集成化自流式生物脫氮除硫反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種集成化自流式生物脫氮除硫反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)快速發(fā)展及經(jīng)濟(jì)水平的顯著提高，排放的廢水趨向多樣化，為了滿足生態(tài)、經(jīng)濟(jì)等可持續(xù)性發(fā)展，必須對現(xiàn)代廢水處理技術(shù)提出更高的要求。含硫廢水中的硫化物有毒性、腐蝕性并伴隨惡臭，含氨氮廢水會消耗水體中的溶解氧，引起水體富營養(yǎng)化，兩者都對環(huán)境造成巨大的危害。日益嚴(yán)格的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)給高氨氮、高含硫廢水的處理帶來巨大的挑戰(zhàn)。
[0003]短程硝化/厭氧氨氧化/硫自養(yǎng)反硝化工藝是一種高度集成化的自養(yǎng)生物脫氮除硫工藝，該工藝所涉及的菌種均為自養(yǎng)型微生物，不需要外加有機(jī)碳源。當(dāng)前的工藝設(shè)計中，一般僅使短程硝化工藝與厭氧氨氧化工藝相結(jié)合，實現(xiàn)高氨氮廢水的生物處理，處理效果顯著但處理基質(zhì)有限，高含硫廢水仍需額外工藝處理，會導(dǎo)致占地面積增大、基建費用增高。若將以上工藝集成在同一裝置中進(jìn)行，可減小占地面積、降低基建費用，同時廢水中的污染物將被全部轉(zhuǎn)化，也使廢水中硫化物生成單質(zhì)硫，實現(xiàn)廢物資源化。因此，開發(fā)集成化自流式生物脫氮除硫反應(yīng)器，具有重要的現(xiàn)實意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有工藝設(shè)備占地面積達(dá)、成本高、耗能大的問題，本實用新型提供了一種占地面積小，基質(zhì)全部轉(zhuǎn)化，能耗小的集成化自流式生物脫氮除硫反應(yīng)器。
[0005]本實用新型所述的集成化自流式生物脫氮除硫反應(yīng)器，包括反應(yīng)器本體、底座、裝在底座上的支架、進(jìn)水管路和出水管路，所述的反應(yīng)器本體安裝在所述的底座上，所述的進(jìn)水管路和所述的出水管路分別安裝在所述的支架上，并且所述的反應(yīng)器本體通過進(jìn)水管路與外界水源連通，其特征在于:所述的反應(yīng)器本體內(nèi)腔通過豎隔板分隔成第一腔和第二腔，所述的第一腔從上到下依次分成一次進(jìn)水區(qū)、用于填充輕質(zhì)生物載體的短程硝化單元、用于填充懸浮填料的厭氧氨氧化單元以及二次進(jìn)水混合區(qū)，所述的一次進(jìn)水區(qū)上方設(shè)有與進(jìn)水管路連通的錐形布水器;所述的厭氧氨氧化單元設(shè)有第一排泥口，所述的二次進(jìn)水混合區(qū)與進(jìn)水管路連通;所述的第二腔從下到上依次分成硫單質(zhì)回收區(qū)、用于填裝顆粒污泥的厭氧氨氧化耦合硫自養(yǎng)反硝化單元、出水區(qū)和集氣區(qū)，所述的二次進(jìn)水混合區(qū)與所述的硫單質(zhì)回收區(qū)之間的豎隔板為穿孔板;所述的硫單質(zhì)回收區(qū)配有帶控制閥門的第二排泥口，所述的出水區(qū)外部配有出水槽，并且所述的出水槽出水口與所述的出水管路連通;所述的集氣區(qū)頂部配有帶排氣口的活動蓋板;所述的活動蓋板與所述的出水區(qū)溢流堰之間的間隙作為液體流出口流入出水槽內(nèi)。
[0006]進(jìn)一步，所述的一次進(jìn)水區(qū)的上部配有曝氣裝置，所述的曝氣裝置包括曝氣管、中空曝氣導(dǎo)引管和曝氣頭，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，其中所述的中空曝氣引導(dǎo)管一端與曝氣管連通，另一端裝有曝氣頭。
[0007]進(jìn)一步，所述的進(jìn)水管路包括進(jìn)水總管、第一進(jìn)水管和第二進(jìn)水管，所述的進(jìn)水總管一端與外部水源連通，另一端通過三通分別與第一進(jìn)水管的進(jìn)水端、第二進(jìn)水管的進(jìn)水端連通，其中第一進(jìn)水管的出水端裝有錐形布水器，第二進(jìn)水管的出水端與二次進(jìn)水混合區(qū)連通。
[0008]進(jìn)一步，所述的厭氧氨氧化單元底部左側(cè)設(shè)置有帶控制閥門的第一排泥口；所述的二次進(jìn)水混合區(qū)上部左側(cè)設(shè)置有第二進(jìn)水管;所述的硫單質(zhì)回收區(qū)底部右側(cè)設(shè)置有帶控制閥門的第二排泥口。
[0009]進(jìn)一步，所述的反應(yīng)器本體呈長方體，反應(yīng)器本體的高、長、寬比為3.3?4.3:3?3.9:1，且所述的一次進(jìn)水區(qū)、短程硝化單元、厭氧氨氧化單元、二次進(jìn)水混合區(qū)、硫單質(zhì)回收區(qū)、厭氧氨氧化耦合硫自養(yǎng)反硝化單元、出水區(qū)、集氣區(qū)的體積比為0.07?0.1:1:2:3?4:0.05?0.08:6?7:0.4?1:0.02?0.05。
[0010]進(jìn)一步，所述的短程硝化單元設(shè)置有中空玻璃微珠生物膜載體;所述的中空玻璃微珠生物膜載體相對于水的比重為0.1?0.3;所述的中空玻璃微珠的總投加量以短程硝化單元總體積計為100?200g/L ；所述的厭氧氨氧化單元內(nèi)有懸浮填料，所述的懸浮填料為聚亞安酯海綿載體;所述的聚亞安酯海綿載體形狀為正方體;所述的聚亞安酯海綿載體相對于水的比重為0.3?0.6;所述的聚亞安酯海綿載體的總投加量占厭氧氨氧化單元總體積的20%?40%。
[0011]進(jìn)一步，所述的短程硝化單元和厭氧氨氧化單元之間、厭氧氨氧化單元和二次進(jìn)水混合區(qū)之間都設(shè)置截留板；
[0012]進(jìn)一步，所述的截留板內(nèi)設(shè)置截留孔，孔徑為5?8mm。
[0013]進(jìn)一步，所述的豎隔板的底部為穿孔板，其中所述的穿孔板設(shè)置在所述的二次進(jìn)水混合區(qū)和所述的硫單質(zhì)回收區(qū)之間，保持二次進(jìn)水混合區(qū)與硫單質(zhì)回收區(qū)連通。
[0014]進(jìn)一步，所述的穿孔板位于反應(yīng)器本體的底部，穿孔板高度為二次進(jìn)水混合區(qū)高度的0.6?0.8倍，穿孔板內(nèi)設(shè)置截留圓孔，孔徑為2.0?2.5mm。
[0015]本實用新型所述的一種集成化自流式生物脫氮除硫反應(yīng)器，它可由有機(jī)玻璃或者鋼板制作。輕質(zhì)生物載體從反應(yīng)器本體頂部直接投加。三種反應(yīng)承上啟下，延長了處理周期，廢水中物質(zhì)經(jīng)歷周期內(nèi)多種反應(yīng)，轉(zhuǎn)化效果顯著提升。本實用新型曝氣所用的所述的曝氣管穿過中空曝氣導(dǎo)引管與曝氣頭相連，可將中空曝氣導(dǎo)引管和緊固件二者上下、左右、前后聯(lián)合調(diào)節(jié)或根據(jù)實際需要部分調(diào)節(jié)從而有效地控制曝氣頭所處的位置，并通過上下調(diào)節(jié)中空曝氣導(dǎo)引管能夠有效地控制中空玻璃微珠生物膜載體位置，從而控制短程硝化反應(yīng)。其運行方式如下:廢水由錐形布水器進(jìn)入后，在曝氣作用下，上升氣流與下降水流相互接觸，兩相高速循環(huán)流動，在反應(yīng)區(qū)產(chǎn)生強(qiáng)烈攪動作用，經(jīng)輕質(zhì)生物載體表面附著的氨氧化菌生物膜的催化，廢水中的部分氨氮生成亞硝氮;包含殘留的氨氮、亞硝氮及含硫化合物的廢水依靠重力從短程硝化單元進(jìn)入?yún)捬醢毖趸瘑卧?，?jīng)懸浮填料表面和內(nèi)部附著的厭氧氨氧化菌催化，氨氮和亞硝氮進(jìn)行厭氧氨氧化反應(yīng)，生成的廢水中包含硝氮并伴隨著未處理的含硫化合物；廢水繼續(xù)依靠重力流動，與二次進(jìn)水混合區(qū)進(jìn)水充分混合，廢水中混合著氨氮、亞硝氮、硝氮及含硫化合物，后依靠推力進(jìn)入?yún)捬醢毖趸詈狭蜃责B(yǎng)反硝化單元，在脫氮硫桿菌和厭氧氨氧化菌的協(xié)同催化作用下，氨氮、亞硝氮、硝氮和硫化物反應(yīng)最終生成硫單質(zhì)及氮氣，實現(xiàn)同步脫氮除硫。硫單質(zhì)經(jīng)第二排泥口排出后回收利用，氮氣進(jìn)入集氣區(qū)經(jīng)排氣口排出，出水經(jīng)溢流堰進(jìn)入出水槽，通過出水管路排出反應(yīng)器本體。在單一反應(yīng)器集成短程硝化、厭氧氨氧化及厭氧氨氧化耦合硫自養(yǎng)反硝化工藝，反應(yīng)器設(shè)置上下兩處進(jìn)水口向反應(yīng)器傳輸廢水(基質(zhì)為:氨氮、硫化物，氨氮與硫化物比為(5?8):1)，提升處理水量的同時又使反應(yīng)更高效;其次截留板與穿孔板的設(shè)置提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性及系統(tǒng)內(nèi)污泥滯留能力；另外，輕質(zhì)載體及填料的設(shè)置使反應(yīng)器具有較高的生物量。因此，本實用新型在單一反應(yīng)器中通過三種不同的反應(yīng)，完成了高氨氮、高含硫廢水的高效、綠色、經(jīng)濟(jì)地脫氮除硫，同時凸顯了集成化反應(yīng)器占地面積小、基建成本低等優(yōu)勢。
[0016]本實用新型的有益效果體現(xiàn)在:I)反應(yīng)器集成了短程硝化工藝、厭氧氨氧化工藝、厭氧氨氧化耦合硫自養(yǎng)反硝化工藝，可同時實現(xiàn)廢水脫氮除硫，占地面積較小。2)三種反應(yīng)承上啟下，充分利用基質(zhì)，氨氮和硫化物全部轉(zhuǎn)化為氮氣與硫單質(zhì)，實現(xiàn)了百分百轉(zhuǎn)化的同時達(dá)到了廢物回收的目的，高效徹底，真正做到了綠色環(huán)保;3)主要依靠自養(yǎng)反硝化，不需額外添加碳源，同時水流基本依靠重力，減少了動力消耗，經(jīng)濟(jì)合理。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)圖(沿反應(yīng)器本體長度方向)。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實用新型
[0019]參照附圖:
[0020]實施例1本實用新型所述的集成化自流式生物脫氮除硫反應(yīng)器，包括反應(yīng)器本體
1、底座2、裝在底座上的支架3、進(jìn)水管路和出水管路，所述的反應(yīng)器本體I安裝在所述的底座2上，所述的進(jìn)水管路和所述的出水管路分別安裝在所述的支架3上，并且所述的反應(yīng)器本體I通過進(jìn)水管路與外界水源連通，所述的反應(yīng)器本體I內(nèi)腔通過豎隔板分隔成第一腔和第二腔，所述的第一腔從上到下依次分成一次進(jìn)水區(qū)4、用于填充輕質(zhì)生物載體的短程硝化單元5、用于填充懸浮填料的厭氧氨氧化單元6以及二次進(jìn)水混合區(qū)7，所述的一次進(jìn)水區(qū)4上方設(shè)有與進(jìn)水管路連通的錐形布水器9;所述的厭氧氨氧化單元6設(shè)有第一排泥口 14，所述的二次進(jìn)水混合區(qū)7與進(jìn)水管路連通;所述的第二腔從下到上依次分成硫單質(zhì)回收區(qū)17、用于填裝顆粒污泥的厭氧氨氧化耦合硫自養(yǎng)反硝化單元18、出水區(qū)19和集氣區(qū)20，所述的二次進(jìn)水混合區(qū)7與所述的硫單質(zhì)回收區(qū)17之間的豎隔板為穿孔板22;所述的硫單質(zhì)回收區(qū)17配有帶控制閥門的第二排泥口 21，所述的出水區(qū)19外部配有出水槽24，并且所述的出水槽24出水口與所述的出水管路26連通;所述的集氣區(qū)20頂部配有帶排氣口 28的活動蓋板27;所述的活動蓋板27與所述的出水區(qū)19溢流堰23之間的間隙作為液體流出口流入出水槽24內(nèi)。
[0021]進(jìn)一步，所述的一次進(jìn)水區(qū)4的上部配有曝氣裝置，所述的曝氣裝置包括曝氣管
10、中空曝氣導(dǎo)引管11和曝氣頭12，所述的中空曝氣導(dǎo)引管11通過緊固件13固定于所述的支架3上，其中所述的中空曝氣引導(dǎo)管11 一端與曝氣管10連通，另一端裝有曝氣頭12。
[0022]進(jìn)一步，所述的進(jìn)水管路包括進(jìn)水總管、第一進(jìn)水管8和第二進(jìn)水管15，所述的進(jìn)水總管一端與外部水源連通，另一端通過三通分別與第一進(jìn)水管8的進(jìn)水端、第二進(jìn)水管15的進(jìn)水端連