[發(fā)明專利]一種兩級動力內(nèi)循環(huán)同步脫氮除磷顆粒污泥反應(yīng)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410007564.8
• 申請日: 2014-01-07
• 公開（公告）號: CN103771585A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金仁村;張正哲;陳輝;姬玉欣;張倩倩;邢保山
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州師范大學(xué)
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/34
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;王兵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種兩級動力內(nèi)循環(huán)同步脫氮除磷顆粒污泥反應(yīng)器。

背景技術(shù)

氮是不可或缺的生命要素之一，它對人類生存發(fā)展的重要性不言而喻。但近年來含氮化合物的過量排放，造成了水體富營養(yǎng)化等一系列嚴(yán)重危害。

一體化完全自養(yǎng)脫氮工藝是一種非常有應(yīng)用前景的新型生物工藝，該工藝是指在單個反應(yīng)器內(nèi)通過控制溶解氧，在微氧條件下，亞硝酸菌將氨部分氧化為亞硝酸鹽，消耗氧創(chuàng)造缺氧環(huán)境；隨后厭氧氨氧化菌將上述過程產(chǎn)生的亞硝酸鹽和剩余的氨經(jīng)厭氧氨氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氮氣，從而達(dá)到脫氮之目的。該工藝無需外加甲醇等有機碳源，節(jié)省曝氣量，基建和運行成本低。

現(xiàn)有的完全自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器通常都存在一些缺陷，如：泥水分離效果差，顆粒污泥上浮導(dǎo)致厭氧氨氧化菌流失嚴(yán)重，且污泥流失后難以收集，導(dǎo)致菌體難以在反應(yīng)器內(nèi)有效持留；反應(yīng)器內(nèi)廢水和污泥流動性差，循環(huán)動力不足；高徑比偏大，不利于工程放大。這些缺陷不利于反應(yīng)器潛能的發(fā)揮和工藝的長期穩(wěn)定運行，成為高效脫氮反應(yīng)器工業(yè)化應(yīng)用的一個瓶頸。另一方面，常見廢水如豬場養(yǎng)殖廢水、化肥生產(chǎn)廢水、制藥廢水、廁所水中不僅含有較高濃度的氮素還含有數(shù)量可觀的磷酸鹽，實現(xiàn)高效同步脫氮除磷是目前工藝開發(fā)的熱點。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決目前的顆粒污泥反應(yīng)器泥水分離效果差，顆粒污泥上浮導(dǎo)致厭氧氨氧化菌流失嚴(yán)重，且污泥流失后難以收集，導(dǎo)致菌體難以在反應(yīng)器內(nèi)有效持留的問題，本發(fā)明提出了一種通過調(diào)節(jié)曝氣強度控制反應(yīng)器內(nèi)內(nèi)循環(huán)速度和溶解氧濃度，營造好氧-厭氧交替的環(huán)境，能夠有效解決傳統(tǒng)脫氮反應(yīng)器循環(huán)動力不足、泥水分離效果不佳等問題，實現(xiàn)同步脫氮除磷的同時并能回收流失的上浮污泥的兩級動力內(nèi)循環(huán)同步脫氮除磷顆粒污泥反應(yīng)器。

本發(fā)明所述的兩級動力內(nèi)循環(huán)同步脫氮除磷顆粒污泥反應(yīng)器，其特征在于：包括反應(yīng)器本體、若干設(shè)置在反應(yīng)器本體內(nèi)腔的豎隔板、斜底板以及導(dǎo)流板，所述的反應(yīng)器本體自下而上分為回流布水單元、內(nèi)循環(huán)反應(yīng)單元、排泥單元、多功能三相分離區(qū)、出水及污泥回收單元，所述的回流布水單元包括位于斜底板和反應(yīng)器本體底板之間的回流區(qū)、與外界水泵接通的布水器；所述的內(nèi)循環(huán)反應(yīng)單元由豎隔板自左向右依次分隔為好氧一區(qū)、降流一區(qū)、厭氧一區(qū)、降流二區(qū)、好氧二區(qū)、厭氧二區(qū)六個隔室，所述的厭氧二區(qū)通過回流區(qū)與所述的好氧一區(qū)連通；所述的好氧一區(qū)和所述的好氧二區(qū)底端配有微孔曝氣頭；所述的排泥單元自上而下依次設(shè)有剩余污泥排泥口和富磷污泥排泥口；所述的多功能三相分離區(qū)包括可變角度擋泥板、設(shè)置在出水槽上的溢流堰，所述的可變角度擋泥板與所述的溢流堰之間留有的間隙作為排氣口；所述的出水及污泥回收單元包括出水槽、設(shè)置在出水槽上的出水口。

所述的豎隔板從左向右依次命名為第一豎隔板、第二豎隔板、第三豎隔板、第四豎隔板以及第五豎隔板，所述的內(nèi)循環(huán)反應(yīng)單元由第一豎隔板、第二豎隔板、第三豎隔板、第四豎隔板以及第五豎隔板自左向右依次分隔為好氧一區(qū)、降流一區(qū)、厭氧一區(qū)、降流二區(qū)、好氧二區(qū)、厭氧二區(qū)六個隔室，其中第一豎隔板底部通過導(dǎo)流板與所述的斜底板連接、第二豎隔板末端、第三豎隔板末端與斜底板的一端連接；第二豎隔板、第四豎隔板均與斜底板之間留有間隙。

所述的反應(yīng)器本體呈長方體狀，長：高：寬比例為4-6:5-8:1，所述的好氧一區(qū)、降流一區(qū)、厭氧一區(qū)、降流二區(qū)、好氧二區(qū)、厭氧二區(qū)的體積比例為2-3:1:4-6:1:2-3:2。

所述的第一豎隔板、第三豎隔板以及第五豎隔板的長度與反應(yīng)器本體高度比例為10-9:8-7:7-6:15，第二豎隔板、第四豎隔板的長度與反應(yīng)器本體的高度比例為9-11:7-9:15。

所述的導(dǎo)流板與第一豎隔板的夾角α為120°-150°，可調(diào)角度擋泥板與第四豎隔板的夾角γ為45°-75°，所述的出水槽底板與所述的溢流堰的夾角β為110°-150°，第三豎隔板與斜底板的夾角δ為60°-75°，斜底板與反應(yīng)器主體底板平行。

所述的出水槽中部設(shè)有支架，并且所述的支架上擱置篩網(wǎng)，所述的篩網(wǎng)孔徑0.2-0.5mm。

所述的厭氧二區(qū)上端設(shè)置的布水器為直角布水器，并且直角布水器出水流向向下并與反應(yīng)器本體平行。

所述的多功能三相分離區(qū)底部位于所述的好氧一區(qū)上端、降流二區(qū)頂部的區(qū)域分別設(shè)有錐形擋泥導(dǎo)流板。