SAF硝化池好氧生物反应器介绍
生物反应器的原理及类型
B、拟塑性（Pseudoplastic）流体 τ= k（γ）n 0<n<1 n越小，非牛顿型特性越明显，与牛顿型流体的差别越大。 例如：青霉，曲霉，链霉菌的发酵液，高浓度的植物细胞，
酵母悬浮液。 C、涨塑性（Dilatant）流体 τ= k（γ）n n>1 n越大，流体的非牛顿型特性越显著 例如：链霉素，四环素和卡那霉素的发酵过程中，接种后
1、流体的流变学分类
流变学常用黏度（对流动的抗性）、流动行为（黏度和剪 切率的关系）和屈服应力（产生静液流需要的力）等术语 来表述。液体流变性通常根据下式进行分类：
τ=τ0+ k（γ）n
（幂定律方程）
τ所施的剪切力， γ产生的剪切率，τ0屈服应力，k是幂定 律常数或黏度系数，n为幂定律指数或流动特性指数
对于某一反应体系，介于宏观流体和微观流体之间，混合作 用的影响取决于反应特征时间tr与流体中临近微元体相互混 合的特征时间tm之比值。当反应速率较慢时，即tr远大于tm， 则按微观流体处理可以达到较好相似；当反应速率非常快时， 即tr远小于tm，则处理比较复杂。
对于宏观流体，由于流体粒子之间不存在任何形式的物质交 换，流体粒子就像一个有边界的个体，从反应的入口向出口 运动，也就像一个小间歇反应器一样进行反应，其反应程度 取决于该粒子在反应器内的停留时间。
总体流动的湍动程度决定漩涡的尺寸和强度，而不同尺寸和 强度的漩涡对液团又有着不同的破碎作用。
通常，总体湍流的湍动程度越高，漩涡的尺寸越小，强度越 高，数量越多。
漩涡尺寸越小，破碎作用越大，所产生的液团也越小。大 尺度的漩涡只能产生较大尺寸的液团，因为尺寸较小的液团 将被大漩涡卷入与其一起旋转而不是被破碎。
生物技术是生物化学、微生物学以及工程科 学的综合，目的是对生物有机体的所有能力 进行工业应用。这些有机体包括微生物，体 外培养状态下的生物组织细胞及其部分酶。 简言之，生物技术是对生物物质有控制的应 用。大规模培养生物有机体是生物技术的核 心。
好氧生物反应器技术介绍
好氧生物反应器技术介绍一、应用“好氧生物反应器技术”的具体原理和做法1、技术简介：理论基础：“好氧生物反应器技术”是将有机垃圾的降解视为一个可控的过程，将垃圾消纳场视为一个巨大的容器，然后通过将生化、化学、物理反应过程有机结合，人为控制其反应条件，通过中央控制器和网络服务器得以实现。
技术核心：是将垃圾中会对环境造成污染的有机物进行快速降解，使垃圾减弱产生垃圾气体及垃圾渗沥液，达到国家安全排放标准，从而使垃圾对环境不再造成危害。
技术原理：就是将新鲜空气加压后，用管道注入垃圾深处，同时把垃圾中的二氧化碳等气体抽出，并对反应物的温度与垃圾气体进行监控，激活垃圾中的微生物再生，创造出一个比较理想的反应环境，使反应达到最佳状态，从而加速有机物的降解，消减有毒有害物质的产生。
2、具体做法：将新鲜空气加压后，用管道注入垃圾深处，同时把垃圾中的二氧化碳等气体抽出，并对反应物的温度与垃圾气体进行监控，激活垃圾中的微生物再生，创造出一个比较理想的反应环境，使反应达到最佳状态，从而加速有机物的降解，消除有毒有害物质的再生，而提高填埋空间或者使在垃圾场上重新建设成为可能。
这种方法，比传统的厌氧降解法提高降解速度100倍以上。
3、本技术创新点包括：（1）本技术是一种通过复合补偿布井快速降解固体垃圾的装置。
即在垃圾消纳场内，按适宜的埋设规律竖直埋设多个其管壁上密布有通气孔的注气管和多个其管壁上密布有通气孔的抽气管，将各注气管通过输气管网与注气泵相连，将各抽气管通过抽气管网与抽气泵相接，注气泵和抽气泵分别与垃圾气体控制器相连接，由垃圾气体控制器控制注气管向垃圾深层注气的同时，控制抽气管向垃圾场外抽气，在垃圾中形成可控制的曝气均匀无死角的三维立体空气流，提高垃圾的降解速度，从而做到垃圾的加速减量化；“好氧生物反应器技术”对垃圾内的有机物的降解速度比自然堆放快100倍以上。
经6个月左右的处理后，垃圾就基本达到稳定状态。
快速处理对迅速改善城市的生活环境具有重要意义。
污水处理三代厌氧生物反应器
污水处理三代厌氧生物反应器一、引言随着社会经济的发展和城市化进程的加快，污水处理成为环境保护和可持续发展的重要环节。
厌氧生物反应器作为污水处理的重要技术之一，经历了第一代、第二代和第三代的发展，其中第三代厌氧生物反应器在处理复杂有机废水方面表现出卓越的性能。
本文将详细介绍第三代厌氧生物反应器的技术原理、特点及实际应用案例，为相关领域的研究和应用提供参考。
二、三代厌氧生物反应器的技术发展第一代厌氧生物反应器第一代厌氧生物反应器主要采用传统升流式厌氧消化池，具有结构简单、易维护等优点。
但存在处理效率低、占地面积大等缺点，已逐渐被淘汰。
第二代厌氧生物反应器第二代厌氧生物反应器是在第一代基础上发展而来的高效厌氧反应器，通过改变反应器的结构或运行方式，提高反应器的容积负荷和产气率。
代表技术包括：升流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）和内循环厌氧反应器（IC）等。
第三代厌氧生物反应器第三代厌氧生物反应器是在第二代基础上进一步优化升级的新型反应器，具有更高的处理效率、更低的能耗和更好的抗负荷冲击能力。
代表技术包括：膜分离厌氧反应器（MABR）、升流式固体厌氧反应器（USR）和超级厌氧反应器（SUFR）等。
三、第三代厌氧生物反应器的技术特点1.高处理效率：第三代厌氧生物反应器采用新型的微生物种群结构和运行模式，具有更高的有机物去除率和产气率。
2.适应性强：第三代厌氧生物反应器能够适应不同种类和浓度的有机废水，具有较强的抗负荷冲击能力。
3.能耗低：第三代厌氧生物反应器采用新型的能量回收和利用技术，降低了能耗。
4.自动化程度高：第三代厌氧生物反应器采用先进的自动化控制技术，减少了人工操作和维护工作量。
5.占地面积小：第三代厌氧生物反应器采用紧凑型设计，占地面积小，适合城市污水处理等空间有限的场所。
四、第三代厌氧生物反应器的实际应用案例1.城市污水处理厂：某城市污水处理厂采用第三代厌氧生物反应器技术进行改造，实现了高效去除有机物、降低能耗和减少占地面积的目标。
污水处理中的生物反应器技术
污水处理中的生物反应器技术污水处理是保护水资源和保护环境的重要环节，其中生物反应器技术在污水处理中扮演着关键的角色。
生物反应器技术利用生物体或其代谢物与污水中的有机物和污染物进行生物作用，将其转化为较为安全的废物或可回收的资源。
本文将探讨污水处理中常见的生物反应器技术及其应用。
一、活性污泥法活性污泥法是目前污水处理厂中最普遍和常用的生物反应器技术之一。
它利用混合细菌群在氧气供应的条件下，将污水中的有机物通过厌氧和好氧氧化降解。
活性污泥法主要包括一、二级曝气池、沉淀池等单元。
一级曝气池中，氧气通过曝气设备输入，与废水中的有机物质进行氧化反应；二级曝气池进一步沉淀，使残余的污泥和水分离；沉淀池将污泥脱水并从水体中分离出来。
活性污泥法具有处理效果显著、技术成熟且操作管理相对容易的优势。
然而，其局限性也很明显，例如处理效果易受温度、负荷波动等因素影响。
因此，在某些特定场合下，活性污泥法需要与其他生物反应器技术相结合使用。
二、生物膜反应器技术生物膜反应器技术是近年来逐渐受到关注的一种生物反应器技术。
与活性污泥法不同，生物膜反应器技术利用生物膜代替混合污泥，将废水中的有机物与生物膜上生长的微生物进行接触和反应。
生物膜反应器技术主要包括固定膜反应器、浸没膜反应器和滴滤膜反应器等。
这些反应器通过调控废水流速和曝气方式，使废水与生物膜接触得更充分，提高废水的处理效果。
相较于活性污泥法，生物膜反应器技术具有处理效率高、占地面积小、运行成本低等优点。
而且，生物膜反应器技术对进水中悬浮颗粒和颗粒沉积的影响相对较小，更适合处理高浓度有机废水。
但与之相对应的，生物膜反应器技术在操作和管理方面的要求相对较高，需要保持生物膜的稳定和清洁。
三、生物滤池技术生物滤池技术是以填料为载体，利用生物膜和附着细菌对废水中的有机物质进行降解处理的一种生物反应器技术。
填料作为固定载体，具有较大的比表面积，提供了更多的微生物生长和附着的空间。
生物滤池技术主要包括自流式生物滤池、厌氧生物滤池和好氧生物滤池等。
生物制药生产设备 生物反应器设备
生物反应器—进行生物化学反应的空间。
体外生物反应器可分为微生物反应器、植物细胞反应器和动物细胞反应 器等类型。
微生物反应器常常是罐式反应器，又称为发酵罐。发酵罐是微生物大量
生长繁殖的空间，是一类重要的生物反应器。
设备分类
根据结构不同，可分为好氧式发酵罐和厌氧式发酵罐。在生物制药工业中所使 用的主要是好氧式发酵罐，又叫做通风发酵罐。通风发酵罐可分为机械搅拌通 风发酵罐、气升式发酵罐、自吸式发酵罐、鼓泡塔式发酵罐等类型。
设备结构
由立式罐体、电动机、联轴器、搅拌轴、空心涡轮搅拌器、夹套冷水进 口、发酵液出口、折流挡板、承重支座、夹套冷水出口、吸气管和吸气 口等组成。
罐体结构与通用式发酵罐相同，但搅拌器的形状和结构不同。 自吸式发酵罐使用带中央吸气口的搅拌器。
工作原理
空心涡轮搅拌器的内部空间与吸气管相通，且凿刻有微小气孔与发酵罐内胆空间相通。在搅拌轴 带动下，空心涡轮搅拌器在旋转过程中将内部的空气甩出后成真空，在压力差作用下，外部的大 气不断从吸气口经吸气管进入空心涡轮搅拌器内部空间，随后被离心力甩出并在搅拌下扩散到发 酵液中。在发酵过程中，空心涡轮搅拌器既起着搅拌的作用，又起着输送和分散空气的作用。 空气靠发酵液高速流动形成的真空自行吸入，气液接触十分良好，气泡分散较细，提高了氧在发 酵液中的溶解速率。
机械搅拌通风发酵罐
气升式发酵罐
机械搅拌发酵罐结构和工作原理
设备结构
机械搅拌式发酵罐是发酵工厂常用类型之一。 主要由直筒体、上封头、下封头、挡板、搅拌器、轴封、换热器、 空气分布器等部件组成。
设备结构
换热器
小型发酵罐采用夹套间壁换热。在发酵罐直筒体外壁覆盖不锈钢 板形成夹套换热器。
大型发酵罐常采用蛇管或列管式换热器。
生物反应器归类
生物反应器归类
生物反应器是一种用于承载和促进生物反应的装置或体系。
根据反应
器的实际应用和操作原理，可以将生物反应器分为几个类别。
1. 发酵反应器：用于微生物发酵过程的反应器，用于生产食品、饲料、药物和生物燃料等。
常见的发酵反应器包括批式发酵罐、连续式发酵
罐和气体提升式发酵罐。
2. 培养反应器：用于细胞培养和组织工程的反应器，用于生产生物药
物和细胞制品。
常见的培养反应器包括摇床培养器、旋转培养器和悬
浮培养反应器。
3. 污水处理反应器：用于处理废水和污水中的有机物和有毒物质。
常
见的污水处理反应器包括活性污泥法反应器、膜分离法反应器和生物
滤池。
4. 生物酶反应器：用于生产酶类产物和催化生物酶反应的反应器。
常
见的生物酶反应器包括固定床反应器、悬浮式反应器和液体-液体界面
反应器。
5. 生物电化学反应器：用于转化生物质和废弃物为电能的反应器。
常
见的生物电化学反应器包括微生物燃料电池、微生物电解池和生物燃
料池。
以上是一些常见的生物反应器类别，各类反应器在不同领域有广泛应用，以满足人类对食品、药物、能源和环境保护等方面的需求。
13种厌氧生物反应器结构及原理
13种厌氧生物反应器结构及原理厌氧生物反应器是一种用于处理含有机物污染物的废水、垃圾和有机废料的设备。
与常规的好氧生物反应器相比，厌氧生物反应器能够在无氧环境下降解有机废物，产生可再生的能源，如甲烷气体。
下面将介绍13种常见的厌氧生物反应器结构及原理。
1.家庭型生物反应器（家庭式厌氧发酵箱）家庭型生物反应器是一种小型厌氧生物反应器，常用于处理家庭废弃物。
它由一个密封的容器组成，内部含有厌氧微生物，废物在容器内分解产生甲烷气体。
2.填料式反应器（填料式厌氧反应器）填料式反应器是一种常见的厌氧生物反应器。
它由一个圆筒形容器组成，内部填充有一种特殊填料，如陶粒或聚合物。
填料提供了更大的表面积，用于附着厌氧微生物，促进废物的降解。
3.流化床反应器（流化床堆式厌氧反应器）流化床反应器利用流化床的原理进行废物处理。
废物被喷入反应器中，与床层内流动的气体混合并流化，从而实现废物降解和产气。
4.固定床反应器（固定床式厌氧反应器）固定床反应器是一种常见的厌氧生物反应器。
废物通过固定床内的孔隙流动，废物在固定床内降解，产生甲烷气体。
5.上升式床反应器（上升式床式厌氧反应器）上升式床反应器将废物从底部喷入反应器中，废物上升流动与厌氧微生物接触，实现废物的降解。
6.下降式膜池反应器（下降式膜池式厌氧反应器）下降式膜池反应器利用膜池和厌氧微生物来处理废物，膜池可以将固体和液体分离，同时提供厌氧微生物所需的无氧环境。
7.膜生物反应器（膜式厌氧反应器）膜生物反应器使用微孔膜将厌氧微生物和废物分离开。
厌氧微生物在反应器中降解废物，并通过膜分离器收集产生的甲烷气体。
8.微型反应器（微型厌氧生物反应器）微型反应器是一种小型的厌氧生物反应器，用于处理小量的废物。
反应器通常是由微型流道和反应池组成，利用微湍流和微流动加速废物的降解过程。
9.连续流式反应器（连续流式厌氧反应器）连续流式反应器是一种将废物连续供应到反应器中的反应器。
废物通过反应器流动，与厌氧微生物接触，实现废物的降解。
好氧生化工艺种类
好氧生化工艺种类
好氧生化工艺是一种常见的污水处理方法，根据处理过程和工艺特点的不同，可以分为多种类型。
以下是几种常见的好氧生化工艺种类：
1.活性污泥法（ActivatedSludgeProcess，简称ASP）：这是一种广泛应用的好氧生化工艺。
污水与具有活性菌群的污泥混合，在好氧条件下进行有机物的降解和氮磷的去除。
通常包括曝气池、二沉池等单元。
2.好氧生物膜法（BiofilmProcess）：该工艺利用载体材料或填料支撑生物膜，通过将污水流经生物膜，使底物在生物膜上进行生物降解。
常见的好氧生物膜法包括旋转生物接触氧化法（RotatingBiologicalContactor，简称RBC）和固定床生物反应器法（FixedBedBiofilmReactor，简称FBBR）等。
3.曝气活性滤池法（OxidationDitch）：该工艺是将污水连续循环引入大型槽中，在槽内进行好氧条件下的有机物降解和氮磷去除。
曝气装置提供氧气供菌群进行降解反应。
4.顺流式活性污泥法（SequentialBatchReactor，简称SBR）：这种工艺中，污水在不同的处理阶段按批次顺序处理，包括进水、好氧降解、沉淀、排放等步骤。
每个阶段之间通过控制操作进行切换。
5.好氧消化法（AerobicDigestion）：该工艺是将污泥在好氧条件下进行进一步降解，以减少污泥量和增加稳定度。
常见的好氧消化方式包括好氧消化池和好氧消化塔。
这些好氧生化工艺种类具有不同的适用范围和工艺特点，可根据实际情况选择合适的工艺来进行污水处理。
在实际应用中，常常会结合多种工艺来构建复合系统以达到更好的处理效果。
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SAF好氧生物反应池（碳氧化及硝化滤池）
目前，污水处理的主要方法有活性污泥法、生物膜法等。
生物膜法属于好氧生物处理法，是与活性污泥法一同发展起来的污水处理技术。
其主要机理是微生物附着生长在一定介质的表面，形成一层生物膜，生物膜较大的表面积能够有效吸附废水中的污染物，并且具有较强的氧化能力。
生物膜法与活性污泥法的不同之处在于：活性污泥法依靠曝气池中呈悬浮状态的活性污泥来对污染物进行去除，而生物膜法是污水中的污染物转移到生物膜上，从而得到降解净化；活性污泥法是水体自净的人工强化，而生物膜法是土壤自净的人工强化。
生物膜法污水处理工艺通常由混凝土结构或钢结构的池体、池体中的填料介质、气水分布系统及反冲洗系统组成。
生物膜法水处理工艺的特点在于：
➢具有很高的生物浓度，生物量是常规活性污泥的5-10倍；
➢不存在污泥膨胀的问题，工艺运行稳定，操作简单，管理
方便，出水水质优而且稳定，更适用于出水水质要求高的场
合；
➢微生物不会流失，有极强的水力及有机负荷抗冲击能力，
抗生物毒素及重金属能力强，更适合工业废水及含工业废水
的市政污水的处理；
➢生物膜在种属上呈现多样性，生物世代期长，具有高度的
碳氧化和硝化的能力，污水氨氮处理效率极高；
➢污泥产率低，节省污泥处理费用；
➢占地节省。
◆SAF工艺介绍
SAF(Submerged Aerated Filter）好氧生物反应池为升流式好氧
固定床生物膜反应器，是在曝气生物滤池(biological aerated filter，BAF)基础上发展出来的一种新型生物膜法处理工艺，其池体构造形式如下图所示，既可以作为碳氧化和硝化合二为一的高效好氧生物处理池，也可根据原水特性单独用作碳氧化池或生物硝化池。
SAF与传统滤池工艺相比有诸多改进，性能好、更节能、无堵塞、更安全。
生物介质采用大粒径表面粗糙、坚固耐用的鹅卵石和蜂窝高孔、亲水、耐用的火山岩等组合填料，生物床体深，生物量大，生物挂膜均匀、活性强。
各种微生物按其生存特性，按底物顺水流方向沿程分布，微生物在种属上呈现多样性，可以形成小型生态系统，有机物去除效率高，出水氨氮可达到1mg/l以下。
SAF采用渠式矩阵多点布水，布气采用穿孔管，通过专利W形气水混合滤技术，进行面源强制式布气配水，核心解决了淹没式曝气生物滤池滤柄滤头易堵的通病，整个池面布气配水十分均匀，无盲区、无死角，布气效果远优于常规单一穿孔管曝气及点源曝气头曝气，有效避免了常规滤池布气配水不均匀、滤料易板结、易出现水力短路、维护复杂等问题。
正在运行中的SAF好氧生物滤池
正在运行中的SAF好氧生物滤池
SAF床体采用粒径较大的组合填料，不以截留进水中的固体悬浮物及生物固体为目的，进水中的SS可以均布整个床体，不会形成床
体阻力不均匀的问题，生物量的沿程分布也更均匀。
只要定期进行正洗和排泥，操作十分简单，
SAF好氧生物反应池对水力负荷、有机负荷及生物毒性具有较强的抗冲击能力，一般可经受2倍以上的短期负荷冲击，不会影响出水水质。
一旦进水中出现对生物有毒的物质，微生物可进入自我保护状态，待有毒物质消除后，SAF生物活性恢复也很快。
SAF曝气生物滤池池体较深，池体面积较小，配水均匀，冬季运行有良好的保温性能，适合于中国北方冬季寒冷地区，空气温度在摄氏零下10度左右，仍能达到较好的处理效果。
污水经前道工序处理后，重力进入SAF池位于反应池底部的渠式矩阵多点布水系统，与经SS304不锈钢主、支气管的工艺空气一起进入W 型布气配水系统，通过池底的配水布气系统污水被十分均匀地分配进入反应池，污水流经组合生物填料时，有机物、氮、磷等污染物被好氧微
生物氧化，由于生物床体固定，微生物微生存环境稳定，生物菌群按其生活特性以及污水有机底物浓度，按滤床水流方向沿程分布，生物活性强，有机物去除及氨氮的硝化效果好，出水氨氮极低。
◆SAF系统组成、主要用途及特点
SAF好氧生物反应池系统的组成：
➢滤池构筑物：混凝土或钢制结构，圆形或长方形，根据介质深度确定反应池深。
➢滤池池底：采用渠式矩阵多点布水，不锈钢曝气主、支气管布气，经W型布气配水分布底盘二次配水配气。
➢滤池介质：组合滤料，有效粒径10mm-40mm，介质层深3.0-5.0米，质地坚硬、粗糙、耐用，不会塌陷、磨损。
➢工艺空气：由鼓风机通过整个反应池底盘输入压缩空气。
➢冲洗要求：只需定期气冲，定期排泥即可。
➢滤池阀门：只需少量的自动阀；滤池进水、出水、曝气、排泥皆为手动阀门。
➢滤池运行：无先、后次序自动操作的需要。
➢仪器仪表：若要求，也只要一点点。
➢系统运行：非常稳定，出水水质好而稳定，抗冲击负荷强，抗毒生物素能力强，永远不会出现活性污泥工艺污泥膨胀、
生物流失等现象。
SAF好氧生物反应池广泛适用于可生物降解的污水处理：
➢SAF可与反硝化滤池结合使用，可使出水总氮达到极高的限制要求。
➢SAF可与现有的生物处理工艺结合，接入二沉池的出水，进一步去除氨氮及BOD或其中之一。
➢SAF可作为污水的二级处理，去除BOD及氨氮。
➢SAF可与深床过滤池结合使用，出水达到三级处理标准，符合回用水标准。
SAF好氧生物反应池的特点：
➢良好的系统运行安全性能, SAF运行非常稳定，出水水质好而稳定，抗冲击负荷强，抗毒生物素能力强，永远不会出现活性污泥工艺污泥膨胀、生物流失等现象。
；
➢有机物负荷高，处理效率高，水力停留时间短；
➢出水品质高，生物量大，抗冲击负荷强；
➢避免了高水头损失，适用较深介质的床体；
➢系统特殊设置正冲洗，避免了BAF（常规曝气生物滤池工艺）易堵塞的弊端；
➢专利气水分布技术，配水布气十分均匀，避免了常规工艺点原布气，气水分布不匀，水流短路的问题；
➢真正的低维护系统，整个生化池内没有转动装置，填料无磨损、无流失，介质久经耐用，使用寿命可达30年；
➢极少的系统运行检测，解放大量的操作人力；
➢曝气生物滤池完全模块化，特别有利于后期的扩建和改建，仅需并列增加滤池数目即可，完全不影响已有的工艺运行。
➢占地面积小，通常为传统活性污泥的1/3。