一體化自養型脫氮反應器的制造方法
【專利摘要】一體化自養型脫氮反應器，包括反應器本體、底座和裝在底座上的支架，反應器本體、支架都安裝在底座上，反應器本體包括上部的生物轉盤和下部的厭氧氨氧化單元，生物轉盤包括水槽、轉盤盤片、轉動中心軸和曝氣裝置，厭氧氨氧化單元內腔依次分為第一反應區、第二反應區和第三反應區，第三反應區從下到上依次分為顆粒污泥區、沉淀區和出水區，顆粒污泥區底部設有帶閥門的排泥口；出水區上部設置有溢流堰，溢流堰的外部配有出水槽，出水槽的底部設置出水管。本實用新型的有益效果是：該組合式生物轉盤/厭氧氨氧化反應器在空氣驅動式生物轉盤中盤片轉動使高含氮廢水與氧氣充分接觸實現短程硝化，調節曝氣量可控制轉盤轉速，具有良好抗沖擊負荷能力。
【專利說明】
一體化自養型脫氮反應器
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種一體化自養型脫氮反應器。
【背景技術】
[0002]我國于20世紀70年代開始進行生物轉盤的研究，在印染、造紙、皮革和石油化工等行業的工業廢水處理中得到應用，取得良好的效果。在工藝運行和維護方面，生物轉盤具有動力消耗低、抗沖擊負荷能力強、無需回流污泥、管理運行方便等優點。但是傳統的生物轉盤在污水處理中存在有機負荷低、脫氮效果差等問題。
[0003]生物轉盤/厭氧氨氧化工藝是一種綠色、高效的生物脫氮工藝，該工藝在生物轉盤階段進行短程硝化，隨后進行厭氧氨氧化，實現了高氨氮廢水的生物處理。在當前研究中，已成功實現了在生物轉盤系統中實現短程硝化。但在工藝設計中，尚未出現將其與厭氧氨氧化耦合的工藝。因此開發組合式生物轉盤/厭氧氨氧化反應器具有重要的現實意義。
【發明內容】
[0004]本實用新型的針對目前的厭氧氨氧化工藝存在脫氮效果差的問題，提出了一種克服現有技術的不足，提供一種將傳統的生物轉盤與厭氧氨氧化工藝結合、脫氮效果好、有機負荷高的一體化自養脫氮反應器。
[0005]本實用新型所述的一體化自養型脫氮反應器，包括反應器本體、底座和裝在底座上的支架，所述的反應器本體、所述的支架都安裝在所述的底座上，其特征在于:所述的反應器本體包括上部的生物轉盤和下部的厭氧氨氧化單元，所述的生物轉盤包括水槽、轉盤盤片、轉動中心軸和曝氣裝置，所述的水槽裝在所述的厭氧氨氧化單元的頂板上，所述的水槽設在所述的轉盤盤片的正下方;所述的轉盤盤片的轉動中心軸安裝在所述的支架上，并且轉片盤片的外緣周圍設有空氣罩;所述的曝氣裝置包括曝氣管、空氣擴散裝置，所述的空氣擴散裝置設置在所述的曝氣管的出氣口處;所述的生物轉盤設置有進水管和折流管，所述的折流管與厭氧氨氧化單元底部連通；
[0006]所述的厭氧氨氧化單元內腔依次分為第一反應區、第二反應區和第三反應區，所述的第一反應區與第二反應區之間設置有第一折流板，所述的第一折流板下端與反應器本體的底部連接，第一折流板的上端與厭氧氨氧化單元頂部留有空隙；所述的第二反應區與顆粒污泥區之間設置有第二折流板，第二折流板的上端與厭氧氨氧化單元頂部連接，第二折流板的下端與反應器本體底部留有空隙，空隙處設置截留板;所述的第三反應區從下到上依次分為顆粒污泥區、沉淀區和出水區，所述的顆粒污泥區底部設有帶閥門的排泥口；所述的出水區上部設置有溢流堰，所述的溢流堰的外部配有出水槽，所述的出水槽的底部設置出水管。
[0007]所述的生物轉盤為雙軸雙級式，每個生物轉盤對應一根轉動中心軸，兩根轉動中心軸平行的安裝在支架上部，并且生物轉盤之間有間隔板。
[0008]所述的厭氧氨氧化單元頂部設置有排氣管；所述的排氣管穿過生物轉盤級間隔板;所述的排氣口與排氣管相連且排氣口頂部高于水槽。
[0009]所述的反應器本體為長方形，其中，所述的反應器本體的厭氧氨氧化單元內腔沿長度方向從右向左依次分為第一反應區、第二反應區和第三反應區；所述的反應器本體的高:長:寬為6?7:3?4:1?2，所述的生物轉盤與厭氧氨氧化單元的體積比為1:3?4。
[0010]所述的第一折流板與第二折流板的寬度與反應區本體的寬度之比為為0.4?0.7:1;所述的第一折流板與第二折流板的長度與反應器本體的長度之比為0.5?0.8:1。
[0011]所述的第一反應區、第二反應區與顆粒污泥區體積之比為1:0.8?1:1?1.3。
[0012]所述的第一反應區和第二反應區內設置聚亞安酯海綿載體，并且所述的聚亞安酯海綿載體為邊長2cm的正方體;第一反應區和第二反應區內投加的填料體積各占其體積的25%?45%。
[0013]所述的顆粒污泥區內置厭氧氨氧化顆粒污泥。
[0014]該一體化自養型脫氮反應器可由鋼板或有機玻璃制作，其工作流程如下:高含氮廢水由進水管進入生物轉盤，盤面表層以好氧氨氧化菌為主，將部分氨氮氧化為亞硝酸鹽，從而實現短程硝化；同時生物盤片上老化的生物膜靠圓盤旋轉時產生的剪切力脫落，生物膜不斷更新，高活性好氧氨氧化菌可維持高效短程硝化;通過生物轉盤處理的含氨氮與亞硝氮的廢水經過折流管進入厭氧氨氧化單元，通過第一反應區、第二反應區和顆粒污泥區內厭氧氨氧化菌體代謝作用實現自養型脫氮，顆粒污泥在沉淀區得到有效分離，出水經出水區溢流堰進入出水槽，而后通過出水管的出水口排出反應器本體，產生氮氣經過排氣管排出，從而實現污水的生物脫氮。
[0015]本實用新型的有益效果是:I)該組合式生物轉盤/厭氧氨氧化反應器在空氣驅動式生物轉盤中盤片轉動使高含氮廢水與氧氣充分接觸實現短程硝化，調節曝氣量可控制轉盤轉速，從而具有良好抗沖擊負荷能力，實現高效的短程硝化反應;2)生物轉盤與厭氧氨氧化相結合，可以維持反應器內較高的微生物量，顯著提升容積負荷，更穩定高效;3)與傳統脫氮工藝相比，運行過程能耗少、不需額外添加碳源、污泥產量少，成本小并減少了占地面積;4)厭氧氨氧化單元多級折流板的設置延長了廢水流經的路徑，強化了生物持留能力，提高了有效反應時間。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的結構圖(箭頭代表生物轉盤旋轉方向)。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖進一步說明本實用新型
[0018]參照附圖:
[0019]實施例1本實用新型所述的一體化自養型脫氮反應器，包括反應器本體1、底座2和裝在底座2上的支架3，所述的反應器本體1、所述的支架3都安裝在所述的底座2上，所述的反應器本體I包括上部的生物轉盤4和下部的厭氧氨氧化單元5，所述的生物轉盤4包括水槽6、轉盤盤片7、轉動中心軸8和曝氣裝置，所述的水槽6裝在所述的厭氧氨氧化單元5的頂板上，所述的水槽6設在所述的轉盤盤片7的正下方;所述的轉盤盤片7的轉動中心軸8安裝在所述的支架3上，并且轉片盤片7的外緣周圍設有空氣罩;所述的曝氣裝置包括曝氣管11、空氣擴散裝置12，所述的空氣擴散裝置12設置在所述的曝氣管11的出氣口處;所述的生物轉盤4設置有進水管13和折流管14，所述的折流管與厭氧氨氧化單元底部連通；
[0020]所述的厭氧氨氧化單元5內腔依次分為第一反應區15、第二反應區16和第三反應區，所述的第一反應區15與第二反應區16之間設置有第一折流板20，所述的第一折流板20下端與反應器本體I的底部連接，第一折流板20的上端與厭氧氨氧化單元5頂部留有空隙；所述的第二反應區16與顆粒污泥區之間設置有第二折流板21，第二折流板21的上端與厭氧氨氧化單元5頂部連接，第二折流板21的下端與反應器本體I底部留有空隙，空隙處設置截留板22;所述的第三反應區從下到上依次分為顆粒污泥區17、沉淀區18和出水區19，所述的顆粒污泥區17底部設有帶閥門23的排泥口 24;所述的出水區19上部設置有溢流堰27，所述的溢流堰27的外部配有出水槽26，所述的出水槽26的底部設置出水管28。
[0021 ]所述的生物轉盤4為雙軸雙級式，每個生物轉盤4對應一根轉動中心軸8，兩根轉動中心軸8平行的安裝在支架3上部，并且生物轉盤4之間有級間隔板9。
[0022]所述的厭氧氨氧化單元5頂部設置有排氣管29;所述的排氣管29穿過生物轉盤級間隔板9 ；所述的排氣口 30與排氣管29相連且排氣口 30頂部高于水槽6。
[0023]所述的反應器本體I為長方形，其中，所述的反應器本體I的厭氧氨氧化單元5內腔沿長度方向從右向左依次分為第一反應區15、第二反應區16和第三反應區；所述的反應器本體I的高:長:寬為6?7:3?4:1?2，所述的生物轉盤4與厭氧氨氧化單元5的體積比為I: 3?4。
[0024]所述的第一折流板20與第二折流板21的寬度與反應區本體I的寬度之比為為0.4?0.7:1;所述的第一折流板20與第二折流板21的長度與反應器本體I的長度之比為0.5?
0.8: I ο
[0025]所述的第一反應區15、第二反應區16與顆粒污泥區17體積之比為1:0.8?1:1?1.3。
[0026]所述的第一反應區15和第二反應區16內設置聚亞安酯海綿載體，并且所述的聚亞安酯海綿載體為邊長2cm的正方體;第一反應區15和第二反應區16內投加的填料體積各占其體積的25%?45 %。
[0027]所述的顆粒污泥區17內置厭氧氨氧化顆粒污泥。
[0028]該一體化自養型脫氮反應器可由鋼板或有機玻璃制作，其工作流程如下:高含氮廢水由進水管13進入生物轉盤4，盤面表層以好氧氨氧化菌為主，將部分氨氮氧化為亞硝酸鹽，從而實現短程硝化；同時生物盤片7上老化的生物膜靠圓盤旋轉時產生的剪切力脫落，生物膜不斷更新，高活性好氧氨氧化菌可維持高效短程硝化;通過生物轉盤4處理的含氨氮與亞硝氮的廢水經過折流管14進入厭氧氨氧化單元5，通過第一反應區15、第二反應區16和顆粒污泥區17內厭氧氨氧化菌體代謝作用實現自養型脫氮，顆粒污泥在沉淀區18得到有效分離，出水經出水區19溢流堰27進入出水槽26，而后通過出水管28的出水口 25排出反應器本體I，產生氮氣經過排氣管29排出，從而實現污水的生物脫氮。
[0029]本說明書實施例所述的內容僅僅是對實用新型構思的實現形式的列舉，本實用新型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，本實用新型的保護范圍也包括本領域技術人員根據本實用新型構思所能夠想到的等同技術手段。
【主權項】
1.一體化自養型脫氮反應器，包括反應器本體、底座和裝在底座上的支架，所述的反應器本體、所述的支架都安裝在所述的底座上，其特征在于:所述的反應器本體包括上部的生物轉盤和下部的厭氧氨氧化單元，所述的生物轉盤包括水槽、轉盤盤片、轉動中心軸和曝氣裝置，所述的水槽裝在所述的厭氧氨氧化單元的頂板上，所述的水槽設在所述的轉盤盤片的正下方;所述的轉盤盤片的轉動中心軸安裝在所述的支架上，并且轉片盤片的外緣周圍設有空氣罩;所述的曝氣裝置包括曝氣管、空氣擴散裝置，所述的空氣擴散裝置設置在所述的曝氣管的出氣口處;所述的生物轉盤設置有進水管和折流管，所述的折流管與厭氧氨氧化單元底部連通； 所述的厭氧氨氧化單元內腔依次分為第一反應區、第二反應區和第三反應區，所述的第一反應區與第二反應區之間設置有第一折流板，所述的第一折流板下端與反應器本體的底部連接，第一折流板的上端與厭氧氨氧化單元頂部留有空隙；所述的第二反應區與顆粒污泥區之間設置有第二折流板，第二折流板的上端與厭氧氨氧化單元頂部連接，第二折流板的下端與反應器本體底部留有空隙，空隙處設置截留板;所述的第三反應區從下到上依次分為顆粒污泥區、沉淀區和出水區，所述的顆粒污泥區底部設有帶閥門的排泥口；所述的出水區上部設置有溢流堰，所述的溢流堰的外部配有出水槽，所述的出水槽的底部設置出水管。2.根據權利要求1所述的一體化自養型脫氮反應器，其特征在于:所述的生物轉盤為雙軸雙級式，每個生物轉盤對應一根轉動中心軸，兩根轉動中心軸平行的安裝在支架上部，并且生物轉盤之間有間隔板。3.根據權利要求1所述的一體化自養型脫氮反應器，其特征在于:所述的厭氧氨氧化單元頂部設置有排氣管;所述的排氣管穿過生物轉盤級間隔板;所述的排氣口與排氣管相連且排氣口頂部高于水槽。4.根據權利要求3所述的一體化自養型脫氮反應器，其特征在于:所述的反應器本體為長方形，其中，所述的反應器本體的厭氧氨氧化單元內腔沿長度方向從右向左依次分為第一反應區、第二反應區和第三反應區;所述的反應器本體的高:長:寬為6?7:3?4:1?2，所述的生物轉盤與厭氧氨氧化單元的體積比為1:3?4。5.根據權利要求1所述的一體化自養型脫氮反應器，其特征在于:所述的第一折流板的寬度與反應區本體的寬度之比為0.4?0.7:1，第二折流板的寬度與反應區本體的寬度之比為0.4?0.7:1;所述的第一折流板的長度與反應器本體的長度之比為0.5?0.8:1，第二折流板的長度與反應器本體的長度之比為0.5?0.8:1。6.根據權利要求5所述的一體化自養型脫氮反應器，其特征在于:所述的第一反應區、第二反應區與顆粒污泥區體積之比為1:0.8?1:1?1.3。7.根據權利要求6所述一體化自養型脫氮反應器，其特征在于:所述的第一反應區和第二反應區內設置聚亞安酯海綿載體，并且所述的聚亞安酯海綿載體為邊長2cm的正方體;第一反應區和第二反應區內投加的填料體積各占其體積的25%?45%。8.根據權利要求1所述一體化自養型脫氮反應器，其特征在于:所述的顆粒污泥區內置厭氧氨氧化顆粒污泥。
【文檔編號】C02F3/30GK205500916SQ201521054861
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年12月16日
【發明人】金仁村, 史志堅, 郭瓊, 張正哲, 陳倩倩, 姜曉燕, 許軼群, 楊晨晨
【申請人】杭州師范大學