污水的新型生物膜处理技术

　　本技术是基于深井曝气、固定膜式生物反应器、UASB、气体吹脱等基本原理所发明的。其总体思路在于将深井曝气分段建于地上，分段后段与段之间用垂直管连接，产生上下垂直折流的流体流动方式。同时它可以方便地加装填料，形成固定膜生化反应器，从而充分利用了固定膜反应器的优点，解决了深井曝气不能加装填料的问题。

　　该发明的应用特性不仅在好氧工艺中体现，而且可以在厌氧工艺中得以体现。它实现了固定膜厌氧生化器，使之具有比UASB更优越的特性，因为它在污泥量大时形成污泥膨胀段，膨胀段上部形成填料床过滤段，形成悬浮床和固定床一体的生物生长过程，增强了生化处理效果和污泥截留率；而且在该反应器中用气流搅拌代替了常规消化罐采用机械搅拌，大大提高了气液固三相传质效果，同时在节约能源，减少设备投资，方便运行管理方面都有独到之处。

　　另外，该发明还可以通过适当控制给气量及给气方式，可组成厌-好氧串联组合工艺，以实现污泥消化，脱氮脱磷，无污泥化工艺。

　　（2）技术原理

　　VTBR生物反应器的动力学原理为：气液并流向上通过第一级生物反应器，气液混合物经过下降管依次导入下一级反应器，使气体与液体在下降管中充分混合并使接触时间大大加长，氧的传递效率得到提高，能耗下降，体现了技术经济的先进性。

　　VTBR生物反应器的内部流体流动路径大致可以描述为：气液两相并流向上通过柔性塑料绳填料固定床反应器，随后气液两相折流向下通过下降连接管，在下降连接管内，由于气液两相流的流速较大，能够实现气液的充分混合，强化了氧在废水中的溶解，之后再并流向上通过下一级固定床反应器，经过几级折流后，完全达到废水的处理要求后，流出最末一级反应器。

　　本装置的单体设备为高度2-20米，直径为0.2-20米的钢制，玻璃钢制，工程塑料及钢筋混凝土容器。容器内部设置有填料支撑板，可以填充钢制填料，陶瓷填料，塑料填料，半软性填料，纤维填料等。填料填充量及性质，根据处理水质，水量及处理水平而定，组合时部分单体可不装填料，特别是在污泥消化及厌-好氧串联工艺中。设备的供气采用气液同管同流混合进气方式。本设备可以在常压或加压下操作，压力范围为0－15大气压。

　　（3）技术特点

　　垂直折流多功能生物反应器与常规反应器相比有如下特点：

　　① VTBR中由于气液接触时间可以人为调整，气液接触时间的延长使氧气的利用率大大提高，经测定VTBR的氧传递效率在80%以上。

　　② VTBR由于反应器串联形成一定的静液压力，一般可达2-3个大气压，可以更好的满足供氧需求。

　　③ VTBR可任意装填填料，使单位容积生物量高达10克/立升，相应的容积脱除负荷升高到10-15公斤/立方米•天（厌氧）和5-10公斤/立方米•天（好氧）。

　　④ VTBR可构成纯好氧处理工艺；纯厌氧工艺；厌氧---好氧串联工艺；厌氧---好氧----厌氧串联等多种工艺，无论哪种工艺均采用密闭的设备，利于气体收集回用或高空排放，且处理车间无任何异味。

　　⑤ 由于采用固定膜式生物反应器，生物内源呼吸过程加强，剩余污泥量减少，当处理COD为1000毫克/立升以下的污水时，剩余污泥量很少。

　　⑥ 由于其方便灵活的组合特性，VTBR可用于低浓度有机污水的深度处理达到回用目标；一般或高浓度废水处理达到排放指标；生物脱氮；污泥消化等场合。

　　（4）投资及运行费用

　　投资费：对工业废水才处理1000元/kg.COD。

　　运行费：对生活污水的处理比生物接触氧化降低15%-50%左右。

　　三、知识产权、获奖及应用情况

　　该技术已获得四项国家发明专利授权，载体获国家科技部、发改委等四部委颁发的国家级新产品证书，MBBR和VTBR技术获得两项国家重点推广技术称号。以成功应用于30余个化工废水处理和污水处理升级改造工程，处理水达到国家国家排放标准一级A或合同要求.