分解的技术。在生物膜反应器中，污染物与溶解氧等物质需要首先经过液相扩散到生物膜表面，进而进入生物膜内部，但是只有扩散到生物膜表面和内部的污染物才能有机会被分解和转化，最终形成各种代谢产物。而生物膜反应器由于占地面积小、污泥产量少和出水质量好等优点，越来越多地用于废水处理。但发明人发现，现有的一些生物膜反应器在水处理过程中会造成污泥和有毒有害物质的积累，同时无法实现不同溶解氧条件下的微生物挂膜与生长，例如cn102887589a公开一种纳米曝气生物膜反应器，反应器底端开设有排泥口，排泥口呈15-45度锥角，该反应器需要设置单独的排泥口以实现排泥过程,因此后续还需要对产出的污泥进行单独处理，同时反应器设置结构也比较复杂。

技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种气举式生物膜反应器，结构简单、可以避免有毒有害物质积累，能实现不同溶解氧条件的微生物挂膜与生长，提高处理效能。
5.为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：
6.一种气举式生物膜反应器，包括进水箱，进水箱顶部设有进水口，进水箱的出水口通过带有蠕动泵的管路连通反应器，反应器内设有底部开口的挡板，挡板靠近蠕动泵一侧为反应区，另一侧为沉降区，沉降区侧壁设置反应器出水口，反应区填充有海绵块并设有温度控制单元，反应区底部设有曝气头，进水箱、蠕动泵、温度控制单元与控制器连接。
7.如上所述的一种气举式生物膜反应器，所述反应器外侧设有空气压缩机，空气压缩机依次连接流量计、电磁阀、止回阀并通过管路连接所述反应器内部的曝气头，空气压缩机和电磁阀与所述控制器连接。
8.如上所述的一种气举式生物膜反应器，所述反应区顶部侧壁设有溢流口，所述蠕动泵与所述反应器之间设有进水阀门，所述进水箱的出水口设置在进水箱底部，所述反应器出水口设置在所述沉降区顶部。
9.如上所述的一种气举式生物膜反应器，所述沉降区顶部侧壁设有反应器取样口，沉降区底部设沉降陡坡。
10.如上所述的一种气举式生物膜反应器，所述进水箱顶部设置搅拌电机，搅拌电机输出端连接所述进水箱内部的搅拌桨，搅拌电机连接所述控制器。
11.如上所述的一种气举式生物膜反应器，所述进水箱靠近底部侧壁处设有液位传感器，液位传感器高于所述进水箱的出水口，所述液位传感器连接所述控制器。
12.如上所述的一种气举式生物膜反应器，所述反应区的中间纵向设置导流板。
13.如上所述的一种气举式生物膜反应器，反应器外设有ph探测器，ph探测器的探头从反应器顶部伸入所述反应区内，ph探测器连接所述控制器。
14.如上所述的一种气举式生物膜反应器，所述反应器外设有溶解氧探测器，溶解氧探测器的探头从反应器顶部伸入所述反应区内，溶解氧探测器连接所述控制器。
15.如上所述的一种气举式生物膜反应器，所述温度控制单元为恒温加热棒，恒温加热棒连接所述控制器。
16.上述本实用新型的有益效果如下：
17.1.本实用新型通过设置进水箱连接反应器，沉降区顶部侧壁设置反应器出水口，使反应器处于连续流状态，流动型生物膜可以避免有毒有害物质积累，能实现不同溶解氧条件的微生物挂膜与生长，提高处理效能，亲水性聚氨酯海绵块可以将污泥吸附在其表面，不会产生污泥积累在反应器内的问题，通过更换新填料实现有效排泥，反应器无需额外设置排泥口。
18.2.气举式生物膜反应器污水处理装置完成启动过程进入稳定运行状态，之后可根据需要自行更改自动控制系统曝气速率、进水速度、温度等参数，适用性较强。
19.3.沉降区中陡坡和挡板的设置，防止亲水性聚氨酯海绵块被排出反应器，导流板的设置，将反应区分为好氧区和厌氧区，实现污水在好氧区和所述厌氧区进行循环。
附图说明
20.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
21.图1是本实用新型一种气举式生物膜反应器的整体结构示意图。
22.图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意。
23.其中：1.反应器进水口，2.溢流口，3.导流板，4.反应器出水口，5.反应器取样口，6.空气压缩机，7.电磁阀，8.流量计，9.止回阀，10.曝气头，11.控制器，12.调节器，13.ph探测器，14.溶解氧探测器，15.蠕动泵，16.亲水性聚氨酯海绵块，17.搅拌电机，18.搅拌桨，19.进水箱出水口，20.进水口，21.液位传感器。
具体实施方式
24.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
25.正如背景技术所介绍的，现有技术中一些生物膜反应器在水处理过程中会造成污泥和有毒有害物质的积累，同时无法实现不同溶解氧条件下的微生物挂膜与生长，为了解决如上的技术问题，本实用新型提出了一种气举式生物膜反应器。
26.实施例一
27.本实用新型的一种典型的实施方式中，参考图1所示，一种气举式生物膜反应器，包括进水箱，进水箱用于承载所需处理的污水或废水，在进水箱的顶部设有进水口，用于当进水箱中的污水达到最低水位的时候通过进水箱的进水口20向进水箱补充污水，进水箱底部的出水口通过带有蠕动泵的管路连通反应器底部的反应器进水口1，其中反应器为处理污水的容器，蠕动泵15用于将进水箱中的污水通过进水箱出水口19排到反应器中，蠕动泵15和反应器之间的管路上还设有进水阀门，以实现污水排进反应器的开关，蠕动泵15与进水箱外侧的控制器11连接，以通过控制器11控制蠕动泵工作状态。
28.进一步的，在反应器内设有纵向且底部开口的挡板，以图1为例，挡板将反应器分为反应区和沉降区，反应区和沉降区通过底部开口相连，开口尺寸200mm
×
100mm，其中挡板靠近蠕动泵15一侧为反应区，另一侧为沉降区，反应区主要为处理污水的区域，而沉降区底部设沉降陡坡，坡度60
°
，用于引导填料的沉降，防止填料排出反应器外，同时底部开口的挡板也对填料起到一定的阻挡作用。
29.可以理解的是，挡板也可以倾斜设置，只要是底部开口即可。
30.本实施例的反应器为顶部开口的透明箱体，用有机玻璃材料制成，总有效容积12l，其中长宽高为350
×
200
×
250mm，其中反应区有效容积10l，沉降区有效容积2l。
31.在向反应器中加入填料时，可直接从反应器的顶部开口处加入，将填料直接从开口向反应区投放，反应区顶部侧壁设有溢流口2，防止进水箱中的污水排满反应器而从反应器顶部开口处溢出，从而可能导致填料被排出。
32.在反应器外设有空气压缩机6，空气压缩机6的输出端通过管路连接流量计8，流量计8通过管路连接反应器内部的曝气头10，流量计用于检测气体流量，在流量计8和曝气头10之间的管路上还设有电磁阀7和止回阀9，止回阀靠近曝气头设置，空气压缩机和电磁阀与控制器连接，空气器控制空气压缩机的运动状态，同时控制电磁阀的开关以控制是否曝气，止回阀用于防止气体回流。
33.反应区的中间纵向设置导流板3，高100mm，宽200mm，导流板3将反应区分为好氧区和厌氧区，导流板3底部与反应器底壁也具有流动通道，实现污水在好氧区和所述厌氧区进行循环。
34.反应器外设有ph探测器13，ph探测器的探头从反应器顶部开口处伸入反应区内，ph探测器13的探头纵向设置并连接控制器11，同时反应器外还设有溶解氧探测器14，溶解氧探测器14的探头从反应器顶部开口伸入反应区内，溶解氧探测器14连接控制器，溶解氧探测器的探头与ph探测器的探头并列设置。
35.为了保持反应区内温度的恒定，在反应器内部设有温度控制单元，温度控制单元包括恒温加热棒，恒温加热棒连接控制器，恒温加热棒通过调节器12连接控制器，调节器12可以设定温度值。
36.在沉降区顶部侧壁设有反应器取样口5，沉降区顶部侧壁还设置反应器出水口，本实施例的反应器出水口4设置在反应器取样口5上方，反应器取样口用于取样检测污水处理质量，反应器出水口4用于将处理完的水排出。
37.为了防止进水箱污水中的污泥沉降聚集，在进水箱顶部设置搅拌电机17，进水箱顶部密封设置，搅拌电机输出端连接进水箱内部的搅拌桨18，搅拌电机17连接控制器11，通过控制器11控制搅拌电机17的转速，进水箱靠近底部侧壁处设有液位传感器21，液位传感
器21高于所述进水箱的出水口，所述液位传感器21连接控制器，当进水箱中的污水达到最低水位的时候将信号发送给控制器，并通过进水箱进水口20向进水箱补充污水，进水箱有效容积70l。
38.本实施例的控制器根据溶解氧探测器检测到的溶解氧浓度控制电磁阀启闭，进而使空气压缩机产生的空气经流量计后从曝气头鼓入反应区。在运行过程中通过恒温加热棒来实现恒温控制，反应器内设置ph探测器13与溶解氧探测器14，控制端连接自动控制系统进行监测数据与调整；进水通过蠕动泵15进水，填料为改性的亲水性聚氨酯海绵块16，尺寸为2mm
×
2mm
×
2mm，填充率为25％-40％。亲水性聚氨酯海绵块16可以将污泥吸附在其表面，因而不会产生污泥积累在反应器内的问题。
39.电磁阀为常闭式电磁阀，即在不通电的情况下为关闭状态，当气举式生物膜反应器污水处理装置开始运行时，在反应器中手动加入活性污泥，开启反应器的进水蠕动泵与进水阀门，向反应器内充水，当反应器水位到达最高设定水位即溢流口出水时停止进水，并开启空气压缩机、电磁阀、ph探测器、恒温加热棒与溶解氧探测器，即此时反应器处于闷曝挂膜状态。
40.当闷曝挂膜状态结束后，开启进水箱的搅拌电机、蠕动泵、进水阀门与出水阀门，将进水箱内的污水排入反应器，使反应器处于连续流状态。进水箱液位在连续运行阶段由液位控制器进行控制，液面低于最低水位时自动报警，手动补充进水。处理完毕的水最终排出整个系统外。
41.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种气举式生物膜反应器，其特征在于，包括进水箱，进水箱顶部设有进水口，进水箱的出水口通过带有蠕动泵的管路连通反应器，反应器内设有底部开口的挡板，挡板靠近蠕动泵一侧为反应区，另一侧为沉降区，沉降区侧壁设置反应器出水口，反应区填充有海绵块并设有温度控制单元，反应区底部设有曝气头，进水箱、蠕动泵、温度控制单元与控制器连接。2.根据权利要求1所述的一种气举式生物膜反应器，其特征在于，所述反应器外侧设有空气压缩机，空气压缩机依次连接流量计、电磁阀、止回阀并通过管路连接所述反应器内部的曝气头，空气压缩机和电磁阀与所述控制器连接。3.根据权利要求1所述的一种气举式生物膜反应器，其特征在于，所述反应区顶部侧壁设有溢流口，所述蠕动泵与所述反应器之间设有进水阀门，所述进水箱的出水口设置在进水箱底部，所述反应器出水口设置在所述沉降区顶部。4.根据权利要求1所述的一种气举式生物膜反应器，其特征在于，所述沉降区顶部侧壁设有反应器取样口，沉降区底部设沉降陡坡。5.根据权利要求1所述的一种气举式生物膜反应器，其特征在于，所述进水箱顶部设置搅拌电机，搅拌电机输出端连接所述进水箱内部的搅拌桨，搅拌电机连接所述控制器。6.根据权利要求1所述的一种气举式生物膜反应器，其特征在于，所述进水箱靠近底部侧壁处设有液位传感器，液位传感器高于所述进水箱的出水口，所述液位传感器连接所述控制器。7.根据权利要求1所述的一种气举式生物膜反应器，其特征在于，所述反应区的中间纵向设置导流板。8.根据权利要求1所述的一种气举式生物膜反应器，其特征在于，反应器外设有ph探测器，ph探测器的探头从反应器顶部伸入所述反应区内，ph探测器连接所述控制器。9.根据权利要求8所述的一种气举式生物膜反应器，其特征在于，所述反应器外设有溶解氧探测器，溶解氧探测器的探头从反应器顶部伸入所述反应区内，溶解氧探测器连接所述控制器。10.根据权利要求9所述的一种气举式生物膜反应器，其特征在于，所述温度控制单元为恒温加热棒，恒温加热棒连接所述控制器。

技术总结

本实用新型公开了一种气举式生物膜反应器，属于生物膜反应器技术领域，解决了现有水处理过程中溶解氧的分配、有毒有害物质积累与排泥问题等严重制约生物膜法广泛应用的问题，具有实现不同溶解氧条件的微生物挂膜与生长，提高处理效能的有益效果，具体方案如下：一种气举式生物膜反应器，包括进水箱，进水箱顶部设有进水口，进水箱的出水口通过带有蠕动泵的管路连通反应器，反应器内设有底部开口的挡板，挡板靠近蠕动泵一侧为反应区，另一侧为沉降区，沉降区侧壁设置反应器出水口，反应区填充有海绵块并设有温度控制单元，反应区底部设有曝气头，进水箱、蠕动泵、温度控制单元与控制器连接。器连接。器连接。