专利名称：高效厌氧氨氧化反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高效厌氧氨氧化反应器。
背景技术：
随着工农业生产的发展和人民生活水平的提高，含氮有机物的排放量急剧 增加。二级生物处理的陆续上马，虽然对有机物污染起到了很好的遏制作用， 但是出水含氮量较高，依然是一个严重的环境污染源。氮素污染的危害极大， 氨进入水体，不但能诱发"富营养化"，造成水生生态系统的紊乱，而且还能消 耗溶解氧，造成水体缺氧，影响鱼锶的氧传递，使鱼类致死；与氯气作用生成 氯胺，影响氯化消毒处理。因此经济有效地控制氮素污染已势在必行。
废水脱氮的方法较多，有物理法、化学法和生物法等。由于种种原因，物 理、化学法的应用受到很大限制，目前国内外主要采用生物脱氮技术。厌氧氨 氧化反应可将氨和亚硝酸盐转化为氮气，消除氨对环境的影响。因此，研究和 开发厌氧氨氧化反应器具有重要的现实意义。
现有的厌氧氨氧化反应器主要由厌氧反应器演变而来。为了保证装置中有 足够数量的微生物(活性污泥)进行厌氧氨氧化作用， 一般在厌氧反应器后建 造二次沉淀池，用以分离活性污泥， 一方面满足厌氧反应器所需的活性污泥， 另一方面满足出水水质要求。以二沉池分离活性污泥，并通过回流泵送回厌氧 反应器，不仅增加设备，消耗动力，而且会破坏活性污泥结构，不利于形成沉 淀性能优良的颗粒污泥和实现泥水分离。
针对厌氧反应器的上述缺陷，本设计试图通过设置独特的布水器，以保证 进水均匀；在升流式反应室内设置填料，以持留高活性厌氧氨氧化污泥；在反 应器上部设置三相分离器，以回收污泥、提高污泥浓度；通过出水回流，以稳 定出水水质，并强化传质。试验证明，据此开发的新型高效厌氧氨氧化反应器 具有很好的厌氧氨氧化性能。 发明内容
本实用新型的目的是提供一种高效厌氧氨氧化反应器。 高效厌氧氨氧化反应器具有反应器本体、支脚，反应器本体从上到下依次 设有污泥沉淀室、渐扩室、升流式反应室，反应器本体底部内侧设有旋流布水 器，反应器本体底部外侧设有进水管、排泥管、外循环管进口组成的四通管， 升流式反应室上、下设有十字形网格，上、下十字形网格之间设有填料，渐扩
室上部设有过流锥形挡板，污泥沉淀室内设有三相分离器，污泥沉淀室上部侧 壁设有溢流堰、溢流堰出水管、液封槽，液封槽内设有液封水位控制管，液封 槽底部设有液封槽排渣管，反应器本体顶部设有外循环管出口，三相分离器由 集气罩与喉管构成，喉管上开通气孔，反应器本体侧壁设有多个取样口。
所述的反应器本体高径比H/D为2.5 4.0，升流式反应室横截面积S!与 污泥沉淀室横截面积S2之比为1:2.0 3.0，升流式反应室横截面积S,与三相分 离器下端集气罩最大横截面积S3之比为1:1.2 2.0，升流式反应室横截面积S！ 与三相分离器上端喉管横截面积S4之比为1:0.12 0.16。
旋流布水器呈伞形，由6 12片旋转式梯形板组合而成，旋流布水器(18) 母线与水平面夹角a为15 30°，相邻旋转式梯形板之间的投影重合Y为10 50mm，相邻旋转式梯形板之间的缝隙宽度a为5 20mm，旋转式梯形板上端 固定在直径为100 500mm的圆形平台上，旋转式梯形板下端固定在反应器内 周平台上。
十字形网格相距1000 2000mm，网格尺寸为100 200mm X 100
200mm，十字形网格之间设置的填料为串状填料。十字形网格上下两个为一组， 在升流式反应室内设有一组或数组十字形网格。
过流锥形挡板设置于渐扩室内壁，位于三相分离器下部，其截面为一直角 三角形，直角边长为50 200mm，三相分离器下沿至过流锥形挡板之间的污 泥回流缝截面积Ss与污泥沉淀室截面积S2之比为1:2.5 4。
三相分离器集气罩截面积为梯形，下底面积与上底面积之比为S 12:l， 喉管高500 1000mm，喉管上沿高于出水液面300 500mm，并在出水液面上 方100 300mm处的喉管上开4 6个通气孔，通气孔直径30 50mm。
外循环管出口从三相分离器喉管内伸至集气罩，外循环管出口底部管头至 喉管下沿的距离为100 200mm，底部管头设成弯头，旋转角度为90° 。
溢流堰出水管设置成弯管，出水口低于溢流堰出水管水平段中心线250 500mm，液封槽水位控制管管头与溢流堰出水管水平段中心线等高，液封槽排 渣管位于液封槽底部。
本实用新型具有的有益效果l)能够高效持留厌氧氨氧化菌体，厌氧氨氧 化反应潜力大，抗冲击能力强；2)设置出水回流，能够强化传质过程与基质转 化，并缓解基质抑制；3)设置旋流式布水器，布水均匀，能够提高反应器有效 容积，保证反应效能；4)设置液封槽，能够有效阻止空气向反应器内泄漏，保 证反应器处于厌氧状态；5)沉淀室设置于三相分离器外围，结构紧凑，省去了 二次沉淀池和污泥回流设施，避免了回流泵对颗粒污泥的破坏；6)该反应器能
承受高进水氨和亚硝酸盐浓度，具有高容积转化效率，运行性能稳定。
图1是厌氧氨氧化反应器结构示意图；图中支脚1、法兰2、升流式反 应室3、填料4、十字形网格5、渐阔室6、过流锥形挡板7、沉淀室8、溢流 堰9、外循环管出口 10、三相分离器ll、通气孔12、溢流堰出水管13、液封 水位控制管14、液封槽15、液封槽排渣管16、取样口 17、旋流布水器18、进 水管19、排泥管20、外循环管进口21;
图2是本实用新型的旋流布水器结构示意图。
具体实施方式
如附图所示，高效厌氧氨氧化反应器具有反应器本体、支脚l，反应器本 体从上到下依次设有污泥沉淀室8、渐扩室6、升流式反应室3，反应器本体底 部内侧设有旋流布水器18，反应器本体底部外侧设有进水管19、排泥管20、 外循环管进口 2)组成的四通管，升流式反应室3上、下设有十字形网格5，上、 下十字形网格5之间设有填料4，渐扩室6上部设有过流锥形挡板7，污泥沉 淀室8内设有三相分离器11，污泥沉淀室8上部侧壁设有溢流堰9、溢流堰出 水管13、液封槽15，液封槽15内设有液封水位控制管14，液封槽15底部设 有液封槽排渣管16，反应器本体顶部设有外循环管出口 10，三相分离器ll由 集气罩与喉管构成，喉管上开通气孔12，反应器本体侧壁设有多个取样口 17。
所述的反应器本体高径比H/D为2.5 4.0，升流式反应室3横截面积Si 与污泥沉淀室8横截面积S2之比为1:2.0~3.0，升流式反应室3横截面积St与 三相分离器11下端集气罩最大横截面积S3之比为1:1.2 2.0，升流式反应室3 横截面积S,与三相分离器11上端喉管横截面积S4之比为1:0.12 0.16。
旋流布水器18呈伞形，根据反应器容积大小，由6 12片旋转式梯形板 组合而成，旋流布水器18母线与水平面夹角a为15 30°，相邻旋转式梯形板 之间的投影重合Y为10 50mm，相邻旋转式梯形板之间的缝隙宽度a为5 20mm，旋转式梯形板上端固定在直径为100 500mm的圆形平台上，旋转式 梯形板下端固定在反应器内周平台上。
十字形网格5相距1000 2000mm，网格尺寸为100 200mmX 100 200mm，十字形网格5之间设置的填料4为串状填料。十字形网格5上下两个 为一组，在升流式反应室3内设有一组或数组十字形网格。
过流锥形挡板7设置于渐扩室6内壁，位于三相分离器下部，其截面为一 直角三角形，直角边长为50 200mm，三相分离器11下沿至过流锥形挡板7
之间的污泥回流缝截面积Ss与污泥沉淀室8截面积S2之比为1:2.5 4。三相 分离器ll集气罩截面积为梯形，下底面积与上底面积之比为8 12:1，喉管高 500 1000mm，喉管上沿高于出水液面300 500mm，并在出水液面上方100 300mm处的喉管上开4 6个通气孔12，通气孔直径30 50mm。外循环管出 口 IO从三相分离器11喉管内伸至集气罩，外循环管出口 IO底部管头至喉管 下沿的距离为100 200mm，底部管头设成弯头，旋转角度为90° 。
溢流堰出水管13设置成弯管，出水口低于溢流堰出水管13水平段中心线 250 500mm，液封槽水位控制管14管头与溢流堰出水管13水平段中心线等 高，液封槽排渣管16位于液封槽底部。
高效厌氧氨氧化反应器由钢板构建。接种污泥投加至升流式反应室。污水 通过进水管导入反应室底部，经过旋流布水器均匀分布，污泥与废水充分接触， 高活性的厌氧氨氧化污泥或附着生长在填料表面，或阻截于填料内，所产生的 气体(N2)上逸，由三相分离器收集后通过通气孔和液封槽排出反应器，随气 体带上的污泥经过过流锥形挡板的阻挡作用，大部分被截留在升流式反应室 内，少量流入至污泥沉淀室，沉淀分离后，依靠污泥重力由污泥回流缝返回至 升流式反应室。反应器出水经过污泥沉淀室溢流至液封槽内，由液封槽水位控 制管出水。部分出水通过外循环管回流至反应器底部，用于强化传质与基质降 解。剩余活性污泥由排泥管排出反应器外。
权利要求1.一种高效厌氧氨氧化反应器，其特征在于它具有反应器本体、支脚(1)，反应器本体从上到下依次设有污泥沉淀室(8)、渐扩室(6)、升流式反应室(3)，反应器本体底部内侧设有旋流布水器(18)，反应器本体底部外侧设有进水管(19)、排泥管(20)、外循环管进口(21)组成的四通管，升流式反应室(3)上、下设有十字形网格(5)，上、下十字形网格(5)之间设有填料(4)，渐扩室(6)上部设有过流锥形挡板(7)，污泥沉淀室(8)内设有三相分离器(11)，污泥沉淀室(8)上部侧壁设有溢流堰(9)、溢流堰出水管(13)、液封槽(15)，液封槽(15)内设有液封水位控制管(14)，液封槽(15)底部设有液封槽排渣管(16)，反应器本体顶部设有外循环管出口(10)，三相分离器(11)由集气罩与喉管构成，喉管上开通气孔(12)，反应器本体侧壁设有多个取样口(17)。
2. 根据权利要求1所述的一种高效厌氧氨氧化反应器，其特征在于所述 的反应器本体高径比H/D为2.5 4.0，升流式反应室(3)横截面积S,与污泥沉 淀室(8)横截面积S2之比为1:2.0-3.0，升流式反应室(3)横截面积Si与三相分离 器(11)下端集气罩最大横截面积S3之比为1丄2 2.0，升流式反应室(3)横截面 积Si与三相分离器(ll)上端喉管横截面积S4之比为1:0.12 0.16。
3. 根据权利要求1所述的一种高效厌氧氨氧化反应器，其特征在于所述 的旋流布水器(18)呈伞形，由6 12片旋转式梯形板组合而成，旋流布水器(18) 母线与水平面夹角a为15 30°，相邻旋转式梯形板之间的投影重合Y为10 50mm，相邻旋转式梯形板之间的缝隙宽度a为5 20mm,旋转式梯形板上端 固定在直径为100 500mm的圆形平台上，旋转式梯形板下端固定在反应器内 周平台上。
4. 根据权利要求1所述的一种高效厌氧氨氧化反应器，其特征在于所述 的十字形网格(5)相距1000 2000mm，网格尺寸为100 200mm X 100 200mm，十字形网格(5)之间设置的填料(4)为串状填料。
5. 根据权利要求1所述的一种高效厌氧氨氧化反应器，其特征在于所述 的十字形网格(5)上下两个为一组，在升流式反应室(3)内设有一组或数组十字 形网格。
6. 根据权利要求1所述的一种高效厌氧氨氧化反应器，其特征在于所述的 过流锥形挡板(7)设置于渐扩室(6)内壁，位于三相分离器下部，其截面为一直角 三角形，直角边长为50 200mm，三相分离器(11)下沿至过流锥形挡板(7) 之间的污泥回流缝截面积S5与污泥沉淀室(8)截面积S2之比为1:2.5 4。
7. 根据权利要求1所述的一种高效厌氧氨氧化反应器，其特征在于所述的三相分离器(11)集气罩截面积为梯形，下底面积与上底面积之比为8 12:1， 喉管高500 1000mm，喉管上沿高于出水液面300 500mm，并在出水液面上 方100 300mm处的喉管上开4 6个通气孔(12)，通气孔直径30 50mm。
8. 根据权利要求1所述的一种高效厌氧氨氧化反应器，其特征在于所述的 外循环管出口 ( 10)从三相分离器(11)喉管内伸至集气罩，外循环管出口 ( 10) 底部管头至喉管下沿的距离为100 200mm，底部管头设成弯头，旋转角度为 90° 。
9. 根据权利要求1所述的一种高效厌氧氨氧化反应器，其特征在于所述的 溢流堰出水管(13)设置成弯管，出水口低于溢流堰出水管(13)水平段中心 线250 500mm，液封槽水位控制管(14)管头与溢流堰出水管(13)水平段 中心线等高，液封槽排渣管(16)位于液封槽底部。
专利摘要本实用新型公开了一种高效厌氧氨氧化反应器。它具有反应器本体、支脚，反应器本体从上到下依次设有污泥沉淀室、渐扩室、升流式反应室，反应器本体底部内侧设有旋流布水器，反应器本体底部外侧设有进水管、排泥管、外循环管进口组成的四通管，升流式反应室内设有填料，渐扩室上部设有过流锥形挡板，污泥沉淀室内设有三相分离器，污泥沉淀室上部侧壁设有溢流堰、溢流堰出水管、液封槽、液封水位控制管、液封槽排渣管。本实用新型能够高效持留厌氧氨氧化菌体，厌氧氨氧化反应潜力大，抗冲击能力强；能够强化传质过程与基质转化，并缓解基质抑制；能够提高反应器有效容积，保证反应效能；能够有效阻止空气向反应器内泄漏，保证反应器处于厌氧状态。
文档编号C02F3/28GK201058827SQ20072011025
公开日2008年5月14日 申请日期2007年6月5日 优先权日2007年6月5日
发明者丁革胜, 周尚兴, 唐崇俭, 平 郑, 陈小光, 陈建伟 申请人:浙江大学