一种强制循环高负荷污水生化反应器的制作方法

本发明涉及污水处理领域，更具体涉及一种强制循环高负荷污水生化反应器。

背景技术：

目前，常规的污水生化反应处理根据进水方式可分为连续式和间歇式。连续式生化处理方法有A/O、A/A/O、氧化沟等。间歇式生化处理方法有SBR、CASS工艺等。连续式生化反应器后设沉淀池用于泥水分离，通过污泥回流确保反应器中的浓度。间歇式生化反应处理方法通过“进水-曝气-沉淀-排水”的时序操作循环中的沉淀阶段来实现泥水分离，截留活性污泥在水中。常规的污水生化反应器中活性污泥的浓度在2000-4000mg/L之间。

如中国专利CN 201010004822.9公开了高效柔性污水处理生化反应器,具有进水口,出水口,所述反应器中置有反应微生物,占反应器器壁10％至100％面积的部分由柔性材料制成,反应器器壁其余部分由刚性材料制成。

现有生化反应器存在如下问题：脱氮除磷效果不好、土建结构尺寸较大、停留时间过长、运行管理较为复杂等。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种一体化的生物反应器结构，反应器实现一体自动化操作，运行管理方便。

为实现上述目的，本发明采用以下技术手段：

一种强制循环高负荷污水生化反应器，包括：反应器主体，该反应器主体上部设有进水管，该反应器主体自上而下分为缺氧区及好氧区；所述反应器主体顶部设有导流管，该导流管下部管壁伸入所述反应器主体内，所述导流管内部形成MBR区，MBR区内设有MBR膜，所述导流管上部连接有出水管，该出水管向下延伸至地面。污水在缺氧区发生水解酸化反应，即高浓度大分子的有机污染物水解成小分子的有机污染物，以便后续的处理。好氧区的活性污泥浓度可高达9000～12000mg/L，为常规活性污泥生化反应器的3倍，有机污染物降解的速率也为常规的2～3倍。MBR区设有MBR膜作为泥水分离部件，不设二沉池从而减少生化反应器的占地面积同时能确保出水的悬浮物浓度达标排放。反应器高8m以上，出水管口延伸到地面，使得MBR膜出水端与出水管口有较大的高差，设备运行时，由于虹吸原理使得污水无需额外增加引水泵就能轻松排放。反应器底部较深入，水压较大，氧利用效率高，氧利用完后剩余空气在膜区释放，释放过程中空气对膜区产生搅拌作用，使得膜区不易堵塞。由于MBR段无需额外增加引水泵及空气搅拌装置，较传统MBR工艺节能30％以上。同时，反应器实现一体自动化操作，运行管理方便。

进一步，还包括回流管，该回流管一端与MBR区连接，该回流管另一端与好氧区连接。

进一步，所述导流管下部管壁呈喇叭状向外延伸。

进一步，所述导流管下方设有圆锥形导流件。

进一步，所述导流管外侧设有环形凸缘，该环形凸缘与所述反应器主体连接。

进一步，所述导流管顶部设有放气阀。MBR区主要实现活性污泥和净化后污水的固液分离。剩余空气通过MBR区外的放气阀释放。由于空气对MBR膜产生的抖动作用，使得MBR区不易被活性污泥堵塞，同时MBR膜的出水端连接的出水管延伸至地面，出水端与地面的高差较大，设备运行时由于虹吸原理使得无需额外增加引水泵就能使得MBR段轻松实现固液分离进而排放，达到高效去除的目的。MBR区的污泥通过回流管回流到好氧区，以确保反应器内的污泥浓度。

进一步，所述缺氧区内设有推流搅拌装置，该推流搅拌装置包括：第一支撑架；设于所述第一支撑架上的推流搅拌电机，该推流搅拌电机的传动轴连接有第一叶片。在推流搅拌装置的作用下使得污水内循环，缺氧区内发生有机污染物的水解酸化、氨氮的反硝化等生化反应。

进一步，所述好氧区内设有推流搅拌曝气装置，该推流搅拌曝气装置包括：第二支撑架；设于所述第二支撑架上的高压鼓风机；推流曝气电机，其通过导气管与所述高压鼓风机连接，所述导气管一端连接高压鼓风机输出风口，另一端连接所述推流曝气电机进气口，所述推流曝气电机内的传动轴为中空，所述进气口设于该传动轴一端，该传动轴另一端设有螺旋桨装置，所述螺旋桨装置包括第二叶片和喷管。推流搅拌曝气装置自带风机，不需另外建设高压鼓风机房。好氧区主要发生有机污染物的氧化反应和氨氮的硝化反应。推流搅拌曝气装置具有曝气功能，将空气通到反应底部，由于反应器底部水压较大，氧的溶解度较高，有助于提高氧化反应效率。曝气推流装置同时兼具推流作用，将好氧区的水推流到导流装置而进入反应器上部的MBR区。

进一步，所述搅拌推流曝气装置还包括：提升装置，该提升装置包括提升电机及与所述搅拌推流曝气装置连接的提升导轨；以及，旋转装置，该旋转装置包括旋转电机及与所述搅拌推流曝气装置连接的固定齿轮，所述旋转电机通过输出齿轮与所述固定齿轮连接。

本发明的有益效果是：

1、MBR区设有MBR膜作为泥水分离部件，不设二沉池从而减少生化反应器的占地面积；

2、反应器高8m以上，出水管口延伸到地面，使得MBR膜出水端与出水管口有较大的高差，设备运行时，由于虹吸原理使得污水无需额外增加引水泵就能轻松排放，较传统MBR工艺节能30％以上。

3、反应器高度较高，底部较深入，水压较大，氧利用效率高，氧利用完后剩余空气在膜区释放，释放过程中空气对膜区产生搅拌作用，使得膜区不易堵塞。

4、反应器实现一体自动化操作，运行管理方便。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明所述的导流管的示意图；

图3为本发明所述的搅拌推流曝气装置的正视图；

图4为本发明所述的搅拌推流曝气装置的俯视图；

图5搅拌推流曝气装置的提升装置及旋转装置示意图。

图中：1—反应器主体、2—进水管、3—导流管、100—缺氧区、200—好氧区、300—MBR区、31—导流管下部管壁、32—圆锥形导流件、33—环形凸缘、34—放气阀、35—MBR膜、4—出水管、5—回流管、6—推流搅拌装置、61—第一支撑架、62—推流搅拌电机、63—第一叶片、7—推流搅拌曝气装置、71—第二支撑架、72—高压鼓风机、73—推流曝气电机、74—第二叶片、75—喷管、76—导气管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1-2所示，本发明所述的一种强制循环高负荷污水生化反应器，包括：反应器主体1，该反应器主体1上部设有进水管2，进水管入设有提升泵。该反应器主体1自上而下分为缺氧区100及好氧区200；反应器主体1顶部设有导流管3，该导流管3下部管壁伸入反应器主体1内，导流管9内部形成MBR区300，导流管3上部连接有出水管4，该出水管4向下延伸至地面。MBR膜的出水端连接的出水管4延伸至地面，出水端与地面的高差较大，设备运行时由于虹吸原理使得无需额外增加引水泵就能使得MBR段轻松实现固液分离进而排放，达到高效去除的目的。回流管5一端与MBR区连接，该回流管5另一端与好氧区200连接，回流管5中间带有控制阀以控制回流比。MBR区300的污泥通过回流管5回流到好氧区，以确保反应器内的污泥浓度。

如图1-2所示，导流管下部管壁31呈喇叭状向外延伸。该导流管下方设有圆锥形导流件32。好氧区200内的污水和空气经导流管下部管壁31和圆锥形导流件32的阻隔进入到导流管9。该导流管3外侧设有环形凸缘33，该环形凸缘33与反应器主体1连接。该导流管3顶部设有放气阀34。MBR区300主要实现活性污泥和净化后污水的固液分离。MBR膜35通过第三支撑架安装在MRB区内，剩余空气通过MBR区外的放气阀34释放。由于空气对MBR膜产生的抖动作用，使得MBR区不易被活性污泥堵塞。

如图1所示，缺氧区100内设有推流搅拌装置6，该推流搅拌装置6包括：第一支撑架61；设于第一支撑架上的推流搅拌电机62，该推流搅拌电机6的传动轴连接有第一叶片63。在推流搅拌装置6的作用下使得污水内循环，缺氧区内发生有机污染物的水解酸化、氨氮的反硝化等生化反应。

好氧区200内设有推流搅拌曝气装置7，该推流搅拌曝气装置包括：第二支撑架71；设于第二支撑架上71的高压鼓风机72；推流曝气电机73，其通过导气管76与高压鼓风机72连接，导气管76一端连接高压鼓风机输出风口，另一端连接所述推流曝气电机73进气口，推流曝气电机内的传动轴为中空，进气口设于该传动轴一端，该传动轴另一端设有螺旋桨装置，所述螺旋桨装置包括第二叶片74和喷管75。提升装置，该提升装置包括提升电机77及与搅拌推流曝气装置连接的提升导轨78；以及，旋转装置，该旋转装置包括旋转电机79及与搅拌推流曝气装置连接的固定齿轮792，旋转电机通过输出齿轮791与固定齿轮792连接。推流搅拌曝气装置自带风机，不需另外建设鼓风机房。好氧区主要发生有机污染物的氧化反应和氨氮的硝化反应。推流搅拌曝气装置具有曝气功能，将空气通到反应底部，由于反应器底部水压较大，氧的溶解度较高，有助于提高氧化反应效率。曝气推流装置同时兼具推流作用，将好氧区的水推流到导流装置而进入反应器上部的MBR区。推流曝气电机73、第二叶片74倾斜45°安装，以便将好氧区200的污水推流到导流管3。导流管3下部及反应器主体1底部装有挡板19，好氧区200的污水和空气经挡板的阻隔进入到导流管9，利用完的空气经过放气阀10释放，MBR膜35通过支撑架20固定在反应器主体18的顶部，反应器主体18的顶部接有回流管7，中间带有控制阀以控制回流比。回流管7另一端接到好氧区，过滤后的活性污泥经由回流管7回流到好氧区200，出水管15与MBR膜出水端连接，出水管15另一端延伸至地面。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出许多更动或修饰为等同变化的等效实例，均仍属于本发明新的技术方案范围内。