CN100337938C - 一种水处理生物反应器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水生物处理设备，具体地说是一种水处理生物反应器，反应体为由内筒和外筒组成；内筒上方设有气液分离装置，中上部设有二个三相分离器，在三相分离器的顶部设有升流管通往气液分离装置的中上部；气液分离装置顶部设有导气管，底部设有回流管，回流管通入内筒中；内筒底部设有布水器，其通过进水管经管道泵与污水罐相连；在内筒上部设有一回流管通往管道泵的进水管；外筒底部与内筒密闭连接，在外筒上方、内筒上部外侧开有出水口，在外筒与内筒间设有导流板；外筒底部设有曝气装置，曝气装置通过管路与一富氧集气装置相连；外筒上端设有出水管与沉淀分离装置相通。该装置结构紧密、成本低、工艺合理、效率高、应用广泛、维护便利。

Description

一种水处理生物反应器

技术领域

本发明涉及污水生物处理设备，具体地说是一种厌氧好氧一体化水处理生物反应器。

背景技术

中国国内曾采用一种地埋式沉淀、好氧沉淀、污泥好氧消化三合一净化池，其结构是用隔板横向分隔开或各工序间分开用管道连接的方形池，这种结构虽然减少了净化池的整体规模，但方形池容易产生死区，影响了有效容积；并且所采用的工艺能耗较高，操作运行复杂，设备造价高。

日本有一种由厌氧和好氧组合成的外形为长方形的净化器，器内的厌氧和好氧段均填有填料，各工序之间用隔板沿污水流动的水平方向依次进行简单的分离；其结构简单，应用效果较好，但处理量小，只适合一家一户；另外一种外形为椭圆形或长方形的地埋式好氧沉淀和污泥好氧一体化净化器，各段之间同样也是用隔板沿水平方向或纵向依次简单分隔，这种设备处理量与效果均较好，但能耗大，造价高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效率、低能耗成本低的水处理生物反应器。

为达上述目的，本发明采用的技术方案为：

由污水罐、反应体等构成，反应体为多层复合筒状结构，由封闭的内筒和上端开口的外筒组成；

内筒的上方设有气液分离装置，内筒的中上部设有二个三相分离器，在三相分离器的顶部设有升流管通往气液分离装置的中上部；气液分离装置顶部设有导气管，底部设有回流管，回流管通入内筒中；内筒底部设有布水器，其通过进水管经管道泵与污水罐相连；在内筒的上部设有一回流管通往管道泵的进水管；

外筒底部与内筒密闭连接，在外筒上方、内筒上部外侧开有出水口，在外筒与内筒间设有导流板；外筒底部设有曝气装置，曝气装置通过管路与一富氧集气装置相连；外筒上端设有出水管与沉淀分离装置相通。

内筒的上端形成一集水槽，其用一竖立的筒状溢流堰与内筒的中下部分开，所述出水口开于集水槽的外侧壁底部；在外筒上端内侧竖立一筒状挡流板，所述出水管设于挡流板外侧的外筒筒壁上；所述内筒和外筒的下部均为圆锥形，底端开有排污口；在富氧集气装置与曝气装置间的管路上设有气体流量计；在管道泵与污水罐间设有定量泵；在管道泵与布水器间设有液体流量计。

本发明的优点为：

1、结构紧凑，工艺合理。本发明的结构要点是：反应体设置于支架上，采用不同直径的内外圆筒套叠组成，内圆筒为上流式厌氧内循环反应器(厌氧区)，内圆筒与外圆筒之间有一定距离的环形通道，构成好氧曝气流化床(好氧区)，通道中央设有一垂直隔板，其下部与圆筒底部留有缝隙；厌氧区底部设有布水器，与外部污水进水管相连接，中上部设有二个三相分离器，它们分别依靠升流管与降流管与厌氧区顶部的气液分离装置相连接，厌氧区顶部设有集水堰并在外沿开设出水口，使厌氧区水流入好氧区；好氧区下部靠近内筒一侧设有曝气装置，通过导气管与外部的富氧集气装置相连接，外筒的顶部设有挡流板，外筒的顶部开设出水口，使好氧水流入沉淀分离装置进行沉淀分离；本发明组装后抗浓度冲击负荷较强，运行稳定，管理操作简便。

2、运行成本低。本发明节约电耗，与常规接触氧化法比较，可节约60％左右曝气能耗。

3、应用效果好。本发明净水效率高，污泥产量低，其中COD、BOD的去除率高达90％，废水的水力停留时间由2～4d降为2～4h。

4、实用性强。本发明可工业化生产，其结构简单合理、体积小、造价低廉、操作安装与维护方便。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例详述本发明。

实施例1

如图1所示，其结构主要由污水罐2、回流装置(回流管17、管道泵3和液体转子流量计20)、布水器4、曝气装置5、富氧集气装置6、三相分离器8、气液分离装置15、反应体及沉淀分离装置10组成；其中反应体为多层复合筒状结构，内筒18为封闭结构，回流装置、二个三相分离器8及布水器4由上至下布置在内筒18中，布水器4与外部的回流装置相连接，气液分离装置15设在反应器的顶部；外筒24为开放结构，导流板9设在中央，曝气装置5位于底部，与外部的富氧集气装置6相连接；

定量泵1设在污水罐2与管道泵3之间，调节控制污水的进液流量；管道泵3、液体转子流量计20、与阀门依次连接在布水器4的进水管路上，调节控制厌氧部分污水的回流；气体转子流量计7设在好氧区的曝气装置5与富氧集气装置6之间，以调节曝气量；二个三相分离器8的两个升流管14与回流管13分别与设在反应体顶部的气液分离器15相连接。

本实例的反应体外筒24直径D＝0.5m，内筒18直径d＝0.3m，高度为2.0m。

操作过程中，废水由污水漕2流经定量泵1、管道泵3、液体转子流量计20及阀门进入布水器4，水流沿内筒上升依次经过二个三相分离器8，进行气液固三相分离，在三相分离器8的顶部下方与内筒18间形成一集气室21，其中高流速气体连同部分液体通过集气室21顶部的导流管14进入气液分离装置15，固体下降，液体继续上升，至溢流堰12高度时溢流入集水槽22，然后通过集水槽22底部的出水口19流入好氧区；高流速气液混合体在进入气液分离装置15后，进行气液分离，气体由顶部的导气管16排除，液体由底部的回流管13回流至厌氧区；由回流管17、管道泵3和液体转子流量计20构成的回流装置在厌氧区内快速循环，造成高的上升流速，提高气液分离效率；由集水槽22的出水在导流板9的外侧进入好氧区后，由于好氧区底部的曝气装置5产生大量气体，致使液体在好氧区内作顺时针往复流动，随着液位的不断提高，液体在挡流板11的外侧经由出水管23流入沉淀分离装置10，进气液固分离；气液由上部出液口排出，沉淀物由底部排泥口排出。

本发明的原理是：根据高浓度有机废水的组分及性质，在厌氧和好氧一体化装置的作用下，大幅度提高生物处理效率，缩短停留时间，在厌氧和好氧的组合方式上得到明显改善；对污染物的转化和降解具有多重作用，对废水的生化性的调控具有重要意义，是解决含油污水生化处理难题的有效装置。采用本装置处理废水、特别是含油污水，与常规的分段式或串联组合式厌氧、好氧处理相比，提高了COD和BOD的去除率，厌氧和好氧一体化装置使用提升了反应速度，并且处理费用降低。

Claims (7)

1.一种水处理生物反应器，由污水罐(2)、反应体等组成，其特征在于：

反应体为多层复合筒状结构，由封闭的内筒(18)和上端开口的外筒(24)组成；

内筒(18)的上方设有气液分离装置(15)，内筒(18)的中上部设有二个三相分离器(8)，在三相分离器(8)的顶部设有升流管(14)通往气液分离装置(15)的中上部；气液分离装置(15)顶部设有导气管(16)，底部设有回流管(13)，回流管(13)通入内筒(18)中；内筒(18)底部设有布水器(4)，其通过进水管经管道泵(3)与污水罐(2)相连；在内筒(18)的上部设有一回流管(17)通往管道泵(3)的进水管；

外筒(24)底部与内筒(18)密闭连接，在外筒(24)上方、内筒(18)上部外侧开有出水口(19)，在外筒(24)与内筒(18)间设有导流板(9)；外筒(24)底部设有曝气装置(5)，曝气装置(5)通过管路与一富氧集气装置(6)相连；外筒(24)上端设有出水管(23)与沉淀分离装置(10)相通。

2.按照权利要求1所述的水处理生物反应器，其特征在于：内筒(18)的上端形成一集水槽(22)，其用一竖立的筒状溢流堰(12)与内筒(18)的中下部分开，所述出水口(19)开于集水槽(22)的外侧壁底部。

3.按照权利要求1所述的水处理生物反应器，其特征在于：在外筒(24)上端内侧竖立一筒状挡流板(11)，所述出水管(23)设于挡流板(11)外侧的外筒(24)筒壁上。

4.按照权利要求1所述的水处理生物反应器，其特征在于：所述内筒(18)和外筒(24)的下部均为圆锥形，底端开有排污口。

5.按照权利要求1所述的水处理生物反应器，其特征在于：在富氧集气装置(6)与曝气装置(5)间的管路上设有气体流量计(7)。

6.按照权利要求1所述的水处理生物反应器，其特征在于：在管道泵(3)与污水罐(2)间设有定量泵(1)。

7.按照权利要求1所述的水处理生物反应器，其特征在于：在管道泵(3)与布水器(4)间设有液体流量计(20)。

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