三環式同步除碳脫氮生物反應器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種三環式同步除碳脫氮生物反應器，屬于廢水生物處理領域。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著經濟的發展，大量富含有機物以及氮素污染物的廢水，如化工廢水、畜禽廢水、農副產品加工廢水等排入水體，引發了嚴重的水污染問題。
[0003]然而，現有的廢水處理工藝多側重于單一污染物如有機物的去除，而甚少考慮同時去除廢水中的有機物和氮素污染物，因此造成工藝流程復雜、能耗高、占地面積大等問題。針對當前我國社會發展的現狀，尋找一種運行穩定、能耗低、處理效率高的工藝迫在眉睫。
[0004]處理廢水中的有機物多依賴于厭氧消化和好氧活性污泥法的結合，傳統生物脫氮工藝主要是硝化-反硝化。傳統除碳脫氮工藝的簡單組合往往存在反硝化階段碳源不足的缺陷。而近年來發展起來的短程硝化-厭氧氨氧化新型生物脫氮工藝，由于其節約能耗、無需外加碳源、處理成本低、效率高而受到公眾青睞。
[0005]若將上述新型除碳脫氮工藝有機結合，既能夠解決反硝化過程碳源不足的問題、簡化工藝流程、節約投資能耗，又能在同一位點實現同步除碳脫氮，減少碳氮足跡，實現廢物的有效利用。
【發明內容】
[0006]為解決現有除碳脫氮技術存在的碳氮足跡過長、工藝能耗大、流程復雜的問題，本實用新型提出了一種構型簡單，除碳脫氮效果優的三環式同步除碳脫氮生物反應器。
[0007]本實用新型所述的三環式同步除碳脫氮生物反應器，包括反應器本體和進水管，其特征在于:所述的反應器本體內底板從里向外布置倒圓臺形隔板和圓筒隔板將反應器本體內腔分隔成三環式結構，并且所述的倒圓臺形隔板內腔作為厭氧區，所述的倒圓臺形隔板和所述的圓筒隔板之間區域作為好氧區，所述的圓筒隔板與所述的反應器本體側壁之間的區域作為缺氧區;所述的圓筒隔板下端為穿孔板，保證好氧區和缺氧區之間連通;所述的倒圓臺形隔板上部配有三相分離器，并且所述的三相分離器與所述的倒圓臺形隔板之間留有連通厭氧區和好氧區的通道;所述的三相分離器的頂部設有第一排氣孔，所述的第一排氣孔通過排氣管與所述的集氣裝置連通;所述的好氧區內設環狀曝氣裝置;所述的缺氧區內設聚氨酯海綿填料;所述的缺氧區的出水口配有出水裝置;所述的進水管進水端連至原水調節栗的出液口，出水端通入厭氧區。
[0008]進一步，進水管出水端自厭氧區頂部穿入豎直延伸至厭氧區底部。
[0009]進一步，所述的倒圓臺形隔板與反應器本體底端的夾角β為50°?75°;厭氧區頂端正圓臺形三相分離器側面與水平面的夾角α為140°?155°，且正圓臺形三相分離器下端設等間距的四個支架，用于支撐三相分離器并使得其與下部倒圓臺形隔板之間留有縫隙，且上下圓臺高度比為1:1?1.2。
[0010]進一步，所述的圓筒隔板下端的穿孔板孔徑為0.5?0.8cm。
[0011]進一步，所述的聚氨酯海綿填料由棱長為Icm的聚氨酯海綿正方體小塊組成;所述的缺氧區上部設活動蓋板，蓋板上設有四個等間距的第二排氣孔。
[0012]進一步，所述的出水裝置位于缺氧區上部外沿并包括四個與外界連通的出水口，且出水口均勻分布于反應器最外層圓筒周圍，出水口內側嵌有過濾網；所述的出水口設污水回流支路，并反應器本體進水管相連通。
[0013]進一步，所述的三相分離器為正圓臺形。
[0014]進一步，所述的圓筒隔板朝向反應器本體中心軸的方向設有固定桿，并且所述的固定桿的頂部配有固定件。
[0015]進一步，所述的圓筒隔板中心軸、所述的倒圓臺形隔板中心軸以及所述的反應器本體的中心軸重合。
[0016]進一步，所述的厭氧區內添加厭氧消化顆粒污泥;缺氧區內添加厭氧氨氧化顆粒污泥和自養/異養反硝化顆粒污泥。
[0017]進一步，所述的集氣裝置包括儲氣室和稀鹽酸儲備槽，所述的儲氣室和所述的稀鹽酸儲備槽連通形成封閉的內腔，所述的第一排氣孔通過排氣管與所述的稀鹽酸儲備槽相連，并且所述的排氣管的出氣端口插入稀鹽酸儲備槽內液面以下。
[0018]本實用新型所述的反應器可由有機玻璃或鋼板構建。廢水由總進水口進入厭氧區，在厭氧條件下，廢水中的有機物由厭氧微生物分解成甲烷和二氧化碳，并經過排氣孔，由排氣管經過稀鹽酸儲備槽進行尾氣處理后于集氣裝置處對甲烷氣體進行收集;經厭氧區處理后的廢水通過倒圓臺形隔板和正圓臺形三相分離器之間的縫隙進入好氧區；好氧區內設一環狀曝氣系統可提供氧氣，短程硝化輕質載體中的氨氧化菌將廢水中的部分氨氮轉化成亞硝酸鹽，此時，廢水的主要污染物為氨和亞硝酸鹽以及少量硝酸鹽;再次處理后的廢水通過穿孔板進入缺氧區，缺氧區內添加厭氧氨氧化顆粒污泥和自養/異養反硝化顆粒污泥，穿孔板和聚氨酯海綿填料結合有效提高了顆粒污泥的持留能力，廢水在自養/異養反硝化顆粒污泥的作用下發生反硝化作用將硝酸鹽還原成亞硝酸鹽或少量氨氮，同時厭氧氨氧化顆粒污泥以氨氮為電子供體，以好氧區內產生的亞硝酸鹽和反硝化產生的亞硝酸鹽為電子受體，將氮素轉化為氮氣，此時可實現廢水除碳脫氮;經缺氧區處理的廢水一部分經回流支路在回流污水調節栗的作用下進入總進水管，另一部分通過排水管道排出。反應器中污水流向無需外加動力，經過多級處理，可實現碳、氮的同步去除；反應器內設聚氨酯海綿填料和短程硝化輕質生物載體，可維持高生物量濃度。
[0019]本實用新型的有益效果體現在:I)在單一三環式生物反應器內完成碳、氮污染物的同時去除；2)可回收甲烷氣體，實現變廢為寶；3)反應器內設置不同分區，在改善流體力學特性的同時為功能微生物生長創造最佳條件;4)在同一反應器內實現污染物的多層次處理，有效提高了處理效率;5)好氧區內添加輕質載體，較少的曝氣量即可實現床層湍動，節約能耗。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型整體結構示意圖(α為正圓臺形三相分離器側面與反應器本體底端夾角;β為倒圓臺形隔板與水平面夾角；圖中箭頭為液體流向或氣體流向)。 [0021 ]圖2是本實用新型反應器本體部分俯視圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖進一步說明本實用新型
[0023]參照附圖:
[0024]實施例1本實用新型所述的三環式同步除碳脫氮生物反應器，包括反應器本體I和進水管2，所述的反應器本體I內底板從里向外布置倒圓臺形隔板18和圓筒隔板12將反應器本體I內腔分隔成三環式結構，并且所述的倒圓臺形隔板18內腔作為厭氧區113，所述的倒圓臺形隔板18和所述的圓筒隔板12之間區域作為好氧區111，所述的圓筒隔板12與所述的反應器本體I側壁之間的區域作為缺氧區112;所述的圓筒隔板12下端為穿孔板7，保證好氧區111和缺氧區112之間連通;所述的倒圓臺形隔板18上部配有三相分離器21，并且所述的三相分離器與所述的倒圓臺形隔板18之間留有連通厭氧區113和好氧區111的通道;所述的三相分離器21的頂部設有第一排氣孔13，所述的第一排氣孔13通過排氣管與所述的集氣裝置19連通;所述的好氧區111內設環狀曝氣裝置9;所述的缺氧區112內設聚氨酯海綿填料8;所述的缺氧區112配有出水裝置，所述的進水管2進水端連至原水調節栗3的出液口，出水端通入厭氧區113。
[0025]進一步，進水管2出水端自厭氧區113頂部穿入豎直延伸至厭氧區113底部。
[0026]進一步，所述的倒圓臺形隔板18與反應器本體I底端的夾角β為50°?75°;厭氧區113頂端正圓臺形三相分離器21側面與水平面的夾角α為140°?155°，且正圓臺形三相分離器2