叶轮生物膜反应器的研制与应用-Design-and-application-of-blade

第27卷第12期2007年12月现代化工ModemChemicalIndustryDec．20()7·55·叶轮生物膜反应器的研制与应用江帆1一，陈维平1，李元元1，张瞍1(1．华南理工大学机械工程学院，广东广州510640；2．广州大学机械与电气学院，广东广州510006)摘要：针对河流水污染治理的特殊性，研制出叶轮生物膜反应器，其工作原理是：河流污水流入叶轮生物膜反应器，在驱动叶轮转动的同时，和叶片上的生物膜接触，通过有机营养物的吸附，氧向生物膜内部的扩散以及在膜中所发生的生物氧化等作用，降解水中的污染物，辅以中心轴曝气，强化了污水处理效果。启动流速计算结果表明，反应器启动流速较小。河流污水模拟试验显示出其有较好的污水处理效果。关键词：生物膜反应器；叶轮生物膜反应器；河流；污染中图分类号：Ⅺ∞．1文献标识码：A文章编号：0253—4320(200r7)12—0055一03Desi印andap删ic艄蚰ofbhde-删锄pebio-6lm弛眦tor脚‰1”，删耽i?p吆1，Ⅱ地肌一烨n1，墨洲G‰1(1．SchoolofMech蛐icalE画Ile商Ilg，S0ut}lCllimUni嗍时of‰hno蛔g)r，Guangdl叭510640，C}lim；2．Mechal】icalandElec砸calE119ineeringcouege，Gu锄g如uuTlivers崎，Gtl锄gzh讲l510006，chim)Ah由撤t：灿rningatp枷c幽t)r0fri、坝。poU埘onconhnl，abio_f岫Ieactorofblade-wheelt)r】peisdesi伊伦d．Itsw矗kingpdncipleisliketllis，Tiversewage山IDughit，蛐ddiverstIlehIade．wheelimor0Ⅲon．At山esamedrrle，鸵waget吼Iclling‰bio-6lm0nit，0rgaIlicnu缸iem址瓢Ⅱbed，0】嘴endi妇[hsionint0iIlsideoftl：屺bio．6hn舳dbiolo百cal0xi出monbythebi0_脚mmaketllec0胁ulli删吣de酬ed．mdedwi也舱枷onintheceⅡb面a菇s，t}letre劬nent胡&t0f鲫粕geiss吮ng【Ilerled，r11lere枷tssllow8t11at山edrivenvelocityisalimeslow．Andtheresultofsimul撕onfbrriverse’旧gesIlowsagDod皿eahIlente珏ectfbrlaw-coIlcent枷onsewa8e．Key傩：bio-6lIIlreactor；blade-whedtypebio-仙nr{eactor；river；p0Ⅱ血on目前，我国城市污水处理率还很低，有大量未经处理或未达标的工业废水和生活污水排人河流、湖泊等水体，致使我国许多河流、湖泊水体的污染比较严重。据2006年中国环境状况公报统计uj，2006年度我国七大水系197条河流408个监测断面中，28％的断面属Ⅳ、V类水质，26％的断面属劣V类水质。在27个国控重点湖库中，Ⅳ类、V类和劣V类水质的湖库分别占4％、19％和48％。针对日趋严重的江河湖泊水污染的严峻形势，水环境保护工作者正在积极寻求有限的处理手段。华南理工大学的陈维平、江帆等在广东省科技攻关计划支持下，进行了一系列的研究，先期研制了悬浮填料转笼式生物反应器[20]，具有高效低耗的优点，适合河流流动水域的污水处理，并进行低浓度污水处理实验，实验结果证实该反应器具有自然挂膜快、效果好、灵活方便、节省能源的特点，经过进一步研究，他们研制了更适合河流污水处理的生物膜反应器——叶轮生物膜反应器，本文详细介绍了其工作原理、启动流速计算及处理低浓度污水的应用研究。1叶轮生物膜反应器的结构及工作原理1．1反应器结构如图1所示，叶轮生物膜反应器整体结构比较简单，由叶轮体、叶片、生物载体、中心轴、曝气管等组成。生物载体莠虱g锄中心轴曝气管叶轮体图1悬浮生物载体转笼式生物反应器结构．本例的叶轮体上安装有18片叶片，在实际应用收稿日期：200r7—08—08基金项目：广东省科技攻关计划项目(2005A30402001)；金属新材料制备与成形广东省重点实验室开放基金(20∞006)资助项目作者简介：江帆(19r74一)，男，博士，研究方向为环境材料及绿色制造，0∞一31877836，ji∞和1330@163．㈣；陈维平(1959一)，男，教授，博士生导师，研究方向为环境材料和绿色制造。万方数据·56·现代化工第27卷第12期中，叶片数目、长度、倾斜角度根据反应器处理污水的特性及治理河流的流体力学特征确定，能在水流动能的