专利名称：一种曝气-沉淀一体式好氧反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及有机废水生物处理的好氧生物反应器技术领域，具体地说是一种 用于有机废水生物处理的集好氧曝气与泥水沉淀分离为一体的好氧反应器。
背景技术：
.废水处理技术分为物理、化学和生物方法。其中，好氧生物处理技术具有成本较 低、矿化较为彻底等优点，在城市污水和工业废水处理中得到广泛应用。传统好氧处 理反应器一般是分建式，分为曝气池和二沉池；由于需要曝气池中接种微生物，故从 二沉池往曝气池回流的污泥流量高达30% — 150% (相对于进水流量)，从而反应器水 力负荷增加不少，使得曝气池和二沉池容积增大很多，增大处理成本和占地面积；单 独的二沉池一般采用圆形的幅流式沉淀池，难以与矩形的曝气池联建，加之二者本身 容积较大，使得占地非常大；同时二沉池由于停留时间长达1一2小时，容易发生反硝 化引起污泥上浮，从而出水悬浮物浓度高；另外回流污泥活性较低，更易发生污泥膨 胀。这些缺点都严重影响了好氧生物处理技术的工程应用效果，所以研制高效、节能 和占地面积小的新型反应器是现代生物技术的重要发展方向。本实用新型便是针对现 有好氧生物反应器存在的上述缺点而研发，对提升生物处理技术具有重要的实用价值 和现实意义。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决现有好氧生物反应器存在的上述问题，提供一种用 于有机废水生物处理的集好氧曝气与泥水沉淀分离为一体的好氧反应器，开发了一种 占地小、成本较低的高效好氧生物反应器。
本实用新型采取的技术方案结合附图1对本实用新型说明如下 本实用新型反应器主要包括曝气区1和沉淀区2。曝气区1和沉淀区2均为矩形， 合建为一个大的矩形池，其中曝气区1的长宽比为1: 1 2: 1。曝气区l底部安装鼓 风曝气装置3，特别是靠近与沉淀区2分界的曝气区1底部位置必须安装曝气装置3，以促使沿斜坡回流的污泥迅速在曝气区1混合。曝气区1与沉淀区2通过一个进水渠 5相联结。进水渠5的进水端上部设有溢流板6，下部设置整流孔7，曝气区的泥水混 合液通过溢流板6进入沉淀区3的进水渠5，然后通过下部的整流孔7均匀进入沉淀 区；进水渠5下部是折流挡板8，其与垂直方向的角度为120 160° ，以防止曝气区 1的混合液直接从下面短流进入沉淀区2。
沉淀区2上部安装斜管填料4，其管径为50或80mm;顶部安装带出水堰的出水 渠13;沉淀区2出水方向中部和底部设置斜坡以利于污泥重力回流，斜坡角度为40 70° ;斜坡上部与中部设置压缩空气管10，开口方向为沿斜坡平行方向向下，作为污 泥淤积时的强制下行动力；底部与曝气区1底部相连处安装水下推进器9，在污泥淤 积时可以将污泥从沉淀区2推进到曝气区1;底部安装穿孔排泥管IO，其开孔方向为 沿斜坡方向向上。
有机废水进入曝气区后，在曝气作用下与活性污泥充分混合，并在微生物作用下 得到氧化分解，泥水混合液通过进水渠5均匀进入沉淀区，然后在斜板填料进行沉淀 分离。分离后的清水进入出口堰13，通过排水管流出系统；沉淀的活性污泥沿着斜坡 通过重力下行回流至曝气区，迅速被上行的曝气气流带至曝气区的中上部，与废水混 合均匀。当污泥出现淤积而引起重力回流不畅时，可以开启压縮空气管IO，加速污泥 下行，当淤积特别严重时，可以开启水下推进器9，促使污泥向曝气区回流。多余的 污泥可以间歇通过穿孔排泥管排泥，然后通过污泥泵送出系统。由于折流挡板的阻挡， 曝气区混合液绝大部分通过进水渠5进入沉淀区，防止了混合液直接从下面短流进入 沉淀区。
与现有好氧生物反应器相比，本实mi( 型的优点在于
1) 污泥回流主要通过重力回流，不需要回流泵，动力消耗小，回流污泥浓度高， 在相同曝气区容积的情况下，废水在本新型反应器曝气区的实际停留时间长，从而处
理效率提高；
2) 由于沉淀区为矩形，容易安装斜管，通过斜管强化沉淀后，泥水分离效果好， 沉淀区停留时间短(不超过30min)，避免了传统二沉池发生反硝化而引起的污泥上浮， 出水悬浮物浓度低；
3) 沉淀区容积小，与曝气区合建为矩形的一体式反应器，占地非常小，同时容易
实现多个反应器合建，结构非常紧凑，容易平面布置，避免了传统圆形二沉池占地大和难以平面布置的缺点；
4)由于沉淀区停留时间短，回流的活性污泥菌群变化小，活性很高，沉降性好， 容易运行高污泥浓度，从而效率高，耐冲击负荷能力强；
图1为本实用新型提供的用于有机废水生物处理的集好氧曝气与泥水沉淀分离为 一体的好氧反应器；其中
l曝气区，2沉淀区，3鼓风曝气装置，4斜管填料，5沉淀区进水渠，6曝气 区溢流板，7整流孔，8折流挡板，9水下推进器，IO压縮空气管，11穿孔排泥管， 12污泥泵，13出水渠。
具体实施方式实施实例1
曝气区4X4m，沉淀区0.5X4m，用钢筋混凝土现浇为一体式矩形反应池(4.5X 4m)，内部结构如附图l，曝气区底部安装微孔曝气管，折流挡板角度为120。，斜板 角度40° ，斜管填料管径50mm。该一体化反应池用于处理焦化废水，在焦化废水原 水COD为2000-6000 mg/L，氨氮高达400mg/L的情况下，COD和氨氮的去除率均 稳定在95%以上，出水非常稳定；总的水力停留时间仅为25小时，远低于传统焦化 废水处理的停留时间50小时以上，核算的吨水处理(曝气和药剂消耗)成本仅为2.5 元，远低于传统反应器的6元/吨，克服了现有反应器占地庞大缺点。
实施例2:
曝气区8X4m，沉淀区1X4m，用钢筋混凝土现浇为一体式矩形反应池(9X4m)， 内部结构如附图1，曝气区底部安装微孔曝气管，折流挡板角度为160° ，斜板角度 70° ，斜管填料管径80mm。该一体化反应池用于处理造纸废水，在造纸废水原水COD 为2000 mg/L以上，COD去除率均稳定在95X以上，出水非常稳定；核算的吨水处 理(曝气和药剂消耗)成本仅为0.5元，远低于传统反应器的1元/吨。
实施例3:
曝气区6X4m，沉淀区0.8X4m，用钢筋混凝土现浇为一体式矩形反应池(6.8X 4m)，内部结构如附图l，曝气区底部安装微孔曝气盘，折流挡板角度为140。，斜板角度52° ，斜管填料管径80mra。该一体化反应池用于处理焦化废水，在焦化废水原 水COD为2000-6000 mg/L，氨氮高达400mg/L的情况下，COD和氨氮的去除率均 稳定在95%以上，出水达到国家二级排放标准；总的水力停留时间仅为25小时，远 低于传统焦化废水处理的停留时间50小时以上，核算的吨水处理(曝气和药剂消耗) 成本仅为2.5元，远低于传统反应器的6元/吨。
权利要求1、一种曝气-沉淀一体式好氧反应器，其特征在于，反应器分为曝气区和沉淀区，曝气区和沉淀区均为矩形，合建为一个大的矩形池，其中曝气区的长宽比为1∶1～2∶1，曝气区底部安装鼓风曝气装置，特别是靠近与沉淀区分界的曝气区底部必须安装曝气装置，曝气区与沉淀区通过一个进水渠相联结，进水渠的进水端上部设有溢流板，下部设置整流孔，曝气区混合液通过溢流板均匀进入进水渠，通过整流孔均匀进入沉淀区，进水渠下部是折流挡板，以防止曝气区的混合液直接从下面短流进入沉淀区。
2、 根据权利要求1所述的曝气-沉淀一体式好氧反应器，其特征在于所述的沉淀区， 上部安装斜管填料，顶部安装带出水溢流堰板的出水渠，出水方向中部和底部设置角度为 40 70°的斜坡，斜坡上部与中部设置开孔压縮空气管，作为污泥淤积时的强制下行动力， 斜坡底部与曝气区底部相连处安装水下推进器，在污泥淤积时可以将污泥从沉淀区推进到 曝气区，底部安装穿孔排泥管进行剩余污泥排放，排泥管开孔方向为沿斜坡平行方向向上。
3、 根据权利要求1所述的曝气-沉淀一体式好氧反应器，其特征在于所述的折流挡板 与垂直方向的角度为120 160° 。
4、 根据权利要求1或2所述的曝气-沉淀一体式好氧反应器，其特征在于所述的斜管 填料管径为50或80mm。
5、 根据权利要求l或2所述的曝气-沉淀一体式好氧反应器，其特征在于所述的开孔 压縮空气管开口方向为沿斜坡平行方向向下。
专利摘要一种曝气-沉淀一体式好氧反应器，属于废水处理技术领域。本实用新型将曝气区和沉淀区合建为一体式矩形反应池，沉淀区安装斜管填料，减少沉淀时间，并利用斜坡进行污泥重力回流，设置开孔压缩空气管和水下推进器作为污泥淤积时的强制回流。本实用新型不需要回流泵，动力消耗小，回流污泥浓度高，沉淀区停留时间短，回流的活性污泥菌群变化小，活性很高，沉降性好，容易运行高污泥浓度，处理效率高，耐冲击负荷能力强；本实用新型沉淀区容积小，占地非常小，一体式反应池的矩形结构很容易实现多个反应器串连或并联，并合建为大型矩形池，结构非常紧凑，容易平面布置，避免了传统圆形二沉池占地大和难以平面布置的缺点。
文档编号C02F9/14GK201313860SQ20082012341
公开日2009年9月23日 申请日期2008年10月28日 优先权日2008年10月28日
发明者懿 张, 曹宏斌, 李海波, 李玉平 申请人:中国科学院过程工程研究所