专利名称:高效脱氮除磷反应器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高效脱氮除磷反应器，包括反应器主体、盖板、物料混合器、循环水装置、管道、水泵和溢流堰，反应器主体包括自下至上直径依次增大且连通的排料区、主反应区、缓冲区和溢流区，物料混合器装置在排料区底部，并与排料区连通，循环水装置安装在缓冲区内，循环水装置通过管道与排料区连通，管道上安装有水泵，溢流堰固装在溢流区内，溢流堰与溢流区之间形成环状溢流槽，溢流槽对应的壁体上设置有排水口，排水口通过出水管道将溢流水排放至外部；本产品结构简单、成本较低，不仅将污水中的氮和磷有效的去除，而且生成的鸟粪石可以作为生物肥料直接使用，另外循环水装置可以将缓冲区内的污水进行二次利用，充分分离水中的氮和磷。
【专利说明】高效脱氮除鱗反应器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及污水处理领域，特别是涉及一种高效脱氮除磷反应器。
【背景技术】
[0002]随着社会的进步和工业的发展，在工业较集中的区域，废水的排放量以及排放种类越来越多。对生物界的自然水体造成了十分严重的影响。尤其是废水中氮、磷的严重超标，一旦流入河流中，会造成水源营养过剩而导致水体赤潮、水华等灾害。因此，氮磷污染控制已成为我国亟待解决的重大环保课题。目前，废水中的氮磷主要通过生物法去除。经实验发现，生物法对氮磷去除的效果并不理想，主要原是生物脱氮和除磷存在一些矛盾。常规生物脱氮除磷工艺中，污泥在厌氧、缺氧和好氧段之间往复循环。该污泥由硝化菌、反硝化菌、除磷菌及其它微生物组成，但不同菌群的最佳生长环境不同，脱氮与除磷之间存在矛盾，实际运行中经常出现脱氮效果好时除磷效果差，除磷效果好时脱氮效果不佳的情况。宄其原因:一是泥龄的矛盾。生物除磷要求泥龄较短，而硝化细菌属于自养型微生物，世代生长周期较长，要达到较好的脱氮效果，必须保证较长的泥龄；二是对有机负荷的要求不一致。生物脱氮要求较低的有机负荷，而生物除磷则要求较高有机负荷。
[0003]目前，新兴出利用鸟粪石形成原理对废水进行脱氮除磷的方法，鸟粪石的分子式为MgNH4PO4.6Η20,，是一种难溶于水的白色晶体，常温下，在水中的溶解度积为2.5*10_13。通过投加化学试剂，可使废水中的氨和磷酸盐形成鸟粪石，实现对氨氮污染物的同时去除。此夕卜，鸟粪石含有氮磷两种营养元素，是一种很好的缓释肥。日本已有公司成功的将鸟粪石推向化肥市场。因此，研宄鸟粪石沉淀法的作用机理，工艺条件和应用方式，对于即将全面展开的废水脱氮除磷处理具有重要意义。但是，现在国内对此方法的研宄，但还只停留在烧杯实验阶段，只是验证了此方法对氮磷超高的去除效率，由于没有相应的专用设备进行使用，因此也并未对产物鸟粪石做出有力回收。
实用新型内容
[0004]本实用新型目的是，针对现有上述各种技术的缺点与不足，提供一种高效脱氮除磷反应器。
[0005]本实用新型采取的技术方案为:一种高效脱氮除磷反应器，包括反应器主体、盖板、物料混合器、溢流堰、循环水装置、管道和水泵；所述盖板安装在反应器主体顶部，所述反应器主体包括自下至上直径依次增大且连通的排料区、主反应区、缓冲区和溢流区，所述排料区设置有出料口，所述物料混合器装置排料区底部，并与排料区连通，所述循环水装置安装在缓冲区内，循环水装置通过管道与排料区连通，所述管道上安装有水泵，所述溢流堰固装在溢流区的顶部，溢流堰与溢流区之间形成环状溢流槽，所述溢流槽对应的壁体上设置有排水口，排水口通过水管将溢流水排放至外部。
[0006]进一步的，所述溢流堰为环状三角堰。
[0007]进一步的，所述循环水装置由若干根并排设置的水管组成，所述水管一端管口封闭，其另一端的管口与管道连通，水管上设有透水孔。
[0008]进一步的，所述透水孔设置在水管的水平轴线45度和135度处。
[0009]进一步的，还包括红外线检测器，其安装在盖板上或溢流区内壁上。
[0010]进一步的，所述排料区、主反应区和缓冲区的底部均设置为锥形面。
[0011]进一步的，所述盖板上设置有进出口。
[0012]采用上述技术方案，本实用新型产生的技术效果有:本产品的结构简单、成本较低。相比于现有的生物脱氮除磷法，利用本产品，不仅将污水中的氮和磷进行了有效的去除，而且，反应生成的鸟粪石可以作为生物肥料直接使用。并且，本产品各个区域的截面积由下至上依次增大，用以控制水流流速，当鸟粪石生成一定量之后，沉淀到排料区，开启反应器下端的排料口，排出物料。本产品的循环水装置可以将缓冲区内的污水进行二次利用，充分分尚水中的氮和磷。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的结构示意图；
[0014]图2是图1的A-A向剖视图；
[0015]图3是水管的结构示意图；
[0016]图4是图1的B-B向剖视图；
[0017]其中:1、反应器主体2、盖板3、物料混合器4、循环水装置5、管道6、水泵7、溢流堰11、排料区12、主反应区13、缓冲区14、溢流区15、溢流槽16、排水口21、进出口 41、水管111、出料口 131、连接架411、透水孔。
【具体实施方式】
[0018]下面结合【附图说明】
本实用新型的【具体实施方式】。
[0019]如图1-图4所示，一种高效脱氮除磷反应器，包括反应器主体1、盖板2、物料混合器3、循环水装置4、管道5、水泵6和溢流堰7 ;反应器主体I包括自下至上互相连通的排料区11、主反应区12、缓冲区13和溢流区14 ;排料区11、主反应区12、缓冲区13和溢流区14的直径依次增大，并且，上述各区的底部相连接处均设置为锥形面。优选地，排料区11的锥形面与水平面的夹角为50度，主反应区12的锥形面与水平面的夹角为60度，缓冲区与水平面的夹角为50度。
[0020]在排料区11上设置有出料口 111，物料混合器3装置排料区11底部，并与排料区11连通。循环水装置4由若干根并排设置的水管41组成，水管41 一端的管口封闭，其另一端的管口与管道5连通，如图3所示，在水管41的水平轴线45度和135度处设置有两排透水孔411，透水孔的直径为18-22mm;透水孔411特殊的角度设置，可以有效地保障水管下部分液体的流态不受干扰，并减少直径较小的结晶体进入溢流区而流失状况。
[0021]若干根并排设置的水管41搭接或焊接在缓冲区13内壁上预先焊接的连接架131上，水管41通过管道5与排料区11连通，管道5上还安装有水泵6。
[0022]溢流堰7为环状的三角堰，溢流堰7固装在溢流区14内，溢流堰7与溢流区14内壁之间形成环状溢流槽15，溢流槽15所对应的壁体上设置有排水口 16，排水口 16通过出水管道将溢流水排放至外部。盖板2则安装在溢流区的顶部，在盖板2上设置有进出口 21，方便工人进行维修。
[0023]此外，本产品还包括红外线检测器8，其安装在反应器主体I内溢流区顶部或盖板上，便于对罐体内的液面进行实时监测。
[0024]下面说明本设备的工作原理:
[0025]将药剂MgC12和NaOH溶液加入到物料混合器中，在物料混合器中药剂与水快速均匀混合，NaOH溶液调节反应器中的ph值范围在9.0-10.7，提供结晶充分的环境，MgC12中的镁离子与污水中的磷酸根、铵根形成化学反应，在物料混合器中形成鸟粪石微细晶体。混合液夹杂微细晶体进入主反应区，晶体继续积累长大，在主反应区产生鸟粪石，形成的大颗粒鸟粪石晶体沉降至排料区，开启反应器下端的排料口，排出物料，并利用相应的配套设备将其烘干打包。同时，小颗粒微细晶体随水流进入缓冲区，在混合液体向上流动过程中，随着反应器由下至上截面依次增大，故流速依次减小，生成的鸟粪石的粒径从下到上依次减小。
[0026]为了使污水中的氮磷和加入的镁离子充分反应，本产品还设计了循环管路，处理过的污水通过缓冲区内水管上的透水孔进入管道中，在水泵的作用下重新输送到排料区中，增加了污水在反应器中的停留时间，化学反应进行的更充分。通过调节循环流量，确定适宜的循环比，强化控制鸟粪石的过饱和率，回流部分新生成的鸟粪石晶体作为晶种，提高了回收率，改善晶体的沉淀性能。对进水口附近水样进行离子浓度的测定，通过计算可得过饱和率，进而调节循环泵流速参数。在反应过程中，溢流水经过溢流堰流入溢流槽中，经排水口排出设备。
[0027]最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种高效脱氮除磷反应器，其特征在于:包括反应器主体(1)、盖板(2)、物料混合器(3)、循环水装置(4)、管道(5)、水泵(6)和溢流堰(7);所述盖板(2)安装在反应器主体(I)顶部，所述反应器主体(I)包括自下至上直径依次增大且连通的排料区(11 )、主反应区(12)、缓冲区(13)和溢流区(14)，所述排料区(11)设置有出料口(111)，所述物料混合器(3)装置排料区(11)底部，并与排料区连通，所述循环水装置(4)安装在缓冲区(13)内，循环水装置(4 )通过管道(5 )与排料区(11)连通，所述管道(5 )上安装有水泵(6 )，所述溢流堰(7)固装在溢流区(14)内，溢流堰(7)与溢流区(14)之间形成环状溢流槽(15)，所述溢流槽(15)对应的壁体上设置有排水口(16)，所述排水口(16)通过出水管道将溢流水排放至外部。2.根据权利要求1所述的高效脱氮除磷反应器，其特征在于:所述溢流堰(7)为环状三角堰。3.根据权利要求1或2所述的高效脱氮除磷反应器，其特征在于:所述循环水装置(4)由若干根并排设置的水管(41)组成，所述水管(41) 一端管口封闭，其另一端的管口与管道(5)连通，水管(41)上设有透水孔(411)。4.根据权利要求1所述的高效脱氮除磷反应器，其特征在于:所述透水孔(411)设置在距水管(41)的水平轴线45度和135度处。5.根据权利要求1所述的高效脱氮除磷反应器，其特征在于:还包括红外线检测器(8)，其安装在盖板(2)上或溢流区(14)内壁上。6.根据权利要求1所述的高效脱氮除磷反应器，其特征在于:所述排料区(11)、主反应区(12)和缓冲区(13)的底部均设置为锥形面。7.根据权利要求1所述的高效脱氮除磷反应器，其特征在于:所述盖板(2)上设置有进出口(21)。
【文档编号】C01B25-45GK204298121SQ201420723022
【发明者】郭怀德 [申请人]郭怀德, 北京长城德元科技开发有限公司