申请日2021.01.15
公开（公告）日2021.02.12
IPC分类号C02F3/12
摘要
本发明公开一种移动床生物膜反应器及污水处理系统。移动床生物膜反应器包括外壳和设置于外壳内的多个悬浮载体，还包括载体容置结构，载体容置结构与外壳之间具有预定间隔，多个悬浮载体均容置于载体容置结构中，载体容置结构的顶壁、底壁和侧壁均设置有网孔结构，网孔结构的尺寸小于悬浮载体的尺寸；驱动装置用于驱动载体容置结构绕其轴线转动；曝气装置设置于载体容置结构下方；进水管经外壳的侧壁伸入外壳内，进水管的出水口位于载体容置结构下方。能够将悬浮载体封闭在一定的区域内，有效避免悬浮载体堵塞栅板或格网，驱动装置能够驱动载体容置结构转动，配合曝气装置能够使得悬浮载体较为均匀地分散于载体容置结构中，有效避免局部填料堆积。
权利要求书
1.一种移动床生物膜反应器，包括外壳和设置于所述外壳内的多个悬浮载体，其特征在于，还包括：
载体容置结构，设置于所述外壳内，所述载体容置结构的顶壁与所述外壳的顶壁之间、所述载体容置结构的侧壁与所述外壳的侧壁之间、所述载体容置结构的底壁与所述外壳的底壁之间均具有预定间隔，所述多个悬浮载体均容置于所述载体容置结构中，所述载体容置结构的顶壁、底壁和侧壁均设置有网孔结构，所述网孔结构的尺寸小于所述悬浮载体的尺寸；
驱动装置，用于驱动所述载体容置结构绕其轴线转动；
曝气装置，设置于所述载体容置结构下方；
进水管，经所述外壳的侧壁伸入所述外壳内，所述进水管的出水口位于所述载体容置结构下方。
2.根据权利要求1所述的移动床生物膜反应器，其特征在于，所述外壳和所述载体容置结构均呈圆筒状且同轴设置，所述外壳的直径与所述载体容置结构的直径之比为1.2至1.8。
3.根据权利要求1所述的移动床生物膜反应器，其特征在于，所述驱动装置包括驱动电机，所述驱动电机固定于所述外壳顶部，所述外壳内还设置有转轴，所述转轴由上至下依次穿过所述载体容置结构的顶壁和底壁，并通过转动轴承转动支撑于所述外壳的底壁，所述转轴与所述顶壁和所述底壁均固定连接，所述驱动电机的驱动轴与所述转轴传动连接。
4.根据权利要求3所述的移动床生物膜反应器，其特征在于，所述载体容置结构包括侧部网板、顶部网板和底部网板，所述侧部网板构成所述载体容置结构的侧壁，所述顶部网板构成所述载体容置结构的顶壁，所述底部网板构成所述载体容置结构的底壁。
5.根据权利要求4所述的移动床生物膜反应器，其特征在于，所述顶部网板上沿所述转轴的周向设置有多个第一加强筋条，所述第一加强筋条呈弯曲结构，所述第一加强筋条的径向内端与所述转轴固定连接，所述第一加强筋条的径向外端与所述侧部网板的顶边固定连接；和/或，
所述底部网板上沿所述转轴的周向设置有多个第二加强筋条，所述第二加强筋条呈弯曲结构，所述第二加强筋条的径向内端与所述转轴固定连接，所述第二加强筋条的径向外端与所述侧部网板的底边固定连接。
6.根据权利要求1至5任一项所述的移动床生物膜反应器，其特征在于，所述悬浮载体包括柱状基体以及设置于所述柱状基体内并沿所述柱状基体的轴向贯穿所述柱状基体的多个通孔，所述悬浮载体的内部生长厌氧菌和/或兼氧菌，所述悬浮载体的外部生长好氧菌，
所述悬浮载体轴向一端部的密度与轴向另一端部的密度不同；或者，
所述悬浮载体轴向一端的半径与轴向另一端的半径不同。
7.根据权利要求6所述的移动床生物膜反应器，其特征在于，所述载体容置结构内设置有内网筒，所述内网筒的轴线与所述载体容置结构的轴线重合，所述驱动装置还用于驱动所述内网筒绕其轴线沿与所述载体容置结构相反的方向转动。
8.根据权利要求1至5任一项所述的移动床生物膜反射器，其特征在于，所述外壳的侧壁上设置有气体喷嘴，所述气体喷嘴的开口朝向所述载体容置结构内侧。
9.一种污水处理系统，其特征在于，包括如权利要求8所述的移动床生物膜反射器，还包括废气收集部，所述废气收集部与所述气体喷嘴连通。
10.根据权利要求9所述的污水处理系统，其特征在于，所述废气收集部包括气囊和设置于所述气囊两侧的挤压板，所述挤压板能够相对运动以对所述气囊进行挤压，从而使得所述气囊中的气体进入所述气体喷嘴。
说明书
移动床生物膜反应器及污水处理系统
技术领域
本发明涉及废水处理设备技术领域，尤其涉及一种移动床生物膜反应器及污水处理系统。
背景技术
MBBR（Moving-Bed Biofilm Reactor）工艺原理是运用生物膜法的基本原理，通过向反应装置中投加一定数量的悬浮载体，提高反应装置中的生物量及生物种类，从而提高反应装置的处理效率。由于填料密度接近于水，所以在曝气的时候，与水呈完全混合状态，微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率。
MBBR工艺兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的优点，是一种新型高效的污水处理方法，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用使载体处于流化状态, 进而形成悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜，这就使得移动床生物膜使用了整个反应装置空间，充分发挥附着相和悬浮相生物两者的优越性，使之扬长避短，相互补充。
与活性污泥法和固定填料生物膜法相比，MBBR既具有活性污泥法的高效性和运转灵活性，又具有传统生物膜法耐冲击负荷、泥龄长、剩余污泥少等特点。以下是MBBR的优点：（1）填料多为聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫体等制成的，比重接近于水，以圆柱状和球状为主，易于挂膜，不结团、不堵塞、脱膜容易。（2）填料上形成好养、缺氧和厌氧环境，硝化和反硝化反应能够在一个反应装置内发生，对氨氮的去除具有良好的效果。（3）反应装置内污泥浓度较高，一般污泥浓度为普通活性污泥法的5～10倍，可高达30～40g/L。提高了对有机物的处理效率，同时耐冲击负荷能力强。（4）曝气池内无需设置填料支架，对填料以及池底的曝气装置的维护方便，同时能够节省投资及占地面积。
当然这种工艺也受很多因素的影响，在应用中限制其运行效果的因素有:（1）反应装置中的填料依靠曝气和水流的提升作用处于流化状态，在实际工程中，容易出现局部填料堆积的现象。（2）反应装置出水往往设置栅板或格网以避免填料流失，但容易造成堵塞。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够有效避免局部填料堆积以及堵塞问题的移动床生物膜反应器及污水处理系统。
为达到上述目的，一方面，本发明采用以下技术方案：
一种移动床生物膜反应器，包括外壳和设置于所述外壳内的多个悬浮载体，还包括：
载体容置结构，设置于所述外壳内，所述载体容置结构的顶壁与所述外壳的顶壁之间、所述载体容置结构的侧壁与所述外壳的侧壁之间、所述载体容置结构的底壁与所述外壳的底壁之间均具有预定间隔，所述多个悬浮载体均容置于所述载体容置结构中，所述载体容置结构的顶壁、底壁和侧壁均设置有网孔结构，所述网孔结构的尺寸小于所述悬浮载体的尺寸；
驱动装置，用于驱动所述载体容置结构绕其轴线转动；
曝气装置，设置于所述载体容置结构下方；
进水管，经所述外壳的侧壁伸入所述外壳内，所述进水管的出水口位于所述载体容置结构下方。
优选地，所述外壳和所述载体容置结构均呈圆筒状且同轴设置，所述外壳的直径与所述载体容置结构的直径之比为1.2至1.8。
优选地，所述驱动装置包括驱动电机，所述驱动电机固定于所述外壳顶部，所述外壳内还设置有转轴，所述转轴由上至下依次穿过所述载体容置结构的顶壁和底壁，并通过转动轴承转动支撑于所述外壳的底壁，所述转轴与所述顶壁和所述底壁均固定连接，所述驱动电机的驱动轴与所述转轴传动连接。
优选地，所述载体容置结构包括侧部网板、顶部网板和底部网板，所述侧部网板构成所述载体容置结构的侧壁，所述顶部网板构成所述载体容置结构的顶壁，所述底部网板构成所述载体容置结构的底壁。
优选地，所述顶部网板上沿所述转轴的周向设置有多个第一加强筋条，所述第一加强筋条呈弯曲结构，所述第一加强筋条的径向内端与所述转轴固定连接，所述第一加强筋条的径向外端与所述侧部网板的顶边固定连接；和/或，
所述底部网板上沿所述转轴的周向设置有多个第二加强筋条，所述第二加强筋条呈弯曲结构，所述第二加强筋条的径向内端与所述转轴固定连接，所述第二加强筋条的径向外端与所述侧部网板的底边固定连接。
优选地，所述悬浮载体包括柱状基体以及设置于所述柱状基体内并沿所述柱状基体的轴向贯穿所述柱状基体的多个通孔，所述悬浮载体的内部生长厌氧菌和/或兼氧菌，所述悬浮载体的外部生长好氧菌，
所述悬浮载体轴向一端部的密度与轴向另一端部的密度不同；或者，
所述悬浮载体轴向一端的半径与轴向另一端的半径不同。
优选地，所述载体容置结构内设置有内网筒，所述内网筒的轴线与所述载体容置结构的轴线重合，所述驱动装置还用于驱动所述内网筒绕其轴线沿与所述载体容置结构相反的方向转动。
优选地，所述外壳的侧壁上设置有所述气体喷嘴，所述气体喷嘴的开口朝向所述载体容置结构内侧。
为达到上述目的，另一方面，本发明还采用以下技术方案：
一种污水处理系统，包括如上所述的移动床生物膜反射器，还包括废气收集部，所述废气收集部与所述气体喷嘴连通。
优选地，所述废气收集部包括气囊和设置于所述气囊两侧的挤压板，所述挤压板能够相对运动以对所述气囊进行挤压，从而使得所述气囊中的气体进入所述气体喷嘴。
本发明提供的移动床生物膜反应器中设置有载体容置结构，悬浮载体均容置于载体容置结构中，载体容置结构上的网孔结构尺寸小于悬浮载体的尺寸，如此，能够将悬浮载体封闭在一定的区域内，从而有效避免悬浮载体堵塞栅板或格网，驱动装置能够驱动载体容置结构转动，配合曝气装置能够使得悬浮载体较为均匀地分散于载体容置结构中，有效避免局部填料堆积。另外，载体容置结构转动带动水流运动，从而对悬浮载体起到搅拌作用，无需设置搅拌结构，有效避免搅拌结构与悬浮载体发生碰撞而破坏悬浮载体表面的生物膜。进水管伸入外壳内并且出水口位于载体容置结构下方，载体容置结构的顶壁与外壳的顶壁之间、载体容置结构的侧壁与外壳的侧壁之间、载体容置结构的底壁与外壳的底壁之间均具有预定间隔，如此，在曝气装置和进水管的作用下，在载体容置结构内形成升流，载体容置结构外侧形成降流，从而强化脱氮效果。
（发明人：张传兵;贾天聪;王慧芳;赵曙光;徐亚慧;殷先雄;王强强;张利朋;刘雄飞;侯亚平;黄豆豆;赖明建;崔宗营）
