CN105366812A - A/o微膨胀流化床一体化设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种A/O微膨胀流化床一体化设备，其包括：内筒，构成厌氧流化床区，内筒顶部设置厌氧三相分离器，底部设置有多孔板布水器，厌氧三相分离器的上方设置有厌氧出水堰；外筒，其与内筒之间的区域构成好氧流化床区，在外筒和内筒之间设置有导流筒，外筒顶部设置好氧三相分离器，好氧三相分离器上方设置有好氧出水堰；厌氧出水堰的输出水一部分经厌氧回流管送入多孔板布水器，一部分经厌氧出水管送入环形布水装置，好氧出水堰的输出水一部分向外输出，一部分经硝化液回流管送入多孔板布水器，多孔板布水器上还连接有外部污水输送管。本发明所述设备是厌氧—好氧流化床一体式反应器，与分置式反应器相比，布置紧凑，减小了占地面积。

Description

A/O微膨胀流化床一体化设备

技术领域

本发明属于污水处理领域，尤其涉及一种A/O微膨胀流化床一体化设备。

背景技术

生物流化床技术是将传统活性污泥法与生物膜法有机结合并引入化工流态化技术的一种污水处理技术。根据反应器本身处于好氧或厌氧状态，分为好氧流化床和厌氧流化床。好氧生物流化床是以微粒状填料如石英砂、陶粒、沸石、多孔球等作为生物载体，空气和污水以一定流速通入床内，使载体处于流化状态，通过载体表面上不断生长的生物膜吸附、氧化并分解废水中的有机物，从而达到废水中污染物的去处。厌氧流化床则是靠污水回流使载体处于流化状态。生物流化床具有生物量大、容积负荷高、微生物活性高、传质效果好、抗冲击负荷能力强、占地面积小等优点。但是现有流化床反应器存在载体易流失、固液分离效果不理想、能耗大、操作繁琐、单一厌氧或好氧流化床反应器处理效率难以进一步提高，分置式厌氧—好氧流化床反应器占地面积大等缺点。

发明内容

本发明的目的是针对上述缺陷提供一种A/O微膨胀流化床一体化设备，所谓A/O即为缺氧生化反应与好氧生化反应的结合工艺，该设备采用了厌氧流化床—好氧流化床一体式设计，使得污水处理效率得到进一步提高，占地面积显著减小。

本发明的目的是采用以下技术方案实现的：

一种A/O微膨胀流化床一体化设备，其包括：

内筒，其内填充有生物载体并构成厌氧流化床区，所述内筒顶部设置有厌氧三相分离器，底部设置有多孔板布水器，所述厌氧三相分离器的上方设置有厌氧出水堰；

外筒，其与所述内筒之间的区域填充有生物载体并构成好氧流化床区，在外筒和内筒之间设置有导流筒，所述导流筒将好氧流化床区分为升流区和降流区，其中升流区由内筒和导流筒之间的区域构成，降流区由导流筒和外筒之间的区域构成，所述外筒的底部为尖锥状，并在升流区的正下方设置有环形布水装置和曝气装置，所述外筒的顶部设置有好氧三相分离器，所述好氧三相分离器上方设置有好氧出水堰；其中，

所述厌氧出水堰的输出水一部分经厌氧回流管送入所述多孔板布水器，一部分经厌氧出水管送入所述环形布水装置，所述好氧出水堰的输出水一部分向外输出，一部分经硝化液回流管送入所述多孔板布水器，所述多孔板布水器上还连接有外部污水输送管。

由于采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：

本发明所述A/O微膨胀流化床一体化设备是厌氧—好氧流化床一体式反应器，与分置式反应器相比，布置紧凑，减小了占地面积；该厌氧好氧流化床具有高的容积负荷，减小了反应器体积，降低了投资。同时，好氧流化床区硝化液回流至厌氧流化床区，好氧流化床区发生硝化反应，厌氧流化床区发生反硝化反应，提高了设备的脱氮效能。总的而言，本发明的厌氧—好氧流化床相比普通A/O反应器，有机物降解效率得到了显著提高。

附图说明

图1为本发明所述A/O微膨胀流化床一体化设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步阐述：

如图1所示，本发明提供一种A/O微膨胀流化床一体化设备，其包括：

内筒100，其内填充有生物载体并构成厌氧流化床区A，所述内筒100顶部设置有厌氧三相分离器110，底部设置有多孔板布水器120，所述厌氧三相分离器110的上方设置有厌氧出水堰130；

外筒200，其与所述内筒100之间的区域填充有生物载体并构成好氧流化床区B，在外筒200和内筒100之间设置有导流筒210，所述导流筒210将好氧流化床区B分为升流区B1和降流区B2，其中升流区B1由内筒100和导流筒210之间的区域构成，降流区B2由导流筒210和外筒200之间的区域构成，所述外筒200的底部为尖锥状，并在升流区B1的正下方设置有环形布水装置220和曝气装置230，所述外筒200的顶部设置有好氧三相分离器240，所述好氧三相分离器240上方设置有好氧出水堰250；其中，所述厌氧出水堰110的输出水一部分经厌氧回流管140送入所述多孔板布水器120，一部分经厌氧出水管150送入所述环形布水装置220，所述好氧出水堰250的输出水一部分向外输出(进入后续沉淀单元，经沉淀、消毒后排放)，一部分经硝化液回流管260送入所述多孔板布水器120，所述多孔板布水器120上还连接有外部污水输送管300。

由上述方案可知，本发明所述A/O微膨胀流化床一体化设备是一个厌氧—好氧流化床一体式反应器，它与分置式反应器相比，布置紧凑，可减小占地面积；且该流化床具有高的容积负荷，减小了反应器体积，降低了投资。同时，好氧流化床区硝化液回流至厌氧流化床区，好氧流化床区发生硝化反应，厌氧流化床区发生反硝化反应，提高了设备的脱氮效能。针对升流区B1横截面为圆环形的特点，本发明所述环形布水装置220起到均匀布水的作用。

好氧出水堰250的一部分输出水之所以要进行回流成为硝化液，并经硝化液回流管260送入到多孔板布水器120，再经多孔板布水器120送进厌氧流化床区A，主要是为厌氧流化床区A的反硝化细菌补充硝态氮，从而提高设备的脱氮功能。因为反硝化细菌是在厌氧及缺氧条件下进行繁殖消化，硝化细菌则是在好养条件下进行繁殖消化，也就是说原水中的氨氮主要通过好氧流化床区B进行转化转化成硝态氮，仅仅进行消化作用并不能去除氨氮，只有在缺氧及厌氧条件下进行反硝化才能将水中的氮去除，所以好氧流化床区B的污水要回流，回流液主要是为反硝化细菌补充硝态氮，也就成为硝化液。

其中，所述厌氧三相分离器110的上方还设置有将厌氧流化床区所产生的沼气排出的集气罩(未示出)。所述环形布水装置220为分布于外筒底部的环形水管，所述环形水管上设置有多个喷水嘴。所述曝气装置230包括一曝气砂头231、和向曝气砂头231输送空气的空气管232，所述空气管232上设置有空气压缩机233。

参见图1，所述外筒200的上段201筒径大于其中段202的筒径，且在上段201与中段202之间还通过一圆锥段203过渡连接；其中所述外筒200内在其顶部设置有环形隔板204，所述环形隔板204的下端与外筒中段202正相对，但不相连(以使污水能渗入)，所述好氧三相分离器240设置于环形隔板204与外筒200形成的空间内。

所述好氧三相分离器240包括斜管分离装置241，所述斜管分离装置241的斜管斜向外，同时外筒200在其圆锥段203上设置有排泥管205。这里，在好氧流化床区B内部装有斜管分离器的三相分离器240，可以实现良好的固液分离效果，可以减少载体颗粒的流失，保证床体微生物量的同时，减小了由补充载体所带来的运行费用。

其中，如图1所示，所述外部污水输送管300上设置有进料泵310，所述硝化液回流管260上设置有硝化液回流泵261，所述厌氧回流管140上设置有厌氧回流泵141，所述厌氧出水管150上设置有好氧进料泵151，所述进料泵310、硝化液回流泵261、厌氧回流泵141、好氧进料泵151均连接至外部控制终端。更加优选的是，所述内筒100和外筒的升流区B1均设置有溶解氧在线监测头400，所述外部控制终端基于溶解氧在线监测头400的监测数据控制进料泵310、硝化液回流泵261、厌氧回流泵141、好氧进料泵151以及空气压缩机233动作。由此可见，本发明实现了互联网自动控制，即以溶解氧为控制变量，通过控制溶解氧来控制设备的运行状态。通过厌氧流化床与好氧流化床升流区内安装的溶解氧在线监测装置获取溶解氧测定值，互联网自动控制终端通过测定值与给定值的比较，依据控制规则，控制空气压缩机的频率以及厌氧回流比。

本发明所述A/O微膨胀流化床一体化设备的工作原理如下：

废水经过预处理后，通过进料泵310与好氧流化床出来的硝化液(硝化液回流管260)、厌氧回流水(厌氧回流管140)一起进入厌氧流化床区A底部的多孔板布水器120，厌氧流化床内填充生物载体，厌氧微生物附着于载体上形成厌氧微生物颗粒，生物颗粒在高度流态化的条件下高效降解有机物，并产生沼气，沼气经位于厌氧流化床区顶部的三相分离器的集气罩排出，此外厌氧流化床区A中的反硝化细菌将硝化回流液中的硝态氮还原为气态氮，实现脱氮功能。厌氧流化床区A从厌氧出水堰130输出的污水通过好氧进料泵151打入升流区B1底部的环形布水装置220，空气压缩机233送入的空气经位于反应器倒锥形底部的曝气砂头231通入升流区B1，污水、压缩空气、微生物载体在升流区B1向上流动、降流区B2向下流动、形成水力循环，有机污染物的去除和氨化过程、硝化反应均在好氧流化床区进行。好氧流化床中的污水在循环过程中进入到三相分离器240，经三相分离器240分离后，载体回落至降流区B2，输出水一部分作为硝化液进入到厌氧流化床区A中，一部分自三相分离器240顶部溢流而出进入后续沉淀单元，经沉淀、消毒后排放。

综上，本发明所述A/O微膨胀流化床一体化设备具有的突出效果可以罗列如下：

所述设备是厌氧—好氧流化床一体式反应器，与分置式反应器相比，布置紧凑，减小了占地面积。厌氧好氧流化床具有高的容积负荷，减小了反应器体积，降低了投资。

所述设备内部装有斜管分离器的三相分离器，可以实现良好的固液分离效果，可以减少载体颗粒的流失，保证床体微生物量的同时，减小了由补充载体所带来的运行费用。

所述设备好氧区硝化液回流至厌氧区，好氧区发生硝化反应，厌氧区发生反硝化反应，提高了装置的脱氮效能。厌氧—好氧流化床相比普通A/O反应器，有机物降解效率也进一步提高。

所述设备可实现互联网自动控制。流化床反应器有多个进料泵及回流泵以及空气压缩机，一般都是通过人工控制，操作繁琐，并且都是基于经验控制，不能实现精准控制。因此，设计了一种以溶解氧为控制变量的自动控制系统，通过溶解氧测定值与给定值的差异，互联网控制终端自动调整空气压缩机的频率以及回流泵的流量，实现精准控制。自动控制系统的应用，克服了流化床人工控制的繁琐，也避免了人工控制所带来的的能源浪费，降低了运行成本，此外，精准控制的实施也提高了反应器的处理效率。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种A/O微膨胀流化床一体化设备，其特征在于，包括：

内筒，其内填充有生物载体并构成厌氧流化床区，所述内筒顶部设置有厌氧三相分离器，底部设置有多孔板布水器，所述厌氧三相分离器的上方设置有厌氧出水堰；

外筒，其与所述内筒之间的区域填充有生物载体并构成好氧流化床区，在外筒和内筒之间设置有导流筒，所述导流筒将好氧流化床区分为升流区和降流区，其中升流区由内筒和导流筒之间的区域构成，降流区由导流筒和外筒之间的区域构成，所述外筒的底部为尖锥状，并在升流区的正下方设置有环形布水装置和曝气装置，所述外筒的顶部设置有好氧三相分离器，所述好氧三相分离器上方设置有好氧出水堰；其中，

所述厌氧出水堰的输出水一部分经厌氧回流管送入所述多孔板布水器，一部分经厌氧出水管送入所述环形布水装置，所述好氧出水堰的输出水一部分向外输出，一部分经硝化液回流管送入所述多孔板布水器，所述多孔板布水器上还连接有外部污水输送管。

2.如权利要求1所述的A/O微膨胀流化床一体化设备，其特征在于，所述厌氧三相分离器的上方还设置有将厌氧流化床区所产生的沼气排出的集气罩。

3.如权利要求2所述的A/O微膨胀流化床一体化设备，其特征在于，所述环形布水装置为分布于外筒底部的环形水管，所述环形水管上设置有多个喷水嘴。

4.如权利要求3所述的A/O微膨胀流化床一体化设备，其特征在于，所述曝气装置包括一曝气砂头、和向曝气砂头输送空气的空气管，所述空气管上设置有空气压缩机。

5.如权利要求4所述的A/O微膨胀流化床一体化设备，其特征在于，所述外筒的上段筒径大于其中段的筒径，且在上段与中段之间还通过一圆锥段过渡连接；其中

所述外筒内在其顶部设置有环形隔板，所述环形隔板的下端与外筒中段正相对，但不相连，所述好氧三相分离器设置于环形隔板与外筒形成的空间内。

6.如权利要求5所述的A/O微膨胀流化床一体化设备，其特征在于，所述好氧三相分离器包括斜管分离装置，所述斜管分离装置的斜管斜向外，同时外筒在其圆锥段上设置有排泥管。

7.如权利要求6所述的A/O微膨胀流化床一体化设备，其特征在于，所述外部污水输送管上设置有进料泵，所述硝化液回流管上设置有硝化液回流泵，所述厌氧回流管上设置有厌氧回流泵，所述厌氧出水管上设置有好氧进料泵，所述进料泵、硝化液回流泵、厌氧回流泵、好氧进料泵均连接至外部控制终端。

8.如权利要求7所述的A/O微膨胀流化床一体化设备，其特征在于，所述内筒和外筒的升流区均设置有溶解氧在线监测头，所述外部控制终端基于溶解氧在线监测头的监测数据控制进料泵、硝化液回流泵、厌氧回流泵、好氧进料泵以及空气压缩机动作。