[發明專利]軟管型循環式一體化脫氮反應器及方法

有效

• 申請號: 201711278055.9
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN108002533B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 鄭平;李雪;郭磊艷;王梅曄;朱蕊馨;康達
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

1.一種軟管型循環式一體化脫氮反應器，其特征在于：反應器主體為環型軟管，設布水區I、反應區II、分離區III；布水區I包括進水管（1）、圓形濾網（2）、供氣針頭（3）；反應區II包括好氧段（4）、缺氧段（5）、排氣管（6）、上導流管（7）、下導流管（8）；分離區III包括三相分離器（9）、氣壓平衡管（10）、逆流出水管（11）；

所述的布水區I中，進水管（1）位于反應器下部，連接于下導流管（8）上，開口向下，并與下導流管形成夾角；圓形濾網（2）設于進水管（1）內，位于進水管（1）與下導流管（8）連接的上口；供氣針頭（3）設在進水管（1）下口，伸入進水管（1）中央；

所述的反應區II中，排氣管（6）設在環型軟管左側頂部，開口垂直向上；以排氣管（6）為界，將環形軟管左邊部分設為好氧段（4），右邊部分設為缺氧段（5），好氧段（4）與缺氧段（5）的上部通過上導流管（7）相連，下部通過下導流管（8）連接；

所述的分離區III中，三相分離器（9）設在環型軟管右側頂部，呈梨形，底部膨大而上部收緊；三相分離器（9）下部與缺氧段（5）連接，頂部設氣壓平衡管（10），三相分離器（9）上部側壁設有逆流出水管（11），三相分離器（9）下部用作集泥室。

2.根據權利要求1所述的一種軟管型循環式一體化脫氮反應器，其特征在于：反應器布水區I中，進水管（1）與下導流管（8）的軸線夾角α為30°；圓形濾網（2）的網孔直徑為0.5mm；供氣針頭（3）伸入進水管（1）中央長度為1~3cm。

3.根據權利要求1所述的一種軟管型循環式一體化脫氮反應器，其特征在于：反應器垂直安置，反應區II中，反應區環形軟管長度與直徑之比為120:1；環形軟管分為好氧段（4）、缺氧段（5）、上導流管（7）、下導流管（8），四個區段體積比為11:11:2:2；上導流管（7）與水平線夾角β為10°；排氣管（6）的液位高于逆流出水管（11）的液位3～5cm。

4.根據權利要求1所述的一種軟管型循環式一體化脫氮反應器，其特征在于：反應器分離區III中，三相分離器（9）的最大直徑與高度之比為2:5，最大直徑與最小直徑比為5:1，最大直徑為環形軟管直徑的5~8倍；三相分離器（9）頂部設氣壓平衡管（10），用于防止出水虹吸，三相分離器（9）上部留有頂空。

5.一種利用如權利要求1所述反應器的一體化脫氮方法，其特征在于，步驟如下：反應區充填2/3容積的厭氧氨氧化顆粒污泥和氨氧化菌培養物，含氨廢水由蠕動泵經進水管（1）連續流入反應器，以圓形濾網（2）防止顆粒污泥倒流，以防進水管（1）被顆粒污泥堵塞；通過流量計調節氣量，使空氣以小氣泡的形態不斷從供氣針頭（3）上冒出，帶動顆粒污泥和含氨廢水的混合液垂直向上，進入反應區好氧段（4）進行短程硝化反應，單位反應區供氣速率高于4.5h^-1，以保證提供足夠的循環動力，剩余尾氣由排氣管（6）排出；混合液經上導流管（7）進入缺氧段（5）發生厭氧氨氧化反應；借助進水、供氧和產氣所致的驅動力，推動混合液循環于反應區的好氧段（4）和缺氧段（5）；部分混合液進入反應器分離區的三相分離器（9），氣體上逸到頂空，并從氣壓平衡管（10）釋放，顆粒污泥沉降到三相分離器（9）下部，依靠重力得以持留或返回缺氧段（5），沉清液從逆流出水管（11）排出；氣壓平衡管（10）用于連通反應區與大氣，平衡氣壓，防止產生出水虹吸現象。