CN100448977C - 气升循环式好氧生物反应器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气升循环式好氧生物反应器。它具有反应器本体、支架；反应器本体具有反应区、沉淀区、循环管，反应区设有排泥口、进水口、操作孔、气孔、取样口、斜板，沉淀区具有外圆筒渐扩管、沉淀室、缓冲室，外圆筒渐扩管下端与反应区上端相连，外圆筒渐扩管上端与沉淀室、缓冲室相连，沉淀室与缓冲室之间设有垂直挡板，沉淀室上端设有溢流堰、出水口，循环管有气升管、回流管，气升管一端与反应区上端相连，气升管另一端与缓冲室相连，回流管一端与沉淀室下端相连，回流管另一端与反应区下端相连。本发明提高了反应器的供氧效率、反应活力和沉降性能；促进了沉淀区的泥水分离和污泥回流；具有较强的抗水力负荷和基质负荷冲击的能力。

Description

气升循环式好氧生物反应器
技术领域
本发明涉及一种气升循环式好氧生物反应器。
背景技术
随着工农业生产的发展和人民生活水平的提高，各种类型的废水排放量急剧增加，这对废水处理技术提出了更高的要求。目前，以微生物为核心的生物处理技术在废水处理中占有不可替代的地位。其中，废水好氧生物处理技术是废水处理的主流技术，有着很好的发展前景。
废水好氧生物处理可分为生物膜法和活性污泥法两大类。在我国，活性污泥法的应用十分广泛，在好氧生物处理中占有绝对主导地位。其中，反应器(即曝气池)起着极为重要的作用。一般来说，曝气池的处理潜力取决于其充氧效率，改善充氧效率是优化好氧反应器的关键之一。在传统的曝气池充氧过程中，气泡在液相中的停留时间相对较短，不利于氧的传递。改进反应器的结构可以强化泥、水、气的混合，降低传质阻力，延长氧的传递时间，提高反应器的供氧效率。
活性污泥法通常需在曝气池后设置二沉池来回收污泥，并使出水澄清，这一方面需要使用泵来提供回流动力，增加了运行费用，另一方面泵会破坏回流污泥的结构，影响污泥活性并不利于重力沉淀。若能将二沉池置于反应器顶部，则可使污泥通过重力回流至反应区，消除泵所带来的负面效应。
本发明借助循环管贯通反应区和沉淀区，通过液流循环作用，强化了反应器内氧的传递，同时促进了沉淀室中的污泥沉淀，综合优化了反应器的效能。
发明内容
本发明的目的是提供一种气升循环式好氧生物反应器。
它具有反应器本体、支架；反应器本体具有反应区、沉淀区、循环管，反应区自下而上设有排泥口、进水口、操作孔、气孔、取样口、斜板，沉淀区具有外圆筒渐扩管、沉淀室、缓冲室，外圆筒渐扩管下端与反应区上端相连，外圆筒渐扩管上端与沉淀室、缓冲室相连，沉淀室与缓冲室之间设有垂直挡板，沉淀室上端设有溢流堰、出水口，循环管有气升管、回流管，气升管一端与反应区上端相连，气升管另一端与缓冲室相连，回流管一端与沉淀室下端相连，回流管另一端与反应区下端相连。
所述的反应区呈圆筒状，反应区高径比为4～10∶1，反应区体积与反应器总体积比为0.5～0.8∶1。反应区最大截面积与循环管最大截面积比为9～64∶1。斜板与水平基线夹角β为45°～70°。沉淀区最大截面积与反应区最大截面积比为2～8∶1。沉淀室与缓冲室体积比为4～8∶1。外圆筒渐扩管与基准水平面夹角α为50°～70°。循环管与反应区连接管段与水平基线夹角γ为45°～70°。循环管与沉淀区连接管段与水平基线夹角γ为45°～70°。气升管与回流管最大截面积比为1～16∶4。
本发明具有的有益效果：1)由循环管贯通反应器的反应区和沉淀区，强制液流循环，延长了氧的传递时间，提高了反应器的供氧效率；2)在液流高速循环中，循环管产生文丘理效应，使沉淀室底部形成一个低压区，促进了沉淀区的泥水分离和污泥回流；3)气流和液流产生的的剪切力有利于颗粒污泥形成，提高反应活力和沉降性能；4)反应器混合效果较好，具有较强的抗水力负荷(流量)和基质负荷冲击的能力。
附图说明
图1(a)是气升循环式好氧生物反应器结构示意图；
图1(b)是气升循环式好氧生物反应器B-B’截面图；
图1(c)是气升循环式好氧生物反应器A-A’截面图；
图中：反应区1、沉淀区2、循环管3、排泥口4、进水口5、操作孔6、气孔7、取样口8、回流管9、斜板10、外圆筒渐扩管11、气升管12、沉淀室13、缓冲室14、垂直挡板15、溢流堰16、出水口17、支架18。
具体实施方案
如附图所示，气升循环式好氧生物反应器具有反应器本体、支架18；反应器本体具有反应区1、沉淀区2、循环管3，反应区1自下而上设有排泥口4、进水口5、操作孔6、气孔7、取样口8、斜板10，沉淀区2具有外圆筒渐扩管11、沉淀室13、缓冲室14，外圆筒渐扩管11下端与反应区1上端相连，外圆筒渐扩管上端11与沉淀室13、缓冲室14相连，沉淀室13与缓冲室14之间设有垂直挡板15，沉淀室13上端设有溢流堰16、出水口17，循环管3具有气升管12、回流管9，气升管12一端与反应区1上端相连，气升管12另一端与缓冲室14相连，回流管9一端与沉淀室13下端相连，回流管9另一端与反应区1下端相连。
反应区1呈圆筒状，反应区1高径比为4～10∶1，反应区1体积与反应器总体积比为0.5～0.8∶1。反应区1最大截面积与循环管3最大截面积比为9～64∶1。斜板10与水平基线夹角β为45°～70°。沉淀区2最大截面积与反应区1最大截面积比为2～8∶1。沉淀室13与缓冲室14体积比为4～8∶1。外圆筒渐扩管11与基准水平面夹角α为50°～70°。循环管3与反应区1连接管段与水平基线夹角γ为45°～70°。循环管3与沉淀区2连接管段与水平基线夹角γ为45°～70°。气升管12与回流管9最大截面积比为1～16∶4。
气升循环式好氧生物反应器可由有机玻璃和钢板构建。接种污泥从沉淀区加入，经回流管流至反应区。废水由进水口进入后立刻与反应区内泥水充分混合。在曝气作用下，泥水高速循环流动，在反应区与缓冲室内产生强烈搅动作用，以促进反应，而在沉淀室底部形成低压区，下抽沉淀室中的污泥，加速泥水分离。澄清水经溢流堰引出。

Claims (10)

1.一种气升循环式好氧生物反应器，其特征在于：它具有反应器本体、支架(18)；反应器本体具有反应区(1)、沉淀区(2)、循环管(3)，反应区(1)自下而上设有排泥口(4)、进水口(5)、操作孔(6)、气孔(7)、取样口(8)、斜板(10)，沉淀区(2)具有外圆筒渐扩管(11)、沉淀室(13)、缓冲室(14)，外圆筒渐扩管(11)下端与反应区(1)上端相连，外圆筒渐扩管(11)上端与沉淀室(13)和缓冲室(14)相连，沉淀室(13)与缓冲室(14)之间设有垂直挡板(15)，沉淀室(13)上端设有溢流堰(16)和出水口(17)，循环管(3)具有气升管(12)和回流管(9)，气升管(12)一端与反应区(1)上端相连，气升管(12)另一端与缓冲室(14)相连，回流管(9)一端与沉淀室(13)下端相连，回流管(9)另一端与反应区(1)下端相连。
2.根据权利要求1所述的一种气升循环式好氧生物反应器，其特征在于：所述的反应区(1)呈圆筒状，反应区(1)高径比为4～10∶1，反应区(1)体积与反应器总体积比为0.5～0.8∶1。
3.根据权利要求1所述的一种气升循环式好氧生物反应器，其特征在于：所述的反应区(1)最大截面积与循环管(3)最大截面积比为9～64∶1。
4.根据权利要求1所述的一种气升循环式好氧生物反应器，其特征在于：所述的斜板(10)与水平基线夹角β为45°～70°。
5.根据权利要求1所述的一种气升循环式好氧生物反应器，其特征在于：所述的沉淀区(2)最大截面积与反应区(1)最大截面积比为2～8∶1。
6.根据权利要求1所述的一种气升循环式好氧生物反应器，其特征在于：所述的沉淀室(13)与缓冲室(14)体积比为4～8∶1。
7.根据权利要求1所述的一种气升循环式好氧生物反应器，其特征在于：所述的外圆筒渐扩管(11)与基准水平面夹角α为50°～70°。
8.根据权利要求1所述的一种气升循环式好氧生物反应器，其特征在于：所述的循环管(3)与反应区(1)连接管段与水平基线夹角γ为45°～70°。
9.根据权利要求1所述的一种气升循环式好氧生物反应器，其特征在于：所述的循环管(3)与沉淀区(2)连接管段与水平基线夹角γ为45°～70°。
10.根据权利要求1所述的一种气升循环式好氧生物反应器，其特征在于：所述的气升管(12)与回流管(9)最大截面积比为1～16∶4。
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