[實用新型]一種內(nèi)循環(huán)好氧生物反應器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020122464.7
• 申請日: 2010-03-03
• 公開（公告）號: CN201686541U
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發(fā)明（設計）人: 張安龍;杜飛;王森;景立明;王猛;文志軍
• 申請（專利權）人: 張安龍
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域：

本實用新型涉及一種提高草漿中段廢水處理效果的自制改良型高效內(nèi)循環(huán)好氧生物反應器，屬于環(huán)境工程領域。

背景技術：

好氧生物處理工藝歷史悠久，自1914年第一座活性污泥法污水處理試驗廠運行以來，已經(jīng)90多年了。近30年來，改進曝氣技術和好氧生物固定技術以提高污水處理的效果，是好氧生物處理領域的主要研究內(nèi)容，HCR(High?Performance?Compact?Reactor)工藝就是這一特定時期的產(chǎn)物。

HCR工藝是德國克勞斯塔爾工科大學物相傳送研究所于80年代實用新型的。該工藝的問世是好氧生物處理技術的一個飛躍，它融合了當今的高速射流曝氣、物相強化傳遞、紊流剪切等技術，并具有深井曝氣和流化污泥床的特點。因此，其空氣氧的轉化率高，反應器的容積負荷大，水力停留時間短，是當前為西方國家所廣泛接受的一種高效好氧生物處理方法。

HCR系統(tǒng)主要包括：集成反應器、兩相噴頭、沉淀池以及配套的管路和水泵等。集成反應器為圓形容器，其外筒兩端被封閉，連接著各種管道；內(nèi)筒兩端開口，兩相噴頭安裝在反應器上部的正中央。循環(huán)水泵提升高壓水流經(jīng)噴頭射入反應器，由于負壓作用同時吸入大量空氣。水流和氣流的共同作用又使噴頭下方形成高速紊流剪切區(qū)，把吸入的氣體分散成細小的氣泡。富含溶解氧的混合污水經(jīng)導流筒到達反應器底部后，又向上返流形成環(huán)流，再經(jīng)剪切向下射流，如此循環(huán)往復運行。于是，污水被反復充氧，氣泡和微生物菌團被不斷剪切細化，并形成致密細小的絮凝體。工程實踐表明，該工藝對甲醛廢水、含酚廢水、糖醛廢水、樹脂酸廢水都能進行有效處理；如已有工程實例的進水COD濃度達到了20000mg/L；該工藝還有望提高污水脫氮的效果。但是HCR工藝用于造紙廢水處理特別是草漿廢水的處理效果還有待提高。

目前我國的大部分造紙廠的中段廢水生物處理系統(tǒng)存在占地面積大、污染負荷低、動力消耗高等不足以致企業(yè)的成本增加。由于草漿中段廢水存在降解性很差的有機物，如木質素和某些有毒物質，且其水質同木漿廢水有一定的區(qū)別。采用針對木漿廢水性質設計制造的HCR反應器處理草漿中段廢水效果并不理想。

實用新型內(nèi)容：

本實用新型針對我國造紙工業(yè)以麥草為主要原料的特點和中段廢水治理不理想的現(xiàn)狀，根據(jù)HCR工藝的優(yōu)點以及借鑒內(nèi)循環(huán)高效厭氧生物反應器、生物流化床、深井曝氣等的優(yōu)點，并運用高速射流曝氣、物相強化傳遞、紊流剪切等技術，研制出一種新型的塔式好氧反應器。

本實用新型是通過以下技術方案來解決的：

一種內(nèi)循環(huán)好氧生物反應器，該反應器包括：空壓機1、氣壓表2、氣體流量計3、液壓表4、循環(huán)泵5、反應器6、進水泵7、回流污泥泵8、液體流量計9和沉淀池10，其特征在于：所述空壓機1、反應器6和沉淀池10依次連接；所述空壓機1和反應器6之間依次設置有氣壓表2和氣體流量計3；所述反應器6上設置有液壓表4、循環(huán)泵5、進水泵7、回流污泥泵8和液體流量計9；所述循環(huán)泵5通過液壓表4與反應器6連接；所述進水泵7設置在反應器6的進水管路上；所述回流污泥泵8和液體流量計9設置在回流管路上。

1.自行設計研發(fā)改良型高效內(nèi)循環(huán)好氧生物反應器，確定其各個部分的設計參數(shù)。主要包括：反應器的容積、徑高比、底隙高度、頂隙高度、頭部水箱、水力停留時間等。并采用一種新型的射流曝氣技術以提高反應效果。

2.研究高效內(nèi)循環(huán)好氧生物反應器工藝性能。通過清水試驗測量射流曝氣器的氧總轉移系數(shù)、動力效率、氧利用率；改變試驗工藝條件測量不同條件下反應器的循環(huán)流量、風機功率、氣水比等工藝性能參數(shù)。

3.研究高效內(nèi)循環(huán)好氧生物反應器處理草漿中段廢水的環(huán)境影響因素以及反應器的整個啟動運行期污泥性質的變化情況，探討氣水比、水力停留時間、循環(huán)流量等對高效內(nèi)循環(huán)好氧生物反應器運行效果的影響，從而確定出高效內(nèi)循環(huán)好氧生物床反應器處理草漿中段廢水的最佳工藝參數(shù)。

4.根據(jù)上述研究結果，有針對性再對高效內(nèi)循環(huán)好氧生物反應器主要設計參數(shù)進行改進。最終得到針對草漿中段廢水性質的改良型高效內(nèi)循環(huán)好氧生物反應器。

本實用新型的效果如下：草漿中段廢水進水COD_cr濃度在1500(mg/L)左右，經(jīng)過該反應器處理后其COD_cr降為為350～300mg/L，其COD去除率穩(wěn)定在75％以上，其水力停留時間較短為4~6h，反應期間污泥狀態(tài)良好，反應結束后廢水COD濃度和色度明顯降低。以上數(shù)據(jù)表明該好氧反應器可以達到高效的處理草漿中段廢水的目的，解決了傳統(tǒng)反應器處理該種廢水時效果不理想，出水效果不佳的問題。