CN114314835B - 短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器及集成设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器及成套设备,属于污水处理领域。它包括池体、填料模组、循环管路;池体包括竖直方向上从下到上设置的下段污泥斗、中段中心进水管及填料区和上段循环泵进水管上安装加热器;污泥斗中部安装曝气管;下段设置有排泥管;中心进水管固定在填料模组支架上,中心进水管下段用法兰安装一个环形布水器;球型挂载填料通过制作成串固定在填料框中,填料框放置在填料模组支架上;溢流槽一侧侧面设置出水管,池体外部设置有保温层及取样口和顶部盖板。本发明通过严格控制反应器内部的溶解氧浓度及温度,可实现短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化高效脱氮,进而达到净化水质的目的。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理领域,具体而言,涉及一种短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器及短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器集成设备。
背景技术
生活垃圾填埋场渗滤液成分复杂,含有大量有毒有害物、重金属等,具有高氨氮、高有机物浓度的特性,且有机污染物多以不可生物降解的化合物为主,进而导致渗滤液碳氮比严重失衡,若不加妥善处置而直接排入环境,对周围环境的潜在危害极大,因此垃圾渗滤液必需处理后达标排放。目前,传统的硝化反硝化脱氮工艺,需要大量投加甲醇、乙醇、乙酸钠等碳源物质,曝气量高、温室气体排放量大、污泥量大等问题。短程硝化和厌氧氨氧化工艺,具有耗氧少、反应速度快、剩余污泥量少、温室气体排放量少和无需投加碳源的特点。短程硝化反硝化工艺通过控制温度、溶氧量、游离氨浓度、游离亚硝氮浓度,使氨氮转化为亚硝氮并富集,部分亚硝氮经反硝化转化为氮气并消耗渗滤液中的可降解有机污染物。进一步的厌氧氨氧化菌在厌氧条件下利用氨氮作为电子供体进行自养还原亚硝态氮为氮气。通过两种工艺的有机组合具有成本低、节省占地面积和缩短反应时间的优势,因此,短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化工艺是一种高效、经济的新型脱氮工艺。
中国专利申请号为202011255792 .9 、申请日为 2020 .11 .11、公告号为CN112499763 A、公开日为2021.03.16 的发明专利申请公开了短程硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器,包括罐体;罐体内包括混合区、厌氧区、缺氧区、好氧区和固液分离区;厌氧区、缺氧区和好氧区均为生化反应区,通过一个上部敞口和一个下部敞口的圆柱内罐体在罐体内分隔而成;混合区位于罐体的底部,内部设有布水器,通过进水口和排泥口与外界连通;厌氧区靠近进水口的位置,且进水口与厌氧区靠近底部的位置连接;好氧区中部靠近下部的位置设有射流曝气器;射流曝气器分别连接曝气管和外循环泵;缺氧区和好氧区的中上部均设有酶浮填料;固液分离区设有斜板分离器,且通过回流管与进水口连接。上述反应器具有结构紧凑、缩短反应时间的优势的优点,然而脱氮处理效率仍然有待提高。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述全部内容均是现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器及短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器集成设备,旨在提高脱氮处理效率,增强反应器稳定性,降低现有处理技术中处理成本较高的问题。
本发明的另一目的在于提供一种采用上述短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器采用的球型挂载填料。
本发明是这样实现的。
一种短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器,包括池体、填料模组、循环管路;所述池体顶部为封盖设计;其特征在于。
所述池体包括竖直方向上从下到上设置的下段、中段和上段。
所述下段设置有污泥斗,所述污泥斗为倒立的锥台结构,所述污泥斗可用于收集反应器中沉降的污泥,所述污泥斗底部侧面安装有排泥管,用于反应器的工艺排泥和检修时清空。
所述污泥斗内部安装有曝气管,所述曝气管为环形管,所述曝气管在水平方向上安装于污泥斗内部,所述曝气管下侧面设置若干微孔。
所述中段设置有中心进水管,所述中心进水管在水平面上与池体同心,所述中心管用于反应器进水。
所述中心进水管底部安装有环形布水器,所述环形布水器用于将进水分散,所述曝气管在竖直方向上安装位置在环形布水器下方。
所述中段还设置有填料层,填料模组设置在填料层,它包括填料框架,填料框架内装有若干球型挂载填料;所述填料框架为中空的柱体结构。
所述上段设置有溢流槽,所述溢流槽用于收集经脱氮后的出水,所述溢流槽一侧底部设置循环泵进水管,所述循环泵将处理后的出水用于回流与进水稀释以降低进水污染物浓度。
所述循环泵的出口管道上安装有电热器,法兰式电热器安装更为方便,用于对反应器进行加热。
所述溢流槽一侧侧面设置出水管,所述出水管用于反应器出水。
作为上述方案的进一步说明,所述反应器回流管与进水管连接,所述进水是从中心进水管上端进入,所述进水在中心管内流动方向为竖直方向上自上往下,所述进水通过环形布水器分散后向上折流进入填料区,所述环形布水器实现进水均质的效果,所述进水在填料区内流向在竖直方向上从下往上,所述进水通过填料层后流向在水平方向上从所述反应器的内部往外部进入溢流槽。
所述中心进水管在水平面上于池体同心,所述中心进水管顶端与池体上沿高度平齐。
进一步地,所述曝气管下侧面设置的微孔直径为0.1 - 3 mm,所述曝气管环形直径为反应器池体直径的1/4 -1/2。用于控制产生大小适中的气泡,所述气泡通过气液传导为短程硝化反应提供氧气,所述气泡在上升过程中对反应器底部进水进行均质,同时,利用气泡对填料表面微生物进行冲刷,也可将新陈代谢过程中增殖老化的微生物膜从填料表面上脱落,促进微生物的活性,进而提高反应器脱氮处理效果。
进一步地,所述填料模组通过填料模组支架安装在填料区,填料模组支架在水平方向上安装于污泥斗内部;若干球型挂载填料安装在填料框架内形成球型填料串,若干球型填料串通过两端固定在填料框架上,相邻球型挂载填料之间、相邻球型填料串之间形成间隔,所述球型填料在水中为悬浮状态。
进一步地,所述球型挂载填料为三层空心球状多孔结构,所述球型填料采用抗老化、稳定性好的材料制成,所述球型填料的三层结构具有不同孔径,所述三层结构的外层孔径为10 -20 mm、中层孔径为5 -10 mm、内层孔径为2 - 5 mm,所述外层球面为交叉网络结构,球面纬线上设置有向外凸出的刺突状柱体,用于增大微生物的附着面积,便于形成立体微生物群落;所述中层球面为网格结构,球面孔径适中,即能提高微生物附着密度,也便于污水流通;所述内层球面为网格结构,球面孔径较小,维持内球体严格厌氧的环境,所述三层空心球状多孔结构通过内部支撑实现同心。
所述球型挂载填料按照与溶解氧接触的效率不同在空间上由外到内分为好氧、缺氧、厌氧区分别供不同的微生物附着生长,所述好氧区供硝化细菌附着生长,所述缺氧区供反硝化细菌附着生长,所述厌氧区供厌氧氨氧化菌附着生长,所述硝化细菌通过短程硝化作用将氨氮转化为亚硝态氮,所述反硝化细菌通过反硝化过程将亚硝氮转化为氮气,所述厌氧氨氧化细菌将氨氮和亚硝氮同步转化为氮气,通过将不同微生物种群在空间上集聚,从而实现短程硝化反硝化-厌氧氨氧化耦合脱氮。
进一步地,所述池体上段边缘设置有锯齿状出水堰,所述溢流槽设置在锯齿状出水堰外侧,出水堰用于收集出水。所述循环泵将处理后的出水用于回流与进水稀释以降低进水污染物浓度,从而避免所述反应器由于进水水质波动对微生物活性造成冲击。
进一步地,所述池体外部设置有高位、中位、低位取样阀,用于日常水体、填料及微生物样本的取样分析。
进一步地,所述填料框架为模块化结构活动固定在池体中段,可从池体顶部进行模块化加装或吊出。
进一步地,所述填料框架模块化为整体式、分区和/或分层模块组合式放置在填料模组支架上,所述填料框架与填料模组支架通过卡槽形式固定,所述填料框架可单独、分区和/或分层、或整体的形式取出进行检修及更换填料。
进一步地,所述填料框架主体由不锈钢焊接而成,所述填料框架顶面和底面安装不锈钢网,球型填料制作成串后首尾固定在填料框架上下设置的横杆及钢丝网上;所述填料框架与池体的池壁活动式紧密贴合。
进一步地,所述池体外部设置有保温层;所述中心进水管底部是通过法兰安装环形布水器。
本发明的一种短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器集成设备,其特征在于,包括连接管道和至少两个如上述的短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器结构。
本发明的一种短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器用的球型挂载填料,其特征在于,所述球型挂载填料为三层空心球状多孔结构,所述球型填料采用抗老化、稳定性好的材料制成,所述球型填料的三层结构具有不同孔径,所述三层结构的外层孔径为10 -20 mm、中层孔径为5 - 10 mm、内层孔径为2 - 5 mm,所述外层球面为交叉网络结构,球面纬线上设置有向外凸出的刺突状柱体,用于增大微生物的附着面积,便于形成立体微生物群落;所述中层球面为网格结构,球面孔径适中;所述内层球面为网格结构,球面孔径较小,所述三层空心球状多孔结构通过内部支撑实现同心。
本发明的有益效果是:通过本发明提供的短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器及短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器集成设备具有如下优势。
1、这种反应器及反应器集成设备通过中心进水管进水,利用环形布水器将进水分散,实现污染物进入填料层的均量化,降低由于进水不均匀导致对微生物活性造成冲击。
2、通过下段设计曝气管,为短程硝化反应提供氧气的同时也能为水体提供气力搅拌,不仅实现污染物的均质,也可以冲刷填料表面,剥除老化的微生物膜增加活性微生物与污染物间的传质效果,从而提高反应器脱氮处理效果;通过曝气管下侧面设计微孔,防止出现由于曝气风机停机期间污水倒流入曝气管,而产生微生物污堵曝气孔的现象。
3、相较于传统的硝化反硝化工艺,这种反应器利用短程硝化反硝化工艺,不仅极大的缩小占地面积,而且还具备曝气及碳源需求量少、能耗低、温室气体排放量小、污泥产量低等优势,能有效降低运行成本;在处理高氨氮有机废水的场合下,这种反应器利用硝化反应消耗碱度、反硝化反应和厌氧氨氧化反应增加碱度的特性,通过严格控制溶氧在0.2 -0.5 mg/L,温度在25 - 35℃的条件下实现碱度的产消平衡,有利于维持反应器pH稳定,保证反应器内部微生物活性的稳定。
4、这种反应器中段安装填料框架,填料框架整体为不锈钢材质,有效耐腐蚀,且填料框与池壁紧密贴合,降低短流的发生;填料框架模块化分层放置在填料支撑上,填料框架与填料支撑通过卡槽形式固定,填料框架可单独、分区或整体的形式取出,因此无需清空水池即可进行检修及更换填料。
5、这种反应器填料框架中,由球型填料制作的球型填料串,通过两端固定在填料框架上,其球型挂载填料为三层空心球状多孔结构,所述球型填料的三层结构具有不同孔径,所述三层结构的外层孔径为10 - 20 mm、中层孔径为5- 10 mm、内层孔径为2 - 5 mm,外层球面为交叉网络结构,球面纬线上设置有向外凸出的刺突状柱体,用于增大微生物的附着面积,便于形成立体微生物群落;中层球面为网格结构,球面孔径适中,即能提高微生物附着密度,也便于污水流通;内层球面为网格结构,球面孔径较小,球面内部供厌氧微生物附着生长,较小的孔径可有效阻挡气泡进入,维持内球体严格厌氧的环境,所述三层空心球状多孔结构通过内部支撑实现同心。
6、这种反应器上段边缘设置了锯齿状出水堰,出水堰外侧设置了溢流槽,溢流槽一侧底部设置循环泵进水管,溢流槽侧部设置出水管,既实现了出水功能也能为循环泵提供稳定进水。
7、这种反应器通过在循环管上安装的法兰式电热器对回流水进行加热,避免在反应器中局部加热导致温度不均匀,通过设置池体外部保温实现反应器温度在25 - 35℃区间内相对稳定。
附图说明
为更清晰地说明本发明实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明提供的一种短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器集成设备的第一视角的安装示意图。
图2是本发明提供的一种短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器设备的立体剖视图。
图3-图6是图1中填料框架的局部立体及其它视图。
图7-图11是图1中球型填料的放大、分解和立体示意图。
图12-图13是图1中环形布水器的放大图。
图14是反应器主体的立体示意图。
附图标记:1-池体;2-溢流槽;3-填料框架;3-1-钢丝网;3-2-横杆;3-3-纵杆;4-球型填料;a-外层球网;b-中层球网;c-内层球网;d-支撑件;5-填料支撑;6-中心进水管;7-环形布水器;7-1-法兰;7-2-螺杆;7-3-螺母;7-4-底板;8-曝气管;9-曝气风机;10-进水泵;11-循环泵;12-污泥斗;13-排泥管;14-循环泵进水管;15-出水管;16-底部取样管;17-中部取样管;18-顶部取样管;19-法兰式电热器;20-保温层;21-盖板。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清晰、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本发明一部分的实施方式,而不是全部的实施方式。因此,以下对在附图中提供本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例
本实施例提供了一种短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器及短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器集成设备,请参阅图1,图2、图3-图6、图7-图11、图12-图13和图14,图14是反应器主体立体示意图,这种短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器包括池体1、溢流槽2、填料支撑3、中心进水管6、环形布水器7、曝气管8、污泥斗12和排泥管13。
池体1为竖直结构,其内部具有安装控件用以安装脱氮工艺所需设备。
池体1包括竖直方向上从下到上设置的下段、中段和上段;其中中段设置有中心进水管6,用于反应器进水,中心进水管6下端通过法兰7-1安装一个环形布水器7,进水通过环形布水器7分散后向上折流进入中段填料区,填料区设置填料框架3,球型填料4制作成串并两端固定在填料框架3上,球型填料4用于为微生物提供附着生长的场所;上段设置溢流槽2,用于收集经脱氮后的出水,溢流槽2一侧底部设置循环泵进水管14;循环泵进水管上上安装的法兰式电热器19用于回流水加热,在保温层20、盖板21的作用下,维持反应器内部温度在25 -35℃区间内,该温度范围为最适宜的温度范围;控制溶氧在0.2- 0.5 mg/L;溢流槽2侧面设置出水管15,用于反应器出水;下段设置有污泥斗12,污泥斗12内部安装有曝气管8,曝气管8通过在下侧面设置数量若干直径为0.1 -3 mm的微孔,所述曝气管为环形,其环形直径为反应器池体直径的1/4 -1/2,用于产生大小适中的气泡,为短程硝化反应提供氧气的同时也能为水体提供气力搅拌,不仅实现污染物的均质,也可以冲刷填料表面,剥除老化的微生物膜,实验证明采用直径为0.1 -3 mm的微孔及曝气管直径能起到曝气效果及冲刷效果。
池体外部设置有下部取样口16、中部取样口17和顶部取样口18用于日常水体、填料及微生物样本的取样分析。
在本实施例中,池体1中段的球型填料4在水中为悬浮状态,球型填料4为三层空心球状多孔结构,即外层球网a、中层球网b、内层球网c;所述球型填料采用抗老化、稳定性好的材料制成,所述球型填料的三层结构具有不同孔径,所述三层结构的外层孔径为10 -20mm、中层孔径为5- 10 mm、内层孔径为2 - 5 mm,所述外层球面为交叉网络结构,球面纬线上设置有向外凸出的刺突状柱体,用于增大微生物的附着面积,便于形成立体微生物群落;所述中层球面为网格结构,球面孔径适中,即能提高微生物附着密度,也便于污水流通;所述内层球面为网格结构,球面孔径较小,球面内部供厌氧微生物附着生长,较小的孔径可有效阻挡气泡进入,维持内球体严格厌氧的环境,所述三层空心球状多孔结构通过内部支撑d实现同心。按照与溶解氧接触的效率不同在空间上由外到内分为好氧、缺氧、厌氧区,分别供不同的微生物附着生长,通过在空间上将硝化菌、反硝化菌及厌氧氨氧化菌由外到内分层次地聚集,从而实现短程硝化反硝化-厌氧氨氧化耦合脱氮。
在本实施例中,反应器从中心进水管6上端进水,进水通过中心进水管6后在环形布水器7的挡流作用下充分分散,并向上折流进入填料层,反应器在填料层内污染物流动方式为升流式,通过斯托克斯沉速公式计算反应器合理的上升流速,并依此设计反应器尺寸,减少跑泥情况的发生。
处理完成的目标水体一部分通过溢流槽2底部的循环泵进水管14进入循环泵,并被输送回进水端,用于稀释进水,另一部分经深度脱氮处理后的出水通过出水管15排出。
整个处理过程无需额外投加药剂,并得益于良好的池体设计,避免污染物由于短流而未得到处理的情况发生。
为便于运行人员取样分析、监测反应器中的水质、填料及微生物的变化,在池体下段、中段和上段的池壁上安装取样阀16、17、18,通过不同的取样阀,可以得到各个反应阶段反应器的水体、填料及微生物样本,便于全方位分析处理效果。
请参阅图2,在本实施例中,填料框架模块化分层放置在填料支撑上,填料框架与填料支撑通过卡槽形式固定,所述填料框架模块化可以为整体式、分区和/或分层模块组合式,所述填料框架可单独、分区和/或分层、或整体的形式取出进行检修及更换填料,因此无需清空水池即可进行检修及补充填料,便于维持***稳定。
请参阅图3-图6,在本实施例中,填料框架3根据实际池体尺寸进行制作,填料框架3在纵向分成四个分区,填料框架主体由不锈钢型材制作,制成空心柱圆柱的形状,中心进水管位于填料框架的中间;填料框架3顶面和底面安装钢丝网3-1,球型填料4制作成串后首尾固定在填料框架3上下设置的横杆3-2及钢丝网3-1上,相邻球型挂载填料之间、相邻球型填料串之间形成间隔,保证球型填料4悬浮且间距适宜。
除上述实施例填料框架3分区组合式放置在填料模组支架外,填料框架3的模块化结构,还可以为为整体式、分区和/或分层模块组合式放置在填料模组支架上,所述填料框架与填料模组支架通过卡槽形式固定,所述填料框架可单独、分区和/或分层、或整体的形式取出进行检修及更换填料。
请参阅图7-图11,在本实施例中,球型填料4经过巧妙的设计,为三层空心球状多孔结构,三层结构具有不同孔径,所述三层结构的外层孔径为10 - 20 mm、中层孔径为5 -10 mm、内层孔径为2 - 5 mm,外层球面为交叉网络结构,球面纬线上设置有向外凸出的刺突状柱体,用于增大微生物的附着面积,便于形成立体微生物群落;中层球面为网格结构,球面孔径适中,即能提高微生物附着密度,也便于污水流通;内层球面为网格结构,球面孔径较小,球面内部供厌氧微生物附着生长,较小的孔径可有效阻挡气泡进入,维持内球体严格厌氧的环境。球型填料4可以采用PP, RPP, PE, PVC, CPVC, PVDF等制成,采用三层空心球状多孔结构及相应孔径与现有市场中的单层或两层球状结构相比,其效果具有明显的提高,试验证明效果能提高40%以上。
请参阅图12-图13,在本实施例中,环形布水器7通过螺杆7-2和非标法兰7-1与中心进水管6连接,环形布水器7的底板7-4为锥形设计,旨在将进水均匀分散;锥形底板7-4上焊接螺杆7-2,利用螺母7-3将螺杆7-2固定在非标法兰7-1上;非标法兰7-1与中心进水管6下端焊接。
通过本发明提供的短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器及短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器集成设备具有如下优势。
1.本发明中短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器水流方式是升流式,内部填充有球型填料。相较于普通的挂载填料,本球型填料通过巧妙的设计,为三层空心球状多孔结构,在空间结构上为好氧、缺氧及厌氧微生物提供不同的生长场所,微生物附着其上可形成立体复合微生物群落,提高区域内物质传质效率,进而提高处理效果;较低的上升流速可有效减少反应器跑泥情况的发生,便于提高反应器污泥浓度,达到更好的处理效率。
2.相较于传统的硝化反硝化反应器,本发明采用短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化工艺,在严格控制溶氧在0.2- 0.5 mg/L的条件下,不仅极大的缩小占地面积,而且还具备曝气及碳源需求量少、能耗低、温室气体排放量小、污泥产量低等优势,进而有效降低运行成本,提高脱氮效率。
3.反应器下段安装曝气管,为短程硝化反应提供氧气的同时也能为水体提供气力搅拌,不仅实现污染物的均质,也可以冲刷填料表面,剥除老化的微生物膜增加活性微生物与污染物间的传质效果,从而提高反应器脱氮处理效果;通过曝气管下侧面设计微孔,防止出现由于曝气风机停机期间污水倒流入曝气管,而产生微生物污堵曝气孔的现象。
4.反应器中段安装填料框架,填料框架整体为不锈钢材质,有效耐腐蚀,且填料框与池壁紧密贴合,降低短流的发生;填料框架模块化分层放置在填料支撑上,填料框架与填料支撑通过卡槽形式固定,填料框架可单独、分区或整体的形式取出,因此无需清空水池即可进行检修及更换填料。
5.相较于普通的厌氧氨氧化反应器,本发明拥有回流稀释的功能,回流水与进水充分混合,既能稀释进水中污染物浓度以降低其对微生物的影响,也可延长微生物与污染物的接触时间,提高反应器的脱氮处理效率。
6.这种反应器上段边缘设置了锯齿状出水堰,出水堰外侧设置了溢流槽,溢流槽一侧底部设置循环泵进水管,溢流槽侧部设置出水管,既实现了出水功能也能为循环泵提供稳定进水。
7.这种反应器通过在循环管上安装的法兰式电热器对回流水进行加热,避免在反应器中局部加热导致温度不均匀,通过设置池体外部保温实现反应器温度在25 -35℃区间内相对稳定。
8.这种反应器及反应器集成设备通过中心进水管进水,利用环形布水器将进水分散,实现污染物进入填料层的均量化,降低由于进水不均匀导致对微生物活性造成冲击。
9.相较于厌氧氨氧化反应器,本发明设置下段、中段和上段取样阀,通过不同的取样阀,可以得到各个反应阶段的水体、填料及微生物样本,便于全方位分析处理效果。
Claims (8)
1.一种短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器,包括池体、填料模组、循环管路;所述池体顶部为封盖设计;其特征在于:
所述池体包括竖直方向上从下到上设置的下段、中段和上段;所述池体外部设置有保温层,反应时保持反应器温度在25 - 35℃区间内,控制溶氧在0.2- 0.5 mg/L区间;
所述下段设置有污泥斗,所述污泥斗为倒立的锥台结构,所述污泥斗用于收集反应器中沉降的污泥,所述污泥斗底部侧面安装有排泥管,用于反应器的工艺排泥和检修时清空;
所述污泥斗内部安装有曝气管,所述曝气管为环形管,所述曝气管在水平方向上安装于污泥斗内部,所述曝气管下侧面设置若干微孔;
所述中段设置有中心进水管,所述中心进水管在水平面上与池体同心,所述中心进水管用于反应器进水;
所述中心进水管底部安装有环形布水器,所述环形布水器用于将进水分散,所述曝气管在竖直方向上安装位置在环形布水器下方,所述曝气管下侧面设置的微孔直径为0.1 -3 mm,所述曝气管为环形,其环形直径为反应器池体直径的1/4 -1/2;所述环形布水器通过螺杆和非标法兰与中心进水管连接,环形布水器的底板为锥形底板设计,锥形底板上焊接螺杆,利用螺母将螺杆固定在非标法兰上;非标法兰与中心进水管下端焊接;
所述中段还设置有填料层,填料模组设置在填料层,它包括填料框架,填料框架内装有若干球型挂载填料;所述填料框架为中空的柱体结构,中心进水管位于填料框架的中间;
所述上段设置有溢流槽,所述溢流槽用于收集经脱氮后的出水,所述溢流槽一侧底部设置循环泵进水管,所述循环泵将处理后的出水用于回流与进水稀释以降低进水污染物浓度;所述反应器设置有回流管,其与进水管连接,所述进水是从中心进水管上端进入,所述进水在中心管内流动方向为竖直方向上自上往下,所述进水通过环形布水器分散后向上折流进入填料区,所述进水在填料区内流向在竖直方向上从下往上,所述进水通过填料层后流向在水平方向上从所述反应器的内部往外部进入溢流槽;
所述循环泵的出口管道上安装有电热器,用于对反应器进行加热;
所述溢流槽一侧侧面设置出水管,所述出水管用于反应器出水;
所述填料模组通过填料模组支架安装在填料区,填料模组支架在水平方向上安装于污泥斗内部;若干球型挂载填料安装在填料框架内形成球型填料串,若干球型填料串通过两端固定在填料框架上,相邻球型挂载填料之间、相邻球型填料串之间形成间隔,所述球型挂载填料在水中为悬浮状态;所述球型挂载填料为三层空心球状多孔结构,所述球型挂载填料的三层结构具有不同孔径,外层球面为交叉网络结构,外层孔径为10 - 20 mm,球面纬线上设置有向外凸出的刺突状柱体;中层球面为网格结构,球面孔径适中,中层孔径为5 - 10mm;内层球面为网格结构,球面孔径较小,内层孔径为2 -5 mm;三层空心球状多孔结构通过内部支撑实现同心;
所述填料框架为模块化结构活动固定在池体中段,可从池体顶部进行模块化加装或吊出,填料框架模块化为整体式、分区和/或分层模块组合式放置在填料模组支架上,所述填料框架与填料模组支架通过卡槽形式固定,所述填料框架可单独、分区和/或分层、或整体的形式取出进行检修及更换填料。
2.根据权利要求1所述的短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器,其特征在于,所述中心进水管在水平面上于池体同心,所述中心进水管顶端与池体上沿高度平齐。
3.根据权利要求1所述的短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器,其特征在于,所述池体上段边缘设置有锯齿状出水堰,所述溢流槽设置在锯齿状出水堰外侧。
4.根据权利要求1所述的短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器,其特征在于,所述池体外部设置有高位、中位、低位取样阀,用于日常水体、填料及微生物样本的取样分析。
5.根据权利要求1所述的短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器,其特征在于,所述填料框架主体由不锈钢焊接而成,所述填料框架顶面和底面安装不锈钢网,球型填料制作成串后首尾固定在填料框架上下设置的横杆及钢丝网上;
所述填料框与池体的池壁活动式紧密贴合。
6.根据权利要求1所述的短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器,其特征在于,所述环形布水器通过法兰安装在中心进水管底部。
7.一种短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器集成设备,其特征在于,包括连接管道和至少两个如权利要求1-6任一项所述的短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器结构。
8.一种如权利要求1-6任一项所述的短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮反应器用的球型挂载填料,其特征在于,所述球型挂载填料为三层空心球状多孔结构,所述球型挂载填料的三层结构具有不同孔径,外层球面为交叉网络结构,外层孔径为10 - 20 mm,球面纬线上设置有向外凸出的刺突状柱体;中层球面为网格结构,球面孔径适中,中层孔径为5 - 10mm;内层球面为网格结构,球面孔径较小,内层孔径为2 -5 mm;三层空心球状多孔结构通过内部支撑实现同心。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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