一體式折流板內(nèi)循環(huán)自養(yǎng)脫氮顆粒污泥反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】一體式折流板內(nèi)循環(huán)自養(yǎng)脫氮顆粒污泥反應(yīng)器，包括反應(yīng)器本體，所述的反應(yīng)器本體的內(nèi)腔自下而上設(shè)有排泥單元、回流布水單元、內(nèi)循環(huán)反應(yīng)單元、三相分離單元、出水單元，所述的排泥單元包括設(shè)置在反應(yīng)器本體底端用于與外界連通的排泥口；所述的回流布水單元包括兼做反應(yīng)器本體部分底板的回流折板、安裝在回流折板上的均勻布水器；所述的內(nèi)循環(huán)反應(yīng)單元由豎直折流板和Z形折流板自左向右依次分隔為厭氧反應(yīng)區(qū)、釋氣緩沖區(qū)、微氧反應(yīng)區(qū)三個隔室；所述的出水單元包括出水槽、出水口，所述的出水槽通過出水口與外界連通。本實用新型采用Z形折流板的設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，傳質(zhì)和混合性能優(yōu)，利于形成和維持顆粒污泥，脫氮效率高。
【專利說明】一體式折流板內(nèi)循環(huán)自養(yǎng)脫氮顆粒污泥反應(yīng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型所述的一種一體式折流板內(nèi)循環(huán)自養(yǎng)脫氮顆粒污泥反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來含氨廢水過量排放，造成了水體富營養(yǎng)化等一系列生態(tài)環(huán)境問題。含氨廢水的高效低耗處理一直是污水處理領(lǐng)域的難題。
[0003]短程硝化-厭氧氨氧化工藝因其無需外加有機碳源、脫氮負荷高、運行費用低等優(yōu)點成為目前最經(jīng)濟的新型生物脫氮工藝之一。短程硝化-厭氧氨氧化組合工藝可分為一體式和分體式兩種，一體式工藝的單位體積脫氮率高，基建成本低，結(jié)構(gòu)緊湊，裝置運行和控制簡單，并且能有效避免由于亞硝酸鹽累積造成的抑制作用。但是存在以下幾個突出的問題:(1)以往的全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器多采用固定床反應(yīng)器或序批式反應(yīng)器，污泥顆?；芷谳^長，反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度較低；(2)啟動時間較長，且脫氮效率偏低；(3)由于基質(zhì)抑制或溶解氧干擾厭氧氨氧化細菌的脫氮功能，反應(yīng)系統(tǒng)運行不穩(wěn)定。
[0004]針對這些問題，本實用新型提出了一種一體式折流板內(nèi)循環(huán)自養(yǎng)脫氮顆粒污泥反應(yīng)器，通過調(diào)節(jié)曝氣強度控制反應(yīng)器內(nèi)液相內(nèi)循環(huán)速度和溶解氧濃度，營造微氧-厭氧交替的環(huán)境，經(jīng)過短期富集培養(yǎng)可在接種污泥的基礎(chǔ)上獲得外亞硝酸細菌內(nèi)厭氧氨氧化細菌的顆粒污泥。在微氧條件下，亞硝酸細菌將氨部分氧化為亞硝酸鹽，消耗氧創(chuàng)造缺氧環(huán)境，隨后厭氧氨氧化細菌將上述過程產(chǎn)生的亞硝酸鹽和剩余的氨經(jīng)厭氧氨氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氮氣，從而實現(xiàn)自養(yǎng)脫氮。本反應(yīng)器不僅啟動時間短，而且對微生物聚集體損傷小，利于顆粒污泥的形成和維持；在單一反應(yīng)器內(nèi)巧妙分區(qū)，既保證兩種細菌生長環(huán)境不受影響，實現(xiàn)短程硝化與厭氧氨氧化的一體化高效脫氮，同時又結(jié)合交叉進水，促進泥水的內(nèi)循環(huán)，傳質(zhì)性能好、耐負荷沖擊能力強，使反應(yīng)系統(tǒng)更穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決目前的全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器污泥顆粒化周期長，反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度低、脫氮效率低、反應(yīng)系統(tǒng)運行不穩(wěn)定的問題，提出了一種污泥顆?；芷诙?、反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高、脫氮效率高、反應(yīng)系統(tǒng)運行穩(wěn)定的一體式折流板內(nèi)循環(huán)自養(yǎng)脫氮顆粒污泥反應(yīng)器。
[0006]本實用新型所述的一體式折流板內(nèi)循環(huán)自養(yǎng)脫氮顆粒污泥反應(yīng)器，包括反應(yīng)器本體，其特征在于:所述的反應(yīng)器本體的內(nèi)腔自下而上設(shè)有排泥單元、回流布水單元、內(nèi)循環(huán)反應(yīng)單元、三相分離單元、出水單元；所述的排泥單元包括設(shè)置在反應(yīng)器本體底端用于與外界連通的排泥口 ；所述的回流布水單元包括兼做反應(yīng)器本體部分底板的回流折板、安裝在回流折板上的均勻布水器；所述的均勻布水器的進水端與進水口連通；所述的內(nèi)循環(huán)反應(yīng)單元由豎直折流板和Z形折流板自左向右依次分隔為厭氧反應(yīng)區(qū)、釋氣緩沖區(qū)、微氧反應(yīng)區(qū)三個隔室；所述的厭氧反應(yīng)區(qū)通過回流折板同微氧反應(yīng)區(qū)連通；所述的微氧反應(yīng)區(qū)底端設(shè)有曝氣盤，并且曝氣盤的曝氣口朝向反應(yīng)器本體的內(nèi)腔；所述的三相分離區(qū)設(shè)有錐形擋泥導流板、頂端帶有排氣口的三相分離器，所述的三相分離器底端帶有向外翻折的第一斜板，并且所述的第一斜板的末端位于所述的錐形擋泥導流板的上端，并與所述的錐形擋泥導流板之間留有間隙；所述的出水單元包括出水槽、出水口，所述的出水槽通過出水口與外界連通。
[0007]所述的Z形折流板包括第一豎板、第二豎板和第二斜板，第一豎板的底端通過所述的第二斜板與第二豎板的上端相連，并且所述的第二豎板位于厭氧反應(yīng)區(qū)底部區(qū)域；第一豎板的上端與反應(yīng)器本體內(nèi)壁留有間隙、第二豎板的下端與回流折板內(nèi)表面留有間隙。
[0008]所述的反應(yīng)器本體呈長方體狀，長:高:寬比例為2:4?5:1，所述的厭氧反應(yīng)區(qū)、釋氣緩沖區(qū)、微氧反應(yīng)區(qū)的體積比例為3:1:5?6。
[0009]所述的豎直折流板、Z形折流板的豎直長度與反應(yīng)器本體高度比例為2:3:5?6。
[0010]靠近微氧反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)器本體上端的側(cè)壁通過內(nèi)折斜板向內(nèi)收縮形成臺階，并且所述的Z形折流板的第一豎板與反應(yīng)器本體側(cè)壁頂端處于同一平面。
[0011]所述的內(nèi)折斜板的夾角β為120°?150°，三相分離器的夾角α為135°?150°，Z形折流板的夾角Y為120°?150°，回流折板的夾角δ為120°?150°。
[0012]所述的均勻布水器設(shè)在回流折板上，出水方向向右并與回流折板垂直。
[0013]所述的出水槽帶有溢流堰。
[0014]所述的反應(yīng)器本體采用PVC板或鋼板制作。
[0015]工作原理:含氮廢水經(jīng)進水口由均勻布水器引入反應(yīng)器本體內(nèi)腔，與厭氧反應(yīng)區(qū)回流泥水混合，進入微氧反應(yīng)區(qū)底部，經(jīng)曝氣盤曝氣，廢水中的部分NH4+由顆粒污泥表面的亞硝酸細菌轉(zhuǎn)化為Ν02_，氣泡上浮帶動泥水混合物上升流動，經(jīng)內(nèi)折斜板折流進入釋氣緩沖區(qū)，氣體從反應(yīng)器本體頂端液面(圖中虛線所示)排出；隨后泥水混合液進入?yún)捬醴磻?yīng)區(qū)，廢水中的Ν02_和殘留的NH4+由顆粒污泥內(nèi)的厭氧氨氧化細菌轉(zhuǎn)化為N2，泥水氣混合物在三相分離區(qū)發(fā)生分離，污泥因重力沉降，借助釋氣緩沖區(qū)泥水降流對厭氧反應(yīng)區(qū)底層污泥的沖擊作用流入微氧反應(yīng)區(qū)，氮氣從三相分離區(qū)頂端排氣口排出反應(yīng)器本體，澄清出水從出水槽底端出水口排出，微氧反應(yīng)區(qū)底部因含氣泡的泥水混合物上升形成一定負壓，促進厭氧反應(yīng)區(qū)底端混合物向微氧反應(yīng)區(qū)的流動補充，過剩污泥從微氧反應(yīng)區(qū)底部排泥口排出反應(yīng)器本體。
[0016]本實用新型的有益效果是:①營造微氧、厭氧交替環(huán)境，在同一反應(yīng)器內(nèi)可培養(yǎng)出亞硝酸菌和厭氧氨氧化細菌，實現(xiàn)穩(wěn)定高效的自養(yǎng)脫氮；②和普通折流板反應(yīng)器相比，斜板的設(shè)置優(yōu)化了水力流態(tài)，減少了死區(qū)；③曝氣、進水、回流泥水交叉混合，傳質(zhì)和混合性能優(yōu)Z形折流板的設(shè)計能借助釋氣緩沖區(qū)泥水降流對厭氧區(qū)底層污泥有一定沖擊作用，促進整個反應(yīng)器的泥水內(nèi)循環(huán)；⑤對微生物聚集體損傷小，利于形成和維持顆粒污泥，高效持留菌體，維持反應(yīng)器內(nèi)部較高的污泥濃度；⑥和分體式短程硝化-厭氧氨氧化反應(yīng)器相t匕，本裝置結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、節(jié)能經(jīng)濟、能有效克服亞硝酸鹽積累對厭氧氨氧化菌的抑制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實施方式】[0018]下面結(jié)合附圖進一步說明本實用新型
[0019]參照附圖:
[0020]本實用新型所述的一體式折流板內(nèi)循環(huán)自養(yǎng)脫氮顆粒污泥反應(yīng)器，包括反應(yīng)器本體1，所述的反應(yīng)器本體I的內(nèi)腔自下而上設(shè)有排泥單元11、回流布水單元12、內(nèi)循環(huán)反應(yīng)單元13、三相分離單元14、出水單元15,所述的排泥單元11包括設(shè)置在反應(yīng)器本體I底端用于與外界連通的排泥口 111 ;所述的回流布水單元12包括兼做反應(yīng)器本體部分底板的回流折板121、安裝在回流折板121上的均勻布水器122，所述的均勻布水器122的進水端與進水口 123連通；所述的內(nèi)循環(huán)反應(yīng)單元13由豎直折流板131和Z形折流板132自左向右依次分隔為厭氧反應(yīng)區(qū)133、釋氣緩沖區(qū)134、微氧反應(yīng)區(qū)135三個隔室；所述的厭氧反應(yīng)區(qū)133通過回流折板121同微氧反應(yīng)區(qū)135連通，所述的微氧反應(yīng)區(qū)135底端設(shè)有曝氣盤136，并且曝氣盤136的曝氣口朝向反應(yīng)器本體I的內(nèi)腔；所述的三相分離區(qū)14設(shè)有錐形擋泥導流板141、頂端帶有排氣口 143的三相分離器142，所述的三相分離器142底端帶有向外翻折的第一斜板，并且所述的第一斜板的末端位于所述的錐形擋泥導流板141的上端，并與所述的錐形擋泥導流板141之間留有間隙；所述的出水單元15包括出水槽151、出水口 152，所述的出水槽151通過出水口 152與外界連通。
[0021]所述的Z形折流板132包括第一豎板、第二豎板和第二斜板，第一豎板的底端通過所述的第二斜板與第二豎板的上端相連，并且所述的第二豎板位于厭氧反應(yīng)區(qū)133底部區(qū)域；第一豎板的上端與反應(yīng)器本體I內(nèi)壁留有間隙、第二豎板的下端與回流折板121內(nèi)表面留有間隙。
[0022]所述的反應(yīng)器本體I呈長方體狀，長:高:寬比例為2:4?5:1，所述的厭氧反應(yīng)區(qū)133、釋氣緩沖區(qū)134、微氧反應(yīng)區(qū)135的體積比例為3:1:5?6。
[0023]所述的豎直折流板131、Z形折流板132的豎直長度與反應(yīng)器本體I高度比例為2:3:5 ?6。
[0024]靠近微氧反應(yīng)區(qū)135的反應(yīng)器本體I上端的側(cè)壁通過內(nèi)折斜板16向內(nèi)收縮形成臺階，并且所述的Z形折流板132的第一豎板1321與反應(yīng)器本體I側(cè)壁頂端處于同一平面。
[0025]所述的內(nèi)折斜板16的夾角β為120°?150°，三相分離器142的夾角α為135°?150°，Z形折流板132的夾角Y為120°?150°，回流折板121的夾角δ為120。?150。。
[0026]所述的均勻布水器122設(shè)在回流折板121上，出水方向向右并與回流折板121垂直。
[0027]所述的出水槽151帶有溢流堰153。
[0028]所述的反應(yīng)器本體I采用PVC板或鋼板制作。
[0029]工作原理:含氮廢水經(jīng)進水口由均勻布水器122引入反應(yīng)器本體I內(nèi)腔，與厭氧反應(yīng)區(qū)133回流泥水混合，進入微氧反應(yīng)區(qū)135底部，經(jīng)曝氣盤136曝氣，廢水中的部分NH4+由顆粒污泥表面的亞硝酸細菌轉(zhuǎn)化為Ν02_，氣泡上浮帶動泥水混合物上升流動，經(jīng)內(nèi)折斜板16折流進入釋氣緩沖區(qū)134，氣體從反應(yīng)器本體I頂端液面(圖中虛線所示)排出；隨后泥水混合液進入?yún)捬醴磻?yīng)區(qū)133，廢水中的NO2-和殘留的NH4+由顆粒污泥內(nèi)的厭氧氨氧化細菌轉(zhuǎn)化為N2，泥水氣混合物在三相分離區(qū)14發(fā)生分離，污泥因重力沉降，借助釋氣緩沖區(qū)134泥水降流對厭氧反應(yīng)區(qū)133底層污泥的沖擊作用流入微氧反應(yīng)區(qū)135，氮氣從三相分離區(qū)14頂端排氣口 143排出反應(yīng)器本體I，澄清出水從出水槽151底端出水口 152排出，微氧反應(yīng)區(qū)135底部因含氣泡的泥水混合物上升形成一定負壓，促進厭氧反應(yīng)區(qū)133底端混合物向微氧反應(yīng)區(qū)135的流動補充，過剩污泥從微氧反應(yīng)區(qū)135底部排泥口 111排出反應(yīng)器本體I。
[0030]本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對實用新型構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本實用新型的保護范圍不應(yīng)當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本實用新型的保護范圍也包括本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1.一體式折流板內(nèi)循環(huán)自養(yǎng)脫氮顆粒污泥反應(yīng)器，包括反應(yīng)器本體，其特征在于:所述的反應(yīng)器本體的內(nèi)腔自下而上設(shè)有排泥單元、回流布水單元、內(nèi)循環(huán)反應(yīng)單元、三相分離單元、出水單元；所述的排泥單元包括設(shè)置在反應(yīng)器本體底端用于與外界連通的排泥口；所述的回流布水單元包括兼做反應(yīng)器本體部分底板的回流折板、安裝在回流折板上的均勻布水器；所述的均勻布水器的進水端與進水口連通；所述的內(nèi)循環(huán)反應(yīng)單元由豎直折流板和Z形折流板自左向右依次分隔為厭氧反應(yīng)區(qū)、釋氣緩沖區(qū)、微氧反應(yīng)區(qū)三個隔室；所述的厭氧反應(yīng)區(qū)通過回流折板同微氧反應(yīng)區(qū)連通，所述的微氧反應(yīng)區(qū)底端設(shè)有曝氣盤，并且曝氣盤的曝氣口朝向反應(yīng)器本體的內(nèi)腔；所述的三相分離區(qū)設(shè)有錐形擋泥導流板、頂端帶有排氣口的三相分離器；所述的三相分離器底端帶有向外翻折的第一斜板，并且所述的第一斜板的末端位于所述的錐形擋泥導流板的上端，并與所述的錐形擋泥導流板之間留有間隙；所述的出水單元包括出水槽、出水口，所述的出水槽通過出水口與外界連通。
2.如權(quán)利要求1所述的一體式折流板內(nèi)循環(huán)自養(yǎng)脫氮顆粒污泥反應(yīng)器，其特征在于:所述的Z形折流板包括第一豎板、第二豎板和第二斜板，第一豎板的底端通過所述的第二斜板與第二豎板的上端相連，并且所述的第二豎板位于厭氧反應(yīng)區(qū)底部區(qū)域；第一豎板的上端與反應(yīng)器本體內(nèi)壁留有間隙、第二豎板的下端與回流折板內(nèi)表面留有間隙。
3.如權(quán)利要求1所述的一體式折流板內(nèi)循環(huán)自養(yǎng)脫氮顆粒污泥反應(yīng)器，其特征在于:所述的反應(yīng)器本體呈長方體狀，長:高:寬比例為2:4?5:1，所述的厭氧反應(yīng)區(qū)、釋氣緩沖區(qū)、微氧反應(yīng)區(qū)的體積比例為3:1:5?6。
4.如權(quán)利要求3所述的一體式折流板內(nèi)循環(huán)自養(yǎng)脫氮顆粒污泥反應(yīng)器，其特征在于:所述的豎直折流板、Z形折流板的豎直長度與反應(yīng)器本體高度比例為2:3:5?6。
5.如權(quán)利要求4所述的一體式折流板內(nèi)循環(huán)自養(yǎng)脫氮顆粒污泥反應(yīng)器，其特征在于:靠近微氧反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)器本體上端的側(cè)壁通過內(nèi)折斜板向內(nèi)收縮形成臺階，并且所述的Z形折流板的第一豎板與反應(yīng)器本體側(cè)壁頂端處于同一平面。
6.如權(quán)利要求5所述的一體式折流板內(nèi)循環(huán)自養(yǎng)脫氮顆粒污泥反應(yīng)器，其特征在于:所述的內(nèi)折斜板的夾角β為120°?150°，三相分離器的夾角α為135°?150° 7形折流板的夾角Y為120°?150°，回流折板的夾角δ為120°?150°。
7.如權(quán)利要求1所述的一體式折流板內(nèi)循環(huán)自養(yǎng)脫氮顆粒污泥反應(yīng)器，其特征在于:所述的均勻布水器設(shè)在回流折板上，出水方向向右并與回流折板垂直。
8.如權(quán)利要求1所述的一體式折流板內(nèi)循環(huán)自養(yǎng)脫氮顆粒污泥反應(yīng)器，其特征在于:所述的出水槽帶有溢流堰。
【文檔編號】C02F3/30GK203768114SQ201320889673
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】金仁村, 張正哲, 張倩倩, 郭立新 申請人:杭州師范大學