[发明专利]一种自曝气生物膜反应器及采用该反应器的污水处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及污水综合处理技术设备领域，尤其是涉及一种自曝气生物膜反应器及采用该反应器的污水处理系统。 

背景技术

目前污水处理流程基本是一级处理（也叫预处理）、二级处理、出水或深度处理后出水或回用。一般一级处理包括格栅、沉砂池、初沉池；二级处理主要采用生物处理，厌氧好氧都有，生活污水常用活性污泥法。深度处理一般包括生物膜法、滤布滤池等。 

初沉池是一级污水处理厂的主体处理构筑物，或作为二级污水处理场的预处理构筑物，主要去除水中的悬浮物质。二沉池设在生物处理构筑物后面，主要去除活性污泥和腐殖污泥。初沉池、生物处理构筑物、二沉池是经典的污水处理流程，但是不能同步实现水中污染物质的去除，占地面积大，能耗也较高。 

A²O工艺开始于20世纪70年代，是一种常用的活性污泥污水处理工艺，可用于二级污水处理或三级污水处理，以及中水回用，可以同步实现脱氮除磷，不会发生污泥膨胀，并能有效地去除水中的有机物，运行费用低。但是由于水质限制，脱氮除磷的效果很难进一步提升，出水对于溶解氧的要求也很高。 

膜生物反应器（MBR）是结合了膜分离技术和传统的污泥法的一种高效污水处理技术，由于膜的过滤作用，生物完全被截留在生物反应器中，实现了水力停留时问和污泥龄的彻底分离，提高了生物反应器中的活性污泥浓度；硝化能力强，污染物去除率高，抗负荷冲击能力强。但是易造成膜的污染，运行成本较高。 

滤布滤池系统主要应用于地表水净化、污水深度处理、工业水处理等领域，主要过滤去除水中的悬浮物。结合投加药剂可同时去除部分磷，可满足景观用水、中水回用处理要求。出水水质好且稳定，占地面积小，水头损失小，自动化控制，运行维护简便。但是对进水SS要求高，自身对于脱氮除磷也没有效果。 

自曝气生物膜反应器开创于二十世纪五六十年代，是一种生物膜法废水处理装置。其组成由自曝气生物转盘和填充在自曝气生物转盘内的吸附材料，在在曝气生物膜反应器上可以生长世代存活时间较长的微生物、污泥龄长，有较长的耐冲击负荷能力，处理效果好，在工艺和维护运行方面具有微生物浓度高、污泥不需回流、动力消耗低、运行费用低等优点，但是传统的自曝气生物膜反应器在污水处理过程中面临恶臭、有机负荷低、结构不紧凑、施工复杂、占地面积大，中心转动主轴承载大等问题。自曝气生物膜反应器可以与污水处理流程中的多种工艺结合，如一级处理的沉淀池、二级处理的活性污泥法、深度处理的滤布滤池以及其他相关工艺，形成一体化设备，各个工艺的处理效果，保证出水水质。 

发明内容

为了弥补上述几个污水处理设备中的占地面积大、能耗高、成本高和对于水质要求高的缺陷，本发明将自曝气生物膜反应器技术以及其他污水处理设备结合到一起，提出一种自曝气生物膜反应器及采用该反应器的污水处理系统。 

其技术方案为，一种自曝气生物膜反应器，包括呈圆环状的盘片，多个盘片通过固定杆层叠固定在一起，并在两端用盲板密封形成圆筒结构，两端的盲板上固定有支撑架，支撑架通过中心转轴连接，在圆筒的中空部分填充固定有吸附材料。本技术方案中，环形盘片内部空间增加填充材料，为微生物的附着提供更大的表面积，提高活性生物量，从而提高了自曝气生物膜反应器整体的去污能力及结构的紧凑性，进一步缩小占地面积；曝气时内部填料对于气泡起到了阻挡切割作用，气泡变小，充氧效率高；扩大自曝气生物膜反应器的使用范围，增强其脱氮除磷性能。 

所述盘片由多个盘片单元横向拼装在一起构成，盘片单元呈扇型结构，盘片单元表面凹凸形成S型波纹，沿盘片单元的边缘焊接有高于盘片波纹的挡板，位于盘片右侧中部和左上角的挡板分别开口形成出气口和进气口，在出气口一侧的挡板向盘片单元内部延伸，整体挡板在盘片单元表面形成“G”形，盘片单元一面的挡板顶部开有凹槽。本技术方案中，环形盘片中的每个盘片单元采用具有进、出气口的挡板设计，从而在每个盘片单元上形成空腔结构，在转动的过程中向污水中带入更多的空气，提高曝气能力；每个盘片单元本身不仅具有波纹结构，而且盘片单元的上、下表面也具有S型波纹表面，增加盘片上生物膜的附着面积，提高生物膜反应器去污能力 

所述吸附材料为纤维束填料、纤维球填料、纸质叠层波纹体填料、环氧树脂、不饱和聚醋树脂玻璃钢、聚丙烯以及聚乙烯中的一种。本技术方案中，填料选择具有亲水性、比表面积大、密度与水接近、成分稳定的活性填料或纤维球、纤维束等填料为微生物的附着提供更大的表面积，提高活性生物量，从而提高了自曝气生物膜反应器整体的去污能力及结构的紧凑性，进一步缩小占地面积。