本發明涉及一種好氧反應器，具體涉及一種全混合mbbr好氧反應器。

背景技術：

隨著我國工業的發展，工業廢水的排放量日益增加，達不到排放標準的工業廢水排入水體后，會污染地表水和地下水。水體受到污染后，隨之而來的是各種各樣的環境問題。生物法技術是污水處理的主要技術之一，其中好氧處理法是利用好氧微生物(包括兼性微生物)有氧氣存在的條件下進行生物代謝以降解有機物，使其穩定、無害化的處理方法，是生物法污水處理的主要方法之一。

現階段污水的主要處理技術包括：a/o、sbr、cass等等，目的是去除污水中的有機污染物、氮、磷，從而減少對環境的污染。這些技術占地面積大、建設周期長、投資大、運行管理復雜，較難適應高濃度有機廢水。

在處理廢水時現有技術中使用的各種結構形式的好氧反應器，采用空氣作為反應器內泥水混合的動力，整個反應過程，動力消耗大。

傳統好氧反應器只采用空氣作為反應器內活性污泥與污水混合的動力，當活性污泥濃度高時，活性污泥會懸浮于污水表面，并隨水流出，因而傳統好氧反應器內活性污泥濃度一般為3000mg/l左右，單位體積的污泥濃度較低，有機負荷低，處理效果不佳；有機負荷低會導致處理較高有機物濃度的廢水，整個反應器的體積增加，建設投資加大。

傳統好氧反應器的曝氣器離池內液面的高度在3000～5000mm,由于水的靜壓比較高，再加上曝氣管道及曝氣器的壓力損失，因而曝氣風機功率大、曝氣能耗高。其他也有一些相關的好氧反應器研究，如專利號為201520258685.x的中國專利公開了一種好氧反應器，其內部泥水混合均勻效果有限，排水過程會導致部分污泥的流失，因此，研究開發新型、高效、穩定的好氧反應器以適用于高濃度工業廢水處理勢在必行。

技術實現要素：

本發明的針對上述問題，提供一種全混合mbbr好氧反應器，該反應器傳質效果好，處理效果高效穩定。mbbr是英文movingbedbiofilmreactor的簡稱，意思為移動床生物膜反應器。

本發明所采用的技術方案是：

本發明的全混合mbbr好氧反應器，包含筒體和氣液分離罐，筒體由外筒體和內導流筒構成，其中所述的內導流筒兩端開口，內部設有集氣罩與氣提管，集氣罩通過氣提管與安裝在筒體上部的氣液分離罐連接，集氣罩下方設有擋板，擋板固定在內導流筒內壁上，沿壁板環繞一圈，同時擋板與集氣罩之間設有泥水通行的導流縫，內導流筒體中間設置曝氣系統并與外部風機配套的進氣管連接，內導流筒正下方安裝布水器，實現底部進水及環形均勻布水；所述的氣液分離罐體上設置有排氣口與落水管，落水管上端與氣液分離罐連通，底部接入外筒體下部；所述的外筒體上部設有沉淀過濾區，沉淀過濾區內設有填料層，四周設置出水堰，出水堰上設置出水口，外筒體的底部設置有排泥口。

本發明上述的全混合mbbr好氧反應器，其進一步的技術方案是全混合mbbr好氧反應器整體呈圓柱狀，上端敞口，反應器內填充mbbr填料，在環流與曝氣的作用下，填料整個處于流化的狀態；更進一步的技術方案還可以是所述的mbbr填料材質為親水性聚乙烯，比表面積800m²/m³～1500m²/m³，比重0.98～1.02g/cm³，整體投配率20％～50％。

本發明上述的全混合mbbr好氧反應器，其進一步的技術方案還可以是所述的內導流筒數量以內導流筒與外筒體有效面積比為1:1進行調整，所述的氣液分離罐容積為整個反應器裝置容積的0.1％～1％，高度300mm～1500mm。

本發明上述的全混合mbbr好氧反應器，其進一步的技術方案還可以是所述的沉淀過濾區寬度500mm～2000mm，裝有填料層，填料層為波紋管填料、斜板填料、斜管填料或蜂窩填料，高度500mm～1800mm，出水堰寬200mm～800mm。

本發明上述的全混合mbbr好氧反應器，其進一步的技術方案還可以是所述的集氣罩直徑500mm～1500mm，擴張角α10°～60°，擋板與集氣罩之間的導流縫寬度為500mm～1500mm。

本發明上述的全混合mbbr好氧反應器，其進一步的技術方案還可以是所述的氣提管混合液上升流速為0.5～2.0m/s。

本發明上述的全混合mbbr好氧反應器，其進一步的技術方案還可以是所述的排泥口距底部300mm～500mm，尺寸dn100～dn800。

本發明上述的全混合mbbr好氧反應器，其進一步的技術方案還可以是所述的曝氣系統的曝氣方式為鼓風曝氣或射流曝氣。

本發明的全混合mbbr好氧反應器運行時，廢水由進水管從底部均勻布水進水內筒體中，依靠曝氣提升作用，水流向上運動，實現環流。同時通過曝氣，內筒中的氣提管有效收集氣體，在外界壓力的作用下各個集氣罩的氣液沿氣提管向上提升，進入氣液分離罐內，在氣液分離罐中氣體進行釋放并通過排放口排出，泥水混合液沿落水管進入筒體底部，擾動下部的水流。在曝氣的作用下，混合液通過內筒體實現環流，且混合液在氣提管內保證連續的氣提，形成循環。混合液經過沉淀區排出池體，保證筒體內污泥濃度，污泥經底部排泥管定期排出筒體外。

本發明的有益效果如下：

本發明的全混合mbbr好氧反應器的優點在于結合內筒循環傳質與氣提環流，傳質變得更為強烈，有效避免污泥的沉積，整個反應器cod的容積負荷高，特別適合于高濃度有機廢水的處理。特點還在于整個反應器曝氣系統的下部可視為缺氧區，可實現好氧、缺氧的交替運行，顯著提高處理效果。在筒體內部填充mbbr填料，材質聚乙烯，親水性好，比表面積800m²/m³～1500m²/m³，比重0.98～1.02g/cm³，整體投配率20％～50％，填料作為微生物附著的載體，有效增加污泥濃度，具有更高的處理負荷，顯著提高處理效果。整個反應器曝氣系統的下部可視為缺氧區，可實現好氧、缺氧的交替運行，實現連續運行，出水水質長效穩定。

附圖說明

圖1是本發明全混合mbbr好氧反應器的結構示意圖。

圖2是圖1的橫剖視圖(落水管在罐體內的分布示意圖)。

圖中：1、外筒體，2、內導流筒，3、集氣罩，4、氣提管，5、氣液分離罐，6、排氣口，7、落水管，8、沉淀過濾區，9、出水口，10、出水堰，11、擋板，12、曝氣系統，13、進水管，14、排泥口，15、布水系統。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明：

實施例1

如圖1、2所示，本發明的全混合mbbr好氧反應器，包含筒體和氣液分離罐，筒體由外筒體和內導流筒構成，其中所述的內導流筒兩端開口，內部設有集氣罩與氣提管，集氣罩通過氣提管與安裝在筒體上部的氣液分離罐連接，集氣罩下方設有擋板，擋板固定在內導流筒內壁上，沿壁板環繞一圈，同時擋板與集氣罩之間設有泥水通行的導流縫，內導流筒體中間設置曝氣系統并與外部風機配套的進氣管連接，內導流筒正下方安裝布水器，實現底部進水及環形均勻布水；所述的氣液分離罐體上設置有排氣口與落水管，落水管上端與氣液分離罐連通，底部接入外筒體下部；所述的外筒體上部設有沉淀過濾區，沉淀過濾區內設有斜板類填料層，四周設置出水堰，出水堰上設置出水口，外筒體的底部設置有排泥口。全混合mbbr好氧反應器整體呈圓柱狀，上端敞口，反應器內填充mbbr填料，在環流與曝氣的作用下，填料整個處于流化的狀態。所述的內導流筒數量為7個，內導流筒與外筒體有效面積比為1:1，所述的氣液分離罐容積為整個反應器裝置容積的0.5％，高度1000mm；所述的沉淀過濾區寬度1000mm，裝有填料層，填料層為波紋管填料，高度1200mm，出水堰寬500mm；所述的集氣罩直徑1000mm，擴張角45°，擋板與集氣罩之間的導流縫寬度為1000mm；所述的氣提管混合液上升流速為1.0m/s；所述的排泥口距底部400mm，尺寸dn500，筒體內部填充mbbr填料，材質聚乙烯，比重0.98g/cm³，投配率30％；所述的曝氣系統的曝氣方式為鼓風曝氣。

某高濃度有機工業廢水中試實驗，進水cod在8000mg/l，采用上述全混合mbbr好氧反應器運行8h后，出水cod降到515mg/l，去除率為93％。

本發明的全混合mbbr好氧反應器的運行過程如下所述：

廢水由底部進水管13進入，通過布水系統15配合內導流筒2實現向上流均勻布水。依靠內導流筒5中間的曝氣系統12鼓入空氣，實現混合液的向上運動。由于空氣的帶入，使得筒體內與外界形成密度差，在外界壓力的作用下，混合液通過氣提管4處于集氣罩3內的下端口向上提升，進入氣液分離罐5內，在氣液分離罐5內氣體進行釋放從排放口6排出，混合液在重力的作用下沿落水管7回落至外筒體1的底部，加速了底部的攪動。通過曝氣，整個系統形成良好的環流，達到最優的傳質效果。

曝氣使得混合液通過集氣罩3與內導流筒2之間的導流縫上升，整個混合液形成環流。在氣提管4氣提過程中，氣液上升速度快，集氣罩3內形成負壓，內導流筒2內的混合液自下而上快速補充，氣液混合快，使得高濃度有機廢水可在短時間內與微生物充分混合接觸，同時借助高速的剪切、沖刷能力，大大提高了混合效率與傳質效率，微生物與有機物充分吸附降解，污染物快速分解去除。

混合液經過沉淀過濾區8進入出水堰10，通過出水口9排出筒體，污泥通過沉淀過濾區8的阻擋，在重力作用下向池底沉降，經過排泥口定期排出筒外。

實施例2

本實施例中所述的內導流筒數量為5個，內導流筒與外筒體有效面積比為1:1，所述的氣液分離罐容積為整個反應器裝置容積的1％，高度800mm；所述的沉淀過濾區寬度1000mm，裝有填料層，填料層為波紋管填料，高度1000mm，出水堰寬500mm；所述的集氣罩直徑1000mm，擴張角60°，擋板與集氣罩之間的導流縫寬度為500mm；所述的氣提管混合液上升流速為2.0m/s；所述的排泥口距底部400mm，尺寸dn500，筒體內部填充mbbr填料，材質聚乙烯，比重0.98g/cm³，投配率20％；所述的曝氣系統的曝氣方式為鼓風曝氣。其它同實施例1。

某高濃度有機工業廢水中試實驗，進水cod在8000mg/l，采用上述全混合mbbr好氧反應器運行8h后，出水cod降到755mg/l，去除率為90.6％。

實施例3

本實施例中所述的內導流筒數量為5個，內導流筒與外筒體有效面積比為1:1，所述的氣液分離罐容積為整個反應器裝置容積的0.1％，高度500mm；所述的沉淀過濾區寬度500mm，裝有填料層，填料層為波紋管填料，高度500mm，出水堰寬200mm；所述的集氣罩直徑1500mm，擴張角60°，擋板與集氣罩之間的導流縫寬度為500mm；所述的氣提管混合液上升流速為0.5m/s；所述的排泥口距底部400mm，尺寸dn500，筒體內部填充mbbr填料，材質聚乙烯，比重0.98g/cm³，投配率50％；所述的曝氣系統的曝氣方式為鼓風曝氣。其它同實施例2。

某高濃度有機工業廢水中試實驗，進水cod在8000mg/l，采用上述全混合mbbr好氧反應器運行8h后，出水cod降到595mg/l，去除率為92.6％。