CN102897903A - 一种高效生化反应器 - Google Patents

Abstract

本发明所述的高效生化反应器，设置有密闭的反应器筒体；与反应器筒体连通设置有进流管，进流管内液体的最高点高于反应器筒体；还设置有适于推动进流管中的液体向反应器筒体内流动的推流装置；曝气装置，曝气装置的出气口设置在进流管内，且靠近进流管内液体的最高点设置。本发明通过设置进流管内液体的最高点高于反应器筒体，无需增大反应器筒体的高度即可有效增大整个反应器筒体内的水压，提高了反应器筒体内的溶解氧浓度；同时，通过限定所述曝气装置的出气口在所述进流管内，且靠近所述进流管内液体的最高点设置，使得所述出气口处的水压较小，通过所述出气口进行曝气时需要克服的压力较小，有效减少了曝气装置的能耗。

Description

一种高效生化反应器

技术领域

本发明属于废水处理装置领域，具体涉及一种采用活性污泥法处理废水的高效生化反应器。

背景技术

活性污泥法是一种利用微生物絮体处理废水的好氧生物处理方法，活性污泥法的原理是利用水中的好氧微生物在有氧条件下对有机物进行吸附和消耗，从而除去有机污染。活性污泥法处理系统基本上由曝气池、曝气装置、沉降池和污泥回流设备组成，在实际运行中，污水首先与沉淀池回流的活性污泥混合进入曝气池，在曝气装置的曝气作用下，污水与活性污泥充分接触，废水中的有机物被活性污泥所吸附，并被活性污泥中的微生物群体所代谢分解，从而降低了水中有机物的含量。传统活性污泥法的曝气池是在4-5m深的水下用高压风机进行鼓风曝气，所述传统活性污泥法的能耗较大，所需风机的风压一般高达52kpa以上，向水中供1kgO₂需要消耗0.1kwH以上的动力，并且传统活性污泥曝气装置的充氧能力较差，氧利用率只有15-20%。

为了提高氧利用率，上世纪70年代出现了深井曝气法，深井曝气法是在深度达到150~300m的地下深竖井构筑物中进行曝气。在所述深井的内部设置有降流管，在运行时，污水与回流污泥的混合液由降流管的上端进入，并沿所述降流管向下流动，在到达井底后，再折流至所述降流管与所述深井内壁之间的区域，并向上流动至深井顶部，部分混合液由所述深井的顶部流出进入沉淀池。在影响溶解氧浓度的诸多因素中，除了温度、氧气含量外，压力也是影响溶解氧浓度的一个重要参数，由于所述深井具有较大的井深，混合液在向深井底部流动的过程中，随着水深的增加，压力不断加大，溶解氧浓度也会随之加大，从而有效提高了混合液中溶解氧的浓度，氧利用率高达60-90%。

上述深井曝气法虽然有效提高了氧的利用率，但是由于深井井深较大，深井钻探的造价很高，并且建造时需要耗费大量的材料，因此严重限制了深井曝气法的推广。为了在提高氧利用率的同时还能够尽可能减小曝气构筑物的深度和体积，现有技术中出现了加压式活性污泥反应器，如中国科技文献《压力容器活性污泥法处理餐厅生活污水》（环境工程，2003年4月第21卷第2期，16-17页）中公开了一种占用空间较小的活性污泥反应装置，该装置中设置有加压活性污泥罐和空压机，在运行时利用所述空压机向所述加压活性污泥罐底部曝气，并控制污泥罐内压力为0.15-1.2Mpa，该装置通过提高污泥管内的压力，从而使得所述污泥罐内的混合液处于加压环境，有效提高了溶解氧的浓度。由于所述污泥罐中的浅层混合液也处于加压状态，具有较高的溶解氧浓度，因此该装置不需要设置较大的高度和体积。

上述加压式活性污泥反应器的高度和体积较小，建造时造价较低，同时由于反应器内的压力较高还有效提高了混合液中溶解氧的浓度。但是上述加压式活性污泥反应器在提高溶解氧浓度的同时也提高了能耗，原因在于，由于反应器内压力提高，曝气装置在向所述加压反应器内的混合液进行曝气时，需要克服的压力也随之增大，从而使得曝气能耗大幅度增加。而如何在保证溶解氧浓度和减少反应器体积的同时，还能够大幅度降低曝气能耗，是现有技术尚未解决的难题。

发明内容

本发明解决的技术问题是现有技术中缺少在保证溶解氧浓度和减少反应器体积的同时，还能够大幅度降低曝气能耗的活性污泥反应器，从而提供一种低能耗且氧的利用率高，工程造价低廉的高效生化反应器。

本发明所述的高效生化反应器的技术方案为：

一种高效生化反应器，包括：

反应器筒体，所述反应器筒体为密闭筒体，与所述反应器筒体连通设置有出水口；

与所述反应器筒体连通设置有进流管，所述进流管内液体的最高点高于反应器筒体；

还设置有：

第一推流装置，所述第一推流装置适宜于推动所述进流管中的液体向所述反应器筒体内流动；

曝气装置，所述曝气装置的出气口设置在所述进流管内，且靠近所述进流管内液体的最高点设置。

所述第一推流装置为设置在所述进流管内的叶轮，所述进流管沿竖直方向设置；

与所述反应器筒体连通设置有回流管；

所述回流管套置在所述进流管外，所述进流管的外壁和所述回流管的内壁之间形成回流通道，所述进流管和所述回流通道中的液体相连通。

所述叶轮设置在所述进流管的底部。

在所述回流管的顶端设置有扩张段，所述扩张段的直径大于位于所述扩张段下方的所述回流管的直径。

所述进流管内位于所述反应器筒体上方的液体在竖直方向上的高度与所述反应器筒体的高度之比为大于或者等于1。

所述进流管与反应器筒体的直径比为小于或者等于2：3。

还设置有：

置换罐，所述置换罐与所述反应器筒体的高压区处于基本水平的位置, 与所述置换罐连通设置有用于将未处理的污水送入所述置换罐的进水阀和用于放出所述置换罐中液体的出水阀，在所述置换罐的顶部设置有排气阀；

与所述置换罐连通设置有第一循环管道和第二循环管道，所述置换罐分别通过所述第一循环管道和第二循环管道与所述反应器筒体相连通，在所述第一循环管道上设置有第一循环水阀，在所述第二循环管道上设置有第二循环水阀；

在所述第一循环管道或第二循环管道上设置有第二推流装置。

在所述置换罐的顶部设置有排泥阀。

所述置换罐包括圆柱形筒体以及分别与所述圆柱形筒体的两个端面连接设置的锥形筒体，所述两个锥形筒体沿远离所述圆柱形筒体的方向逐渐收缩。

在所述反应器筒体内设置有搅拌器。

所述的高效生化反应器的运行方法，包括以下步骤：

（1）打开所述排气阀，关闭所述第一循环水阀、第二循环水阀和出水阀，开启所述进水阀，将未处理的污水送入所述置换罐；

（2）待所述未处理的污水灌满所述置换罐后，关闭所述进水阀和排气阀，打开所述第一循环水阀和第二循环水阀，开启所述第二推流装置，将所述反应器筒体中处理后的出水与所述置换罐中未经处理的污水进行置换；

（3）待所述置换罐内未处理的污水全部进入所述反应器筒体后，关闭所述第一循环水阀、第二循环水阀，开启所述排气阀和所述出水阀，将所述处理后的出水放出，然后再将未处理的污水送入所述置换罐进行下一轮置换。

在所述步骤（3）中，待所述置换罐内未处理的污水全部进入所述反应器后，关闭所述第一循环水阀、第二循环水阀，开启所述排气阀，所述置换罐中的气体发生上浮，带动污泥上浮，实现出水与污泥的分离后，再开启所述出水阀，将分离后的出水放出，剩余的污泥仍旧滞留在所述置换罐中；

关闭所述出水阀，开启所述进水阀，将未处理的污水送入所述置换罐与所述污泥混合进行下一轮置换。

在所述步骤（3）中开启所述排气阀的同时还开启所述排泥阀，通过所述排泥阀排出部分污泥。

本发明所述的高效生化反应器，优点在于：

（1）本发明所述的高效生化反应器，设置有密闭的反应器筒体；与所述反应器筒体连通设置有进流管，所述进流管内液体的最高点高于反应器筒体；还设置有推流装置，所述推流装置适宜于推动所述进流管中的液体向所述反应器筒体内流动；曝气装置，所述曝气装置的出气口设置在所述进流管内，且靠近所述进流管内液体的最高点设置。本发明通过设置所述进流管内液体的最高点高于反应器筒体，无需增大反应器筒体的高度即可有效增大整个反应器筒体内的水压，从而提高了反应器筒体内的溶解氧浓度；同时，本发明通过限定所述曝气装置的出气口在所述进流管内，且靠近所述进流管内液体的最高点设置，使得所述出气口处的水压较小，通过所述出气口进行曝气时需要克服的压力较小，相比于现有技术中的密闭式活性污泥反应器有效减少了曝气装置的能耗。为了进一步提高所述反应器筒体内的溶解氧浓度，本发明还进一步优选所述进流管内位于所述反应器筒体上方的液体在竖直方向上的高度与所述反应器筒体的高度之比为大于或者等于1。

（2）本发明所述的高效生化反应器，将所述进流管设置在所述反应器筒体的上方，当所述进流管位于所述反应器筒体上方时，有利于所述进流管中的液体流入所述反应器筒体，从而有效减少推流装置的能耗。

（3）本发明所述的高效生化反应器，还设置所述进流管的下边缘延伸至所述反应器筒体的下部。通过这种设置方式，混合液沿所述进流管进入所述反应器筒体的底部，所述反应器筒体底部的水压较大，有利于氧气的溶解，并且所述混合液到达反应器筒体底部后向所述进流管外折流后，再向上升流，使得所述反应器筒体中溶解氧的浓度较为均匀，有利于活性污泥反应的进行。

（4）本发明所述的高效生化反应器，设置所述推流装置为设置在所述进流管内的叶轮，所述进流管沿竖直方向设置；与所述反应器筒体连通设置有回流管；所述回流管套置在所述进流管外，所述进流管的外壁和所述回流管的内壁之间形成回流通道，所述进流管和所述回流通道中的液体相连通，相比于使用泵进行推流，上述叶轮装置能够进一步减少能耗，本发明还限定所述叶轮位于所述进流管的底部，这样设置的优点在于叶轮式推进器的叶轮设置在所述降流管的底部时，由于所述降流管底部的压力较大，大部分氧已经是以溶解氧的形式存在，气泡尺寸较小，此时由于所述叶轮的搅拌而导致气泡发生合并的可能性比较低，同时所述叶轮的搅拌能够增加气液之间的接触面积，有利于所述液体循环，再者，当所述叶轮推进器的叶轮设置于所述降流管底部时，更便于反应器的维修与维护。

（5）本发明所述的高效生化反应器，在所述反应器底部设置有搅拌器，通过设置所述搅拌器，能够使所述反应器筒体内的污泥和污水混合均匀，有利于活性污泥反应的进行。

 （6）本发明所述的高效生化反应器，设置所述进流管与反应器筒体的直径比为小于或者等于2：3，通过这种设置方式可以有效减少制备进流管时所需的材料。

（7）本发明所述的高效生化反应器，本发明所述活性污泥反应器，还设置有置换罐，所述置换罐与所述反应器的高压区处于基本水平的位置, 与所述置换罐连通设置有用于将未处理的污水送入所述置换罐的进水阀和用于放出所述置换罐中液体的出水阀，在所述置换罐的顶部设置有排气阀；

与所述置换罐连通设置有第一循环管道和第二循环管道，所述置换罐分别通过所述第一循环管道和第二循环管道与所述反应器筒体相连通，在所述第一循环管道上设置有第一循环水阀，在所述第二循环管道上设置有第二循环水阀；在所述第一循环管道或第二循环管道上设置有推流装置；

本发明通过设置所述置换罐，在实际运行中，首先打开排气阀，关闭所述第一循环水阀、第二循环水阀和出水阀开启所述进水阀，将未处理的污水送入所述置换罐，且待所述未处理的污水灌满所述置换罐后，关闭所述进水阀和排气阀，打开所述第一循环水阀和第二循环水阀，开启所述推流装置，将所述反应器筒体中处理后的出水与所述置换罐中未经处理的污水进行置换，待所述置换罐内未处理的污水全部进入所述反应器后，关闭所述第一循环水阀、第二循环水阀，开启所述排气阀，所述置换罐中的气体发生上浮，带动污泥上浮，实现出水与污泥的分离后，再开启所述出水阀，将分离后的出水放出，剩余的污泥仍旧滞留在所述置换罐中；待分离后的出水放出后，关闭所述出水阀，开启所述进水阀，将未处理的污水送入所述置换罐与所述污泥混合后进行下一轮的置换。本发明通过设置所述置换罐与所述反应器筒体的高压区处于基本水平的位置，其中所述“反应器筒体的高压区”为压力大于0.1Mpa的区域，因此当所述反应器筒体为加压反应器时，由于所述反应器筒体内压力较大，而本发明中的置换罐可以实现常压进水，因此向所述置换罐中进水所需的能耗低于直接向所述反应器筒体中进水的能耗；本发明中所述的置换罐，当水进入所述置换罐中后，开启所述第一循环水阀和第二循环水阀，所述推流装置两端的水压保持平衡，此时所述推流装置只需要克服液体的管道阻力即可实现反应器筒体中处理后的出水与所述置换罐中未经处理的污水之间的置换，这一过程能耗极低，因此通过设置本发明中所述的置换装置进行进水和出水的置换，其能耗要低于现有技术中反应器的进水能耗。

本发明中的置换罐起到了二沉池的作用，无需再额外设置二沉池和污泥回流装置，节省了污泥回流的动力。本发明中所述反应器的高压区压力大于0.1Mpa，在该压力水平下，反应器中处理后的出水中溶解氧的浓度较高，当反应器中处理后的出水进入所述置换罐后，开启所述排气阀，使得所述置换罐与外界大气相连通，所述置换罐中的压力恢复到大气压状态，从而导致所述置换罐中溶解的大量气体上浮，足以带动污泥上浮。

（8）本发明所述的高效生化反应器，在所述置换罐的顶部设置有排泥阀，通过设置所述排泥阀，当所述置换罐中的气体发生上浮，带动出水中的污泥上浮时，开启所述排泥阀，能够排出部分污泥，实现污泥的更新。

附图说明

为了使本发明所述的技术方案更加便于理解，下面结合附图和具体实施方式对本发明所述的高效生化反应器做进一步的阐述。

如图1所示是本发明所述的高效生化反应器；

如图2所示是本发明所述的进流管与所述反应器筒体的顶壁相连通的高效生化反应器；

如图3所示是本发明所述的设置有回流管的高效生化反应器；

如图4所示是本发明所述的设置有置换罐的高效生化反应器；

其中，附图标记为：

1-反应器筒体；2-出水口；3-进流管；4-第一推流装置；5-曝气装置的出气口；6-回流管；7-回流通道；8-置换罐；81-进水阀；82-出水阀；83-排气阀；84-排泥阀；85-第一循环管道；86-第二循环管道；851-第一循环水阀；861-第二循环水阀；87-第二推流装置；9-入水口；10-扩张段。

具体实施方式

实施例1

本实施例中所述的高效生化反应器，如图1所示，包括：

反应器筒体1，所述反应器筒体1为密闭筒体，高度为8m，直径8m；在所述反应器筒体1上设置有出水口2，本实施例中所述出水口2设置在所述反应器筒体1的顶部侧壁上；

与所述反应器筒体1连通设置有进流管3，所述进流管3直径与所述反应器筒体1的直径之比为1:40；所述进流管3内液体的最高点比所述反应器筒体1高30m，所述进流管3内位于所述反应器筒体1上方的液体在竖直方向上的高度与所述反应器筒体1的高度之比等于3.75。本实施例中所述进流管3位于所述反应器筒体1的侧部，所述进流管3与所述反应器筒体1的一侧侧壁相连通；

第一推流装置4，所述第一推流装置4适宜于推动所述进流管3中的液体向所述反应器筒体1内流动，本实施例中所述第一推流装置4为与所述进流管3连接设置的泵，在所述泵上设置有入水口9，所述污泥和污水的混合液由所述入水口9进入，并在泵的推动作用下进入所述进流管和所述反应器筒体1；

曝气装置，所述曝气装置的出气口5设置在所述进流管3内，且靠近所述进流管3内液体的最高点设置。

本实施例中所述的高效生化反应器的工作过程为：

开启曝气装置和泵，污泥和污水的混合液在泵的推动作用下进入所述进流管3，并由所述进流管3流入所述反应器筒体1，污水进水量为400m³/h，进水中BOD含量为300mg/L；

处理好的污水由所述出水口2排出，本实施例中污水的停留时间为1小时，出水BOD为30mg/L，BOD去除率为90% ；本实施例中所述的活性污泥反应器，每处理一吨水的能耗是0.3kwH，去除每千克BOD耗电量仅为1kwH。

实施例2

本实施例中所述的高效生化反应器，如图2所示，包括：反应器筒体1，所述反应器筒体1为密闭筒体，高度为8m，直径8m；在所述反应器筒体1上设置有出水口2；

与所述反应器筒体1连通设置有进流管3，所述进流管3直径与所述反应器筒体1的直径之比为1:40；所述进流管3内液体的最高点高出反应器筒体30m，所述进流管3内位于所述反应器筒体1上方的液体在竖直方向上的高度与所述反应器筒体1的高度之比等于3.75。本实施例中所述的进流管3与所述反应器筒体1的顶壁相连通，且所述进流管3的下边缘延伸至所述反应器筒体1的下部；

第一推流装置4，所述第一推流装置4适宜于推动所述进流管3中的液体向所述反应器筒体1内流动，本实施例中所述第一推流装置4为与所述进流管3连接设置的泵，在所述泵上设置有入水口9，所述污泥和污水的混合液由所述入水口9进入，并在泵的推动作用下进入所述进流管3和所述反应器筒体1；

曝气装置，所述曝气装置的出气口5设置在所述进流管3内，且靠近所述进流管3内液体的最高点设置。

本实施例中所述的高效生化反应器的工作过程为：

开启曝气装置和泵，污泥和污水的混合液在泵的推动作用下进入所述进流管3，并由所述进流管3流入所述反应器筒体1，污水进水量为400m³/h，进水中BOD含量为300mg/L；

处理好的污水由所述出水口2排出，本实施例中污水的停留时间为1小时，出水BOD为30mg/L，BOD去除率为90% ；本实施例中所述的活性污泥反应器，每处理一吨水的能耗是0.3kwH，去除每千克BOD耗电量仅为1 kwH。

实施例3

本实施例中所述的高效生化反应器，如图3所示，包括

反应器筒体1，所述反应器筒体1为密闭筒体，高度为10m，直径10m；在所述反应器筒体1上设置有出水口2；

与所述反应器筒体1连通设置有进流管3，进流管3直径为1.8m；所述进流管3内液体的最高点高出反应器筒体50m，所述进流管3内位于所述反应器筒体1上方的液体在竖直方向上的高度与所述反应器筒体1的高度之比等于5。所述进流管3与所述反应器筒体1的顶壁相连通且沿竖直方向设置；所述进流管3的下边缘延伸至所述反应器筒体1的下部，本实施例中在所述反应器筒体1的底部设置有入水口9。

第一推流装置4，所述第一推流装置4适宜于推动所述进流管3中的液体向所述反应器筒体1内流动，所述第一推流装置4为设置在所述进流管3内的叶轮。

曝气装置，所述曝气装置的出气口设置在所述进流管3内，且靠近所述进流管3内液体的最高点设置，本实施例中所述曝气装置设置在所述第一推流装置4的下方；

本实施例中与所述反应器筒体1还连通设置有回流管6，所述回流管6直径为2.6m；所述回流管6套置在所述进流管3外，所述进流管3的外壁和所述回流管的内壁之间形成回流通道7，所述进流管3和所述回流通道7中的液体相连通。

本实施例中所述的高效生化反应器的工作过程为：

通过所述反应器筒体1的底部的入水口9向所述反应器筒体1中进水，完成进水后，开启曝气装置和第一推流装置4，污泥和污水的混合液在所述叶轮的推动作用下进入所述进流管3，并沿所述进流管3向所述反应器筒体1流动，部分进入所述反应器筒体1中的混合液通过所述回流通道7回流，污水进水量为400m³/h，进水中BOD含量为3000mg/L；

处理好的污水由所述出水口2排出，本实施例中污水的停留时间为2小时，出水BOD为300mg/L，BOD去除率为90% ；本实施例中所述的活性污泥反应器，每处理一吨水的能耗是0.2kwH，去除每千克BOD耗电量仅为0.07kwH。

实施例4

本实施例中所述的高效生化反应器，如图4所示，包括：

反应器筒体1，所述反应器筒体1为密闭筒体，高度为10m，直径10m；在所述反应器筒体1上设置有出水口2；

与所述反应器筒体1连通设置有进流管3，进流管3直径为1.8m；所述进流管3内液体的最高点高出反应器筒体50m，所述进流管3内位于所述反应器筒体1上方的液体在竖直方向上的高度与所述反应器筒体1的高度之比等于5。所述进流管3与所述反应器筒体1的顶壁相连通且沿竖直方向设置；所述进流管3的下边缘延伸至所述反应器筒体1的下部，本实施例中与所述进流管3连通设置有入水口9。

第一推流装置4，所述第一推流装置4适宜于推动所述进流管3中的液体向所述反应器筒体1内流动，所述第一推流装置4为设置在所述进流管3内的叶轮，本实施例中所述叶轮设置在所述进流管3的底部。

曝气装置，所述曝气装置的出气口5设置在所述进流管3内，且靠近所述进流管3内液体的最高点设置；

本实施例中与所述反应器筒体1还连通设置有回流管6，所述回流管6直径为2.6m；所述回流管6套置在所述进流管3外，所述进流管3的外壁和所述回流管6的内壁之间形成回流通道7，所述进流管3和所述回流通道7中的液体相连通，作为优选的实施方式，本实施例中所述回流管6的顶端设置有扩张段10，所述扩张段10的直径大于位于所述扩张段10下方的回流管6的直径，这样设置的优点在于能够有效避免因为第一推流装置4的推流作用而导致的液面大幅波动的现象。

本实施例中在所述反应器筒体1的底部还设置有搅拌器；

如图4所示，本实施例中所述的高效生化反应器还设置有：

置换罐8，所述置换罐8高10m，在所述置换罐8的顶部设置有排泥阀84，所述置换罐8处于与所述反应器筒体1水平的位置, 与所述置换罐8连通设置有用于将未处理的污水送入所述置换罐8的进水阀81和用于放出所述置换罐8中液体的出水阀82，在所述置换罐8的顶部设置有排气阀83；本实施例中所述置换罐8包括圆柱形筒体以及分别与所述圆柱形筒体的两个端面连接设置的锥形筒体，所述两个锥形筒体沿远离所述圆柱形筒体的方向逐渐收缩。

与所述置换罐8连通设置有第一循环管道85和第二循环管道86，所述置换罐8分别通过所述第一循环管道85和第二循环管道86与所述反应器筒体1相连通，在所述第一循环管道85上设置有第一循环水阀851，在所述第二循环管道86上设置有第二循环水阀861；

在所述第一循环管道85上设置有第二推流装置87，所述第二推流装置87为设置在所述第一循环管道85内的叶轮，作为可选择的实施方式，所述第二推流装置87也可以设置在所述第二循环管道86内。

本实施例中所述的高效生化反应器的工作过程为：

在启动阶段，首先关闭所述置换罐8的第一循环水阀851和第二循环水阀861，通过所述入水口将污泥和污水的混合液送入所述反应器筒体，然后开启曝气装置和第一推流装置4，污泥和污水的混合液在第一推流装置4的推动作用沿所述进流管3向所述反应器筒体流动，部分进入所述反应器筒体1的混合液沿所述回流通道7回流，所述反应器筒体的污水进水量为400m³/h，进水中BOD含量为3000mg/L；

待进入所述反应器筒体1的污水完成处理后，开启所述置换罐8进行置换，具体步骤为：

（1）打开所述排气阀83，关闭所述第一循环水阀851、第二循环水阀861和出水阀82，开启所述进水阀81，将未处理的污水送入所述置换罐8，；

（2）待所述未处理的污水灌满所述置换罐8后，关闭所述进水阀81和排气阀83，打开所述第一循环水阀851和第二循环水阀861，开启所述推流装置，将所述反应器筒体1中处理后的出水与所述置换罐8中未经处理的污水进行置换；

（3）待所述置换罐8内未处理的污水全部进入所述反应器后，关闭所述第一循环水阀851、第二循环水阀861，开启所述排气阀83和排泥阀84，所述置换罐8中的气体发生上浮，带动污泥上浮，通过所述排泥阀84排出部分污泥，实现出水与污泥的分离后，再开启所述出水阀82，将分离后的出水放出，剩余的污泥仍旧滞留在所述置换罐8中；

关闭所述出水阀82，开启所述进水阀81，将未处理的污水送入所述置换罐8与所述污泥混合进行下一轮置换。

本实施例中污水在所述反应器筒体1内的停留时间为2小时，出水BOD为250mg/L，BOD去除率为92% ；本实施例中所述的活性污泥反应器，每处理一吨水的能耗是0.1kwH，去除每千克BOD耗电量仅为0.04kwH。

需要说明的是，本发明中所述的“反应器筒体的高压区”是指反应器筒体内压力大于0.1Mpa的区域。

对比例  

为了证明本发明所述的活性污泥反应器的技术效果，本发明还设置了对比例：

本对比例中所述的活性污泥反应器为背景技术中所述的加压活性污泥罐，与所述加压活性污泥罐的底部连通设置有空压机，在运行时利用所述空压机向所述加压活性污泥罐底部曝气，并控制污泥罐内压力为0.5Mpa；所述加压活性污泥罐的直径为10m；高度为10m；

本实施例中的污水进水同实施例3，本对比例中污水在所述加压活性污泥罐内的停留时间为2小时，出水BOD为300mg/L，BOD去除率为90%；本对比例中所述的加压活性污泥罐，每处理一吨水的能耗是5kwH，去除每千克BOD耗电量为1.85kwH。

虽然本发明已经通过具体实施方式对其进行了详细阐述，但是，本专业普通技术人员应该明白，在此基础上所做出的未超出权利要求保护范围的任何形式和细节的变化，均属于本发明所要保护的范围。

Claims (13)

1.一种高效生化反应器，包括：

反应器筒体，所述反应器筒体为密闭筒体，与所述反应器筒体连通设置有出水口；

与所述反应器筒体连通设置有进流管，所述进流管内液体的最高点高于反应器筒体；

还设置有：

第一推流装置，所述第一推流装置适宜于推动所述进流管中的液体向所述反应器筒体内流动；

曝气装置，所述曝气装置的出气口设置在所述进流管内，且靠近所述进流管内液体的最高点设置。

2.根据权利要求1所述的高效生化反应器，其特征在于，所述第一推流装置为设置在所述进流管内的叶轮，所述进流管沿竖直方向设置；

与所述反应器筒体连通设置有回流管；

所述回流管套置在所述进流管外，所述进流管的外壁和所述回流管的内壁之间形成回流通道，所述进流管和所述回流通道中的液体相连通。

3.根据权利要求2所述的高效生化反应器，其特征在于，所述叶轮设置在所述进流管的底部。

4.根据权利要求2或3所述的高效生化反应器，其特征在于，在所述回流管的顶端设置有扩张段，所述扩张段的直径大于位于所述扩张段下方的所述回流管的直径。

5.根据权利要求1-4任一所述的高效生化反应器，其特征在于，所述进流管内位于所述反应器筒体上方的液体在竖直方向上的高度与所述反应器筒体的高度之比为大于或者等于1。

6.根据权利要求1-5任一所述的高效生化反应器，其特征在于，所述进流管与反应器筒体的直径比为小于或者等于2：3。

7.根据权利要求1-6任一所述的高效生化反应器，其特征在于，还设置有：

置换罐，所述置换罐与所述反应器筒体的高压区处于基本水平的位置, 与所述置换罐连通设置有用于将未处理的污水送入所述置换罐的进水阀和用于放出所述置换罐中液体的出水阀，在所述置换罐的顶部设置有排气阀；

与所述置换罐连通设置有第一循环管道和第二循环管道，所述置换罐分别通过所述第一循环管道和第二循环管道与所述反应器筒体相连通，在所述第一循环管道上设置有第一循环水阀，在所述第二循环管道上设置有第二循环水阀；

在所述第一循环管道或第二循环管道上设置有第二推流装置。

8.根据权利要求7所述的高效生化反应器，其特征在于，在所述置换罐的顶部设置有排泥阀。

9.根据权利要求7或8所述的高效生化反应器，其特征在于，所述置换罐包括圆柱形筒体以及分别与所述圆柱形筒体的两个端面连接设置的锥形筒体，所述两个锥形筒体沿远离所述圆柱形筒体的方向逐渐收缩。

10.根据权利要求1-9任一所述的高效生化反应器，其特征在于，在所述反应器筒体内设置有搅拌器。

11.采用权利要求7-10任一所述的高效生化反应器的运行方法，包括以下步骤：

（1）打开所述排气阀，关闭所述第一循环水阀、第二循环水阀和出水阀，开启所述进水阀，将未处理的污水送入所述置换罐；

（2）待所述未处理的污水灌满所述置换罐后，关闭所述进水阀和排气阀，打开所述第一循环水阀和第二循环水阀，开启所述第二推流装置，将所述反应器筒体中处理后的出水与所述置换罐中未经处理的污水进行置换；

（3）待所述置换罐内未处理的污水全部进入所述反应器筒体后，关闭所述第一循环水阀、第二循环水阀，开启所述排气阀和所述出水阀，将所述处理后的出水放出，然后再将未处理的污水送入所述置换罐进行下一轮置换。

12.根据权利要求11所述的高效生化反应器的运行方法，其特征在于，在所述步骤（3）中，待所述置换罐内未处理的污水全部进入所述反应器后，关闭所述第一循环水阀、第二循环水阀，开启所述排气阀，所述置换罐中的气体发生上浮，带动污泥上浮，实现出水与污泥的分离后，再开启所述出水阀，将分离后的出水放出，剩余的污泥仍旧滞留在所述置换罐中；

关闭所述出水阀，开启所述进水阀，将未处理的污水送入所述置换罐与所述污泥混合进行下一轮置换。

13.根据权利要求11或12所述的高效生化反应器的运行方法，其特征在于，在所述步骤（3）中开启所述排气阀的同时还开启所述排泥阀，通过所述排泥阀排出部分污泥。

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