[发明专利]垂直竖流式多介质生物反应循环搅拌系统及其装置

说明书

技术领域

本发明属于水生态修复及污水处理设备技术领域，具体涉及一种利用负压抽吸和落尘原理的垂直竖流式多介质生物反应循环搅拌系统及其装置。

背景技术

在经济高速发展的今天水资源短缺已经成为人类面临的一大难题。在生态修复、河流及湖泊水体治理领域：目前江河湖泊水域总体呈现富营养化，致使蓝藻类微生物及水葫芦类生物疯长，水体透明度降低和水体含氧量降低，水体流动性小，层流及底流交换小，从而导致水体严重污染；在城镇污水治理领域：污水处理工序中搅拌设备的优劣对水处理的效果有着重大的影响。现有的污水搅拌装置存在着以下几个方面的情况：运行效率低、运行费用高、处理方式单一、使用范围狭窄、使用寿命短、对水质的提高起不到明显的效果。

发明内容

本发明的目的是针对现有的搅拌装置运行效率低、处理方式单一、使用范围狭窄、对水质提高不明显等问题，提供一种以优胜劣汰的自然优选法则为基础，利用落尘原理在给污水搅拌、曝气的同时来筛选出大量优良菌种的垂直竖流式多介质生物反应循环搅拌系统及其装置。本发明不但能利用在污水处理厂，还能利用在江河湖泊中。不但能使污水处理提高效率及出水水质、降低投资成本和运行费用，延长水处理系统使用寿命等，还能使水系统中的生物优化，使污水处理装置中微生物种群多样性及数量最大化，还能促进水循环，通过水体上下循环流动，将底部的冷水带到表面来，起到降低水温的作用，且通过加快水库及湖泊的水循环，减缓了四季水温的变化，还能起到一定的调节气候的作用。

本发明的技术方案为：

一种垂直竖流式多介质生物反应循环搅拌装置，包括内外通透的通透桶（4），顶部内外桶壁之间设置有填料装填凹槽，以内桶顶端计填料凹槽深度0.5-1.0m,外通透桶高于内通透桶10-20cm，内通透桶下方延伸出外通透桶下方，伸长度视使用环境及水位深度灵活调整，保证与湖底或池底有100mm～200mm距离，上方凹下去是为了内通透桶（4）污水经曝气或涡轮提升后进入内外通透桶之间，水流流经Fe—C填料或者EM益生菌—波卡西球填料（1）后穿过填料筛孔托盘（5）过滤后再流经阿科曼填料（2）发生生物接触反应并吸附污染物后从桶底流出或循环。

在内通透桶中固定进气管（6），进气管（6）下部设置有曝气盘或曝气管（3），曝气盘或曝气管（3）上覆盖硅橡胶膜，膜上设置有曝气孔，进气管（6）上部延伸出通透桶（4）外接风机、下部竖直固定在通透桶（4）内。

所述曝气盘或曝气管（3）设置数量视使用环境及系统要求循环量设置4-10个或根，安装在内通透桶的底端。

所述通透桶（4）选择聚丙烯塑料制作为上下通透的方形或圆形桶。

所述进气管（6）的下部位于内通透桶下部约分之一处。

所述曝气盘或曝气管（3）保证与湖底或池底有100mm～200mm距离，污水经曝气或涡轮提升后进入内外通透桶之间，水流流经Fe—C填料或者EM益生菌—波卡西球填料（1）后穿过设置在凹槽面内外通透桶之间的填料筛孔托盘（5）过滤后再流经阿科曼生物膜填料（2）发生生物接触反应并吸附污染物后从桶底流出或循环。

所述曝气盘或曝气管（3）由聚丙烯塑料制成；所述曝气盘直径220mm；所述曝气管直径50mm，长度分别为0.5、0.75、1.0m可选，壁厚3.5mm；所述硅橡胶膜厚度1.5-2.0mm，膜上密布直径≤0.1mm的微曝气孔。

本发明的一种垂直竖流式多介质生物反应循环搅拌系统，将通透桶（4）放置于水面以下至少10cm并距水底至少20cm的位置,伸出通透桶（4）外的进气管（6）与风机连接，根据不同使用环境的需要，系统风机可抽取纯氧、臭氧、空气、沼气或厌氧反应过程中产生的缺氧气体，通过进气管（6）输入至曝气盘或曝气管（3），气体流速在2-12mN3/h.mA，曝气盘或曝气管（3）上的曝气孔向上排气而形成负压区，通透桶（4）内污水上行，通透桶（4）下部周围的活性污泥随着污水自然上行，活性污泥和污水在通透桶（4）周围形成搅拌，活性污泥由通透桶（4）底部上行至表面后自由落体，由于活性微生物与崩解死亡微生物及被分解矿化的污染物密度不同而呈现不同的悬浮状态，在水力流道中，在落尘原理作用下，活性强的菌种比重大就落在通透桶（4）附近，崩解死亡微生物及被分解矿化的污染物就随着水流流到下一级，从而形成优胜劣汰的系统驱动机制。根据污水污染程度将本发明装置运行时间分为24小时间歇运行，运行次数分为6~8次，每次运行1.5~2个小时