一種雙流式全程自養生物脫氮固定床反應器的制造方法
【專利摘要】一種雙流式全程自養生物脫氮固定床反應器，包括反應器本體、設于反應器內部的若干隔板、連動桿和填料，反應器本體自下而上設有回流布水單元、排泥單元、內循環反應單元、三相分離單元、出水排氣單元，回流布水單元設有第一導流板、曝氣頭、錐形布水器、進水口；排泥單元在反應器本體底端右側設有排泥口；內循環反應單元包括左隔室、中隔室和右隔室；三相分離區包括第二導流板、第三導流板、集氣罩以及設置在三個隔室頂部的多個排氣口；出水單元包括出水槽、多對與外界連通的出水口。本發明的有益效果是：三個隔室微、厭氧環境和升流、降流模式可自主切換；持留菌體能力強；耐沖擊負荷能力佳；可在運行反應器的同時進行反沖洗，解決填料堵塞問題。
【專利說明】一種雙流式全程自養生物脫氮固定床反應器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種雙流式全程自養生物脫氮固定床反應器。
【背景技術】
[0002]近年來含氨廢水過量排放，造成了水體富營養化等一系列生態環境問題。含氨廢水的高效低耗處理一直是污水處理領域的難題。
[0003]短程硝化-厭氧氨氧化工藝因其無需外加有機碳源、脫氮負荷高、運行費用低等優點成為目前最經濟的新型生物脫氮工藝之一。短程硝化-厭氧氨氧化組合工藝可分為一體式和分體式兩種，一體式全程自養脫氮工藝的單位體積脫氮率高，基建成本低，結構緊湊，裝置運行和控制簡單，并且能有效避免由于亞硝酸鹽累積造成的抑制。但是存在以下幾個突出的問題:(1)以往的全程自養脫氮反應器多采用序批式反應器，反應器啟動時間長，菌體流失嚴重；(2)固定床反應器能有效持留菌體，但升流式固定床反應器底部的生物固體濃度遠遠高于頂部，易出現堵塞和水流短路現象，影響運行性能，而降流式固定床雖不易發生堵塞，但處理效能低；(3)通常固定床反應器在反沖洗時需要停止運行，既耗時又費倉泛。
【發明內容】
[0004]為克服現有技術存在反應器啟動時間長造成菌體流失嚴重、易出現堵塞和水流短路現象從而影響運行性能、清洗耗時費能的問題，本發明提出了一種傳質性能好，耐負荷沖擊能力強。能在有效解決填料堵塞問題的同時，維持高效脫氮性能的雙流式全程自養生物脫氮固定床反應器。
[0005]本發明所述的一種雙流式全程自養生物脫氮固定床反應器，其特征在于:包括反應器本體、設于反應器內部的若干隔板、連動桿和填料，所述的反應器本體自下而上設有回流布水單元、排泥單元、內循環反應單元、三相分離單元、出水排氣單元，所述的回流布水單元設有第一導流板、曝氣頭、錐形布水器、與外界連通的進水口 ；所述的排泥單元在反應器本體底端右側設有與外界連通的排泥口 ；所述的內循環反應單元通過第一豎直隔板、第二豎隔板分為從左到右依次排列且上下連通的左隔室、中隔室和右隔室，且三個隔室中部均填充軟性填料，中隔室中間設有連動桿，所述的第一豎隔板與第二豎隔板底端分別連有第一導流板、上端分別連有第二導流板；所述的三相分離區設有第二導流板、第三導流板、集氣罩、多個設置在三個隔室頂部的排氣口，每個隔室對應一個排氣口 ；所述的出水單元包括出水槽、多對與外界連通的出水口，每個出水槽處配有一個相應的溢流堰；每對出水口對應一塊第三豎直隔板，且每對出水口分布在第三豎直隔板兩側。
[0006]所述的反應器本體呈長方體狀，長:高:寬比例為1:2~5:1，所述的左隔室、中隔室、右隔室的體積比例為1:2:1。
[0007]所述的第一豎直隔板和第二豎直隔板對稱分布，并且所述的第一豎直隔板或者第二豎直隔板的長度與反應器本體高度比例為1:3。[0008]所述的第一導流板、第二導流板和第一豎直隔板之間分別通過第一轉軸、第二轉軸連接，第三導流板和第三豎直隔板之間通過第三轉軸連接，且第一導流板與第一豎直隔板之間的夾角、第二導流板與第一豎直隔板之間的夾角、第三導流板與第三豎直隔板之間的夾角均為α，其中夾角α均為135°。
[0009]所述的連動桿包括主連動桿、第一側連動桿、第二側連動桿、第三側連動桿，所述的第一側連動桿、第二側連動桿、第三側連動桿分別通過相應的第一鉸鏈、第二鉸鏈、第三鉸鏈連接，三個鉸鏈分別位于主連動桿的底端、中點和上1/4處，主連動桿與第一豎直隔板的長度比為11:20，主連動桿頂端經過密封圈穿出集氣罩；第一側連動桿、第二側連動桿、第三側連動桿分別通過第四鉸鏈、第五鉸鏈、第六鉸鏈與第一導流板、第二導流板和第三導流板鉸接，且第四鉸鏈、第五鉸鏈、第六鉸鏈分別位于第一導流板、第二導流板和第三導流板的中點處；第一導流板、第二導流板和第三導流板的長度相同，且等于第一豎直隔板上端與第三豎直隔板下端垂直距離的1/2。
[0010]所述的軟性填料采用軟性尼龍、半軟性聚乙烯或聚丙烯填料、彈性聚苯乙烯填料及它們的組合填料。
[0011]所述的反應器頂部設有四個出水口，每兩個出水口對應一塊第三豎直隔板，并且每對出水口分布在第三豎直隔板兩側，其中一個設置在隔室內、另一個設置在反應器本體外；當中隔室處于微氧環境時，關閉設置在反應器本體外的出水口，打開設置在隔室內的出水口 ；當中隔室處于厭氧環境時，打開設置在反應器本體外的出水口，關閉設置在隔室內的出水口。
[0012]所述的反應器按方式(一)運行時，所述的主連動桿露出集氣罩的長度為主連動桿桿長的1/50。
[0013]所述的反應器按方式(二)運行時，所述的主連動桿露出集氣罩的長度為主連動桿桿長的1/5。
[0014]本發明專利的優點主要體現在:①采用新型連動桿設計，三個隔室可實現微氧、厭氧環境和升流、降流模式的自主切換；②內置軟性填料，高效持留菌體，維持反應器內部較高的污泥濃度；③內循環回流系統，耐沖擊負荷能力佳；④通過連動桿的移動，實現內循環反應單元功能的切換，可在運行反應器的同時進行反沖洗，有效解決填料堵塞問題；⑤和分體式短程硝化-厭氧氨氧化反應器相比，本裝置結構緊湊、占地面積小、節能經濟，能有效克服亞硝酸鹽積累對厭氧氨氧化菌的抑制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明結構原理示意圖(反應器按方式(一)運行，箭頭代表液體流動方向)。
[0016]圖2是本發明結構原理示意圖(反應器按方式(一)運行，箭頭代表液體流動方向)。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖進一步說明本發明
[0018]參照附圖:[0019]本發明所述的一種雙流式全程自養生物脫氮固定床反應器，包括反應器本體、設于反應器內部的若干隔板、連動桿和填料，所述的反應器本體自下而上設有回流布水單元、排泥單元、內循環反應單元、三相分離單元、出水排氣單元，所述的回流布水單元設有第一導流板4、曝氣頭2、錐形布水器1、與外界連通的進水口 38 ;所述的排泥單元在反應器本體底端右側設有與外界連通的排泥口 37 ;所述的內循環反應單元通過第一豎直隔板10、第二豎隔板36分為從左到右依次排列且上下連通的左隔室8、中隔室33和右隔室35，且三個隔室中部均填充軟性填料，中隔室35中間設有連動桿,所述的第一豎隔板10與第二豎隔板36底端分別連有第一導流板4、上端分別連有第二導流板15 ;所述的三相分離區設有第二導流板15、第三導流板18、集氣罩29、多個設置在三個隔室頂部的排氣口，每個隔室對應一個排氣口 23、24 ;所述的出水單元包括出水槽30、多對與外界連通的出水口 20、21、26、27，每個出水槽30處配有一個相應的溢流堰25、28 ;每對出水口對應一塊第三豎直隔板31，且每對出水口分布在第三豎直隔板31兩側。
[0020]所述的反應器本體呈長方體狀，長:高:寬比例為1:2~5:1，所述的左隔室8、中隔室33、右隔室35的體積比例為1:2:1。
[0021]所述的第一豎直隔板10和第二豎直隔板36對稱分布，并且所述的第一豎直隔板10或者第二豎直隔板36的長度與反應器本體高度比例為1:3。
[0022]所述的第一導流板4、第二導流板15和第一豎直隔板10之間分別通過第一轉軸
7、第二轉軸13連接，第三 導流板18和第三豎直隔板31之間通過第三轉軸19連接，且第一導流板4與第一豎直隔板10之間的夾角、第二導流板15與第一豎直隔板10之間的夾角、第三導流板18與第三豎直隔板31之間的夾角均為α，其中夾角α均為135°。
[0023]所述的連動桿包括主連動桿34、第一側連動桿6、第二側連動桿12、第三側連動桿16，所述的第一側連動桿6、第二側連動桿12、第三側連動桿16分別通過相應的第一鉸鏈3、第二鉸鏈11、第三鉸鏈32連接，三個鉸鏈分別位于主連動桿34的底端、中點和上1/4處，主連動桿34與第一豎直隔板4的長度比為11:20，主連動桿34頂端經過密封圈22穿出集氣罩29 ;第一側連動桿6、第二側連動桿12、第三側連動桿16分別通過第四鉸鏈5、第五鉸鏈14、第六鉸鏈17與第一導流板4、第二導流板15和第三導流板18鉸接，且第四鉸鏈5、第五鉸鏈14、第六鉸鏈17分別位于第一導流板4、第二導流板15和第三導流板18的中點處；第一導流板4、第二導流板15和第三導流板18的長度相同，且等于第一豎直隔板10上端與第三豎直隔板31下端垂直距離的1/2。
[0024]所述的軟性填料采用軟性尼龍、半軟性聚乙烯或聚丙烯填料、彈性聚苯乙烯填料及它們的組合填料。
[0025]所述的反應器頂部設有四個出水口 20、21、26、27，每兩個出水口對應一塊第三豎直隔板31，并且每對出水口分布在第三豎直隔板31兩側，其中一個設置在隔室內、另一個設置在反應器本體外；當中隔室處于微氧環境時，關閉設置在反應器本體外的出水口 21、27，打開設置在隔室內的出水口 20、26 ;當中隔室處于厭氧環境時，打開設置在反應器本體外的出水口 21、27，關閉設置在隔室內的出水口 20、26。
[0026]所述的反應器按方式(一)運行時，所述的主連動桿34露出集氣罩29的長度為主連動桿34桿長的1/50。
[0027]所述的反應器按方式(二)運行時，所述的主連動桿34露出集氣罩29的長度為主連動桿桿長的1/5。
[0028]本說明書實施例所述的內容僅僅是對發明構思的實現形式的列舉，本發明的保護范圍不應當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發明的保護范圍也包括本領域技術人員根據本發明構思所能 夠想到的等同技術手段。
【權利要求】
1.一種雙流式全程自養生物脫氮固定床反應器，其特征在于:包括反應器本體、設于反應器內部的若干隔板、連動桿和填料，所述的反應器本體自下而上設有回流布水單元、排泥單元、內循環反應單元、三相分離單元、出水排氣單元，所述的回流布水單元設有第一導流板、曝氣頭、錐形布水器、與外界連通的進水口 ；所述的排泥單元在反應器本體底端右側設有與外界連通的排泥口 ；所述的內循環反應單元通過第一豎直隔板、第二豎隔板分為從左到右依次排列且上下連通的左隔室、中隔室和右隔室，且三個隔室中部均填充軟性填料，中隔室中間設有連動桿，所述的第一豎隔板與第二豎隔板底端分別連有第一導流板、上端分別連有第二導流板；所述的三相分離區設有第二導流板、第三導流板、集氣罩、多個設置在三個隔室頂部的排氣口，每個隔室對應一個排氣口 ；所述的出水單元包括出水槽、多對與外界連通的出水口，每個出水槽處配有一個相應的溢流堰；每對出水口對應一塊第三豎直隔板，且每對出水口分布在第三豎直隔板兩側。
2.如權利要求1所述的一種雙流式全程自養生物脫氮固定床反應器，其特征在于:所述的反應器本體呈長方體狀，長:高:寬比例為1:2~5:1，所述的左隔室、中隔室、右隔室的體積比例為1:2:1。
3.如權利要求2所述的一種雙流式全程自養生物脫氮固定床反應器，其特征在于:所述的第一豎直隔板和第二豎直隔板對稱分布，并且所述的第一豎直隔板或者第二豎直隔板的長度與反應器本體高度比例為1:3。
4.如權利要求3所述的一種雙流式全程自養生物脫氮固定床反應器，其特征在于:所述的第一導流板、第二導流板和第一豎直隔板之間分別通過第一轉軸、第二轉軸連接，第三導流板和第三豎直隔板之間通過第三轉軸連接，且第一導流板與第一豎直隔板之間的夾角、第二導流板與第一豎直隔板之間的夾角、第三導流板與第三豎直隔板之間的夾角均為α，其中夾角α均為135°。
5.如權利要求4所述的一種雙流式全程自養生物脫氮固定床反應器，其特征在于:所述的連動桿包括主連動桿、第一側連動桿、第二側連動桿、第三側連動桿，所述的第一側連動桿、第二側連動桿、第三側連動桿分別通過相應的第一鉸鏈、第二鉸鏈、第三鉸鏈連接，三個鉸鏈分別位于主連動桿的底端、中點和上1/4處，主連動桿與第一豎直隔板的長度比為11:20，主連動桿頂端經過密封圈穿出集氣罩；第一側連動桿、第二側連動桿、第三側連動桿分別通過第四鉸鏈、第五鉸鏈、第六鉸鏈與第一導流板、第二導流板和第三導流板鉸接，且第四鉸鏈、第五鉸鏈、第六鉸鏈分別位于第一導流板、第二導流板和第三導流板的中點處；第一導流板、第二導流板和第三導流板的長度相同，且等于第一豎直隔板上端與第三豎直隔板下端垂直距離的1/2。
6.如權利要求5所述的一種雙流式全程自養生物脫氮固定床反應器，其特征在于:所述的軟性填料采用軟性尼龍、半軟性聚乙烯或聚丙烯填料、彈性聚苯乙烯填料及它們的組合填料。
7.如權利要求6所述的一種雙流式全程自養生物脫氮固定床反應器，其特征在于:所述的反應器頂部設有四個出水口，每兩個出水口對應一塊第三豎直隔板，并且每對出水口分布在第三豎直隔板兩側，其中一個設置在隔室內、另一個設置在反應器本體外；當中隔室處于微氧環境時，關閉設置在反應器本體外的出水口，打開設置在隔室內的出水口 ；當中隔室處于厭氧環境時，打開設置在反應器本體外的出水口，關閉設置在隔室內的出水口。
8.如權利要求7所述的一種雙流式全程自養生物脫氮固定床反應器，其特征在于:所述的反應器按方式(一)運行時，主連動桿露出集氣罩的長度為主連動桿桿長的1/50。
9.如權利要求7所述的一種雙流式全程自養生物脫氮固定床反應器，其特征在于:所述的反應器按方 式(二)運行時，主連動桿露出集氣罩的長度為主連動桿桿長的1/5。
【文檔編號】C02F3/30GK104030438SQ201410205330
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月15日 優先權日:2014年5月15日
【發明者】金仁村, 張正哲, 周煜璜, 吳聰慧, 程雅菲, 布阿依·阿姆古麗 申請人:杭州師范大學