專利名稱：一種高效雙元生物硝化反應器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種高效雙元生物硝化反應器。
技術(shù)背景隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活水平的提高，含氮有機物的排放量急劇 增加。二級生物處理工程的陸續(xù)上馬，有效控制了有機物污染，但出水氨氮較 高，依然是一個嚴重的環(huán)境污染源。氮素污染的危害極大，氨進入水體，不但 能誘發(fā)"富營養(yǎng)化"，造成水生生態(tài)系統(tǒng)的紊亂，而且還能消耗溶解氧，造成水 體缺氧，影響魚鍶的氧傳遞，使魚類致死；與氯氣作用生成氯胺，影響氯化消 毒處理。廢水脫氮的方法主要有物理法、化學法和生物法。由于種種原因，物理法 和化學法的應用受到限制，目前國內(nèi)外主要采用生物脫氮技術(shù)。生物硝化反應 可將氨轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽或硝酸鹽，消除氨對環(huán)境的影響。更重要的是，它可與 反硝化反應聯(lián)合，最終使氨轉(zhuǎn)化為氮氣。在生物脫氮中，氨氧化通常是整個過 程的限速步聚。因此，研究和開發(fā)高效硝化反應器具有重要的現(xiàn)實意義?，F(xiàn)有的硝化反應器主要由活性污泥池演變而來，在曝氣池充氧過程中，氣 泡在液相中的停留時間相對較短，容積供氧效率和氧利用率均有待提高；曝氣 池與二沉池分開設置，污泥回流需消耗動力，并破壞污泥絮體結(jié)構(gòu)，不利于泥 水分離。改進反應器結(jié)構(gòu)，可以強化泥、水、氣混合，延長氧的傳遞時間，提 高反應器的容積供氧效率和氧利用率；將沉淀室整合于反應器上部，可使污泥 通過重力回流至反應室，保持污泥絮體結(jié)構(gòu)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種高效雙元生物硝化反應器。它由內(nèi)外兩個單元構(gòu)成，外單元為反應器本體，反應器本體設有升流式反 應室，升流式反應室經(jīng)外錐筒與外圓筒相連接，外圓筒側(cè)壁上設有排渣管，升 流式反應室下設有曝氣管、旋流布水器、排泥管，曝氣管上設有曝氣頭，排泥 管上設有進水管，升流式反應室側(cè)壁上設有多個取樣口，內(nèi)單元為污泥沉淀系 統(tǒng)，污泥沉淀系統(tǒng)設有沉淀室，沉淀室側(cè)壁經(jīng)內(nèi)錐筒與循環(huán)管相連接，循環(huán)管 下部漸擴成導流筒，導流筒下方設有擋氣板，反應器本體的外錐筒與污泥沉淀 系統(tǒng)的內(nèi)錐筒通過縱向定位卡板固定，沉淀室側(cè)壁上設有沉淀區(qū)入口，沉淀室 由緩流區(qū)擋板、上流區(qū)擋板和降流區(qū)擋板按水流方向分隔成緩流區(qū)、上流區(qū)、
降流區(qū)和溢流區(qū)，在降流區(qū)擋板的溢流區(qū)側(cè)壁上設有溢流堰，出水管從溢流區(qū) 的溢流堰接出。所述的旋流布水器呈傘形，由6 12片旋轉(zhuǎn)式梯形板組合而成，旋流布水 器母線與水平面夾角ct為15 30。,相鄰旋轉(zhuǎn)式梯形板之間的投影重合Y為10 50mm，相鄰旋轉(zhuǎn)式梯形板之間的縫隙寬度a為5 20mm，旋轉(zhuǎn)式梯形板上端固 定在直徑為100 500mm的圓形平臺上，旋轉(zhuǎn)式梯形板下端固定在反應器內(nèi)周 平臺上。所述的曝氣管設置于旋流布水器上方，曝氣管(22)呈圓環(huán)狀，4~6個微 孔曝氣頭均勻安裝于曝氣管圓環(huán)上。沉淀室由緩流區(qū)擋板、上流區(qū)擋板和降流 區(qū)擋板按水流方向分隔成緩流區(qū)、上流區(qū)、降流區(qū)和溢流區(qū)水平寬度之比為 1.5:3:3.5:2。緩流區(qū)擋板、上流區(qū)擋板和降流區(qū)擋板為三塊軸向平行擋板，并分 別與沉淀室側(cè)壁固定，其中緩流區(qū)擋板與溢流區(qū)擋板頂部均高于出水液面 200 300mm，上流區(qū)擋板頂部低于液面200 300mm。循環(huán)管內(nèi)徑200 250mrn， 擋氣板直徑300 400mm，導流筒下沿與擋氣板之間的垂直距離為100 200mm。本發(fā)明的優(yōu)點l)設置旋流式布水器，布水均勻，保證反應效能；2)反應 室與沉淀室分隔，反應室呈全混合流態(tài)，沉淀室呈平推流流態(tài)，反應室的流態(tài) 對沉淀室的工況影響較?。?)反應室和沉淀室以循環(huán)管溝通，.可實現(xiàn)硝化污泥 循環(huán)，強化基質(zhì)傳遞；4)反應器能承受高氨濃度，耐基質(zhì)和水力負荷沖擊，具 有很高的容積轉(zhuǎn)化效率。


圖1是高效雙元生物硝化反應器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是高效雙元生物硝化反應器結(jié)構(gòu)A-A剖視圖；圖3是高效雙元生物硝化反應器結(jié)構(gòu)B-B剖視圖；圖中法蘭l、升流式反應室2、導流筒3、取樣口4、循環(huán)管5、內(nèi)錐筒6、 縱向定位卡板7、外錐筒8、出水管9、溢流堰IO、沉淀室ll、外圓筒12、降 流區(qū)擋板13、升流區(qū)擋板14、緩流區(qū)擋板15、排渣管16、沉淀區(qū)入口 17、擋 氣板18、旋流布水器19、進水管20、排泥管21、曝氣管22、曝氣頭23。
具體實施方式
高效雙元生物硝化反應器由內(nèi)外兩個單元構(gòu)成，外單元為反應器本體，反 應器本體設有升流式反應室2，升流式反應室2經(jīng)外錐筒8與外圓筒12相連接， 外圓筒12側(cè)壁上設有排渣管16，升流式反應室2下設有曝氣管22、旋流布水 器19、排泥管21，曝氣管22上設有曝氣頭23，排泥管21上設有進水管20, 升流式反應室2側(cè)壁上設有多個取樣口4，內(nèi)單元為污泥沉淀系統(tǒng)，污泥沉淀系
統(tǒng)設有沉淀室11，沉淀室11側(cè)壁經(jīng)內(nèi)錐筒6與循環(huán)管5相連接，循環(huán)管5下 部漸擴成導流筒3，導流筒3下方設有擋氣板18，反應器本體的外錐筒8與污 泥沉淀系統(tǒng)的內(nèi)錐筒6通過縱向定位卡板7固定，沉淀室11側(cè)壁上設有沉淀區(qū) 入口 17，沉淀室11由緩流區(qū)擋板15、上流區(qū)擋板14和降流區(qū)擋板13按水流 方向分隔成緩流區(qū)、上流區(qū)、降流區(qū)和溢流區(qū)，在降流區(qū)擋板13的溢流區(qū)側(cè)壁 上設有溢流堰IO，出水管9從溢流區(qū)的溢流堰10接出。所述的旋流布水器19呈傘形，由6 12片旋轉(zhuǎn)式梯形板組合而成，旋流布 水器19母線與水平面夾角a為15 30°，相鄰旋轉(zhuǎn)式梯形板之間的投影重合y 為10 50mm，相鄰旋轉(zhuǎn)式梯形板之間的縫隙寬度a為5 20mm，旋轉(zhuǎn)式梯形 板上端固定在直徑為100 500mm的圓形平臺上，旋轉(zhuǎn)式梯形板下端固定在反 應器內(nèi)周平臺上。曝氣管22設置于旋流布水器19上方，曝氣管22呈圓環(huán)狀， 4~6個微孔曝氣頭23均勻安裝于曝氣管22圓環(huán)上。沉淀室11由緩流區(qū)擋板15、 上流區(qū)擋板14和降流區(qū)擋板13按水流方向分隔成緩流區(qū)、上流區(qū)、降流區(qū)和 溢流區(qū)水平寬度之比為1.5:3:3.5:2。緩流區(qū)擋板15、上流區(qū)擋板14和降流區(qū)擋 板13為三塊軸向平行擋板，并分別與沉淀室ll側(cè)壁固定，其中緩流區(qū)擋板15 與溢流區(qū)擋板13頂部均高于出水液面200~300mm,上流區(qū)擋板14頂部低于液 面200~300mm。循環(huán)管5內(nèi)徑200~250mm，擋氣板18直徑300~400mm，導流 筒3下沿與擋氣板18之間的垂直距離為100~200mm。高效雙元生物硝化反應器由鋼板構(gòu)建。接種污泥投加至升流式反應室內(nèi)。 污水通過進水管導入反應室底部，經(jīng)過旋流布水器均勻分布于整個橫截面上， 空氣通過曝氣管從反應器底部引入。在上升氣流作用下，污泥懸浮于反應室內(nèi)。 泥水混合液由反應器上部進入沉淀室，依次通過沉淀室上流區(qū)、降流區(qū)和溢流 區(qū)，澄清水經(jīng)溢流堰排出反應器，硝化污泥依靠重力回流至反應室內(nèi)。權(quán)利要求
1.一種高效雙元生物硝化反應器，其特征在于它由內(nèi)外兩個單元構(gòu)成，外單元為反應器本體，反應器本體設有升流式反應室(2)，升流式反應室(2)經(jīng)外錐筒(8)與外圓筒(12)相連接，外圓筒(12)側(cè)壁上設有排渣管(16)，升流式反應室(2)下設有曝氣管(22)、旋流布水器(19)、排泥管(21)，曝氣管(22)上設有曝氣頭(23)，排泥管(21)上設有進水管(20)，升流式反應室(2)側(cè)壁上設有多個取樣口(4)，內(nèi)單元為污泥沉淀系統(tǒng)，污泥沉淀系統(tǒng)設有沉淀室(11)，沉淀室(11)側(cè)壁經(jīng)內(nèi)錐筒(6)與循環(huán)管(5)相連接，循環(huán)管(5)下部漸擴成導流筒(3)，導流筒(3)下方設有擋氣板(18)，反應器本體的外錐筒(8)與污泥沉淀系統(tǒng)的內(nèi)錐筒(6)通過縱向定位卡板(7)固定，沉淀室(11)側(cè)壁上設有沉淀區(qū)入口(17)，沉淀室(11)由緩流區(qū)擋板(15)、上流區(qū)擋板(14)和降流區(qū)擋板(13)按水流方向分隔成緩流區(qū)、上流區(qū)、降流區(qū)和溢流區(qū)，在降流區(qū)擋板(13)的溢流區(qū)側(cè)壁上設有溢流堰(10)，出水管(9)從溢流區(qū)的溢流堰(10)接出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效雙元生物硝化反應器，其特征在于所 述的旋流布水器(19)呈傘形，由6 12片旋轉(zhuǎn)式梯形板組合而成，旋流布水器(19) 母線與水平面夾角a為15 30°，相鄰旋轉(zhuǎn)式梯形板之間的投影重合y為10 50mm，相鄰旋轉(zhuǎn)式梯形板之間的縫隙寬度a為5 20mm，旋轉(zhuǎn)式梯形板上端固 定在直徑為100 500mm的圓形平臺上，旋轉(zhuǎn)式梯形板下端固定在反應器內(nèi)周 平臺上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效雙元生物硝化反應器，其特征在于所 述的曝氣管(22)設置于旋流布水器(19)上方，曝氣管(22)呈圓環(huán)狀，4~6個微孔 曝氣頭(23)均勻安裝于曝氣管(22)圓環(huán)上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效雙元生物硝化反應器，其特征在于所 述的沉淀室(11)由緩流區(qū)擋板(15)、上流區(qū)擋板(14)和降流區(qū)擋板(13)按水流方向 分隔成緩流區(qū)、上流區(qū)、降流區(qū)和溢流區(qū)水平寬度之比為1.5:3:3.5:2。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效雙元生物硝化反應器，其特征在于所 述的緩流區(qū)擋板(15)、上流區(qū)擋板(14)和降流區(qū)擋板(13)為三塊軸向平行擋板， 并分別與沉淀室(ll)側(cè)壁固定，其中緩流區(qū)擋板(15)與溢流區(qū)擋板(13)頂部均高 于出水液面200~300mm，上流區(qū)擋板(14)頂部低于液面200 300mm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效雙元硝化反應器，其特征在于所述的 循環(huán)管(5)內(nèi)徑200 250mm，擋氣板(18)直徑300~400mm，導流筒(3)下沿與擋氣 板(18)之間的垂直距離為100 200mrn。
全文摘要
本發(fā)明公開一種高效雙元生物硝化反應器。它由內(nèi)外兩個單元構(gòu)成，外單元為反應器本體，反應器本體設有升流式反應室、曝氣管、曝氣頭、旋流布水器、排泥管、排渣管、取樣口，內(nèi)單元為污泥沉淀系統(tǒng)，污泥沉淀系統(tǒng)設有沉淀室、循環(huán)管、導流筒、擋氣板，沉淀室由緩流區(qū)擋板、上流區(qū)擋板和降流區(qū)擋板按水流方向分隔成緩流區(qū)、上流區(qū)、降流區(qū)和溢流區(qū)，在降流區(qū)擋板的溢流區(qū)側(cè)壁上設有溢流堰，出水管從溢流區(qū)的溢流堰接出。本發(fā)明的優(yōu)點1)設置旋流式布水器，布水均勻，保證反應高效；2)反應室與沉淀室分隔，反應室的流態(tài)對沉淀室的工況影響較?。?)反應室和沉淀室以循環(huán)管溝通，強化基質(zhì)傳遞；4)反應器能承受高氨濃度，具有很高的容積轉(zhuǎn)化效率。
文檔編號C02F9/14GK101148304SQ20071007055
公開日2008年3月26日 申請日期2007年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月24日
發(fā)明者丁革勝, 周尚興, 唐崇儉, 平 鄭, 陳小光, 陳建偉 申請人:浙江大學