[發明專利]生物脫氮耦合N2O回收一體化反應器及其方法

在審

• 申請號: 201910349698.0
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN109970199A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 厲巍;沈循宇;諸葛楊煬;劉勇弟
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F101/16;C02F101/38
• 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

1.一種生物脫氮耦合N₂O回收一體化反應器，其特征在于：反應器本體從下到上依次分為布水區(A)、反應區(B)和三相分離區(C)；

所述布水區(A)位于反應器本體下部，主體為水流混合分布室(2)，底部設有排泥管(1)，水流混合分布室(2)中設喇叭形的下漸擴進水布水器(3)，下漸擴進水布水器(3)和進水管(4)相連，且布水口朝下，布水區(A)上部與反應區(B)下部連通；

所述反應區(B)位于反應器本體中部，由下至上分為第一模塊(I)、第二模塊(II)和第三模塊(III)；第一模塊(I)下部通過橫隔網(5)與水流混合分布室(2)分隔；第一模塊(I)上部設有三相分離段，包括分隔板、回流管(6)和排氣管(7)，分隔板滿布于橫截面上，回流管(6)和排氣管(7)均設置于分隔板上，連通分隔板上下空間；回流管(6)和排氣管(7)均伸出分隔板下底面，且回流管(6)底部低于排氣管(7)；排氣管(7)側壁與進氣管(8)連通，排氣管(7)位于分隔板上方的頂端設曝氣頭(9)；第二模塊(II)和第三模塊(III)中均安裝有填料支架(10)，填料支架(10)上均內置固定有生物掛膜組合填料(11)；第一模塊(I)、第二模塊(II)和第三模塊(III)依次垂直串聯連通；

所述三相分離區(C)位于反應器本體上部，由內筒體段(13)、中筒體段(14)和外筒體段(15)從內到外同軸嵌套而成，外筒體段(15)與反應區(B)銜接連通；三相分離區(C)頂部通過封頭密封，封頭上開設有集氣口(20)；中筒體段(14)頂部敞口并低于封頭內頂面，底部開口位置設有防混錐(12)，防混錐(12)的錐頭朝上，防混錐(12)底面側壁與中筒體段(14)底部開口之間存在環形的縫隙；內筒體段(13)頂部固定于封頭上，底部敞口；內筒體段(13)和中筒體段(14)之間的環形區域中設有若干朝同一方向傾斜的斜板，斜板沿環形區域周向均勻分布形成使水流離心旋轉的螺旋導葉(16)；外筒體段(15)外側設溢流堰(18)，內筒體段(13)側壁通過出水管(19)連通溢流堰(18)，溢流堰(18)下端設有出水口(17)。

2.根據權利要求1所述的一種生物脫氮耦合N₂O回收一體化反應器，其特征在于：布水區(A)、反應區(B)和三相分離區(C)的高度之比為1：(3～6)：(2～5)。

3.根據權利要求1所述的一種生物脫氮耦合N₂O回收一體化反應器，其特征在于：水流混合分布室(2)上部為圓筒段，下部為倒錐段，倒錐段與圓筒段的高度之比為(0.8～2.2)：1，倒錐段外壁與水平面的夾角為40°～60°，倒錐段上下面橫截面積之比為(1.8～3.2)：1；進水管(4)位于圓筒段高度的3/10-7/10處。

4.根據權利要求1所述的一種生物脫氮耦合N₂O回收一體化反應器，其特征在于：反應區(B)中，第一模塊(I)、第二模塊(II)和第三模塊(III)的高度之比為1：(1.5～2.5)：(1～1.5)。

5.根據權利要求1所述的一種生物脫氮耦合N₂O回收一體化反應器，其特征在于：第一模塊(I)中，回流管(6)和排氣管(7)的高度之比為(0.8～1.2)：1，排氣管(7)位于分隔板的中心處，排氣管(7)與進氣管(8)垂直相連。

6.根據權利要求1所述的一種生物脫氮耦合N₂O回收一體化反應器，其特征在于：第二模塊(II)和第三模塊(III)中，填料支架(10)內置的生物掛膜組合填料(11)均呈垂直的列狀布置，列與列之間的距離不超過50mm，每列生物掛膜組合填料(11)的兩端均由填料支架(10)固定。

7.根據權利要求1所述的一種生物脫氮耦合N₂O回收一體化反應器，其特征在于：三相分離區(C)中，內筒體段(13)、中筒體段(14)和外筒體段(15)的橫截面積之比為1：(1.5～3.0)：(3.2～5.5)，高度之比為1：(1.3～2.0)：(1.5～2.2)。