一种多填料泥膜复合MBBR反应器的制作方法

一种多填料泥膜复合mbbr反应器
技术领域
1.本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种多填料泥膜复合mbbr反应器。


背景技术：

2.近年来，各地污水厂陆续开展了一级a提标改造，然而改造工程大多面临无生化池新建用地的问题，所以如何实现生化池的原池提标改造，深度挖潜生化工艺处理性能成为实现一级a乃至更高排放标准的关键。泥膜复合mbbr将活性污泥法与生物膜法相结合，具有处理负荷高、抗冲击能力强、处理效果稳定、运行管理简单、工艺设计及运行灵活等优点，被众多污水处理厂作为提标改造中强化生物处理的首选工艺之一。
3.然而，现有泥膜复合mbbr反应器在使用中存在以下问题：
4.1、mbbr填料挂膜速度慢，挂膜量少。
5.在诸多类型的mbbr填料中，聚乙烯(pe)填料应用最广且效能最好，但受限于材质特性，pe亲水性以及生物亲和性较差，挂膜速度慢，挂膜量少，挂膜启动至成熟周期较长，难以适应提标改造“少停产或不停产”的技术要求，并且附着态微生物量少，强化生物处理作用有限。
6.2、流化难以均匀。
7.在反应器进水处，污水流动速度较快，填料易达到流化态，然而填料剧烈运动不适于微生物的附着生长，生物膜薄且易脱落；同时，mbbr填料上的自养微生物对空间和营养的竞争能力皆弱于活性污泥中的异养微生物，除污效果受到很大限制。在反应器出水处，污水流动速度较慢，填料不能进行上下流化，出现局部堆积现象，填料之间还会相互拥挤、摩擦，使生物膜受损。此外，进水水量的波动亦会对mbbr填料的流化造成影响。
8.3、氧转移效率低，能耗偏高。
9.现有mbbr反应器采用最多的是穿孔管曝气，mbbr填料对气泡具有切割作用，大气泡被切割成小气泡，加大了气液接触面积，提高了体积传质系数，但是，受填料尺寸以及填充率的限制，被切割成的小气泡的“质”与“量”均有缺陷，难以形成大量的微小气泡，对氧的传递促进作用有限。作为应对，可提高穿孔管曝气量，但相应地增加了能耗。


技术实现要素：

10.针对现有泥膜复合mbbr反应器存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种多填料泥膜复合mbbr反应器。
11.本实用新型采用的技术方案是：
12.一种多填料泥膜复合mbbr反应器，包括mbbr池体，池体的底部设有穿孔管曝气器，穿孔管曝气器的上方设有生物绳填料支架，生物绳填料支架上设有悬挂式生物绳填料，悬挂式生物绳填料沿进水方向由密到疏阶梯分布；池体内设有悬浮式mbbr填料，悬浮式mbbr填料自由分布在池体内；池体前侧壁的下端设有进水口，池体后侧壁的上端设有出水口，出水口上设有筛网，池体后端设有出水堰，出水口与出水堰相通。
13.进一步地，生物绳填料支架沿进水方向设有富生物绳填料区、平生物绳填料区以及贫生物绳填料区，富生物绳填料区内的生物绳填料等间隔地连续布置，平生物绳填料区内的生物绳填料间隔1帘布置，贫生物绳填料区内的生物绳填料间隔2～3帘布置。
14.进一步地，富生物绳填料区及贫生物绳填料区的挂式生物绳填料上的生物附着纤维环一一对应布置，平生物填料区内生物绳填料上的生物附着纤维环与富生物绳填料区及贫生物绳填料区的挂式生物绳填料上的生物附着纤维环一一对应布置或错位布置。
15.进一步地，池体内及出水堰内分别设有液位计，穿孔管曝气器的曝气管路上设有气动调节阀，气动调节阀与池内及出水堰内的液位计联锁。
16.进一步地，悬挂式生物绳填料包括中心绳和生物附着纤维环，中心绳由若干条聚乙烯或聚丙烯纤维沿顺时针方向螺旋编织而成，生物附着纤维环由亲水改性聚偏二氯乙烯纤维沿编织方向斜向下15～45
°
拉丝而成，聚偏二氯乙烯纤维的直径为0.01～0.05mm。
17.进一步地，悬浮式mbbr填料的额定高度为12mm，直径为25mm，主体表面积为500m2/m3。
18.本实用新型的有益效果：
19.本技术采用沿进水方向由密到疏阶梯布置的三个生物绳填料区，富生物绳填料区内的生物绳填料等间隔地连续布置，其主要作用在于：(1)利用生物绳填料进行进水消能以及抵抗进水水量波动，以利于mbbr填料流化；(2)进水区有机物浓度较高，降解所需溶氧浓度较高，生物绳填料连续布置增强了生物附着纤维环气泡切割传氧功用，提高有机物的降解效率；(3)生物绳填料上的自养微生物对空间和营养的竞争能力优于mbbr填料，可充分利用进水区，进行硝化作用；平生物绳填料区内的生物绳填料间隔1帘布置，其主要作用在于：协同活性污泥以及mbbr生物膜进行有机物降解及氨氮硝化；贫生物绳填料区内的生物绳填料间隔2～3帘布置，其主要作用在于：出水区有机物浓度较低，降解所需溶氧浓度较低。生物绳填料大间隔布置可弱化生物附着纤维环气泡切割传氧功用，避免溶氧对强化生物绳填料以及mbbr填料上生物膜的过度渗透，并在生物膜内部形成微缺氧环境，强化同步硝化反硝化脱氮。
附图说明
20.图1是本实用新型的多填料泥膜复合mbbr反应器的结构示意图。
具体实施方式
21.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及一种优选的实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。
22.参阅图1，本实施例提供一种多填料泥膜复合mbbr反应器，包括mbbr池体1，池体1的底部设有穿孔管曝气器2，穿孔管曝气器2通过曝气管10连接曝气风机；穿孔管曝气器2的上方设有生物绳填料支架3，生物绳填料支架3上设有挂式生物绳填料4；池体1内设有悬浮式mbbr填料5，悬浮式mbbr填料5自由分布在池体1内；池体1前侧壁的下端设有进水口6，池体后侧壁的上端设有出水口7，出水口7上设有筛网8，池体后端设有出水堰9，出水口7与出水堰9相通。池体1内及出水堰9内均设有液位计。
23.筛网8的主要作用为拦截悬浮式mbbr填料，避免填料流失。
24.穿孔管曝气器2的主要作用是为反应器提供生化供氧，以及为悬浮式mbbr填料5的流化提供动力。穿孔管曝气器2由若干穿孔曝气支管组成，在本实施例中，曝气支管的总管路上设有气动调节阀，气动调节阀与池内及出水堰内的液位计联锁控制，通过池内与出水堰内的液位差调整气动调节阀开度大小，调节曝气量，从而防止因曝气量过小造成悬浮式mbbr填料5在出水区的过度堆积。
25.悬挂式生物绳填料4包括中心绳和生物附着纤维环。中心绳是由若干条高分子纤维沿顺时针方向螺旋编织而成，中心绳的材质为聚乙烯或聚丙烯。生物附着纤维环由若干条高分子纤维沿编织方向拉丝而成。在本实施例中，优选生物附着纤维环的高分子纤维直径为0.01～0.05mm，呈斜向下15～45
°
布置，主要作用为利用极细的生物附着纤维环，强力切割穿孔曝气器所产生的大气泡，并形成大量的微小气泡，可弥补mbbr填料的不足，强化氧的传递。生物附着纤维环材质为亲水改性聚偏二氯乙烯，其具有高度亲水性、生物亲和性以及荷正电性，挂膜速度快，挂膜量大，可弥补mbbr填料的不足，缩短提标改造周期。
26.在本实施例中，生物绳填料支架3沿进水方向设有富生物绳填料区、平生物绳填料区以及贫生物绳填料区，三个填料区内的悬挂式生物绳填料4由密到疏阶梯布置。富生物绳填料区内的生物绳填料等间隔地连续布置，平生物绳填料区内的生物绳填料间隔1帘布置，贫生物绳填料区内的生物绳填料间隔2～3帘布置。
27.在本实施例中，三个填料区内的挂式生物绳填料4上的生物附着纤维环一一对应布置，在其他实施例中，平生物填料区内生物绳填料上的生物附着纤维环也可错位布置，主要作用在于：强化mbbr填料与生物绳填料的相互接触，进一步提高有机物降解及氨氮硝化的效果。
28.悬浮式mbbr填料与挂式生物绳填料协调作用，挂式生物绳填料对悬浮式mbbr填料具有拦截作用，缓解mbbr填料在出水区的堆积现象，mbbr填料对于生物绳填料，特别是生物绳填料上部具有冲刷作用，可避免生物绳填料上端微生物过度繁殖，阻碍微气泡上升通道。
29.在本实施例中，悬浮式mbbr填料优选威立雅anoxkaldnes tm k3型，anoxkaldnes tm k3mbbr填料的额定高度为12mm，直径为25mm，主体表面积为500m2/m3。填料尺寸过小，mbbr填料与固定生物绳填料碰撞几率过低，协同作用弱；填料尺寸过大，mbbr填料与固定生物绳填料碰撞强度过高，生物膜容易脱落。
30.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。