一种一体化折流式自养型生物脱氮反应器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种一体化折流式自养型生物脱氮反应器，包括反应器本体，所述的反应器本体设置有第一折流板，所述的第一折流板将所述的反应器本体分隔成短程硝化单元和厌氧氨氧化单元，所述的第一折流板的上端与反应器本体的顶部连接，下端与反应器本体的底部留有间隙；所述的厌氧氨氧化单元从左到右分为生物膜一区、生物膜二区、颗粒污泥区、第二沉淀区及第二出水区；所述的生物膜二区与颗粒污泥区之间设置有第二折流板，所述的颗粒污泥区与第二沉淀区之间设置有第三折流板。本发明在单一反应器内实现了短程硝化工艺和厌氧氨氧化工艺的耦合，多级折流板的设置延长了废水流经路径，提高了有效反应时间，强化了生物持留能力。
【专利说明】一种一体化折流式自养型生物脱氮反应器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种一体化折流式自养型生物脱氮反应器。
【背景技术】
[0002]随着工农业生产的发展和人民生活水平的提高，各种类型的废水排放量急剧增加，而排放标准日趋严格，这对废水处理技术提出了更高的要求。目前，垃圾渗滤液、污泥消化上清液等高氨氮废水的排放量日益加大，而以微生物技术为核心的生物处理技术在氨氮废水处理中占有不可替代的地位。其中，新型脱氮工艺厌氧氨氧化因其高效低耗，日益成为最受欢迎的废水脱氮工艺之一。
[0003]众所周知，厌氧氨氧化反应所需进水基质浓度比为1: 1.32的氨氮与亚硝氮，故在厌氧氨氧化反应工艺前需由短程硝化为其提供适合浓度比的进水。废水处理工作者常将短程硝化及厌氧氨氧化反应分置于两个不同的反应器中。但分建式反应器具有占地面积大、基建费用高等弊端。因此，占地面积小、基建费用低的一体化反应器正逐步受到青睐。
【发明内容】
[0004]为了克服现有分建式反应器存在的占地面积大、基建费用高等缺点，本发明提供一种占地面积小、基建费用低的一体化折流式自养型生物脱氮反应器。
[0005]本发明提出一种一体化折流式自养型生物脱氮反应器。首先，在单一反应器中实现短程硝化及厌氧氨氧化反应的一体化；其次，多级折流板的设置在一定程度上提高反应器的耐冲击负荷能力、系统自身的稳定性及系统内的污泥滞留能力，有助于缓解瞬时水量冲击的负面影响，同时，颗粒污泥区的设置及内部添加的厌氧氨氧化颗粒污泥，使得上述一体化反应器既兼顾折流板生物膜反应器的优势又兼具升流式颗粒污泥床反应器的部分优势。因此，本发明在单一反应器中通过两种不同的反应(短程硝化及厌氧氨氧化)、两种反应器(折流板生物膜反应器和升流式颗粒 污泥床反应器)的结合，共同完成高效、经济、稳定的自养脱氮过程，同时又突出一体化反应器占地面积及基建成本均小的优势。
[0006]本发明采用的技术方案是:
[0007]—种一体化折流式自养型生物脱氮反应器，包括反应器本体、底座及支架，所述的反应器本体和支架均固设在所述的底座上，其特征在于:所述的反应器本体设置有第一折流板，所述的第一折流板将所述的反应器本体分隔成短程硝化单元和厌氧氨氧化单元，所述的第一折流板的上端与反应器本体的顶部连接，下端与反应器本体的底部留有间隙；
[0008]所述的短程硝化单元自上而下分为进水区、反应区、第一出水区及第一沉淀区，所述的进水区上方设有与进水管连接的进水口 ；所述的反应区底端设有曝气头，所述的曝气头与穿过中空曝气导引管的曝气管相连，所述的中空曝气导引管贯穿所述的短程硝化单元的进水区及反应区，并所述的中空曝气导引管通过紧固件固定于所述的支架上；所述的短程硝化单元的第一出水区与所述的厌氧氨氧化单元连通；
[0009]所述的厌氧氨氧化单元从左到右分为生物膜一区、生物膜二区、颗粒污泥区、第二沉淀区及第二出水区；所述的生物膜二区与颗粒污泥区之间设置有第二折流板，所述的颗粒污泥区与第二沉淀区之间设置有第三折流板；所述的第二折流板上端与反应器本体的顶部留有空隙，下端与反应器本体的底部连接；所述的第三折流板的上端与反应器本体的顶部连接，下端与反应器本体的底部留有间隙；所述的生物膜一区内设置活性碳纤维载体，所述的生物膜二区内设置弹性立体填料，所述的颗粒污泥区内设置有厌氧氨氧化颗粒污泥；所述的第二出水区通过设置于反应器顶端的溢流堰与出水口及出水管相连；所述的第二沉淀区右侧的反应器本体上设有带阀门的排泥口。
[0010]进一步，所述的厌氧氨氧化单元右侧的反应器本体顶部设置有排气口，所述的厌氧氨氧化单元左侧以及所述的短程硝化单元的反应器本体顶部分别设置有载体添加口。
[0011]进一步，所述的反应器本体呈长方体形，反应器本体的高、长、宽比为:1:1.5~2:0.8~1，且所述的短程硝化单元和厌氧氨氧化单元的体积比为:1:2~3。
[0012]进一步，所述的短程硝化单元呈长方体形，高与长之比为2~5:1，所述的进水区与反应区之间以进水液面为界，所述的反应区与第一出水区之间以曝气头为界。
[0013]进一步，所述的第一、第二及第三折流板的宽度与反应器本体的宽度之比为:
0.3~0.6:1，所述的第一、第二及第三折流板的长度与反应器本体的长度之比为:0.6~
0.8:1
[0014]进一步，所述的进水口上方距反应器本体顶部的距离LI与反应器本体的长度之比为:1:8~10，进水口内径dl与反应器本体的长度之比为:1:10~20。
[0015]进一步，所述的生物膜一区与生物膜二区所占体积之和与颗粒污泥区所占体积之比为1:0.6~0.8 ;所述的颗粒污泥区所占体积与第二沉淀区、第二出水区所占体积之和之比为:1:0.6 ~0.8。
[0016]本发明的有益效果体现在:
[0017]I)在单一反应器内实现了短程硝化工艺和厌氧氨氧化工艺的耦合，占地面积小；
[0018]2)进行厌氧氨氧化反应的微生物同时以生物膜和颗粒污泥的形态存在，菌群结构丰富，反应潜力大，运行稳定，泥水分离效果好；
[0019]3)多级折流板的设置延长了废水流经路径，提高了有效反应时间，强化了生物持?倉泛力;
[0020]4)反应器整体流态接近于平推流，传质推动力大，反应速率快。【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本发明整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]参照图1，一种一体化折流式自养型生物脱氮反应器，包括反应器本体1、底座2及支架3，所述的反应器本体I和支架3均固设在所述的底座2上，所述的反应器本体I设置有第一折流板16，所述的第一折流板16将所述的反应器本体I分隔成短程硝化单元4和厌氧氨氧化单元5，所述的第一折流板16的上端与反应器本体I的顶部连接，下端与反应器本体I的底部留有间隙；
[0023]所述的短程硝化单元4自上而下分为进水区6、反应区7、第一出水区8及第一沉淀区9，所述的进水区6上方设有与进水管11连接的进水口 10 ;所述的反应区7底端设有曝气头12，所述的曝气头12与穿过中空曝气导引管14的曝气管13相连，所述的中空曝气导引管14贯穿所述的短程硝化单元4的进水区6及反应区7，并所述的中空曝气导引管14通过紧固件15固定于所述的支架3上；所述的短程硝化单元4的第一出水区8与所述的厌氧氨氧化单元5连通；
[0024]所述的厌氧氨氧化单元5从左到右分为生物膜一区17、生物膜二区18、颗粒污泥区19、第二沉淀区20及第二出水区21 ;所述的生物膜二区18与颗粒污泥区19之间设置有第二折流板，所述的颗粒污泥区19与第二沉淀区20之间设置有第三折流板；所述的第二折流板上端与反应器本体I的顶部留有空隙，下端与反应器本体I的底部连接；所述的第三折流板的上端与反应器本体I的顶部连接，下端与反应器本体I的底部留有间隙；所述的生物膜一区17内设置活性碳纤维载体，所述的生物膜二区18内设置弹性立体填料28，所述的颗粒污泥区19内设置有厌氧氨氧化颗粒污泥；所述的第二出水区21通过设置于反应器顶端的溢流堰与出水口 22及出水管23相连；所述的第二沉淀区20右侧的反应器本体I上设有带阀门25的排泥口 24。
[0025]进一步，所述的厌氧氨氧化单元5右侧的反应器本体I顶部设置有排气口 26，所述的厌氧氨氧化单元5左侧以及所述的短程硝化单元4的反应器本体I顶部分别设置有载体添加口 27。
[0026]进一步，所述的反应器本体I呈长方体形，反应器本体的高、长、宽比为:1:1.5~2:0.8~1，且所述的短程硝化单元4和厌氧氨氧化单元5的体积比为:1:2~3。
[0027]进一步，所述的短程硝化单元4呈长方体形，高与长之比为2~5:1，所述的进水区6与反应区7之间以进水液面为界，所述的反应区7与第一出水区8之间以曝气头12为界。
[0028]进一步，所述的第一、第二及第三折流板的宽度与反应器本体I的宽度之比为:
0.3~0.6:1，所述的第一、第二及第三折流板的长度与反应器本体I的长度之比为:0.6~
0.8:1
[0029]进一步，所述的进水口 10上方距反应器本体I顶部的距离LI与反应器本体I的长度之比为:1:8~10，进水口 10内径dl与反应器本体的长度之比为:1:10~20。
[0030]进一步，所述的生物膜一区17与生物膜二区18所占体积之和与颗粒污泥区19所占体积之比为1:0.6~0.8 ;所述的颗粒污泥区19所占体积与第二沉淀区20、第二出水区21所占体积之和之比为:1:0.6~0.8。
[0031]本发明反应器本体可由有机玻璃或钢板构建。经挂膜的轻质载体从反应器本体顶部直接投加在短程硝化单元的反应区。废水由进水口进入后立刻与反应区内的生物载体和空气充分混合、反应，完成短程硝化反应。废水经过短程硝化单元后进入厌氧氨氧化单元，通过生物膜一区、生物膜二区和颗粒污泥区内的厌氧氨氧化菌的代谢作用实现多级自养脱氮，被带入沉淀区的颗粒污泥得到有效分离，并依靠重力沉降返回反应区。出水经沉淀区溢流堰排出。
[0032]本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
【权利要求】
1.一种一体化折流式自养型生物脱氮反应器，包括反应器本体、底座及支架，所述的反应器本体和支架均固设在所述的底座上，其特征在于:所述的反应器本体设置有第一折流板，所述的第一折流板将所述的反应器本体分隔成短程硝化单元和厌氧氨氧化单元，所述的第一折流板的上端与反应器本体的顶部连接，下端与反应器本体的底部留有间隙； 所述的短程硝化单元自上而下分为进水区、反应区、第一出水区及第一沉淀区，所述的进水区上方设有与进水管连接的进水口 ；所述的反应区底端设有曝气头，所述的曝气头与穿过中空曝气导引管的曝气管相连，所述的中空曝气导引管贯穿所述的短程硝化单元的进水区及反应区，并所述的中空曝气导引管通过紧固件固定于所述的支架上；所述的短程硝化单元的第一出水区与所述的厌氧氨氧化单元连通； 所述的厌氧氨氧化单元从左到右分为生物膜一区、生物膜二区、颗粒污泥区、第二沉淀区及第二出水区；所述的生物膜二区与颗粒污泥区之间设置有第二折流板，所述的颗粒污泥区与第二沉淀区之间设置有第三折流板；所述的第二折流板上端与反应器本体的顶部留有空隙，下端与反应器本体的底部连接；所述的第三折流板的上端与反应器本体的顶部连接，下端与反应器本体的底部留有间隙；所述的生物膜一区内设置活性碳纤维载体，所述的生物膜二区内设置弹性立体填料，所述的颗粒污泥区内设置有厌氧氨氧化颗粒污泥；所述的第二出水区通过设置于反应器右端顶端的溢流堰与出水口及出水管相连；所述的第二沉淀区右侧的反应器本体上设有带阀门的排泥口。
2.如权利要求1所述的一种一体化折流式自养型生物脱氮反应器，其特征在于:所述的厌氧氨氧化单元右侧的反应器本体顶部设置有排气口，所述的厌氧氨氧化单元左侧以及所述的短程硝化单元反应器本体顶部分别设置有载体添加口。
3.如权利要求2所述的一种一体化折流式自养型生物脱氮反应器，其特征在于:所述的反应器本体呈长方体形 ，反应器本体的高、长、宽比为:1:1.5~2:0.8~1，且所述的短程硝化单元和厌氧氨氧化单元的体积比为:1:2~3。
4.如权利要求3所述的一种一体化折流式自养型生物脱氮反应器，其特征在于:所述的短程硝化单元呈长方体形，高与长之比为2~5:1，所述的进水区与反应区之间以进水液面为界，所述的反应区与第一出水区之间以曝气头为界。
5.如权利要求4所述的一种一体化折流式自养型生物脱氮反应器，其特征在于:所述的第一、第二及第三折流板的宽度与反应器本体的宽度之比为:0.3~0.6:1，所述的第一、第二及第三折流板的长度与反应器本体的长度之比为:0.6~0.8:1。
6.如权利要求5所述的一种一体化折流式自养型生物脱氮反应器，其特征在于:所述的进水口上方距反应器本体顶部的距离LI与反应器本体的长度之比为:1:8~10，进水口内径dl与反应器本体的长度之比为:1:10~20。
7.如权利要求6所述的一种一体化折流式自养型生物脱氮反应器，其特征在于:所述的生物膜一区与生物膜二区所占体积之和与颗粒污泥区所占体积之比为1:0.6~0.8 ;所述的颗粒污泥区所占体积与第二沉淀区、第二出水区所占体积之和之比为:1:0.6~0.8。
【文档编号】C02F3/34GK103523910SQ201310418526
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】金仁村, 张倩倩, 刘甲红, 张正哲 申请人:杭州师范大学