[發明專利]一種配置氮氣分離裝置的立塔式生物脫氮處理器及應用

在審

• 申請號: 201810490781.5
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN108408907A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 齊元峰;郗斐;李敬聰;楊冰川
• 申請（專利權）人: 齊元峰
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F101/16;C02F101/38
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 陳桂玲

1.一種配置氮氣分離裝置的立塔式生物脫氮處理器，其特征在于，該立塔式生物脫氮處理器由殼體及出水系統、曝氣和氮氣分離系統、進水及回流系統、污泥回流系統四個工作系統組成；

所述殼體及出水系統包括反應器殼體(1)、集水堰(9)和出水渠(15)，所述集水堰(9)位于反應器殼體(1)上部，集水堰(9)與出水渠(15)連接；

所述曝氣和氮氣分離系統包括曝氣器(12)、折板式氮氣分離器(6)、氮氣收集提升管(7)、氮氣-污泥存儲倉(8)、氮氣輸送管(13)，所述氮氣輸送管(13)上設置有氮氣濃度/流量檢測器(14)，曝氣器(12)位于折板式氮氣分離器(6)上方，折板式氮氣分離器(6)與氮氣-污泥存儲倉(8)通過氮氣收集提升管(7)連接，氮氣輸送管(13)與氮氣-污泥存儲倉(8)頂部連接；

所述進水及回流系統包括管道混合器(2)、進水主管(3)、硝化液回流管(4)、布水支管(5)，硝化液回流管(4)與出水渠(15)連接，進水主管(3)和硝化液回流管(4)分別與管道混合器(2)連接，管道混合器(2)與布水支管(5)連接；

所述污泥回流系統包括污泥回流管(16)、污泥回流喇叭口(17)、降流污泥管(18)、污泥分散管(10)、硝化污泥分散管(11)，污泥回流管(16)與污泥回流喇叭口(17)連接，污泥回流喇叭口(17)位于氮氣-污泥存儲倉(8)內部，污泥分散管(10)與氮氣-污泥存儲倉(8)通過降流污泥管(18)連接，所述污泥分散管(10)位于布水支管(5)上方，硝化污泥分散管(11)位于曝氣器(12)上方。

2.根據權利要求1所述的立塔式生物脫氮處理器，其特征在于，所述集水堰(9)位于反應器殼體(1)上部距離頂端0.5m處。

3.根據權利要求1所述的立塔式生物脫氮處理器，其特征在于，所述折板式氮氣分離器(6)位于反應器殼體(1)中部，將反應器分為上下兩區，上區為硝化區，下區為反硝化區。

4.根據權利要求1所述的立塔式生物脫氮處理器，其特征在于，所述折板式氮氣分離器(6)頂端位于反應器殼體(1)中部距離反應器頂端7.0～7.5m處。

5.根據權利要求1所述的立塔式生物脫氮處理器，其特征在于，所述折板式氮氣分離器(6)由上下兩層折板組成，上層折板夾角為60°，長度為600～700mm，下層折板夾角為60°，長度為500～600mm，折板式氮氣分離器(6)的高度為1200mm。

6.根據權利要求5所述的立塔式生物脫氮處理器，其特征在于，下層相鄰兩折板之間的距離為300～400mm，上下層折板交錯分布。

7.根據權利要求1所述的立塔式生物脫氮處理器，其特征在于，所述氮氣收集提升管(7)與氮氣-污泥存儲倉(8)的連接口位于氮氣-污泥存儲倉(8)的側壁。

8.根據權利要求1所述的立塔式生物脫氮處理器，其特征在于，所述曝氣器(12)連接有曝氣風機，用于補充生物脫氮過程中硝化階段對氧氣的消耗。

9.根據權利要求1所述的立塔式生物脫氮處理器，其特征在于，污泥回流喇叭口(17)與氮氣-污泥存儲倉(8)的最短距離d＞200mm。

10.應用權利要求1-9任一項所述的配置氮氣分離裝置的立塔式生物脫氮處理器處理廢水，包括如下步驟：

a、反硝化過程：未處理的污水通過進水主管(3)，和通過出水渠(15)回流至硝化液回流管(4)的富含硝態氮與亞硝態氮的污水在管道混合器(2)內均勻混合，隨后經布水支管(5)進入反應器底端進行生物脫氮的反硝化過程；從后續污泥處理系統回流的反硝化污泥通過污泥回流管(16)和污泥回流喇叭口(17)進入氮氣-污泥存儲倉(8)，隨后反硝化污泥通過降流污泥管(18)和污泥分散管(10)進入反應器的底端以維持反硝化過程的污泥總量；

b、三相分離：反硝化過程后的污水、氮氣和污泥經過折板式氮氣分離器(6)實現了三相物料的分離，密度高的污泥被截留并返回下區反硝化區，以保持反硝化過程的污泥濃度；密度低的污泥和污水進入上區參與生物脫氮的硝化過程；氮氣通過氮氣收集提升管(7)進入氮氣-污泥存儲倉(8)，隨后通過氮氣輸送管(13)安裝的氮氣濃度/流量檢測器(14)進行氮氣濃度與氮氣量的測試，最后排放到自然環境之中；

c、硝化過程：經三相分離后的低密度污泥和污水進入反應器上區，調節硝化污泥分散管(11)控制硝化過程的污泥濃度，曝氣器(12)補充硝化過程對氧氣的消耗，進行有氧環境下的生物脫氮硝化反應，硝化反應結束后硝化液通過集水堰(9)集中至出水渠(15)，除部分硝化液回流至硝化液回流管(4)之外，其余消化液被排放到反應器之外，完成生物脫氮的過程。