CN213326936U - 生物反应器 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种生物反应器：反应器外壳，包括多个竖直反应器侧壁，以及与所述侧壁上方连接的顶盖；分隔板，包括多个侧边与所述反应器侧壁相连、上端与所述顶盖相连的竖直板体；载体栅杆，所述载体栅杆为水平设置，其两端与所述反应器侧壁或所述分隔板连接；悬挂载体，在所述载体栅杆的支撑下悬挂于所述生物反应器的内部空间中；集水池，所述集水池布置于所述反应器外壳下方，其侧壁开设有回流口，在高于所述回流口的水平面开设溢流口；布水系统，包括布水器与布水管路，所述布水器布置于所述反应器外壳的顶盖下方，所述布水器穿过所述分隔板均匀布设在各个所述反应区顶部，所述布水管路在所述反应器外壳外部连通所述回流口与所述布水器。

Description

生物反应器

技术领域

本申请涉及污水处理技术领域，具体而言，尤其涉及一种生物反应器。

背景技术

污水的处理过程主要包括物化处理和生物处理两大类，其中因为生物处理具有成本低、净化彻底的特点，所以是生活污水处理的主要技术手段，其中，生物滴滤池就是一种常用的生物处理装置。

一般生物滴滤池内部装填碎石块或其他人造滤料，废水通过布水系统从生物滴滤池顶部布洒下来，通过生物滴滤池时滤料截留了废水中的悬浮物质使微生物很快繁殖起来，微生物又进一步吸附了废水中溶解性和胶体有机物，逐渐增长并形成了生物膜，生物滴滤池就是依靠滤料表面的生物膜对废水中有机物的吸附氧化作用使废水得以净化的。

但是，传统生化反应器由于滤料本身的体积在生物滴滤池的容积中所占比例太大，这一部分体积是无用体积，导致总体的单位体积比表面积较小，单位容积内的微生物量不高；另外，滤料是乱堆在一起的，不仅造成堆积接触处滤料有效表面的浪费，而且容易造成通道堵塞，形成对污水净化毫无作用的死区；再者，由于滤料堆积在池体内结构不稳定，导致滤料层占地面积较大；而且应用环境只局限于好氧环境，脱氮需额外工艺支持，增加了建设成本与操作难度。

实用新型内容

本申请针对现有方式的缺点，提供一种生物反应器，用以解决现有技术存在的生化反应器占地面积大、处理效率较低及无法一体化脱氮的问题。

一种生物反应器，包括：

反应器外壳，包括多个在水平面内的投影构成多边形各边的竖直反应器侧壁，以及与所述侧壁上方连接的顶盖；

分隔板，包括多个侧边与所述反应器侧壁相连、上端与所述顶盖相连的竖直板体，将所述反应器外壳分隔为多个反应区；

载体栅杆，所述载体栅杆为水平设置，其两端与所述反应器侧壁或所述分隔板连接；

悬挂载体，在所述载体栅杆的支撑下悬挂于所述生物反应器的内部空间中，用于承载生物膜；

集水池，所述集水池布置于所述反应器外壳下方，其侧壁开设有回流口，在高于所述回流口的水平面开设溢流口；

布水系统，包括布水器与布水管路，所述布水器布置于所述反应器外壳的顶盖下方，所述布水器穿过所述分隔板均匀布设在各个所述反应区顶部，所述布水管路在所述反应器外壳外部连通所述回流口与所述布水器。

具体地，多个所述反应区包括具备通风构造的好氧反应区和具备不通风构造的缺氧反应区。

更具体地，围合成所述好氧反应区的所述反应器侧壁上开有通风孔，所述通风孔设置于侧壁上端与下端，使好氧反应区自然通风。或者，围合成所述好氧反应区的所述竖直反应器侧壁上开有通风孔，所述通风孔设置于侧壁下端，在所述顶盖上于所述好氧反应区水平投影面积内设置出风口，所述出风口连接排风系统，使好氧反应区强制通风。

更具体地，围合成所述缺氧反应区的分隔板下端延伸至所述集水池内，所述分隔板下端与集水池池底的高度小于所述溢流口与集水池池底的高度。

进一步地，所述载体栅杆为表面粗糙的直杆或螺纹杆，所述载体栅杆按预设的横向间距和竖直间距平行设置于所述好氧反应区和缺氧反应区内。

更进一步地，所述悬挂载体为条带状织物，所述条带状织物相互独立，或者悬挂在同一条所述载体栅杆上的所述条带状织物至少部分连接成片。

优选地，所述悬挂载体的端部或中部上设置若干挂孔，供所述载体栅杆贯穿以实现悬挂。

相较于现有技术，本申请的有益效果在于：

采用悬挂方式作为生物载体布置方式，能有效提高生物载体的表面利用率，避免出现生物滴滤池堵塞的情况，提高了生物处理装置内单位容积的生物量，增强了物质交换，提高了污水处理效率。而且具备一体化脱氮的能力，减少了建设成本与操作难度。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1为本生物反应器的结构示意图；

图2为本生物反应器的局部剖视图(含载体)；

图3为本生物反应器的局部剖视图(无载体)；

图4为本生物反应器的载体图；

图5为本生物反应器的顶部剖视图(无载体)；

附图标记说明：

1-顶盖；2-反应器侧壁；21-正面侧壁；22-左面侧壁；23-右面侧壁；24-背面侧壁；3-集水池；4-回流口；5-溢流口；6-回流系统；7-通风孔；8-布水管路；9-布水器；10-悬挂载体；11-载体栅杆；12-分隔板；13-好氧反应区；14-缺氧反应区。

具体实施方式

如图1至5所示，是一种生物反应器，包括：

反应器外壳，包括多个在水平面内的投影构成多边形各边的竖直反应器侧壁2，以及与所述侧壁上方连接的顶盖1；

分隔板12，包括多个侧边与所述反应器侧壁2相连、上端与所述顶盖1相连的竖直板体，将所述反应器外壳分隔为多个反应区；

载体栅杆11，与所述分隔板12平行设置，其两端与所述反应器侧壁2或所述分隔板12连接；

悬挂载体10，在所述载体栅杆11的支撑下悬挂于所述生物反应器的内部空间中，用于承载生物膜；

集水池3，所述集水池3布置于所述反应器外壳下方，其侧壁开设有回流口4，在高于所述回流口4的水平面开设溢流口5；

布水系统，包括布水器9与布水管路8，所述布水器9布置于所述反应器外壳的顶盖1下方，所述布水器9穿过所述分隔板12均匀布设在各个所述反应区顶部，所述布水管路8在所述反应器外壳外部连通所述回流口4与所述布水器9。

具体地，采用4块尺寸为1000mm×5000mm×3mm的矩形不锈钢板通作为本生物反应器的反应器侧壁2，按照方位分别命名为正面侧壁21、左面侧壁22、右面侧壁23和背面侧壁24(未标示)；采用一块1000mm×1000mm×3mm的不锈钢方板作为顶盖1，将4块反应器侧壁与1块顶盖通过焊接组装为反应器外壳。选取相对的两面侧壁在上部与下部分别开通风孔7，优选在所述左面侧壁22和右面侧壁23开设所述通风孔7。

采用2块1000mm×5300mm×3mm矩形不锈钢板作为分隔板12，将两块分隔板以400mm的间距平行置于反应器内并连接固定，生物反应器被分割为两个1000mm×300mm的好氧反应区13与一个1000mm×400mm的缺氧反应区14。将布水器9设置在顶盖1的下方，穿过两块分隔板并固定，使其完全覆盖整个反应区，即包括所述好氧反应区13和缺氧反应区14。

进一步地，为了保证所述缺氧反应区14的缺氧环境，除了不开设通风孔、不强制通风，还使围合成所述缺氧反应区14的分隔板12的下端延伸至所述集水池3内，且所述分隔板下端与集水池池底的高度小于所述溢流口与集水池池底的高度，当所述集水池充满反应液时，所述缺氧反应区14的底部被液体封闭，进一步保证了缺氧反应区14的不通风环境。

所述好氧反应区13，除了如上所述在左面侧壁22和右面侧壁23上开设通风孔7实现自然通风，还可以将开设在左面侧壁22和右面侧壁23上端的通风孔7替换为好氧反应区13在顶盖1投影面上的出风口(未图示)，所述出风口连接排风系统，实现好氧反应区13的强制通风。

所述分隔板12在反应器外壳内的布设方式可以进行合理的调整，例如从平行左面侧壁22的布设方式转换为平行背面侧壁24，也可以既设置与左面侧壁22平行的分隔板，又设置与背面侧壁24平行的分隔板，通过在所围合形成的反应区选择性设置通风构造(例如通风孔或出风口)来设置好氧反应区13和缺氧反应区14。

采用32根长1000mm的φ20mm的空心圆杆作为载体栅杆11，将32根圆杆分为四组，在无通风孔的背面侧壁24上以距顶盖600mm、1700mm、2800mm、3900mm分别开四排平行孔，将载体栅杆插入并固定。采用32块1500mm×1000mm×1mm的涤纶无纺布，上部开直径20mm的圆形穿挂孔15个，得到悬挂载体10，通过穿挂孔将悬挂载体10均匀固定于载体栅杆11上。为防止所述悬挂载体10在使用过程中移位造成从所述载体栅杆11上脱落，或者移位造成悬挂载体10之间重叠影响传质，所述载体栅杆11的表面打磨成粗糙的表面，甚至采用螺纹杆，以增加所述载体栅杆11与悬挂载体10之间的表面摩擦力。另外，所述载体栅杆11也可以通过在分隔板12上设置平行孔，插入分隔板12和邻近的反应器侧壁2实现固定。

进一步地，每个所述载体栅杆11上的所述悬挂载体10，可以是多个相互独立的条带状的涤纶无纺布，悬挂时各个相互独立的条带状的涤纶无纺布保持一定的间距，以避免重叠减小单位体积比表面积。另一种可能的实施方式，悬挂在同一条所述载体栅杆上的涤纶无纺布连接成片，如图4所示，也可以是涤纶无纺布的顶端、上半部分或下半部分连接成一体。本领域技术人员应当理解，使用涤纶无纺布作为载体只是一种优选的实施方式，根据公知常识，还可以使用其他织物作为载体，例如其他高分子材料制作而成的织物。

采用一个厚度为3mm的不锈钢板加工而成的尺寸为1050mm×1050mm×800mm的无盖立方体作为集水池3，集水池上开距底面200mm的回流孔4与距底面600mm的溢流孔5，回流孔4与回流系统6相连，后与布水管路8交汇，最终于布水器9相连。

本申请的生物反应器工作时，待处理的污水通过布水管路8进入本反应器，通过布水器9均匀分散于整个反应区，通过悬挂载体10阵列，落入集水池3中，按照一定回流比将硝化液回流回反应器，剩余水量通过溢流口5出水。在强制通风的条件下，反应器空气从下部通风口进入，通过上部通风口强制抽出，抽出空气进行后续尾气处理。

综上所述，本申请采用悬挂方式作为生物载体布置方式，能有效提高生物载体的表面利用率，避免出现生物滴滤池堵塞的情况，提高了生物处理装置内单位容积的生物量，增强了物质交换，提高了污水处理效率。而且具备一体化脱氮的能力，减少了建设成本与操作难度。

需要说明的是，本申请的说明书及其附图中给出了本申请的较佳的实施例，但是，本申请可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本申请内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本申请说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本申请所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种生物反应器，其特征在于，包括：

反应器外壳，包括多个在水平面内的投影构成多边形各边的竖直反应器侧壁，以及与所述侧壁上方连接的顶盖；

分隔板，包括多个侧边与所述反应器侧壁相连、上端与所述顶盖相连的竖直板体，将所述反应器分隔为多个反应区；

载体栅杆，所述载体栅杆为水平设置，其两端与所述反应器侧壁或所述分隔板连接；

悬挂载体，在所述载体栅杆的支撑下悬挂于所述生物反应器的内部空间中，用于承载生物膜；

集水池，所述集水池布置于所述反应器外壳下方，其侧壁开设有回流口，在高于所述回流口的水平面开设溢流口；

布水系统，包括布水器与布水管路，所述布水器布置于所述反应器外壳的顶盖下方，所述布水器穿过所述分隔板均匀布设在各个所述反应区顶部，所述布水管路在所述反应器外壳外部连通所述回流口与所述布水器。

2.根据权利要求1所述的生物反应器，其特征在于，多个所述反应区包括具备通风构造的好氧反应区和具备不通风构造的缺氧反应区。

3.根据权利要求2所述的生物反应器，其特征在于，围合成所述好氧反应区的所述反应器侧壁上开有通风孔，所述通风孔设置于侧壁上端与下端，使好氧反应区自然通风。

4.根据权利要求2所述的生物反应器，其特征在于，围合成所述好氧反应区的所述竖直反应器侧壁上开有通风孔，所述通风孔设置于侧壁下端，在所述顶盖上于所述好氧反应区水平投影面积内设置出风口，所述出风口连接排风系统，使好氧反应区强制通风。

5.根据权利要求2所述的生物反应器，其特征在于，围合成所述缺氧反应区的分隔板下端延伸至所述集水池内，所述分隔板下端与集水池池底的高度小于所述溢流口与集水池池底的高度。

6.根据权利要求2所述的生物反应器，其特征在于，所述载体栅杆为表面粗糙的直杆或螺纹杆，所述载体栅杆按预设的横向间距和竖直间距平行设置于所述好氧反应区和缺氧反应区内。

7.根据权利要求1所述的生物反应器，其特征在于，所述悬挂载体为条带状织物，所述条带状织物相互独立，或者悬挂在同一条所述载体栅杆上的所述条带状织物至少部分连接成片。

8.根据权利要求7所述的生物反应器，其特征在于，所述悬挂载体的端部或中部上设置若干挂孔，供所述载体栅杆贯穿以实现悬挂。

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