[发明专利]动态填料生物膜水处理法

说明书

(一)技术领域

本发明属于水处理技术，具体涉及一种动态填料生物膜水处理法。

(二)背景技术

生物膜法是一种通过附着在某种物体上的生物膜来处理废水的好氧处理法。生物膜法水处理技术主要有：生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、三相流化床处理法。这些处理方法存在以下不足：生物滤池处理法负荷低、易堵塞、散发臭味、有滤池蝇，处理水量有限，现已很少采用；生物转盘处理法的圆形盘片部分浸没于水中，旋转的盘片表面积小，水流与生物膜间歇性接触，处理负荷低、盘片造价高、表面生物膜量少、受气候影响大；生物接触氧化法采用固定式填料，填料全部浸没于水中，曝气布水不均匀、传质效率低、处理负荷低、且填料易堵塞，生物膜更新慢；三相流化床处理法利用水流或气流作为动力，将小颗粒的填料流化，是目前水处理效率较高的方法，但其动力消耗大、设计要求高，不适合较大水量的处理。

(三)技术内容

本发明要解决的技术问题是提高生物膜与原水的接触均匀度和传质效率以及填料堵塞问题。

填料是生物膜的载体，填料与原水的接触方式是生物膜反应器的核心技术。如果待处理水流经静态填料时水流与填料上的生物膜接触不均匀，即部分水流接触不到生物膜，或者水与填料表面相对运动的程度差，传质效率受到限制，生物膜的净化作用就不能充分发挥，影响水处理效果，加之，水流对静态填料表面的陈旧生物膜冲刷强度弱，生物膜更新慢，高负荷时填料易堵塞。

本发明动态填料生物膜水处理法的反应器内采用动态填料，填料固定在反应器内可旋转的填料架上，附着在填料上的生物膜随填料架转动，生物膜与待处理水始终处于相对运动状态，填料运动线速度0～1.5m/s，填料架转速0～10转/min，旋转的填料使反应器内的溶解氧和污染物分布均匀，待处理水中的污染物和溶解氧能够与生物膜充分接触，并被迅速吸附到生物膜上，微生物在其新陈代谢过程中，利用水中的溶解氧氧化降解被吸附的污染物，使水质得到净化。

采用本发明可明显改善反应器内原水与填料上的生物膜接触不均匀以及反应器底部曝气布水不均匀的现象，使处理效果得到显著提高。本发明具有传质效率高，耐冲击负荷，填料不易堵塞，能耗低等优点，其结构简单，占地面积小，工程造价低，适用于多种水质的处理。与目前容积负荷率较高、处理效果较好的三相流化床相比，容积负荷率可提高1.5倍以上，出水有机物含量BOD小于10mg/L，相同的处理条件下能耗仅为其50％。

(四)附图说明

附图为动态生物膜水处理法反应器及流程示意图。

(五)具体实施方式

本发明采用动态生物膜水处理，设计填料架直径6m，水深5m，填料运动线速度0.3m/s，填料架转速1转/min，将可转动的填料架1吊装在圆形反应器9上端的桁架8上，填料架1上悬挂有若干填料7，填料采用半软性纤维材料制作。

上述填料架1由上托架2、下托架3、转轴6、张紧装置4、填料7组成，上下托架固定在转轴上，张紧装置由若干绳索组成，绳索连接在上下托架之间，填料固定在绳索上，转轴由动力装置5驱动，如图所示。

本发明转动的填料架可竖直或水平设置在生物膜反应器内。

本发明采用动态填料，运行时，待处理水从反应器转动的填料中流过，依靠填料表面附着的生物膜将原水净化，填料在转动过程中，强化了水和填料的相对运动，提高了接触均匀度和传质效率，老化生物膜得到及时更新，防止了填料的堵塞，并可根据原水水质的变化调节填料的转速，以适应不同水质处理的要求。

根据生物膜量与填料比表面积成正比以及传质速率与填料和水的相对运动程度成正比的关系，本发明设计的动态填料生物膜水处理法与生物转盘处理法、生物接触氧化处理法、三相流化床处理法相比：容积负荷(kg BOD₅/m³·d)分别为：35～40、1、1.8、20；污泥浓度(g/L)分别为：70～80、2、3.6、10～30。

从以上参数可以说明动态填料生物膜水处理法容积负荷高、污泥量大、水处理效率高，由于填料始终处于运动状态，彻底解决了脱落的生物膜堵塞填料的问题，同时使老化的生物膜得到及时的更新，可以适应不同水质处理的要求。