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)器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】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，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(gè)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(guò)出水口與外界連通。本發(fā)明采用Z形折流板的設(shè)計(jì)，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(zhuān)利說(shuō)明】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
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明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(lái)含氨廢水過(guò)量排放，造成了水體富營(yíng)養(yǎng)化等一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)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(wú)需外加有機(jī)碳源、脫氮負(fù)荷高、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)成為目前最經(jīng)濟(jì)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(yùn)行和控制簡(jiǎn)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(gè)突出的問(wèn)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(zhǎng)，反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度較低；(2)啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，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(xì)菌的脫氮功能，反應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定。
[0004]針對(duì)這些問(wèn)題，本發(fā)明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(guò)調(diào)節(jié)曝氣強(qiáng)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(yíng)造微氧-厭氧交替的環(huán)境，經(jīng)過(guò)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(xì)菌內(nèi)厭氧氨氧化細(xì)菌的顆粒污泥。在微氧條件下，亞硝酸細(xì)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(xì)菌將上述過(guò)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?dú)?，從而?shí)現(xiàn)自養(yǎng)脫氮。本反應(yīng)器不僅啟動(dòng)時(shí)間短，而且對(duì)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(xì)菌生長(zhǎng)環(huán)境不受影響，實(shí)現(xiàn)短程硝化與厭氧氨氧化的一體化高效脫氮，同時(shí)又結(jié)合交叉進(jìn)水，促進(jìn)泥水的內(nèi)循環(huán)，傳質(zhì)性能好、耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)，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(zhǎng)，反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度低、脫氮效率低、反應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定的問(wèn)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(yùn)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]本發(fā)明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(jìn)水端與進(jìn)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(gè)隔室；所述的厭氧反應(yīng)區(qū)通過(guò)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(pán)，并且曝氣盤(pán)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(dǎo)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(dǎo)流板的上端，并與所述的錐形擋泥導(dǎo)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(guò)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(guò)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(zhǎng)方體狀，長(zhǎng):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(zhǎng)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(guò)內(nèi)折斜板向內(nèi)收縮形成臺(tái)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(jìn)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(jìn)入微氧反應(yīng)區(qū)底部，經(jīng)曝氣盤(pán)曝氣，廢水中的部分NH4+由顆粒污泥表面的亞硝酸細(xì)菌轉(zhuǎn)化為Ν02_，氣泡上浮帶動(dòng)泥水混合物上升流動(dòng)，經(jīng)內(nèi)折斜板折流進(jìn)入釋氣緩沖區(qū)，氣體從反應(yīng)器本體頂端液面(圖中虛線(xiàn)所示)排出；隨后泥水混合液進(jìn)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(xì)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(duì)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?dú)鈴娜喾蛛x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(fù)壓，促進(jìn)厭氧反應(yīng)區(qū)底端混合物向微氧反應(yīng)區(qū)的流動(dòng)補(bǔ)充，過(guò)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]本發(fā)明的有益效果是:①營(yíng)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(xì)菌，實(shí)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(jìn)水、回流泥水交叉混合，傳質(zhì)和混合性能優(yōu)；
④Z形折流板的設(shè)計(jì)能借助釋氣緩沖區(qū)泥水降流對(duì)厭氧區(qū)底層污泥有一定沖擊作用，促進(jìn)整個(gè)反應(yīng)器的泥水內(nèi)循環(huán)；⑤對(duì)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)器相比，本裝置結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、節(jié)能經(jīng)濟(jì)、能有效克服亞硝酸鹽積累對(duì)厭氧氨氧化菌的抑制。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明[0019]參照附圖:
[0020]本發(fā)明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(jìn)水端與進(jìn)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(gè)隔室；所述的厭氧反應(yīng)區(qū)133通過(guò)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(pán)136，并且曝氣盤(pán)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(dǎo)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(dǎo)流板141的上端，并與所述的錐形擋泥導(dǎo)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(guò)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(guò)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(zhǎng)方體狀，長(zhǎng):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(zhǎng)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(guò)內(nèi)折斜板16向內(nèi)收縮形成臺(tái)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(jìn)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(jìn)入微氧反應(yīng)區(qū)135底部，經(jīng)曝氣盤(pán)136曝氣，廢水中的部分NH4+由顆粒污泥表面的亞硝酸細(xì)菌轉(zhuǎn)化為Ν02_，氣泡上浮帶動(dòng)泥水混合物上升流動(dòng)，經(jīng)內(nèi)折斜板16折流進(jìn)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(xiàn)所示)排出；隨后泥水混合液進(jìn)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(xì)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(duì)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?dú)鈴娜喾蛛x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(fù)壓，促進(jìn)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(dòng)補(bǔ)充，過(guò)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(shuō)明書(shū)實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也包括本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠`想到的等同技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1.一種一體式折流板內(nèi)循環(huán)自養(yǎng)脫氮顆粒污泥反應(yīng)器，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(jìn)水端與進(jìn)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(gè)隔室；所述的厭氧反應(yīng)區(qū)通過(guò)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(pán)，并且曝氣盤(pán)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(dǎo)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(dǎo)流板的上端，并與所述的錐形擋泥導(dǎo)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(guò)出水口與外界連通。
2.如權(quán)利要求1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，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(guò)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，其特征在于:所述的反應(yīng)器本體呈長(zhǎng)方體狀，長(zhǎng):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，其特征在于:所述的豎直折流板、Z 形折流板的豎直長(zhǎng)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，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(guò)內(nèi)折斜板向內(nèi)收縮形成臺(tái)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，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°，Z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，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，其特征在于:所述的出水槽帶有溢流堰。
【文檔編號(hào)】C02F3/30GK103755026SQ201310750826
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)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(qǐng)人:杭州師范大學(xué)