[发明专利]曝气床生物膜反应器

说明书

发明领域

本发明涉及生物膜反应器和用于流体池子的曝气装置。

发明背景

本领域熟知的是适于向水和其他流体材料的池子中注入空气的装置，这种注入通常被称为曝气。曝气可因为不同的目的而进行。例如，曝气装置可用于废水处理厂中以进行反硝化作用的改善。

一种类型的曝气装置是以管道网络的形式，该管道网络部署在池子之上且具有被降低到池子中的水位以下以向池子中提供空气的管道延伸部(pipeextension)。

另一种类型的曝气装置是以风扇的形式，该风扇部署在池子的水的表面上且适于在排出空气的时候旋转以便提供期望的注入。

在池子中，为改善曝气和对流体介质的处理，使用移动床生物膜反应器(MBBR)技术也是熟知的。MBBR技术采用成千上万的聚乙烯生物介质，其在曝气的废水处理池内以混合运动操作。每个单独的生物载体通过提供受保护的表面积以支持其细胞内异养和自养细菌的生长来增加生产率。正是细菌的这种高密度种群实现了系统内高速度的生物降解，同时也提供了工艺可靠性且易于操作。

由于MBBR工艺自维持最佳水平的多产生物膜，因此该技术以最少的维护提供了划算的处理。此外，系统内附着至非固定的生物载体上的生物膜自动响应于负荷波动。

发明概述

根据本申请的主题的一方面，提供了用于容纳有流体介质的池子的处理组件，所述组件包括配置为用于向所述流体介质注入空气的曝气装置和载体布置，该载体布置安装到所述曝气装置上且配置为用于支撑生物介质，所述生物介质提供用于所述流体介质内的生物质在其上生长的基板，所述生物质配置为用于消耗通过所述曝气装置注入的空气的至少一部分。

该布置使得从曝气装置排出的空气被配置为经过由载体布置保持的生物介质，由此增加在其上生长的生物质的氧气摄入量，并且，特别地，增加流体介质的反硝化作用。

所述曝气装置可以与在本申请人的US2011/121472(其在此通过引用被并入)中描述的曝气装置相似。

特别地，曝气装置可包括：

-长形的主分配构件，其具有适于连接到气体源的近端和适于浸入到所述介质中的远端；

-至少一个曝气构件，其在所述分配构件上的与所述分配构件的所述近端隔开的位置处连接到所述主分配构件，至少一个曝气构件与分配构件流体连通且适于将气体带入到是可被捕获在所述液体介质内的状态中；和

-浮动构件，其安装到所述主分配构件上且适于沿着所述分配构件在所述近端和曝气构件连接到分配构件的所述位置之间根据液体介质的水平面呈现各种位置。

载体布置可在浮动构件和曝气构件之间安装在曝气装置的主分配构件上。根据一个例子，载体布置可固定地安装到主分配构件上，使得载体布置和曝气装置作为单一体实施。

可选择地，载体布置可以以可移动的方式安装到主分配构件上，允许载体布置相对于曝气装置移位/旋转。

特别地，曝气装置可具有中心轴线，使得提供以下中的至少一种：

-载体布置沿所述轴线相对于所述浮动构件的轴向位移；以及

-在所述载体布置和所述曝气构件之间围绕所述轴线的旋转位移。

载体布置可以是任何布置，其界定了生物介质布置在其内的受限空间，允许流体流入和流出所述受限的空间，同时防止生物介质从受限的空间漏出。

根据一个例子，载体布置可以是以配置为用于在其中容纳生物介质的笼子的形式。笼子可具有格栅的和/或穿孔的侧壁，其允许流体经过笼子侧壁，同时防止生物介质从载体布置漏出。

根据另一个例子，载体布置可以是多个载体臂的形式，载体臂中的每个被配置为用于生物介质安装在其上或与其相关联。

曝气装置可包括中心管道，该中心管道具有在一端处的扩散器部分和在第二端处的浮板，使得当所述曝气装置位于池子内时，所述中心管道以所述浮板在流体的水平面处而大致竖直地延伸，且所述扩散器部分沉浸在所述流体内。

该布置可以使得空气从扩散器部分排出，从而其上升到池子的顶部水平面。特别地，载体布置可布置在所述扩散器部分和所述浮板部分之间，使得从扩散器部分排出的空气被配置用于首先经过载体布置，且从而经过所述生物介质。

上述设计的一个优势是其允许生物介质的恒定的空气奔涌(air-flush)，由此防止生物介质连同生长的其生物质阻塞载体布置。