1. 浸没式生物反应器原理
1.
用手紧握试管,观察水中的导管口有没有气泡冒出,如果有气泡冒出,说明装置不漏气(为什么?);如果没有气泡冒出,要仔细找原因,如是否应塞紧或更换橡胶塞,直至不漏气后才能进行实验.
2.
装置的气密性是保证实验成功的重要因素之一.检查气密性的方法是:把反应装置中的导管一端浸入水里,用手掌贴反应器的外壁(或用酒精灯微热),如果装置不漏气,容器里的空气受热膨胀,导管口就有气泡逸出;容器冷却后,又会有水升到导管内形成一段水柱;若装置漏气,则不会有气泡冒出.
3.
对于该装置的气密性检查,主要是通过气体受热后体积膨胀,压强增大. 具体方法为:把导管口的下端浸入水中,用双手紧握试管底部.如果观察到导气管口有气泡冒出,则证明装置气密性好, 注意:若外部气温较高,实验现象不明显,我们可以使用酒精灯对试管底部微微加热,但现象
2. 生物反应器的过程
参与均相液液混合的液体必然是互溶的流体，搅拌操作的目的是使两种或两种以上的互溶物料达到分子级的均匀混合。互溶物料之间不存在物相界的分界面，在混合过程中，对物料流动时的剪切速度要求不高，但要求达到充分的对流循环。首先，在整个搅拌槽内应该做到无死角，使槽内各处流体的流动均匀。
然后，还要求流体的流动达到一定的湍流强度，以使得物料能在短时间内被均匀混合。
在均相液液混合过程中，两种物料首先以块团的形式进行相互结合。随着搅拌的进行，这些块团被逐渐打碎而变小，但每一块团仍是同一种物料，这个过程称为宏观混合过程。在宏观混合过程中，实际上已开始了两种物料块团间的分子量级的相互扩散，只不过这种扩散过程同块团被打碎而变小的过程相比不占主要地位。当物料的块团足够小以后，搅拌继续进行时，两种物料块团间的分子量级的扩散过程开始占主要地位，这个过程称为微观混合过程，正是在微观混合过程中，两种物料的均匀调和操作才最终完成。
对不同粘度的物料以及在不同的流动状态下，宏观混合过程和微观混合过程所需要的时间是有区别的。对于低粘度流体，在湍流状态下，两种物料块团间的分子量级的扩散过程作用得很快。因此，调和操作所需要的时间将主要由宏观混合过程所决定。而对于高粘度流体在层流状态下的搅拌操作，宏观混合过程和微观混合过程所需要的时间大致相当。
3. 间歇浸没式生物反应器
化学反应器有三种操作方式：间歇（分批）式、连续式和半连续（半间歇）式.
一、间歇（分批）式操作
采用间歇操作的反应器称为间歇反应器,其特点是进行所需的原料一次性装入反应器内,然后在其中进行化学反应,经一定时间后,达到所要求的反应程度时卸出全部物料,其中主要是反应产物以及少量未被转化的原料.接着是清洗反应器,继而进行下一批原料的装入、反应和卸料.所以间歇反应器又称为分批反应器.间歇反应过程是一个非定态过程,反应器内物系的组成随时间而变,这是间歇过程的基本特征.间歇反应器在反应过程中既没有物料的输入,也没有物料的输出,即不存在物料的流动,整个反应过程都是在恒容下进行的.反应物系若为气体,则必充满整个反应器空间；若为液体,则虽不充满反应器空间,由于压力的变化而引起液体体积的改变通常可以忽略,因此按恒容处理也足够准确.
采用间歇操作的反应器几乎都是釜式反应器,其余类型极为罕见.间歇反应器适用于反应速率慢的化学反应,以及产量小的化学品生产过程,对于那些批量少而产品的品种又多的企业尤为适宜,例如医药等精细化工往往就属于这种.
二、连续式操作
这一操作方式的特征是连续地将原料输入反应器,反应产物也连续地从反应器流出,采用连续操作的反应器称为连续反应器或流动反应器.前面所述的各类反应器都可采用连续操作.对于工业生产中某些类型的反应器,连续操作是唯一可采用的操作方式.连续操作的反应器多属于定态操作,此时反应器内任何部位的物系参数,如浓度及反应温度等均不随时间而改变,但却随位置而改变.大规模工业生产的反应器绝大部分都是采用连续操作,因为它具有产品质量稳定、劳动生产率高、便于实现机械化和自动化等优点.这些都是间歇操作无法与之相比的.然而连续操作系统一旦建立,想要改变产品品种是十分困难的,有时甚至要较大幅度地改变产品产量也不易办到,但间歇操作系统则较为灵活.
三、半连续（半间歇）式操作
原料与产物只要其中的一种为连续输入或输出而其余则为分批加入或卸出的操作,均属半连续操作,相应的反应器称为半连续反应器或半间歇反应器.由此可见,半连续操作具有连续操作和间歇操作的某些特征.有连续流动的物料,这点与连续操作相似；也有分批加入或卸出的物料,因而生产是间歇的,这反应了间歇操作的特点.由于这些原因,半连续反应器的反应物系组成必然既随时间而改变,也随反应器内的位置而改变.管式、釜式、塔式以及固定床反应器都可采用半连续操作方式
4. 浸没式生物反应器的工作原理
生物接触氧化法是生物膜法的一种，主要由浸没在水中的填料和曝气系统构成，在有氧条件下，水与填料表面的生物膜接触，使水得到净化。
生物接触氧化池应根据进水水质和处理程度确定采用一段式或二段式。生物接触氧化池平面形状宜为矩形，有效水深宜为3~5m。生物接触氧化池不宜少于两个，每池可分为两室。
关于生物接触氧化法流态，一段式生物接触氧化工艺流态为完全混合型，微生物处于对数增殖期或衰减增殖期；而二段或者多段式生物接触氧化工艺处理流程总体呈推流式、单级接触氧化池水的流态为完全混合型。
关于生物接触氧化池中的填料，可采用全池布置（底部进水、进气）、两侧布置（中心进气、底部进水）或单侧布置（侧部进气、上部进水），填料应分层安装。生物接触氧化池中宜根据填料的布置形式布置曝气装置。底部全池曝气时，气水比宜为8:1.
根据曝气方式，可以分为池底均布曝气方式、侧部进气方式、池上安装表曝器方式以及射流曝气方式，对于生物接触氧化法来说 ，一般采用池底均布曝气方式，该方式曝气均匀，氧转移率高，对生物膜搅动充分，生物膜的更新快。
生物接触氧化池的五日生化需氧量容积负荷，宜根据试验资料确定，无实验资料时，碳氧化宜为2.0~5.0kgBOD5/(m3▪d)，碳氧化/硝化宜为0.2~2.0kgBOD5/(m3▪d)。
02
生物流化床
生物流化床是生物膜法的一种，该工艺采用颗粒填料作为载体，微生物附着在载体表面生长形成生物膜，在水或者气的作用下，使载体处于流化状，附着在载体上的生物膜与污水充分接触，使水得到净化。
污水处理生物膜法三种工艺简介：生物接触氧化、生物流化床、MBBR
机械搅动流化床
03
移动床生物膜反应器（MBBR）
污水处理生物膜法三种工艺简介：生物接触氧化、生物流化床、MBBR
MBBR系统载体
MBBR工艺使用与水密度接近的载体材料，所以在曝气或机械搅拌混合提供的最小混合动力下能够保持悬浮状态，该工艺既具有活性污泥法的高效性和运转灵活性，又具有传统生物膜法耐冲击负荷、污泥龄长、剩余污泥少的特点，它结合了传统流化床和生物接触氧化的优点，解决了固定床反应器需要定期反冲洗、流化床需要将载体流化、淹没式生物滤池易堵塞需要清洗填料更换曝气器等问题。该工艺因悬浮的填料能与污水频繁接触而被称为“移动的生物膜”。
MBBR工艺系统有无污泥回流都不会影响其运行，如果没有污泥回流，MBBR在系统中截留的微生物量就取决于附着在载体上的生物膜质量，称为纯MBBR系统。如果有污泥回流系统，则称之为IFAS系统，IFAS系统多用于污水厂的升级改造，任何形式的工艺和反应器构造几乎都可以采用IFAS，但迄今为止，IFAS主要用于处理工艺的好氧区，用以提高有机物的去除率和硝化，如果采用不同种类的载体，IFAS还可用于缺氧区进行强化反硝化。尽管也可将IFAS引入生物强化除磷，但迄今为止还没有应用，因为生物除磷要求将微生物交替置于厌氧和好氧之中，所以采用IFAS主要是去除BOD和氮的去除。
5. 生物反应器的原理
原理：厌氧流化床(AFB)反应器内填充着粒径小、比表面积大的载体，厌氧微生物组成的生物膜在载体表面生长，载体处于流化状态，具有良好的传质条件，微生物易与废水充分接触，细菌具有很高的活性，设备处理效率高。 将生物流化床与接触氧化法相结合的复合生物流化床方法，使淀粉废水先经过流化的生物载体后再经填料层，处理北京某淀粉厂的废水，COD去除率达90%左右，废水可达标排放。该方法可使生物流化床技术与接触氧化法的优缺点相互补充，大大提高了处理效率。 厌氧流化床是使附着微生物的填充材料的有效表面积最大，而填充材料所占反应槽的体积最小，保证体系内附着的活性微生物浓度最大的反应器。实验室和中试研究都表明用AFB处理制浆造纸废水能达到比其他高效厌氧反应器高得多的负荷率，同时保持相似的处理效果。在法国经过1年中试后，生产型的AFB投人使用，其BOD和COD的去除率分别可达53.3％和72.2％，负荷率可达35 kg（COD）／（m3·d）。周健等对中温「（30士2）℃」条件下颗粒活性炭（GAC）载体厌氧流化床反应器处理硫酸盐草浆废水进行了研究，完成了微生物的驯化，并在此基础上对厌氧流化床处理硫酸盐草浆废水的性能进行了研究，当进水COD浓度为2 000-5 000 mg／L，水力停留时间（HRT）为3-9h时，COD去除率为50.1％-70．2％，容积产气量1 .46-3 .00m3／（m3·d），有机容积负荷可达43 .2 kg（COD）／（m3·d）。