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      一體化折流式自養(yǎng)型生物脫氮反應(yīng)器的制造方法

      文檔序號:4877476閱讀:276來源:國知局
      一體化折流式自養(yǎng)型生物脫氮反應(yīng)器的制造方法
      【專利摘要】本實用新型公開了一種一體化折流式自養(yǎng)型生物脫氮反應(yīng)器,包括反應(yīng)器本體,所述的反應(yīng)器本體設(shè)置有第一折流板,所述的第一折流板將所述的反應(yīng)器本體分隔成短程硝化單元和厭氧氨氧化單元,所述的第一折流板的上端與反應(yīng)器本體的頂部連接,下端與反應(yīng)器本體的底部留有間隙;所述的厭氧氨氧化單元從左到右分為生物膜一區(qū)、生物膜二區(qū)、顆粒污泥區(qū)、第二沉淀區(qū)及第二出水區(qū);所述的生物膜二區(qū)與顆粒污泥區(qū)之間設(shè)置有第二折流板,所述的顆粒污泥區(qū)與第二沉淀區(qū)之間設(shè)置有第三折流板。本實用新型在單一反應(yīng)器內(nèi)實現(xiàn)了短程硝化工藝和厭氧氨氧化工藝的耦合,多級折流板的設(shè)置延長了廢水流經(jīng)路徑,提高了有效反應(yīng)時間,強化了生物持留能力。
      【專利說明】一體化折流式自養(yǎng)型生物脫氮反應(yīng)器
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本實用新型涉及一種一體化折流式自養(yǎng)型生物脫氮反應(yīng)器。
      【背景技術(shù)】
      [0002]隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活水平的提高,各種類型的廢水排放量急劇增力口,而排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格,這對廢水處理技術(shù)提出了更高的要求。目前,垃圾滲濾液、污泥消化上清液等高氨氮廢水的排放量日益加大,而以微生物技術(shù)為核心的生物處理技術(shù)在氨氮廢水處理中占有不可替代的地位。其中,新型脫氮工藝厭氧氨氧化因其高效低耗,日益成為最受歡迎的廢水脫氮工藝之一。
      [0003]眾所周知,厭氧氨氧化反應(yīng)所需進水基質(zhì)濃度比為1: 1.32的氨氮與亞硝氮,故在厭氧氨氧化反應(yīng)工藝前需由短程硝化為其提供適合濃度比的進水。廢水處理工作者常將短程硝化及厭氧氨氧化反應(yīng)分置于兩個不同的反應(yīng)器中。但分建式反應(yīng)器具有占地面積大、基建費用高等弊端。因此,占地面積小、基建費用低的一體化反應(yīng)器正逐步受到青睞。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0004]為了克服現(xiàn)有分建式反應(yīng)器存在的占地面積大、基建費用高等缺點,本實用新型提供一種占地面積小、基建費用低的一體化折流式自養(yǎng)型生物脫氮反應(yīng)器。
      [0005]本發(fā)明提出一種一體化折流式自養(yǎng)型生物脫氮反應(yīng)器。首先,在單一反應(yīng)器中實現(xiàn)短程硝化及厭氧氨氧化反應(yīng)的一體化;其次,多級折流板的設(shè)置在一定程度上提高反應(yīng)器的耐沖擊負荷能力、系統(tǒng)自身的穩(wěn)定性及系統(tǒng)內(nèi)的污泥滯留能力,有助于緩解瞬時水量沖擊的負面影響,同時,顆粒污泥區(qū)的設(shè)置及內(nèi)部添加的厭氧氨氧化顆粒污泥,使得上述一體化反應(yīng)器既兼顧折流板生物膜反應(yīng)器的優(yōu)勢又兼具升流式顆粒污泥床反應(yīng)器的部分優(yōu)勢。因此,本發(fā)明在單一反應(yīng)器中通過兩種不同的反應(yīng)(短程硝化及厭氧氨氧化)、兩種反應(yīng)器(折流板生物膜反應(yīng)器和升流式顆粒污泥床反應(yīng)器)的結(jié)合,共同完成高效、經(jīng)濟、穩(wěn)定的自養(yǎng)脫氮過程,同時又突出一體化反應(yīng)器占地面積及基建成本均小的優(yōu)勢。
      [0006]本實用新型采用的技術(shù)方案是:
      [0007]—體化折流式自養(yǎng)型生物脫氮反應(yīng)器,包括反應(yīng)器本體、底座及支架,所述的反應(yīng)器本體和支架均固設(shè)在所述的底座上,其特征在于:所述的反應(yīng)器本體設(shè)置有第一折流板,所述的第一折流板將所述的反應(yīng)器本體分隔成短程硝化單元和厭氧氨氧化單元,所述的第一折流板的上端與反應(yīng)器本體的頂部連接,下端與反應(yīng)器本體的底部留有間隙;
      [0008]所述的短程硝化單元自上而下分為進水區(qū)、反應(yīng)區(qū)、第一出水區(qū)及第一沉淀區(qū),所述的進水區(qū)上方設(shè)有與進水管連接的進水口 ;所述的反應(yīng)區(qū)底端設(shè)有曝氣頭,所述的曝氣頭與穿過中空曝氣導(dǎo)引管的曝氣管相連,所述的中空曝氣導(dǎo)引管貫穿所述的短程硝化單元的進水區(qū)及反應(yīng)區(qū),并所述的中空曝氣導(dǎo)引管通過緊固件固定于所述的支架上;所述的短程硝化單元的第一出水區(qū)與所述的厭氧氨氧化單元連通;
      [0009]所述的厭氧氨氧化單元從左到右分為生物膜一區(qū)、生物膜二區(qū)、顆粒污泥區(qū)、第二沉淀區(qū)及第二出水區(qū);所述的生物膜二區(qū)與顆粒污泥區(qū)之間設(shè)置有第二折流板,所述的顆粒污泥區(qū)與第二沉淀區(qū)之間設(shè)置有第三折流板;所述的第二折流板上端與反應(yīng)器本體的頂部留有空隙,下端與反應(yīng)器本體的底部連接;所述的第三折流板的上端與反應(yīng)器本體的頂部連接,下端與反應(yīng)器本體的底部留有間隙;所述的生物膜一區(qū)內(nèi)設(shè)置活性碳纖維載體,所述的生物膜二區(qū)內(nèi)設(shè)置彈性立體填料,所述的顆粒污泥區(qū)內(nèi)設(shè)置有厭氧氨氧化顆粒污泥;所述的第二出水區(qū)通過設(shè)置于反應(yīng)器頂端的溢流堰與出水口及出水管相連;所述的第二沉淀區(qū)右側(cè)的反應(yīng)器本體上設(shè)有帶閥門的排泥口。
      [0010]進一步,所述的厭氧氨氧化單元右側(cè)的反應(yīng)器本體頂部設(shè)置有排氣口,所述的厭氧氨氧化單元左側(cè)以及所述的短程硝化單元反應(yīng)器本體頂部分別設(shè)置有載體添加口。
      [0011]進一步,所述的反應(yīng)器本體呈長方體形,反應(yīng)器本體的高、長、寬比為:1:1.5?2:0.8?1,且所述的短程硝化單元和厭氧氨氧化單元的體積比為:1:2?3。
      [0012]進一步,所述的短程硝化單元呈長方體形,高與長之比為2?5:1,所述的進水區(qū)與反應(yīng)區(qū)之間以進水液面為界,所述的反應(yīng)區(qū)與第一出水區(qū)之間以曝氣頭為界。
      [0013]進一步,所述的第一、第二及第三折流板的寬度與反應(yīng)器本體的寬度之比為:0.3?0.6:1,所述的第一、第二及第三折流板的長度與反應(yīng)器本體的長度之比為:0.6?0.8:1
      [0014]進一步,所述的進水口上方距反應(yīng)器本體頂部的距離L1與反應(yīng)器本體的長度之比為:1:8?10,進水口內(nèi)徑Cl1與反應(yīng)器本體的長度之比為:1:10?20。
      [0015]進一步,所述的生物膜一區(qū)與生物膜二區(qū)所占體積之和與顆粒污泥區(qū)所占體積之比為1:0.6?0.8 ;所述的顆粒污泥區(qū)所占體積與第二沉淀區(qū)、第二出水區(qū)所占體積之和之比為:1:0.6 ?0.8。
      [0016]本實用新型的有益效果體現(xiàn)在:
      [0017]I)在單一反應(yīng)器內(nèi)實現(xiàn)了短程硝化工藝和厭氧氨氧化工藝的耦合,占地面積小;
      [0018]2)進行厭氧氨氧化反應(yīng)的微生物同時以生物膜和顆粒污泥的形態(tài)存在,菌群結(jié)構(gòu)豐富,反應(yīng)潛力大,運行穩(wěn)定,泥水分離效果好;
      [0019]3)多級折流板的設(shè)置延長了廢水流經(jīng)路徑,提高了有效反應(yīng)時間,強化了生物持?倉泛力;
      [0020]4)反應(yīng)器整體流態(tài)接近于平推流,傳質(zhì)推動力大,反應(yīng)速率快。
      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0021]圖1是本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
      【具體實施方式】
      [0022]參照圖1,一體化折流式自養(yǎng)型生物脫氮反應(yīng)器,包括反應(yīng)器本體1、底座2及支架3,所述的反應(yīng)器本體I和支架3均固設(shè)在所述的底座2上,所述的反應(yīng)器本體I設(shè)置有第一折流板16,所述的第一折流板16將所述的反應(yīng)器本體I分隔成短程硝化單元4和厭氧氨氧化單元5,所述的第一折流板16的上端與反應(yīng)器本體I的頂部連接,下端與反應(yīng)器本體I的底部留有間隙;
      [0023]所述的短程硝化單元4自上而下分為進水區(qū)6、反應(yīng)區(qū)7、第一出水區(qū)8及第一沉淀區(qū)9,所述的進水區(qū)6上方設(shè)有與進水管11連接的進水口 10 ;所述的反應(yīng)區(qū)7底端設(shè)有曝氣頭12,所述的曝氣頭12與穿過中空曝氣導(dǎo)引管14的曝氣管13相連,所述的中空曝氣導(dǎo)引管14貫穿所述的短程硝化單元4的進水區(qū)6及反應(yīng)區(qū)7,并所述的中空曝氣導(dǎo)引管14通過緊固件15固定于所述的支架3上;所述的短程硝化單元4的第一出水區(qū)8與所述的厭氧氨氧化單元5連通;
      [0024]所述的厭氧氨氧化單元5從左到右分為生物膜一區(qū)17、生物膜二區(qū)18、顆粒污泥區(qū)19、第二沉淀區(qū)20及第二出水區(qū)21 ;所述的生物膜二區(qū)18與顆粒污泥區(qū)19之間設(shè)置有第二折流板,所述的顆粒污泥區(qū)19與第二沉淀區(qū)20之間設(shè)置有第三折流板;所述的第二折流板上端與反應(yīng)器本體I的頂部留有空隙,下端與反應(yīng)器本體I的底部連接;所述的第三折流板的上端與反應(yīng)器本體I的頂部連接,下端與反應(yīng)器本體I的底部留有間隙;所述的生物膜一區(qū)17內(nèi)設(shè)置活性碳纖維載體,所述的生物膜二區(qū)18內(nèi)設(shè)置彈性立體填料28,所述的顆粒污泥區(qū)19內(nèi)設(shè)置有厭氧氨氧化顆粒污泥;所述的第二出水區(qū)21通過設(shè)置于反應(yīng)器頂端的溢流堰與出水口 22及出水管23相連;所述的第二沉淀區(qū)20右側(cè)的反應(yīng)器本體I上設(shè)有帶閥門25的排泥口 24。
      [0025]進一步,所述的厭氧氨氧化單元5右側(cè)的反應(yīng)器本體I頂部設(shè)置有排氣口 26,所述的厭氧氨氧化單元5左側(cè)以及所述的短程硝化單元4的反應(yīng)器本體I頂部分別設(shè)置有載體添加口 27。
      [0026]進一步,所述的反應(yīng)器本體I呈長方體形,反應(yīng)器本體的高、長、寬比為:1:1.5?2:0.8?1,且所述的短程硝化單元4和厭氧氨氧化單元5的體積比為:1:2?3。
      [0027]進一步,所述的短程硝化單元4呈長方體形,高與長之比為2?5:1,所述的進水區(qū)6與反應(yīng)區(qū)7之間以進水液面為界,所述的反應(yīng)區(qū)7與第一出水區(qū)8之間以曝氣頭12為界。
      [0028]進一步,所述的第一、第二及第三折流板的寬度與反應(yīng)器本體I的寬度之比為:
      0.3?0.6:1,所述的第一、第二及第三折流板的長度與反應(yīng)器本體I的長度之比為:0.6?
      0.8:1
      [0029]進一步,所述的進水口 10上方距反應(yīng)器本體I頂部的距離LI與反應(yīng)器本體I的長度之比為:1:8?10,進水口 10內(nèi)徑dl與反應(yīng)器本體的長度之比為:1:10?20。
      [0030]進一步,所述的生物膜一區(qū)17與生物膜二區(qū)18所占體積之和與顆粒污泥區(qū)19所占體積之比為1:0.6?0.8 ;所述的顆粒污泥區(qū)19所占體積與第二沉淀區(qū)20、第二出水區(qū)21所占體積之和之比為:1:0.6?0.8。
      [0031]本實用新型反應(yīng)器本體可由有機玻璃或鋼板構(gòu)建。經(jīng)掛膜的輕質(zhì)載體從反應(yīng)器本體頂部直接投加在短程硝化單元的反應(yīng)區(qū)。廢水由進水口進入后立刻與反應(yīng)區(qū)內(nèi)的生物載體和空氣充分混合、反應(yīng),完成短程硝化反應(yīng)。廢水經(jīng)過短程硝化單元后進入?yún)捬醢毖趸瘑卧?,通過生物膜一區(qū)、生物膜二區(qū)和顆粒污泥區(qū)內(nèi)的厭氧氨氧化菌的代謝作用實現(xiàn)多級自養(yǎng)脫氮,被帶入沉淀區(qū)的顆粒污泥得到有效分離,并依靠重力沉降返回反應(yīng)區(qū)。出水經(jīng)沉淀區(qū)溢流堰排出。
      [0032]本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉,本實用新型的保護范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實施例所陳述的具體形式,本實用新型的保護范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
      【權(quán)利要求】
      1.一體化折流式自養(yǎng)型生物脫氮反應(yīng)器,包括反應(yīng)器本體、底座及支架,所述的反應(yīng)器本體和支架均固設(shè)在所述的底座上,其特征在于:所述的反應(yīng)器本體設(shè)置有第一折流板,所述的第一折流板將所述的反應(yīng)器本體分隔成短程硝化單元和厭氧氨氧化單元,所述的第一折流板的上端與反應(yīng)器本體的頂部連接,下端與反應(yīng)器本體的底部留有間隙; 所述的短程硝化單元自上而下分為進水區(qū)、反應(yīng)區(qū)、第一出水區(qū)及第一沉淀區(qū),所述的進水區(qū)上方設(shè)有與進水管連接的進水口 ;所述的反應(yīng)區(qū)底端設(shè)有曝氣頭,所述的曝氣頭與穿過中空曝氣導(dǎo)引管的曝氣管相連,所述的中空曝氣導(dǎo)引管貫穿所述的短程硝化單元的進水區(qū)及反應(yīng)區(qū),并所述的中空曝氣導(dǎo)引管通過緊固件固定于所述的支架上;所述的短程硝化單元的第一出水區(qū)與所述的厭氧氨氧化單元連通; 所述的厭氧氨氧化單元從左到右分為生物膜一區(qū)、生物膜二區(qū)、顆粒污泥區(qū)、第二沉淀區(qū)及第二出水區(qū);所述的生物膜二區(qū)與顆粒污泥區(qū)之間設(shè)置有第二折流板,所述的顆粒污泥區(qū)與第二沉淀區(qū)之間設(shè)置有第三折流板;所述的第二折流板上端與反應(yīng)器本體的頂部留有空隙,下端與反應(yīng)器本體的底部連接;所述的第三折流板的上端與反應(yīng)器本體的頂部連接,下端與反應(yīng)器本體的底部留有間隙;所述的生物膜一區(qū)內(nèi)設(shè)置活性碳纖維載體,所述的生物膜二區(qū)內(nèi)設(shè)置彈性立體填料,所述的顆粒污泥區(qū)內(nèi)設(shè)置有厭氧氨氧化顆粒污泥;所述的第二出水區(qū)通過設(shè)置于反應(yīng)器頂端的溢流堰出水口與出水管相連所述的第二出水區(qū)通過設(shè)置于反應(yīng)器右端頂端的溢流堰與出水口及出水管相連;所述的第二沉淀區(qū)右側(cè)的反應(yīng)器本體上設(shè)有帶閥門的排泥口。
      2.如權(quán)利要求1所述的一體化折流式自養(yǎng)型生物脫氮反應(yīng)器,其特征在于:所述的厭氧氨氧化單元右側(cè)的反應(yīng)器本體頂部設(shè)置有排氣口,所述的厭氧氨氧化單元左側(cè)以及所述的短程硝化單元反應(yīng)器本體頂部分別設(shè)置有載體添加口。
      3.如權(quán)利要求2所述的一體化折流式自養(yǎng)型生物脫氮反應(yīng)器,其特征在于:所述的反應(yīng)器本體呈長方體形,反應(yīng)器本體的高、長、寬比為:1:1.5?2:0.8?1,且所述的短程硝化單元和厭氧氨氧化單元的體積比為:1:2?3。
      4.如權(quán)利要求3所述的一體化折流式自養(yǎng)型生物脫氮反應(yīng)器,其特征在于:所述的短程硝化單元呈長方體形,高與長之比為2?5:1,所述的進水區(qū)與反應(yīng)區(qū)之間以進水液面為界,所述的反應(yīng)區(qū)與第一出水區(qū)之間以曝氣頭為界。
      5.如權(quán)利要求4所述的一體化折流式自養(yǎng)型生物脫氮反應(yīng)器,其特征在于:所述的第一、第二及第三折流板的寬度與反應(yīng)器本體的寬度之比為:0.3?0.6:1,所述的第一、第二及第三折流板的長度與反應(yīng)器本體的長度之比為:0.6?0.8:1。
      6.如權(quán)利要求5所述的一體化折流式自養(yǎng)型生物脫氮反應(yīng)器,其特征在于:所述的進水口上方距反應(yīng)器本體頂部的距離L1與反應(yīng)器本體的長度之比為:1:8?10,進水口內(nèi)徑Cl1與反應(yīng)器本體的長度之比為:1:10?20。
      7.如權(quán)利要求6所述的一體化折流式自養(yǎng)型生物脫氮反應(yīng)器,其特征在于:所述的生物膜一區(qū)與生物膜二區(qū)所占體積之和與顆粒污泥區(qū)所占體積之比為1:0.6?0.8 ;所述的顆粒污泥區(qū)所占體積與第二沉淀區(qū)、第二出水區(qū)所占體積之和之比為:1:0.6?0.8。
      【文檔編號】C02F3/34GK203530011SQ201320570032
      【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
      【發(fā)明者】金仁村, 張倩倩, 劉甲紅, 張正哲 申請人:杭州師范大學(xué)
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