【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污水处理，具体涉及一种具有双向传质特性的生物反应器及污水处理方法。
技术介绍
1、随着经济的快速发展及城镇化进程的加快，生活污水及工业污水的排放量不断增加，使得污水处理的任务逐年加重。目前，大部分传统污水处理厂采用的是活性污泥法处理污水，虽然处理效果能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(gb18918—2002)的要求，但具有有机负荷低、耐冲击能力弱、剩余污泥产量大、易产生污泥膨胀、占地面积大等缺点，使得污水处理的效率低、能耗高，因此更为高效、经济、环保的污水处理方法有待开发。
2、研究发现，若在传统的生活污水系统中加入载体颗粒或填料，通过在载体颗粒或填料上附载微生物，载体颗粒或填料较大的比表面积为微生物生长提供足够的空间，从而有效提高体系中微生物的浓度，进一步提高污水的处理效率。
3、然而在常规的生物流化床或固定床污水处理系统中，往往使用一些难以生物降解的颗粒或填料作为微生物的载体，如火山岩、玻璃珠、沸石、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。在污水处理过程中，载体颗粒表面富集微生物形成生物膜，生物膜的厚度严重影响体系的传质效率。基于常规的载体颗粒单向传质特性，传质效率有限，污水处理的效率很难得到进一步的提高。另外在污水处理过程中，随着污泥排出的流失颗粒，以及定期更换的载体颗粒皆需要进行处理，这些都将是载体颗粒带来的二次污染，增加了污水处理的费用，且不经济环保。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种具有双向传质
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术的第一个方面，提供一种具有双向传质特性的生物反应器，包括反应器本体，所述反应器本体内填充有功能性载体颗粒；
4、所述功能性载体颗粒表面易于附载微生物形成生物膜，且具有双向传质特性。
5、本专利技术的进一步改进在于：
6、所述反应器本体为流化床或固定床；
7、所述载体颗粒为比待处理污水密度低的轻颗粒，或/和，为比待处理污水密度高的重颗粒。
8、本专利技术的进一步改进在于：
9、所述载体颗粒材质为天然的高分子生物材料或无机材料，优选为聚羟基脂肪酸酯(pha)或硫铁矿颗粒；
10、或者，为人工合成的有机材料、无机材料或复合材料，优选为小麦秸秆塑料颗粒、聚乳酸颗粒(pla)，聚丁二酸丁二醇酯颗粒(pbs)。
11、本专利技术的进一步改进在于：
12、所述载体颗粒的直径为1-10mm，优选为1-5mm；
13、所述载体颗粒的密度为500-2500kg/m3，优选为800-1500kg/m3。
14、本专利技术的进一步改进在于：
15、在所述生物反应器本体的上方设置有加料器，所述载体颗粒通过加料器连续地或间歇地加入到所述反应器本体内。
16、本专利技术的进一步改进在于：
17、在所述反应器本体侧壁上部或下部设置一个缓冲溢流区，所述缓冲溢流区侧壁上设置有出水口；
18、当反应器本体内填充的功能性载体颗粒密度比待处理污水密度大时，所述缓冲溢流区设置于反应器本体的上部；
19、当反应器本体内填充的功能性载体颗粒密度比待处理污水密度小时，所述的缓冲溢流区设置于反应器本体的下部。
20、本专利技术的进一步改进在于：
21、在所述反应器本体的侧壁下部或上部设置有进水口；
22、当缓冲溢流区设置于反应器本体的上部时，进水口设置于反应器本体的侧壁下部或底部；
23、当缓冲溢流区设置于反应器本体的下部时，进水口设置于反应器本体的侧壁上部；
24、所述反应器本体内还设置有与所述进水口相连的液体分布器。
25、本专利技术的进一步改进在于：
26、所述出水口与进水口之间还通过循环管道连通，所述循环管道上设置有第二电磁流量计、循环泵和调节阀。
27、本专利技术的第二个方面，提供一种污水处理方法，采用上述具有双向传质特性的生物反应器对污水进行处理，将待处理的污水通入生物反应器内，经附载于功能性载体颗粒表面以及水体中游离的微生物分解处理，处理后的污水经出水口排出。
28、本专利技术的进一步改进在于：
29、所述的待处理的污水为市政污水、工业污水、河道及湖泊中的水、污水处理厂处理后未达标的尾水，或营养源失调的水。
30、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
31、本专利技术通过在生物反应器内填充功能性载体颗粒作为固相，一方面功能性载体颗粒较大的比表面积既能为微生物的生长提供足够的空间，从而提高体系中微生物的浓度；另一方面基于功能性载体颗粒能够为附载于其表面的微生物提供生长代谢所需的营养源，使得功能性载体颗粒表面附载微生物形成的生物膜具有双向传质特性，可有效提高反应的传质效率，且加入的功能性载体颗粒材质比较环保，不需要特殊处理，避免引入二次污染，因此具有污水处理效率高、有机负荷高、应用范围广、环境友好、能耗低等优点。
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1.一种具有双向传质特性的生物反应器，其特征在于，包括反应器本体，所述反应器本体内填充有功能性载体颗粒；
2.根据权利要求1所述的具有双向传质特性的生物反应器，其特征在于，所述反应器本体为流化床或固定床；
3.根据权利要求1所述的具有双向传质特性的生物反应器，其特征在于，所述载体颗粒材质为天然的高分子生物材料或无机材料，优选为聚羟基脂肪酸酯或硫铁矿颗粒；
4.根据权利要求1所述的具有双向传质特性的生物反应器，其特征在于，所述载体颗粒的直径为1-10mm，优选为1-5mm；
5.根据权利要求1所述的具有双向传质特性的生物反应器，其特征在于，在所述生物反应器本体的上方设置有加料器，所述载体颗粒通过加料器连续地或间歇地加入到所述反应器本体内。
6.根据权利要求2所述的具有双向传质特性的生物反应器，其特征在于，在所述反应器本体侧壁上部或下部设置一个缓冲溢流区，所述缓冲溢流区侧壁上设置有出水口；
7.根据权利要求6所述的具有双向传质特性的生物反应器，其特征在于，在所述反应器本体的侧壁下部或上部设置有进水口；
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