多級氣提與分離一體化好氧顆粒污泥反應器的制造方法
【專利摘要】一種多級氣提與分離一體化好氧顆粒污泥反應器，包括池體和氣液分離罐，池體內(nèi)自下至上間隔設置有至少兩個污泥膨脹氣提區(qū)，除了最下層污泥膨脹氣提區(qū)以外的其它污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)均設置有曝氣器；池體內(nèi)上部設有沉淀區(qū)和出水堰，池體的底部設置有布水管和排泥管；池體內(nèi)設有氣提管和回流管，氣提管上端伸入氣液分離罐內(nèi)并與氣液分離罐的進液口連接，下端伸入最下一個污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)，氣提管在各個污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)均設置有提液口，回流管連接在氣液分離罐與最下一個污泥膨脹氣提區(qū)之間。該裝置設置有多級氣液氣提循環(huán)和氣固液分離，實現(xiàn)了多級氣提與分離的一體化，氣液循環(huán)快，傳質(zhì)效率高，能在運行過程中快速生成好氧顆粒污泥。
【專利說明】多級氣提與分離一體化好氧顆粒污泥反應器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于市政、工業(yè)廢水處理過程中生化處理階段的好氧反應裝置，屬于廢水好氧反應處理【技術領域】。
【背景技術】
[0002]國內(nèi)外現(xiàn)階段使用的各種好氧反應廢水處理技術主要是活性污泥法、SBR、CASS、Α/0、Α/Α/0、Α/Α/Α/0等，一般池深高度小于6米，COD容積負荷通常小于lkgCOD.m3.d，啟動和運行時用絮狀污泥。以上技術占地面積大，投資大，建設周期長、運行管理較為復雜，很難適用高濃度水質(zhì)和可生化差的污水。
[0003]中國專利文獻CN103332784A公開了一種《三級循環(huán)好氧反應器》，池體內(nèi)自下至上依次分為錐形污泥膨脹區(qū)、好氧反應區(qū)、缺氧反應區(qū)、沉淀過濾層，好氧反應區(qū)的上部設有一級氣固液分離區(qū)，缺氧反應區(qū)的上部設有二級氣固液分離區(qū)，兩級氣固液分離區(qū)內(nèi)均設置有三相分離器；錐形污泥膨脹區(qū)內(nèi)的氣水混合液提升至氣液分離罐，形成一級循環(huán)，好氧反應區(qū)內(nèi)的氣液沿氣提管上升，形成二級循環(huán)，經(jīng)過二級氣固液分離區(qū)的廢水向好氧反應區(qū)的底部噴射回流，形成三級循環(huán)。該反應器雖然具有絮狀污泥快速啟動、能在運行過程中較快生成好氧顆粒污泥，能有效解決氨氮并可以進行污泥減量，但是并不能使池內(nèi)的泥水混合液全程參與氣提，傳質(zhì)效果和廢水處理效果和效率都有待于進一步提高，同時需設置多個三相分離器，結構復雜，成本高。此外，氣液中的氣泡使氣液運行時會產(chǎn)生“喘息”(氣液時斷時流)現(xiàn)象，由于氣 提管提升的氣液由氣水分離罐的內(nèi)部中間進入，在氣水分離罐內(nèi)這種“喘息”現(xiàn)象無法消除，就會對氣水分離罐內(nèi)壁造成沖擊，氣液分離效果和效率較差，同時也會對氣水分離罐的使用壽命造成影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有好氧生物反應器技術存在的不足，提供一種能耗低，能在運行過程中快速生成好氧顆粒污泥，處理效果好并能省去二沉池的多級氣提與分離一體化好氧顆粒污泥反應器。
[0005]本發(fā)明的多級氣提與分離一體化好氧顆粒污泥反應器，采用下述技術方案: 該裝置，包括池體和氣液分離罐，氣液分離罐設置在池體的頂部，池體內(nèi)自下至上間隔
設置有至少兩個污泥膨脹氣提區(qū)，除了最下層污泥膨脹氣提區(qū)以外的其它污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)均設置有曝氣管；污泥膨脹氣提區(qū)為落水斗和錐形罩相對布置而成，落水斗設置在錐形罩外圍，錐形罩與落水斗之間設置有升流縫；池體內(nèi)在最上一個污泥膨脹氣提區(qū)的上部設有沉淀過濾區(qū)，池體的底部設置有伸入最下一個污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)的布水管；沉淀過濾區(qū)的上方設置有出水堰，出水堰上設有出水管；池體內(nèi)設有氣提管和回流管，氣提管穿過各個污泥膨脹氣提區(qū)，其上端伸入氣液分離罐內(nèi)，下端伸入最下一個污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)，氣提管在各個污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)均設置有提液口，回流管上端與氣液分離罐的底部連接，并與氣液分離罐內(nèi)部相通，下端伸入到最下一個污泥膨脹氣提區(qū)的上方；氣液分離罐呈蝸殼狀，蝸殼內(nèi)設有螺旋通道，螺旋通道的外側設置有進液口，氣提管的上端通過連接管與該進液口連接，氣液分離罐的頂部設有排氣口 ；池體的底部設置有排泥管。
[0006]充氧曝氣方式有多種選擇，可以鼓風曝氣，可以射流曝氣，亦可以鼓風加射流曝氣。
[0007]運行時，污水從布水管進入最下一個污泥膨脹氣提區(qū)，最下一個污泥膨脹氣提區(qū)為缺氧反應，其余污泥膨脹氣提區(qū)為好氧反應，通過曝氣在外界壓力的作用下，各個污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)的氣液沿氣提管到達氣液分離罐，在氣液分離罐內(nèi)氣體釋放，泥水混合液在重力的作用下沿回流管又返回池體下部，經(jīng)過曝氣區(qū)再次形成氣液，進行氣提。清液經(jīng)沉淀過濾區(qū)過濾后由出水堰排出池體外，池體產(chǎn)生的顆粒污泥經(jīng)排泥管定期排出池外。同時，各個污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)的落水斗和錐形罩又都參與氣固液分離，顆粒污泥經(jīng)落水斗和錐形罩阻擋截留，氣體和泥水混合液沿兩者之間的升流縫上升，池體內(nèi)形成多級氣固液分離。
[0008]本發(fā)明設置有多級氣液氣提循環(huán)和氣固液分離，實現(xiàn)了多級氣提與分離的一體化，省去了池體內(nèi)的三相分離器，氣液循環(huán)快，分離效果好，消除了氣液運行時的“喘息”現(xiàn)象，氣液循環(huán)快，傳質(zhì)效率高，絮狀污泥啟動快速，能在運行過程中快速生成好氧顆粒污泥，顆粒污泥的產(chǎn)生率高，處理能耗低、效率高，出水水質(zhì)穩(wěn)定，并省掉了二沉池的建設和占地費用，操作簡單，運行方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
[0010]圖2是圖1中A-A線的剖視放大圖。
[0011]圖中:1、池 體，2、落水斗，3、錐形罩，4、回流管，5、氣提管，6、提液口，7、沉淀過濾區(qū)，8、出水管,9、出水堰,10、氣液分離罐,11、排氣口，12、進氣管，13、布水管，14、排泥管，15、曝氣管，16、蝸殼，17、螺旋通道，18、連接管。
【具體實施方式】
[0012]如圖1所示，本發(fā)明的多級氣提與分離一體化好氧顆粒污泥反應器，主要包括池體I和氣液分離罐10，氣液分離罐10安裝在池體I的頂部。池體I采用鋼結構，整個構筑物呈柱狀，上端敞口，其內(nèi)自下至上設置兩個以上的污泥膨脹氣提區(qū)(圖1中畫有四個，數(shù)量可根據(jù)具體要求設置)。污泥膨脹氣提區(qū)為一向上敞口的落水斗2和向下敞口的錐形罩3相對布置而成，落水斗2設置在錐形罩3的外側并固定在池體I內(nèi)壁上，錐形罩3與落水斗2之間留有泥水通行的升流縫。最上一個污泥膨脹氣提區(qū)的上部設有沉淀過濾區(qū)7，沉淀過濾區(qū)7的上方設置有出水堰9，出水堰9上設有出水管8。池體I的底部設置有伸入最下一個污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)的布水管13。池體I內(nèi)設有氣提管5和多根回流管4，氣提管5穿過各個錐形罩，其上端伸入氣液分離罐10內(nèi)，下端伸入最下一個污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)，氣提管在每個污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)均設置有提液口 6。氣提管5將各個污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)的污泥和廢水混合液提升至氣液分離罐10，借助高效傳質(zhì)，達到顆粒污泥快速生長的目的。每根回流管4的上端與氣液分離罐10的底部連接，并與氣液分離罐內(nèi)部相通，下端伸入到最下一個污泥膨脹氣提區(qū)的上方。氣提管5和回流管4與各錐形罩連接固定在一起。氣液分離后的泥水經(jīng)回流管4自流回池體I的底部。池體I的底部設置有排泥管14，可在排泥管14上設置有控制閥，形成排泥系統(tǒng)，排泥時打開控制閥，通過自壓排出。
[0013]除了最下層污泥膨脹氣提區(qū)以外的其它污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)均設置有曝氣管15，使最下層污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)為缺氧反應，其余污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)為好氧反應。各曝氣管15與外部的進氣管12連接，曝氣管15可以通過射流管與進氣管12連接，在射流管上帶有射流器。曝氣器15采用射流曝氣，為好氧反應區(qū)內(nèi)提供空氣。曝氣方式也可以采用鼓風曝氣或鼓風加射流曝氣。通過曝氣使各個好氧反應的污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)始終與外界形成密度差，保證連續(xù)進行氣提，而缺氧反應的最上層污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)通過產(chǎn)生的沼氣始終與外界形成密度差，保證其內(nèi)的氣液連續(xù)進行氣提。
[0014]氣液分離罐10的外形呈蝸殼狀，如圖2所示，蝸殼16內(nèi)設有螺旋通道17，螺旋通道17的外側設置有進液口，氣提管5的上端通過連接管18與該進液口連接，連接管18 —端在蝸殼16內(nèi)與氣提管5的上端連接，一端伸出蝸殼16外與進液口連接。氣液分離罐10的頂部設有排氣口 U。
[0015]上述裝置的運行過程如下所述:
廢水從布水管13進入最下一個污泥膨脹氣提區(qū)，同時通過進氣管12和曝氣管15將空氣帶入池體I的好氧反應的污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)，池體內(nèi)混合液的密度減小，與外界形成形成明顯的密度差，而厭氧反應的最下層污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)通過產(chǎn)生的沼氣始終與外界形成密度差，于是在外界壓力的作用下各個污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)的氣液沿氣提管5向上提升，最下一個污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)的廢水由氣提管5的下端口進入氣提管5，其余污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)的廢水由氣提管5上的提液口 6進入氣提管5，經(jīng)與氣提管5連接的連接管18進入氣液分離罐10內(nèi)。在氣液分離罐10內(nèi)氣體釋放并通過排氣口 11排出，水與污泥混合液(泥水混合液)在重力的作用下沿回流管4又返回池體。由于氣液在氣液分離罐10內(nèi)沿螺旋通道17螺旋進入，氣泡瞬間快速大 量釋放，提高了氣液分離效果和效率，避免了氣液分離時的喘息現(xiàn)象，不會對氣液分離罐10造成沖擊，提高了其使用壽命。氣體向上運行，由排氣口 11排出。清液經(jīng)沉淀區(qū)7和出水堰9沿出水管8排出池體外，污泥在重力的作用下向池底沉降，經(jīng)排泥管15定期排出池外。
[0016]在各個污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)的氣液由氣提管5的氣提過程中，各污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)的氣液上升，使污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)形成負壓，由池體底部回流的泥水混合液自下至上快速補充(由錐形罩3與落水斗2之間的間隙向上運行)。各個污泥膨脹氣提區(qū)均參與泥水混合與傳質(zhì)，氣液循環(huán)快，高濃度的有機廢水在短時間內(nèi)與微生物充分接觸，為顆粒物的快速繁殖提供充足的營養(yǎng)物質(zhì)，促進生物繁殖，同時借助高速剪切和沖刷，大大提高了混合效率和傳質(zhì)效率，快速形成好氧顆粒污泥。各個污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)微生物與有機污染物充分吸附降解，均參與污染物的去除。整個系統(tǒng)啟動快，顆粒污泥的產(chǎn)生率高。
[0017]同時，各個污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)的落水斗2和錐形罩3又都參與氣固液分離，顆粒污泥經(jīng)落水斗2和錐形罩3阻擋截留，氣體和泥水混合液沿兩者之間的升流縫上升，這樣池體內(nèi)自下至上形成多級氣固液分離，避免了現(xiàn)有反應器氣固液分離集中在池體一個區(qū)域進行導致分離效果欠佳的問題，大大提高了分離效果和效率。實現(xiàn)了多級氣提與分離的一體化，整個池體參與傳質(zhì)和氣固液分離。
【權利要求】
1.一種多級氣提與分離一體化好氧顆粒污泥反應器，包括池體和氣液分離罐，其特征是:氣液分離罐設置在池體的頂部，池體內(nèi)自下至上設置有至少兩個污泥膨脹氣提區(qū)，除了最下層污泥膨脹氣提區(qū)以外的其它污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)均設置有曝氣管；污泥膨脹氣提區(qū)為落水斗和錐形罩相對布置而成，落水斗設置在錐形罩外圍，錐形罩與落水斗之間設置有升流縫；池體內(nèi)在最上一個污泥膨脹氣提區(qū)的上部設有沉淀過濾區(qū)，池體的底部設置有伸入最下一個污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)的布水管；沉淀過濾區(qū)的上方設置有出水堰，出水堰上設有出水管；池體內(nèi)設有氣提管和回流管，氣提管穿過各個污泥膨脹氣提區(qū)，其上端伸入氣液分離罐內(nèi)，下端伸入最下一個污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)，氣提管在各個污泥膨脹氣提區(qū)內(nèi)均設置有提液口，回流管上端與氣液分離罐的底部連接，并與氣液分離罐內(nèi)部相通，下端伸入到最下一個污泥膨脹氣提區(qū)的上方；氣液分離罐呈蝸殼狀，蝸殼內(nèi)設有螺旋通道，螺旋通道的外側設置有進液口，氣提管的上端通過連接管與該進液口連接，氣液分離罐的頂部設有排氣口 ；池體的底部設置有排泥 管。
【文檔編號】C02F3/12GK103880167SQ201410081932
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權日:2014年3月7日
【發(fā)明者】許中華 申請人:許中華