CN101973630A - 压力管式污水处理反应器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种负压充氧的压力管式污水处理反应器，该反应器由负压充氧和压力管式反应区两部分组成。反应器进水先由水泵加压，通过负压充氧，携大量氧气进入压力管式反应区。反应区由多根管段组成，水平布置，内置悬浮填料，中间设置格板分隔。同时，管道前端进水管设置调压阀，调控管内压力，顶部设置排气阀、安全阀和填料投放口，底部设置排泥管，末端设置排水管，将处理后的污水排放附近水体。本处理反应器集污水输送与处理两种功能于一体具有卫生条件好，耐冲击负荷能力强，处理效能高，运行能耗低，剩余污泥量少，工艺简短等优点。

Description

压力管式污水处理反应器

技术领域

本发明属于污水处理、环境保护技术领域，具体涉及一种压力管式污水处理反应器。

背景技术

目前，常规城市污水处理设施投资大、运行费用高、运行管理复杂，很难在小城镇推广。近年来，用于小城镇污水处理的反应器技术发展迅速，例如中国专利文献先后公开的200420061308.9 “六维三相生物处理工艺装置”、 03129146.5 “一种小城镇污水处理工艺”和 200520009231.5 “折流湿地滤池+侧向潜流湿地床污水处理系统”等等，三者均为常压污水处理工艺，与本加压反应器有较大不同，为了达到较高的处理效能，其工艺流程较长，结构较复杂，且投资高，能耗较大，占地面积大，不利于小城镇污水处理反应器的运行管理。

发明内容

针对现有小城镇污水处理工艺存在的不足，本发明的目的是提供一种压力管式污水处理反应器，将负压充氧与加压处理技术有机结合，以达到简化处理工艺、减少投资、增强反应器处理效能、降低处理成本和减少占地的目的。还可用作集压力输送与处理为一体的反应器。

本发明目的实现的技术方案如下：

本压力管式反应器由负压充氧部分和压力管式反应区两部分组成；其特征在于，所述负压充氧部分包括水泵、负压充氧设备和调压阀；压力管式反应区包括多根首尾连接的管段、安全阀、排水管、排泥管和排气阀；所述压力管式反应区前端接有进水管，在进水管上依次设置水泵、负压充氧设备和调压阀；所述压力管式反应区的各管段水平布置，各管段之间设置格板分隔，在压力管式反应区的每一管段上设置填料投放口，每一管段内都填充悬浮填料；在每一管段的顶部都设置排气阀和安全阀，底部设置排泥管，压力管式反应区的末端接排水管，将处理后的污水排放附近水体。

本压力管式反应器的进水先由水泵加压，通过负压充氧，携大量氧气进入压力管式反应区。反应区的前端进水管设置调压阀，调控管内压力，末端设置排水管，将处理后的污水排放附近水体。通过填料投放口便于填料投放和定期检修清通，通过排气阀及时排出反应区产生的多余气体，而安全阀能控制反应区的压力范围，保证其工作压力。

与现有技术比较，本发明具有以下特点：

①压力管式反应器处理效能高、出水水质稳定

本反应器由于采用生物膜工艺方式，反应器具有较高的微生物浓度，耐冲击负荷及适应性强；通过在反应区投放的悬浮填料，并控制适宜的溶解氧水平，可以在生物膜内部形成好氧和缺氧微环境，易于实现高效的同步硝化反硝化脱氮。同时，反应器在压力条件下运行，能有效增强氧的传质能力和利用率，提高反应器处理效能。此外，针对不同的污染物，通过在反应区各段投放不同特性的悬浮填料，实现污染物分段去除，保证了反应器获得较高的处理效能和稳定的出水水质。

②运行能耗低：通常污水处理过程中的能耗费用占其运行成本的比例较大，降低能耗是降低运行成本的关键所在。一般污水处理过程的能耗主要用于污水的提升、曝气。本反应器通过前端的水泵加压，负压充氧的方法，将污水提升和曝气系统合二为一，大大节省了设备投资；采用加压技术，有效增强氧的传质能力和利用率，提高反应器处理效能。同时，采用生物膜法构建该处理系统，省去了一般反应器在厌氧释磷和缺氧反硝化过程中所需的搅拌装置。因此，综上所述该处理反应器具有高效低耗的特征。

③剩余污泥量少：反应器在有压条件下运行，增强氧的传质能力和利用率，提高微生物处理能力有效减少了污泥产量。另一方面，反应器采用生物膜构建系统，产生的剩余污泥较少。

④工艺流程短、一体化设计、占地少、投资低

⑤可用作集压力输送与处理为一体的反应器

可见，本反应器通过负压充氧，节省了传统曝气设备的投资；采用加压技术，具有高效除磷脱氮作用。此外，反应器独特的管式结构，集污水提升、负压充氧、生物除磷脱氮、污泥减量等工艺单元为一体，大大减少了反应器的投资及占地。集污水运输与处理功能于一体，具有卫生条件好，占地面积小等优点，便于在小城镇推广。

附图说明

图1：压力管式污水处理反应器平面图。

图2：压力管式污水处理反应器A-A剖面图。

具体实施方式

参见图1和图2，本压力管式污水处理反应器具体实施方式如下：本反应器包括负压充氧设备1、压力管式反应区2、填料投放口3、安全阀4、调压阀5、排水管6、排泥管7和排气阀8等。所述反应器进水由水泵11加压，通过负压充氧设备1负压吸氧，携带大量氧气进入压力管式反应区2，并利用反应区进水管上的调压阀5，控制反应区的工作压力。压力反应区由多管段组成，各段之间设隔板9分隔，并通过填料投放口3向管内装设悬浮填料10。反应区厌氧发酵产生的气体由反应区顶部的排气阀8排出。为保证反应区压力的稳定，在反应区进口与出口处装设压力表14，在反应区顶部设安全阀4。同时，在反应区底部设置排泥管7，排出剩余污泥。污水经压力管式反应器处理后，由反应区末端的排水管6，排入附近水体。

本反应器的水处理过程如下：

污水通过负压吸氧进入压力管式污水处理反应器后，在压力条件下污水中的有机物、氮磷等污染物质通过生物膜的生物降解、吸附及过滤作用得以快速去除。本发明采用加压技术，通过有压条件下氧传质效率和利用率的提高，有效去除水中有机物。而在反应器中设置悬浮填料，可以在生物膜内部形成丰富的好氧缺氧微环境，易于实现高效的同步硝化反硝化脱氮。同时，通过在反应区某段投放特种除磷填料，可取得较好的除磷效果。

主要技术参数:

COD容积负荷：反应器COD容积负荷为2.5kgCOD/m³.d

结构参数:

反应器规格（Φ×L）:

反应区有效长度　L₁= l×n（m）

反应区有效容积　V=A×L₁（m³）　（A为Area的简写，为反应区管段截面积，单位：m²，L₁为反应区有效长度，l为反应区单管段的有效长度，n为反应区管段个数单）。

Claims (2)

1.压力管式污水处理反应器，其由负压充氧部分和压力管式反应区（2）两部分组成；其特征在于，所述负压充氧部分包括水泵（11）、负压充氧设备（1）和调压阀（5）；压力管式反应区（2）包括多根首尾连接的管段、安全阀（4）、排水管（6）、排泥管（7）和排气阀（8）；所述压力管式反应区（2）前端接有进水管，在进水管上依次设置水泵（11）、负压充氧设备（1）和调压阀（5）；所述压力管式反应区（2）的各管段水平布置，各管段之间设置带孔格板（9）分隔，在压力管式反应区（2）的每一管段上设置填料投放口（2），每一管段内都填充悬浮填料（10）；在每一管段的顶部都设置排气阀（8）和安全阀（4），底部设置排泥管（7），压力管式反应区（2）的末端接排水管（6），将处理后的污水排放附近水体。

2.根据权利要求1所述的压力管式污水处理反应器，其特征在于：所述压力管式污水处理反应器采用负压充氧设备（1）充氧，主体成管状，水平布置，末端设排水管。

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