專利名稱:一種自蛻殼鐵鹽脫氮反應(yīng)裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自蛻殼鐵鹽脫氮反應(yīng)裝置。裝置包括排泥區(qū)、布水區(qū)、反應(yīng)區(qū)和三相分離區(qū)；排泥區(qū)中部設(shè)回流管，反應(yīng)區(qū)底部中心設(shè)蛻殼柱中段，蛻殼柱中段內(nèi)設(shè)蛻殼切片。廢水經(jīng)布水區(qū)均勻布水后進入反應(yīng)區(qū)進行鐵鹽脫氮，泥、水、氣混合物在三相分離區(qū)分離，部分處理水經(jīng)回流管回流入反應(yīng)裝置底部，帶動鐵殼包被的顆粒污泥進入蛻殼柱中段進行污泥鐵殼蛻除。本實用新型利用蛻殼柱，在蛻殼切片和水流剪切力作用下蛻去顆粒污泥外面的鐵殼包被，可保持功能菌活性；蛻除的鐵屑包被經(jīng)鐵屑去除口排出，可增加反應(yīng)裝置的有效容積；布水孔設(shè)在布水環(huán)側(cè)下方，進水經(jīng)布水孔加速后射入反應(yīng)區(qū)，可避免布水裝置堵塞。
【專利說明】
一種自蚊殼鐵鹽脫氮反應(yīng)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及一種自蛻殼鐵鹽脫氮反應(yīng)裝置。【背景技術(shù)】
[0002]自“一控雙達標(biāo)”政策實施以來，我國廢水有機物含量得到有效控制，氮素污染依舊嚴(yán)重。針對此類低C/N比廢水，自養(yǎng)反硝化技術(shù)逐漸受到人們青睞。
[0003]1996年，德國學(xué)者Straub首次報道了可利用亞鐵鹽進行反硝化的菌株，引起環(huán)境工程領(lǐng)域?qū)W者的密切關(guān)注。利用亞鐵鹽進行自養(yǎng)脫氮可有效避免二次污染，同時產(chǎn)生的三價鐵可用于廢水除磷。已有研究表明，利用造紙廠1C厭氧反應(yīng)器活性污泥作為接種污泥，采用UASB反應(yīng)裝置進行鐵鹽脫氮反應(yīng)，可使硝氮去除負(fù)荷達0.16±0.01kg-N/(m3d);利用假單胞菌屬和細桿菌屬純培物作為接種物，采用上流式生物膜反應(yīng)器進行鐵鹽脫氮，當(dāng)進水 C/N比為13:1時，硝氮去除率可達85%。
[0004]然而，在反應(yīng)器運行期間，反應(yīng)器內(nèi)活性污泥表面會出現(xiàn)鐵殼包被，這是因為在中性條件下三價鐵可形成鐵氫氧化物等聚集在細胞表面，形成一層致密鐵殼。鐵殼阻礙了細胞與外界環(huán)境的物質(zhì)交流，致使細胞活性降低，甚至死亡。
[0005]針對上述問題，本實用新型設(shè)計了一種自蛻殼鐵鹽脫氮反應(yīng)裝置，建立了一種自蛻殼方法，通過在反應(yīng)裝置內(nèi)部設(shè)置特殊的內(nèi)構(gòu)件，利用水流剪切力蛻去鐵殼，保持顆粒污泥活性；同時在反應(yīng)區(qū)側(cè)壁上設(shè)鐵肩去除口，及時排出反應(yīng)裝置內(nèi)鐵肩，增加反應(yīng)裝置的有效容積。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種自蛻殼鐵鹽脫氮反應(yīng)裝置， 利用蛻殼柱，在蛻殼切片和水流剪切力作用下蛻去顆粒污泥外面的鐵殼包被，保持顆粒污泥活性;蛻除的鐵肩經(jīng)鐵肩去除口去除，增加反應(yīng)裝置有效容積;布水孔設(shè)在布水環(huán)側(cè)下方，進水經(jīng)布水孔加速后射入反應(yīng)區(qū)，避免布水裝置堵塞。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的具體技術(shù)方案如下:
[0008]—種自蛻殼鐵鹽脫氮反應(yīng)裝置，裝置整體分為排泥區(qū)、布水區(qū)、反應(yīng)區(qū)和三相分離區(qū);排泥區(qū)底部設(shè)排泥管，中部設(shè)回流管，回流管在排泥區(qū)中心向上彎曲并在其末端連接錐形口；布水區(qū)自內(nèi)向外包括蛻殼柱下段、布水環(huán)和進水管，布水環(huán)與進水管相連通且均勻設(shè)置布水孔;反應(yīng)區(qū)中心自底部向上設(shè)蛻殼柱中段和蛻殼柱上段，蛻殼柱中段下接蛻殼柱下段，上接蛻殼柱上段，蛻殼柱中段內(nèi)部設(shè)循環(huán)排列的蛻殼切片，反應(yīng)區(qū)外側(cè)壁上設(shè)鐵肩去除口和取樣口；三相分離區(qū)中部設(shè)三相分離器，三相分離器上端設(shè)回流口，三相分離區(qū)上部外側(cè)壁上設(shè)出水口，三相分離區(qū)頂部設(shè)集氣蓋，集氣蓋頂部設(shè)排氣口。
[0009]作為優(yōu)選，所述的錐形口端口內(nèi)徑與回流管內(nèi)徑之比為1:2.5,錐形口伸入蛻殼柱下段4/5處。
[0010]作為優(yōu)選，所述的蛻殼柱下段、蛻殼柱中段和蛻殼柱上段的內(nèi)徑相等，與反應(yīng)區(qū)內(nèi)徑之比為1:4。
[0011]作為優(yōu)選，所述的蛻殼柱下段底部與反應(yīng)裝置底部的距離為反應(yīng)裝置高度的1/ 10;蛻殼柱下段、蛻殼柱中段和蛻殼柱上段的高度比為1:8:2;蛻殼柱下段、蛻殼柱中段和蛻殼柱上段的高度總和與反應(yīng)裝置高度之比為2:5。
[0012]作為優(yōu)選，所述的蛻殼切片為半月形，兩片相插組成一個蛻殼單元，蛻殼單元在蛻殼柱中段內(nèi)循環(huán)排列;蛻殼切片傾角a為45°，相互之間夾角0為9〇°。
[0013]作為優(yōu)選，所述的布水環(huán)中心與反應(yīng)裝置底部的距離為反應(yīng)裝置高度的1/6?1/ 7;布水環(huán)側(cè)下方內(nèi)外均勻設(shè)置布水孔，布水孔孔徑與布水環(huán)內(nèi)徑之比為1:5，布水孔相互之間圓心角T為20°。
[0014]作為優(yōu)選，所述的鐵肩去除口中心與反應(yīng)裝置底部的距離為反應(yīng)裝置高度的3/ 10,用于排出鐵鹽脫氮反應(yīng)產(chǎn)生的鐵鹽沉積物。
[0015]本實用新型的有益效果是:1)利用蛻殼柱，在蛻殼切片和水流剪切力作用下蛻除鐵殼包被，保持顆粒污泥活性;2)反應(yīng)裝置內(nèi)鐵肩可經(jīng)鐵肩去除口去除，增加反應(yīng)裝置有效容積;3)布水孔設(shè)在布水環(huán)側(cè)下方，進水經(jīng)布水孔加速后射入反應(yīng)區(qū)，避免布水裝置堵塞?！靖綀D說明】

[0016]圖1是自蛻殼鐵鹽脫氮反應(yīng)裝置立面圖；
[0017]圖2是蛻殼柱中段循環(huán)排列的蛻殼切片立面圖；
[0018]圖3是布水環(huán)立面圖；
[0019]圖4是自蛻殼鐵鹽脫氮反應(yīng)裝置a-a截面圖；
[0020]圖中:排泥區(qū)(I)、布水區(qū)(n)、反應(yīng)區(qū)(m)、三相分離區(qū)(iv);排泥管(1)、回流管 (2)、錐形口(3)、蛻殼柱下段(4)、布水環(huán)(5)、進水管(6)，布水孔(7)、鐵肩去除口(8)、蛻殼柱中段(9)、蛻殼切片(10)、蛻殼柱上段(11)、取樣口(12)、三相分離器(13)、回流口(14)、出水口(15)、集氣蓋(16)、排氣口(17)?！揪唧w實施方式】[〇〇21]下面結(jié)合具體附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明。若沒有特殊說明或沖突，各優(yōu)選實施方式可以任意組合。
[0022]如圖1、2、3、4所示，一種自蛻殼鐵鹽脫氮反應(yīng)裝置。裝置自下而上依次包括排泥區(qū) 1、布水區(qū)n、反應(yīng)區(qū)m和三相分離區(qū)IV;排泥區(qū)I底部設(shè)排泥管1，中部設(shè)回流管2,回流管2 在排泥區(qū)I中心向上彎曲并在其末端連接錐形口3;布水區(qū)n自內(nèi)向外包括蛻殼柱下段4、布水環(huán)5和進水管6，布水環(huán)5與進水管6相連通且均勻設(shè)置布水孔7;反應(yīng)區(qū)m中心自底部向上設(shè)有蛻殼柱中段9和蛻殼柱上段11，蛻殼柱中段9下接蛻殼柱下段4,上接蛻殼柱上段11，蛻殼柱中段9內(nèi)部設(shè)循環(huán)排列的蛻殼切片10,反應(yīng)區(qū)m外側(cè)壁上設(shè)鐵肩去除口 8和取樣口 12; 三相分離區(qū)IV中部設(shè)三相分離器13,三相分離器13上端設(shè)回流口 14,三相分離區(qū)IV上部外側(cè)壁上設(shè)出水口 15,三相分離區(qū)IV頂部設(shè)集氣蓋16,集氣蓋16頂部設(shè)排氣口 17。
[0023]上述各裝置的尺寸及比例可視實際情況進行設(shè)定。在本實施方式中，所述的錐形口 3端口內(nèi)徑與回流管2內(nèi)徑之比為1: 2.5,錐形口 3伸入蛻殼柱下段44/5處;所述的蛻殼柱下段4、蛻殼柱中段9和蛻殼柱上段11的內(nèi)徑相等，與反應(yīng)區(qū)m內(nèi)徑之比為1:4;所述的蛻殼柱下段4底部與反應(yīng)裝置底部的距離為反應(yīng)裝置高度的1/10;蛻殼柱下段4、蛻殼柱中段9和蛻殼柱上段11的高度比為1:8:2;蛻殼柱下段4、蛻殼柱中段9和蛻殼柱上段11的高度總和與反應(yīng)裝置高度之比為2:5;所述的蛻殼切片10為半月形，兩片相插組成一個蛻殼單元，蛻殼單元在蛻殼柱中段9內(nèi)循環(huán)排列；蛻殼切片10傾角a為45°，相互之間夾角0為9〇° ;所述的布水環(huán)5中心與反應(yīng)裝置底部的距離為反應(yīng)裝置高度的1/6?1/7;布水環(huán)5側(cè)下方內(nèi)外均勻設(shè)置布水孔7,布水孔7孔徑與布水環(huán)5內(nèi)徑之比為1:5,布水孔7相互之間圓心角y為20°;所述的鐵肩去除口 8中心與反應(yīng)裝置底部的距離為反應(yīng)裝置高度的3/10,用于排出鐵鹽脫氮反應(yīng)產(chǎn)生的鐵鹽沉積物。
[0024] —種自蛻殼鐵鹽脫氮反應(yīng)裝置可采用有機玻璃制作;所述的蛻殼切片可采用不銹鋼制作。自蛻殼方法如下:含亞鐵、硝氮廢水經(jīng)由進水管6進入反應(yīng)裝置，經(jīng)布水環(huán)5均勻布水，由布水孔7噴射入反應(yīng)區(qū)m進行鐵鹽脫氮反應(yīng);反應(yīng)區(qū)m的泥、水、氣混合物于三相分離區(qū)IV分離，顆粒污泥回落入反應(yīng)區(qū)m，氣體經(jīng)由排氣口 17排出，部分處理水經(jīng)出水口 15排出，部分處理水經(jīng)回流管2回流到反應(yīng)裝置排泥區(qū)I;回流水經(jīng)錐形口 3加速，在蛻殼柱下段4 形成負(fù)壓，周圍鐵殼包被的顆粒污泥在回流水的帶動下進入蛻殼柱中段9;回流水和鐵殼包被的顆粒污泥在蛻殼柱中段9內(nèi)完全混合，顆粒污泥在蛻殼切片10和水流剪切力作用下蛻除鐵殼包被；蛻去鐵殼包被的顆粒污泥和蛻下的鐵肩在水流推動下繼續(xù)進入蛻殼柱上段 11，從蛻殼柱上段11端口溢出，因反應(yīng)區(qū)m截面積較大，泥水混合物流速變慢，蛻去鐵殼包被的顆粒污泥在反應(yīng)區(qū)m內(nèi)參與鐵鹽脫氮反應(yīng)，且與蛻下的鐵肩共同沉淀，蛻下的鐵肩可由鐵肩去除口8排出，完成自蛻殼操作。
【主權(quán)項】
1.一種自蛻殼鐵鹽脫氮反應(yīng)裝置，裝置自下而上依次包括排泥區(qū)(I)、布水區(qū)(π)、反應(yīng)區(qū)(m)和三相分離區(qū)(IV);排泥區(qū)(I)底部設(shè)有排泥管(I)，中部設(shè)有回流管(2)，回流管(2)在排泥區(qū)(I)中心向上彎曲并在其末端連接錐形口(3);布水區(qū)(Π )自內(nèi)向外包括蛻殼柱下段(4)、布水環(huán)(5)和進水管(6)，布水環(huán)(5)與進水管(6)連通并均勻設(shè)置布水孔(7);反應(yīng)區(qū)(m)中心自底部向上設(shè)蛻殼柱中段(9)和蛻殼柱上段(11)，蛻殼柱中段(9)下接蛻殼柱下段(4)，上接蛻殼柱上段(11)，蛻殼柱中段(9)內(nèi)部設(shè)循環(huán)排列的蛻殼切片(10)，反應(yīng)區(qū)(m)外側(cè)壁上設(shè)鐵肩去除口(8)和取樣口(12);三相分離區(qū)(IV)中部設(shè)三相分離器(13)，三相分離器(13)上端設(shè)回流口(14)，三相分離區(qū)(IV)上部外側(cè)壁上設(shè)出水口(15)，三相分離區(qū)(IV)頂部設(shè)集氣蓋(16)，集氣蓋(16)頂部設(shè)排氣口(17)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自蛻殼鐵鹽脫氮反應(yīng)裝置，其特征在于，所述的錐形口(3)端口內(nèi)徑與回流管(2)內(nèi)徑之比為1:2.5，錐形口(3)伸入蛻殼柱下段(4)4/5處。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自蛻殼鐵鹽脫氮反應(yīng)裝置，其特征在于，所述的蛻殼柱下段(4)、蛻殼柱中段(9)和蛻殼柱上段(11)的內(nèi)徑相等，與反應(yīng)區(qū)(m)內(nèi)徑之比為1:4。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自蛻殼鐵鹽脫氮反應(yīng)裝置，其特征在于，所述的蛻殼柱下段(4)底部與反應(yīng)裝置底部的距離為反應(yīng)裝置高度的1/10;蛻殼柱下段(4)、蛻殼柱中段(9)和蛻殼柱上段(11)的高度比為1:8:2;蛻殼柱下段(4)、蛻殼柱中段(9)和蛻殼柱上段(11)的高度總和與反應(yīng)裝置高度之比為2:5。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自蛻殼鐵鹽脫氮反應(yīng)裝置，其特征在于，所述的蛻殼切片(10)為半月形，兩片相插組成一個蛻殼單元，蛻殼單元在蛻殼柱中段(9)內(nèi)循環(huán)排列；蛻殼切片(10)單片傾角α為45°，相互之間夾角β為90°。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自蛻殼鐵鹽脫氮反應(yīng)裝置，其特征在于，所述的布水環(huán)(5)中心與反應(yīng)裝置底部的距離為反應(yīng)裝置高度的1/6?1/7;布水環(huán)(5)側(cè)下方內(nèi)外均勻設(shè)置布水孔(7)，布水孔(7)孔徑與布水環(huán)(5)內(nèi)徑之比為1:5，布水孔(7)相互之間圓心角γ為20。。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自蛻殼鐵鹽脫氮反應(yīng)裝置，其特征在于，所述的鐵肩去除口(8)中心與反應(yīng)裝置底部的距離為反應(yīng)裝置高度的3/10，用于排出鐵鹽脫氮反應(yīng)產(chǎn)生的鐵鹽沉積物。
【文檔編號】C02F3/28GK205710073SQ201620347483
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】鄭平, 王茹, 楊程, 葉貞, 戴陳琳, 許少怡, 黃偉辰
【申請人】浙江大學(xué)