CN104478080A - 蜂窝式高效沉流好氧反应器 - Google Patents
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Abstract
一种蜂窝式高效沉流好氧反应器，包括壳体，壳体内自下至上设置有进水曝气区、气提沉流混合区和沉淀过滤区，壳体的顶部连接有气液分离罐；进水曝气区内设置有布水管和曝气装置；气提沉流混合区内设置有沉流管和气提管，气提管围绕沉流管排布，气提管内设置有曝气装置，沉流管和各个气提管的上端连接至气液分离罐；沉淀过滤区的上方设置有出水堰，出水堰的外侧设有出水管。该反应器颠覆了传统好氧反应器的运行模式，使底部污泥反向提升后高速向底部运行，与向上运行的污水形成剧烈传质，泥水混合液全程参与气提，传质变得更为强烈，既避免了污泥沉积，使污泥流失变得最小，又显著提高了处理效率，同时省去了气固液分离器，简化了反应器结构。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于污水处理生化处理阶段的好氧反应装置，属于好氧反应技术领域。
背景技术
国内外现阶段使用的各种好氧反应废水处理技术主要是活性污泥法、SBR、CASS、A/0、A/A/O、A/A/A/O等，一般池深高度小于6米，COD容积负荷通常小于1kgCOD.m3.d，启动和运行时用絮状污泥。以上技术占地面积大，投资大，建设周期长、运行管理较为复杂，很难适用高浓度水质和可生化差的污水。
中国专利文献CN103332784A公开了一种《三级循环好氧反应器》，池体内自下至上依次分为锥形污泥膨胀区、好氧反应区、缺氧反应区、沉淀过滤层，好氧反应区的上部设有一级气固液分离区，缺氧反应区的上部设有二级气固液分离区，两级气固液分离区内均设置有三相分离器；锥形污泥膨胀区内的气水混合液提升至气液分离罐，形成一级循环，好氧反应区内的气液沿气提管上升，形成二级循环，经过二级气固液分离区的废水向好氧反应区的底部喷射回流，形成三级循环。
上述好氧反应器虽然具有絮状污泥快速启动、能在运行过程中较快生成好氧颗粒污泥，能有效解决氨氮并可以进行污泥减量，但是并不能使池内的泥水混合液全程参与气提，传质效果和废水处理效果和效率都有待于进一步提高。
CN103880167A公开的《多级气提与分离一体化好氧颗粒污泥反应器》，包括池体和气液分离罐，池体内自下至上间隔设置有至少两个污泥膨胀气提区，除了最下层污泥膨胀气提区以外的其它污泥膨胀气提区内均设置有曝气器；池体内设有气提管和回流管，气提管上端伸入气液分离罐内并与气液分离罐的进液口连接，下端伸入最下一个污泥膨胀气提区内，气提管在各个污泥膨胀气提区内均设置有提液口，回流管连接在气液分离罐与最下一个污泥膨胀气提区之间。
上述反应器设置有多级气液气提循环和气固液分离，实现了多级气提与分离的一体化，气液循环快，传质效率高。但是结构复杂，底部污泥却得不到利用，不适用高浓度水质和可生化差的污水处理。
发明内容
本发明针对现有好氧反应器存在的不足，提供一种结构简单、污泥反向高速沉流循环传质的蜂窝式高效沉流好氧反应器。该反应器颠覆了传统好氧反应器传质的工艺原理，提出了污泥高速运行反向沉流式传质的理念，可对高浓度水质和可生化差的污水进行高效快速处理。
本发明的蜂窝式高效沉流好氧反应器，采用下述技术方案：
该好氧反应器，包括壳体，壳体内自下至上设置有进水曝气区、气提沉流混合区和沉淀过滤区，壳体的顶部连接有气液分离罐；进水曝气区内设置有布水管和曝气装置；气提沉流混合区内设置有沉流管和气提管，气提管围绕沉流管排布，气提管内设置有曝气装置，沉流管和各个气提管的上端连接至气液分离罐；沉淀过滤区的上方设置有出水堰，出水堰的外侧设有出水管。
所有气提管的横截面积总和占壳体内部截面积的10%-90%。
所述沉淀过滤区与出水堰之间设置有阻挡网，沉淀过滤区内填充有泡沫颗粒。
上述反应器运行时，废水和空气分别由布水管和曝气管进入壳体内，加之气提管内曝气装置的曝气，在外界压力的作用下底部气液沿蜂窝状密集排布的各个气提管向上提升，进入气液分离罐内。在气液分离罐内气体释放并排出，泥水混合液在重力的作用下沿沉流管高速返回，与向上运行的污水高效混合，形成剧烈传质。如此反复，形成高速沉流与气提。清液经沉淀过滤区沉淀过滤后，由出水管。
本发明颠覆了传统好氧反应器的运行模式，提出了一种好氧反应的污泥高速反向沉流式循环传质的新理念，使底部污泥反向提升后高速向底部运行，与向上运行的污水形成剧烈传质，泥水混合液全程参与气提，传质变得更为强烈，既避免了污泥沉积，使污泥流失变得最小，又显著提高了处理效率，保证了出水水质的稳定，同时省去了气固液分离器，简化了反应器结构。适用于各种浓度有机污染废水的处理，特别适用于高浓度水质和可生化差的污水处理。
附图说明
图1是本发明蜂窝式高效沉流好氧反应器的结构示意图。
图2是图1的横剖视图（气提管在罐体内的分布示意图）。
图中：1、壳体，2、气提管，3、沉淀过滤区，4、阻挡网，5、出水堰，6、出水管，7、排泥管，8、布水管，9、曝气管，10、曝气头，11、沉流管，12、气液分离罐。
具体实施方式
如图1所示，本发明的蜂窝式高效沉流好氧反应器呈柱状，采用钢结构，主要包括壳体1，壳体1内自下至上设置有进水曝气区、气提沉流混合区和沉淀过滤区3。壳体1的顶部连接有气液分离罐12。
进水曝气区内设置有布水管8和曝气管9，曝气管9上分布有曝气头10，形成曝气装置，也可以采用其它曝气装置。通过曝气为水体充氧，进行好氧反应。壳体1的底部在布水管8的下方设置有排泥管9，排泥管9上设有控制阀，排泥时打开排泥管9上的控制阀，通过自压排出壳体1。
气提沉流混合区内设置有沉流管11和气提管2，气提管2围绕沉流管11外围呈蜂窝状密集排布。沉流管11和各个气提管2的上端伸入气液分离罐12内，并与气液分离罐12连接在一起。所有气提管的横截面积总和占壳体内部截面积的10%-90%。每个气提管2内均设置有曝气装置，曝气方式可以采用鼓风曝气或鼓风加射流曝气，目的是使气提管2内始终与外界形成密度差，保证连续高效进行气提。
沉淀过滤区3的上方设置有出水堰5，出水堰5的外侧设有出水管6。沉淀过滤区3与出水堰5之间设置有阻挡网4，沉淀过滤区3内填充有泡沫颗粒。污泥上升至沉淀过滤区3时，粘接在泡沫颗粒上，起到了过滤作用。随着泡沫颗粒上污泥粘接量的增大，在重力作用下会沉降，也会自行脱落继续参与传质。
上述污泥沉流反向高效混合好氧反应器的运行过程，如下所述：
废水由布水管8进入壳体1内，同时通过曝气管9将空气带入壳体1的底部，壳体1内混合液的密度减小，同时由于气提管2内曝气装置的作用，与外界形成形成明显的密度差，在外界压力的作用下底部气液沿蜂窝状密集排布的各个气提管2向上提升，进入气液分离罐12内。在气液分离罐12内气体释放并排出，水与污泥混合液（泥水混合液）在重力的作用下沿沉流管11高速返回壳体1的下部，其沉流速度可达到5-10m/h，好氧污泥在重力和污泥反向提升作用下高速运行，与向上运行的污水形成剧烈传质。如此反复，形成高速沉流与气提。清液经沉淀过滤区3沉淀过滤后，由出水堰5沿出水管6排出，污泥在重力的作用下向壳体底部沉降，经排泥管7定期排出。
上述好氧反应器的特点在于高速逆向沉流式循环传质，与传统好氧反应器的运行模式完全不同，传质变得更为强烈，避免了污泥沉积，使污泥流失变得最小，显著提高了处理效率，COD容积负荷高，可达3-5 kg/m3.d以上，特别适用于高浓度水质和可生化差的污水处理。
Claims (3)
1.一种蜂窝式高效沉流好氧反应器，包括壳体，其特征是，壳体内自下至上设置有进水曝气区、气提沉流混合区和沉淀过滤区，壳体的顶部连接有气液分离罐；进水曝气区内设置有布水管和曝气装置；气提沉流混合区内设置有沉流管和气提管，气提管围绕沉流管排布，气提管内设置有曝气装置，沉流管和各个气提管的上端连接至气液分离罐；沉淀过滤区的上方设置有出水堰，出水堰的外侧设有出水管。
2.根据权利要求1所述的蜂窝式高效沉流好氧反应器，其特征在于：所述气提管的横截面积总和占壳体内部截面积的10%-90%。
3.根据权利要求1所述的蜂窝式高效沉流好氧反应器，其特征在于：所述沉淀过滤区与出水堰之间设置有阻挡网，沉淀过滤区内填充有泡沫颗粒。
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