CN112520843A - 一种生物流化床反应区工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物流化床反应区工艺，涉及生物流化床技术领域，具体为一种生物流化床反应区工艺，a)、选用合适的颗粒材料构建原始的BFB生物膜，由于BFB采用颗粒、甚至粉末填料，表面积大，可以实现流化床内能维持较高的微生物量，其微生物量为：40‑50g/L。该生物流化床反应区工艺，用陶粒、橡胶和塑料类载体等作为微生物载体，通入一定流速的空气或纯氧，使污水、压缩空气和微生物载体在升流区向上流动、降流区向下流动，形成水力循环，并利用载体表面上不断生长的生物膜吸附、氧化并分解污水中的有机物及营养物质，从而去除污水中污染物。

Description

一种生物流化床反应区工艺

技术领域

本发明涉及生物流化床技术领域，具体为一种生物流化床反应区工艺。

背景技术

生物流化床是指为提高生物膜法的处理效率，以砂作填料并作为生物膜 载体，废水自下向上流过砂床使载体层呈流动状态，从而在单位时间加大生 物膜同废水的接触面积和充分供氧，并利用填料沸腾状态强化废水生物处理 过程的构筑物，构筑物中填料的表面积超过3300m2/m3填料，填料上生长的 生物膜很少脱落，可省去二次沉淀池，膜生物流化床工艺用于污水深度处理， 能在原有污水达标排放的基础上，经过生物流化床和陶瓷膜分离系统，进一 步降低COD、NH-N、浊度等指标，一方面可直接回用，另一方面也可作为RO 脱盐处理的预处理工艺，替代原有砂滤、保安过滤、超滤等冗长过滤流程， 同时有机物含量的降低大大提高RO膜使用寿命，降低回用水处理成本，无机 陶瓷膜分离系统，是世界第一套污水处理专用的无机膜分离系统，和其它的 有机膜、无机膜相比，具有膜通量大、可反冲、全自动操作等优势。

但是现有的传统好氧生物流化床出水固液分离效果不够理想，其覆盖面 不能满足人们的使用需求，以及河道污水的反应需求，并且其填料材料生产 成本较高，难以实现大面积性使用等缺点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种生物流化床反应区工艺，解决 了上述背景技术中提出的传统好氧生物流化床出水固液分离效果不够理想， 其覆盖面不能满足人们的使用需求，以及河道污水的反应需求，并且其填料 材料生产成本较高，难以实现大面积性使用等问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种生物流化床 反应区工艺，具体工艺步骤如下：

a)、选用合适的颗粒材料构建原始的BFB生物膜，，由于BFB采用颗粒、 甚至粉末填料，表面积大，可以实现流化床内能维持较高的微生物量，其微 生物量为：40-50g/L；

b)、该反应区工艺中的悬浮填料有聚乙烯材料制成，随后在好氧反应器 中实现曝氧操作，利用生物填料在生物池中的不规则运动，不断阻挡和破碎 上升的气泡，避免微孔曝气中的堵塞问题，在曝气过程中需要做到布气的均 匀性，保持稳定的供气量；

c)、其次通过扇形叶片在厌氧反应池中进行潜水式搅拌操作，搅拌过程 中需要保持均匀、慢速，使生物填料和水体产生回旋水流状态，达到均匀混 合效果；

d)、最后对生物池进行出水排放操作，在出水过程中要求达到把生物填 料保持在生物池中，其孔径大小由生物填料的外形尺寸而定，出水装置的形 状有多孔平板式或缠绕焊接管式垂直或水平方向，出水面积取决于不同孔径 的单位出流负荷，出水装置没有可动部件，不易磨损。

可选的，所述步骤a中的颗粒材料可以选用砂、活性炭粉末、焦炭、聚 乙烯材料或多孔球作为载体，其填料比重界于0.96-1.30之间。

可选的，所述步骤b中的聚乙烯材料表面没有附着生物膜的情况下，其 比重接近于1g/cm3。

可选的，所述步骤c中的搅拌器安装位置和角度需要保持足够的调节空 间，其调节角度范围不小于45°，避免生物填料不会在搅拌工程中受损。

本发明提供了一种生物流化床反应区工艺，具备以下有益效果：

1.该生物流化床反应区工艺，BFB可通过曝气量控制填料剪切力，而控制 生物膜厚度，而接触氧化生物膜厚度不可控；BFB结合了载体的流化机理、吸 附机理、生物化学机理，将传统的活性污泥法和生物膜法优势结合起来，使 系统既具有接触氧化法高生物量和微生物活性、高容积负荷、强抗冲击负荷 能力、占地面积小，又具有活性污泥法的高传质效率，系统稳定，同时还具 有氧转化效率高，生物膜厚度可控等优点，可适应不同浓度，不同种类的污 水处。

2.该生物流化床反应区工艺，由于BFB采用颗粒、甚至粉末填料，比表 面积大，故流化床内能维持极高的微生物量(40-50g/l)；由于生物膜表面 不断更新，微生物始终处于高活性状态，加之良好的传质条件，废水中的基 质在反应器中与均匀分散的生物膜充分接触而被快速降解去除。BFB容积负荷 可高达6-10kgBOD/m3.d，是一般活性污泥法高10～20倍，故容积负荷高，占 地面积小。

3.该生物流化床反应区工艺，在BFB中，污水和填料之间充分循环流动、 传质混合，使反应器具有极大的稀释扩散能力，废水进入反应器后被迅速地 混合和稀释；BFB生物膜更新速度快，使其保持着良好的生物活性，废水中的 基质在反应器中与均匀分散的生物膜充分接触而被迅速降解而被稀释，从而 对负荷突然变化的影响起到缓冲作用；微生物主要以生物膜形式存在，对原 水中毒性物质抵抗能力强，从而使系统具有很强的抗冲击复合能力，当出现 冲击负荷时，COD去除率开始可能会下降，但很快就恢复正常，通常情况下不需要设调节池。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部 的实施例。

本发明提供一种技术方案：一种生物流化床反应区工艺，具体工艺步骤 如下：

a)、选用合适的颗粒材料构建原始的BFB生物膜，，由于BFB采用颗粒、 甚至粉末填料，表面积大，可以实现流化床内能维持较高的微生物量，其微 生物量为：40-50g/L，步骤a中的颗粒材料可以选用砂、活性炭粉末、焦炭、 聚乙烯材料或多孔球作为载体，其填料比重界于0.96-1.30之间，该生物流 化床反应区工艺，BFB可通过曝气量控制填料剪切力，而控制生物膜厚度，而 接触氧化生物膜厚度不可控；BFB结合了载体的流化机理、吸附机理、生物化 学机理，将传统的活性污泥法和生物膜法优势结合起来，使系统既具有接触 氧化法高生物量和微生物活性、高容积负荷、强抗冲击负荷能力、占地面积 小，又具有活性污泥法的高传质效率，系统稳定，同时还具有氧转化效率高， 生物膜厚度可控等优点，可适应不同浓度，不同种类的污水处；

b)、该反应区工艺中的悬浮填料有聚乙烯材料制成，随后在好氧反应器 中实现曝氧操作，利用生物填料在生物池中的不规则运动，不断阻挡和破碎 上升的气泡，避免微孔曝气中的堵塞问题，在曝气过程中需要做到布气的均 匀性，保持稳定的供气量，步骤b中的聚乙烯材料表面没有附着生物膜的情 况下，其比重接近于1g/cm3，该生物流化床反应区工艺，由于BFB采用颗粒、 甚至粉末填料，比表面积大，故流化床内能维持极高的微生物量(40-50g/l)； 由于生物膜表面不断更新，微生物始终处于高活性状态，加之良好的传质条件，废水中的基质在反应器中与均匀分散的生物膜充分接触而被快速降解去 除。BFB容积负荷可高达6-10kgBOD/m3.d，是一般活性污泥法高10～20倍， 故容积负荷高，占地面积小；

c)、其次通过扇形叶片在厌氧反应池中进行潜水式搅拌操作，搅拌过程 中需要保持均匀、慢速，使生物填料和水体产生回旋水流状态，达到均匀混 合效果；

d)、最后对生物池进行出水排放操作，在出水过程中要求达到把生物填 料保持在生物池中，其孔径大小由生物填料的外形尺寸而定，出水装置的形 状有多孔平板式或缠绕焊接管式垂直或水平方向，出水面积取决于不同孔径 的单位出流负荷，出水装置没有可动部件，不易磨损，步骤c中的搅拌器安 装位置和角度需要保持足够的调节空间，其调节角度范围不小于45°，避免 生物填料不会在搅拌工程中受损，该生物流化床反应区工艺，在BFB中，污 水和填料之间充分循环流动、传质混合，使反应器具有极大的稀释扩散能力， 废水进入反应器后被迅速地混合和稀释；BFB生物膜更新速度快，使其保持着 良好的生物活性，废水中的基质在反应器中与均匀分散的生物膜充分接触而 被迅速降解而被稀释，从而对负荷突然变化的影响起到缓冲作用；微生物主 要以生物膜形式存在，对原水中毒性物质抵抗能力强，从而使系统具有很强 的抗冲击复合能力，当出现冲击负荷时，COD去除率开始可能会下降，但很快 就恢复正常，通常情况下不需要设调节池。

综上所述，该生物流化床反应区工艺，具体工艺步骤如下：

a)、选用合适的颗粒材料构建原始的BFB生物膜，由于BFB采用颗粒、 甚至粉末填料，表面积大，可以实现流化床内能维持较高的微生物量，其微 生物量为：40-50g/L；

b)、该反应区工艺中的悬浮填料有聚乙烯材料制成，随后在好氧反应器 中实现曝氧操作，利用生物填料在生物池中的不规则运动，不断阻挡和破碎 上升的气泡，避免微孔曝气中的堵塞问题，在曝气过程中需要做到布气的均 匀性，保持稳定的供气量；

c)、其次通过扇形叶片在厌氧反应池中进行潜水式搅拌操作，搅拌过程 中需要保持均匀、慢速，使生物填料和水体产生回旋水流状态，达到均匀混 合效果；

d)、最后对生物池进行出水排放操作，在出水过程中要求达到把生物填 料保持在生物池中，其孔径大小由生物填料的外形尺寸而定，出水装置的形 状有多孔平板式或缠绕焊接管式垂直或水平方向，出水面积取决于不同孔径 的单位出流负荷，出水装置没有可动部件，不易磨损；

步骤a中的颗粒材料可以选用砂、活性炭粉末、焦炭、聚乙烯材料或多 孔球作为载体，其填料比重界于0.96-1.30之间。

步骤b中的聚乙烯材料表面没有附着生物膜的情况下，其比重接近于 1g/cm3。

步骤c中的搅拌器安装位置和角度需要保持足够的调节空间，其调节角 度范围不小于45°，避免生物填料不会在搅拌工程中受损。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根 据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明 的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种生物流化床反应区工艺，其特征在于：

a)、选用合适的颗粒材料构建原始的BFB生物膜，，由于BFB采用颗粒、甚至粉末填料，表面积大，可以实现流化床内能维持较高的微生物量，其微生物量为：40-50g/L；

b)、该反应区工艺中的悬浮填料有聚乙烯材料制成，随后在好氧反应器中实现曝氧操作，利用生物填料在生物池中的不规则运动，不断阻挡和破碎上升的气泡，避免微孔曝气中的堵塞问题，在曝气过程中需要做到布气的均匀性，保持稳定的供气量；

c)、其次通过扇形叶片在厌氧反应池中进行潜水式搅拌操作，搅拌过程中需要保持均匀、慢速，使生物填料和水体产生回旋水流状态，达到均匀混合效果；

d)、最后对生物池进行出水排放操作，在出水过程中要求达到把生物填料保持在生物池中，其孔径大小由生物填料的外形尺寸而定，出水装置的形状有多孔平板式或缠绕焊接管式垂直或水平方向，出水面积取决于不同孔径的单位出流负荷，出水装置没有可动部件，不易磨损。

2.根据权利要求1所述的一种生物流化床反应区工艺，其特征在于：所述步骤a中的颗粒材料可以选用砂、活性炭粉末、焦炭、聚乙烯材料或多孔球作为载体，其填料比重界于0.96-1.30之间。

3.根据权利要求1所述的一种生物流化床反应区工艺，其特征在于：所述步骤b中的聚乙烯材料表面没有附着生物膜的情况下，其比重接近于1g/cm3。

4.根据权利要求1所述的一种生物流化床反应区工艺，其特征在于：所述步骤c中的搅拌器安装位置和角度需要保持足够的调节空间，其调节角度范围不小于45°，避免生物填料不会在搅拌工程中受损。