技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种污
水处理装置，具体是一种生物生态反应器。
背景技术
[0002] 在目前的
污水处理中，根据污水的可生化性好的特点，多采用生物处理工艺为核心工艺。而该工艺又主要分为两大类，一类是活性
污泥法，另一类是
生物膜法。常见的
活性污泥法有：A/O、A2/O、
氧化沟、SBR等工艺；常见的
生物膜法，则包括MBR、
接触氧化法、生物转盘、
生物滤池等形式。
[0003] 随着排放标准要求越来越严苛，对污水处理的要求也越来越高。目前的污水处理装置结构复杂、占地面积大、资金投入高，主要适用于大型污水处理工程，而针对小型污水处理工程或应急处理的污水处理装置较少。
发明内容
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是，针对
现有技术的不足，提供一种可有效降低污水中有机物浓度的节能高效的生物生态反应器，可以用于应急处理或小型污水处理工程。
[0005] 本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种生物生态反应器，包括穿孔曝气管，所述的穿孔曝气管铺设在水池的池底，所述的穿孔曝气管的进气口经
阀门与曝气装置相通，所述的水池内填充有多个AO反应器，每个所述的AO反应器包括壳体，所述的壳体上设有多个通孔，所述的壳体的外表面上间隔设有多个凸起，所述的壳体内具有空腔，所述的空腔内填充有厌氧载体，所述的厌氧载体上附着有厌氧菌。
[0006] 工作时，打开阀门，通过穿孔曝气管向水池底部输入气体，实现对水池内污水的曝气。AO反应器可部分填满或全部填满水池的内腔。水池内填充的AO反应器能够形成微型的O和A的系统。AO反应器内填充的附有厌氧菌的厌氧载体，可起到有机物捕捉器作用，将水中的有机物富集起来。相对而言，AO反应器内部形成了一个缺氧、厌氧的环境，污水
停留时间长，通过缺氧、厌氧反应，使大分子有机物得到分解，变成小分子有机物，同时，小分子有机物中的如
乙醇、乙酸或盐等物质可为
反硝化细菌提供
碳源，从而利用微型的O和A的小系统来实现生物反应高效化，起到增效的目的，在有效降低水中有机物浓度同时，实现同步硝化反硝化（即短程反硝化），也节约了碳源。而且，可以减少上清液回流量和污泥回流量，进一步实现节能。进而实现生物膜法和
活性污泥法的有机结合，有效提高
水体污染物的去除率，尤其是氮、磷的去除率。此外，水池底部的穿孔曝气管产生的气泡，在填充的多个AO反应器中通过，AO反应器外表面的多个凸起呈针状，可切割穿孔曝气管送出的较大气泡，形成有阻碍曝气（即有限空间曝气），有利于氧的吸收利用，从而进一步提高溶解氧的利用率，以此弥补穿孔曝气管送出的气泡大的
缺陷，减少曝气量，并实现节能。
[0007] 作为优选，各所述的凸起的高度为所述的壳体直径的5%～10%，所述的多个凸起与所述的壳体相连接的底面面积为所述的壳体的表面积的4×10-4～9×10-4，所述的多个通孔的开孔率为所述的壳体的表面积的70%～80%。
[0008] 作为优选，所述的壳体为球形或椭圆形。
[0009] 作为优选，所述的壳体的表面为凹凸不平的粗糙表面。
[0010] 作为优选，所述的多个AO反应器在所述的水池内的填充高度为0.5～3m。在实际应用中，根据水池的实际高度，可对AO反应器的填充高度进行调整。
[0011] 作为优选，所述的水池配有若干个在线溶解氧检测
传感器，所述的若干个在线溶解氧检测传感器的
探头分别浸没在所述的水池内水体的不同
位置，所述的若干个在线溶解氧检测传感器分别与一PLC控
制模块电连接，所述的曝气装置包括变频鼓
风机，所述的PLC
控制模块与所述的变频鼓风机电连接，所述的若干个在线溶解氧检测传感器用于实时检测水池内水体的不同位置的溶解氧浓度并将检测结果以
信号形式传输给所述的PLC控制模块，所述的PLC控制模块用于根据所述的若干个在线溶解氧检测传感器传输的信号实时调节所述的变频鼓风机的风量。一般好氧反应中的溶解氧的浓度值为2.0mg/L，缺氧反应中的溶解氧的浓度值为<0.5mg/L，厌氧反应中的溶解氧的浓度值为<0.2mg/L。例如，通过设置调节PLC控制模块，PLC控制模块对多个在线溶解氧检测传感器传输的信号进行数据分析后，在溶解氧的浓度>1.5 mg/L时，PLC控制模块控制变频鼓风机减少风量。通过PLC控制模块和在线溶解氧检测传感器等进行实时“变频”曝气，实现供气的动态平衡和精准曝气，从而达到进一步节能增效的目的。本实用新型中所用的PLC控制模块采用现有技术。
[0012] 或者，作为优选，所述的水池配有若干个在线溶解氧检测传感器，所述的若干个在线溶解氧检测传感器的探头分别浸没在所述的水池内水体的不同位置，所述的若干个在线溶解氧检测传感器分别与一PLC控制模块电连接，所述的阀门为电动调节阀，所述的PLC控制模块与所述的电动调节阀电连接，所述的若干个在线溶解氧检测传感器用于实时检测水池内水体的不同位置的溶解氧浓度并将检测结果以信号形式传输给所述的PLC控制模块，所述的PLC控制模块用于根据所述的若干个在线溶解氧检测传感器传输的信号实时调节所述的电动调节阀的开度。与PLC控制模块调节变频鼓风机的风量类似，本技术方案中，PLC控制模块可实时调节电动调节阀的开度，进而控制进入曝气装置的风量，达到节能增效的目的。
[0013] 作为优选，所述的水池的上部设置有活性生物床，所述的活性生物床上种植有水生
植物。通过水生植物的光合作用，可有效地
吸附和分解水中的有机物，进一步降低水中的有机物浓度。并且，水生植物的根系有利于生物挂膜，同时对气泡也有一定的切割作用，从而有效提高污染物中氮、磷的去除率和溶解氧的利用率。
[0014] 作为优选，所述的水生植物为根系发达的水生植物。根系发达的水生植物，更有利于生物挂膜和切割气泡。
[0015] 与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：本实用新型生物生态反应器节能、高效，可以用于应急处理或小型污水处理工程，有效降低污水中有机物浓度，实现生物膜法和活性污泥法的有机结合，有效提高水体污染物的去除率，尤其是氮、磷的去除率。
附图说明
[0016] 图1为
实施例1中生物生态反应器的结构示意图；
[0017] 图2为实施例1中AO反应器的外观图；
[0018] 图3为实施例2中生物生态反应器的结构示意图；
[0019] 图4为实施例2中活性生物床的俯视图。
具体实施方式
[0020] 以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0021] 实施例1的生物生态反应器，如图1和图 2所示，包括穿孔曝气管2，穿孔曝气管2铺设在水池1的池底，穿孔曝气管2的进气口经阀门21与曝气装置3相通，水池1内填充有多个AO反应器4，每个AO反应器4包括球形壳体41，壳体41上设有多个通孔42，壳体41的外表面上间隔设有多个凸起43，壳体41内具有空腔，空腔内填充有厌氧载体（图中未示出），厌氧载体上附着有厌氧菌。
[0022] 实施例1中，多个AO反应器4在水池1内的填充高度为0.5～3m，各凸起43的高度为壳体41直径的5%～10%，多个凸起43与壳体41相连接的底面面积为壳体41的表面积的4×10-4～9×10-4，多个通孔42的开孔率为壳体41的表面积的70%～80%。
[0023] 实施例1中，AO反应器4可具体选择CN103351060B公开的水处理用AO反应器4
专利产品。
[0024] 实施例1的生物生态反应器工作时，打开阀门21，通过穿孔曝气管2向水池1底部输入气体，实现对水池1内污水的曝气。水池1内填充的AO反应器4能够形成微型的O和A的系统。AO反应器4内填充的附有厌氧菌的厌氧载体，可起到有机物捕捉器作用，将水中的有机物富集起来。相对而言，AO反应器4内部形成了一个缺氧、厌氧的环境，污水停留时间长，通过缺氧、厌氧反应，使大分子有机物得到分解，变成小分子有机物，同时，小分子有机物中的如乙醇、乙酸或盐等物质可为反硝化细菌提供碳源，从而利用微型的O和A的小系统来实现生物反应高效化，起到增效的目的，在有效降低水中有机物浓度同时，实现同步硝化反硝化（即短程反硝化），也节约了碳源。而且，可以减少上清液回流量和污泥回流量，进一步实现节能。进而实现生物膜法和活性污泥法的有机结合，有效提高水体污染物的去除率，尤其是氮、磷的去除率。此外，水池1底部的穿孔曝气管2产生的气泡，在填充的多个AO反应器4中通过，AO反应器4外表面的多个凸起43呈针状，可切割穿孔曝气管2送出的较大气泡，形成有阻碍曝气（即有限空间曝气），有利于氧的吸收利用，从而进一步提高溶解氧的利用率，以此弥补穿孔曝气管2送出的气泡大的缺陷，减少曝气量，并实现节能。
[0025] 实施例2的生物生态反应器，与实施例1的区别在于，实施例2中，如图3和图4所示，水池1的上部设置有活性生物床5，活性生物床5上种植有根系发达的水生植物51。通过水生植物51的光合作用，可有效地吸附和分解水中的有机物，进一步降低水中的有机物浓度。并且，水生植物51的根系有利于生物挂膜，同时对气泡也有一定的切割作用，从而有效提高污染物中氮、磷的去除率和溶解氧的利用率。
[0026] 实施例3的污水处理厂提标改造工艺，与实施例2的区别在于，实施例3中，水池1配有一个在线溶解氧检测传感器（图中未示出），在线溶解氧检测传感器的探头分别浸没在水池1内的水体内，在线溶解氧检测传感器与一PLC控制模块（图中未示出）电连接，曝气装置3包括变频鼓风机（图中未示出），PLC控制模块与变频鼓风机电连接，在线溶解氧检测传感器用于实时检测水池1内水体的溶解氧浓度并将检测结果以信号形式传输给PLC控制模块，PLC控制模块用于根据在线溶解氧检测传感器传输的信号实时调节变频鼓风机的风量。通过PLC控制模块和在线溶解氧检测传感器等进行实时“变频”曝气，实现供气的动态平衡和精准曝气，从而达到进一步节能增效的目的。
[0027] 实施例4的污水处理厂提标改造工艺，与实施例2的区别在于，实施例4中，水池1配有一个在线溶解氧检测传感器（图中未示出），在线溶解氧检测传感器的探头浸没在水池1内的水体内，在线溶解氧检测传感器与一PLC控制模块（图中未示出）电连接，阀门21为电动调节阀，PLC控制模块与电动调节阀电连接，在线溶解氧检测传感器用于实时检测水池1内水体的溶解氧浓度并将检测结果以信号形式传输给PLC控制模块，PLC控制模块用于根据一个在线溶解氧检测传感器传输的信号实时调节电动调节阀的开度。与实施例3中PLC控制模块调节变频鼓风机的风量类似，本实施例中，PLC控制模块可实时调节电动调节阀的开度，进而控制进入曝气装置3的风量，达到节能增效的目的。
