[發明專利]一種硝化反硝化兩相膨脹床反應器及污水處理工藝

在審

• 申請號: 201410567474.4
• 申請日: 2014-10-22
• 公開（公告）號: CN105585119A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 安景輝;鄭蕾;張瑩
• 申請（專利權）人: 中國石化工程建設有限公司;中石化煉化工程（集團）股份有限公司
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/34
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 趙宇

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域，更具體地說，涉及一種用于污水深度處理 的硝化反硝化兩相膨脹床反應器及污水處理工藝。

背景技術

硝化反硝化是污水脫氮處理最常用的生化工藝，硝化是通過微生物好氧生 化反應將污水中氨氮氧化為硝酸鹽，反硝化是通過微生物缺氧生化反應將硝酸 鹽還原為氮氣。

常用的污水脫氮可分為前置反硝化和后置反硝化兩類，前置反硝化需要大 量的混合液回流，脫氮效率受限，后置反硝化需要補充碳源，繼而要在反硝化 單元后設置進一步去除有機物的設施。這兩種脫氮工藝都需要分別設置硝化單 元和反硝化單元，投資高，運行費用高。

按微生物的生長形態，可以將生化反應分為活性污泥法和生物膜法，由于 硝化過程微生物生長慢，采用生物膜法更利于硝化菌的生長；對于后置反硝化 工藝，進入反硝化階段的污水中有機物濃度通常較低，能夠生長的反硝化微生 物數量較少，采用生物膜工藝比活性污泥法更有利，如應用較多的曝氣池加裝 塑料填料的泥膜工藝和采用陶粒填料的曝氣生物濾池工藝等，但此類工藝仍存 在以下弊端：(1)塑料材質的填料不易掛膜，微生物附著量少；(2)陶粒等無 機材料的填料容易掛膜，但由于采用固定床運行，經常發生填料層局部堵塞， 進而導致水流短路，影響處理效果。

近年來出現了一種三相流化床工藝用于污水處理，根據不同的控制條件可 實現去除COD、硝化等功能，其基本構造是在筒形反應器內裝設一個內筒，在 內筒中進行供風曝氣，在氣提作用下使反應器內產生液流循環，內筒液流向上 流動，內筒與反應器壁之間的環隙液流向下流動，反應器內填裝的輕質填料可 隨水流流動，與傳統生化反應器相比，生物膜量和傳質效率得以提高。但這種 三相流化床仍存在一定的不足：(1)內循環流量取決于供風量，溶解氧量也取 決于供風量，為實現填料流化，供風量必須足夠大，反應器中的溶解氧通常難 以控制在反硝化需要的較低濃度；(2)內循環的驅動能量來源是氣體在上升過 程中膨脹做功，能量利用率低，導致運行費用高。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種用于污水深度處理的硝 化反硝化兩相膨脹床反應器及污水處理工藝。

本發明的一種硝化反硝化兩相膨脹床反應器是這樣實現的：

一種硝化反硝化兩相膨脹床反應器，所述反應器包括反應器a、溶氧器b、 循環泵c及附屬管線；

所述反應器a采用上大下小的兩段立式筒形結構，橫截面為圓形，自下而 上分別為底部配水區101、好氧反應區102、二次配水區103，缺氧反應區104 和出水區105；

所述底部配水區101以濾板11和所述好氧反應區102相隔，所述濾板11 上安裝濾頭12；

所述好氧反應區102和所述缺氧反應區104均為空腔構造，內部填裝顆粒 填料；

所述二次配水區103的中部設有收縮—擴張式整流環14，所述整流環14與 二次配水區103的內壁形成的環隙為布水布氣空間，環繞所述整流環14收縮段 的內壁設置水平布水環管24，布水環管24底部等距離開布水孔；

所述出水區105上粗下細，與所述缺氧反應區104通過喇叭口形過度段連 接，在所述出水區105的中心位置設置三相分離器16，所述出水區105頂部周 邊設置集水槽17；在所述出水區105側壁上部設置與集水槽17聯通的出水口； 在所述缺氧反應區104側壁上部設置排泥口；

底部配水區101側壁上部設置進風口，下部設置進水口和回流水進口；二 次配水區103側壁上部設置進風口，下部設置回流水進口；好氧反應區102側 壁頂部設置溶解氧測定儀25；

所述溶氧器b為筒形結構，橫截面為圓形或矩形，靠近底部的位置內設置 曝氣器28，并以所述曝氣器28為界，上部為溶氧區201，下部為回流區202； 所述溶氧器b的頂部設置進水口，低于進水口設置溢流排水口，所述曝氣器28 處設置進風口，供風管路上設有調節閥27，所述調節閥27與所述溶解氧測定儀 25連鎖；所述溶氧器b的底部設置回流出水口和排泥口；