CN106045021A - 自动力回流好氧内循环生物反应器及其系统、方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种自动力回流好氧内循环生物反应器及其系统、方法，其反应器（简称MS‑IC）包括有集泥斗、集气罩、气提管、分离装置及整流板；通过将反应器置于带曝气的反应池内，其好氧区、第二缝隙、沉淀区、第一缝隙依次连通循环形成内循环回路；其集气罩的下端开口、气提管、分离装置的活性污泥出口、回流管、反应池的进水端依次连通循环形成外循环回路；藉此，将反应器置于好氧池内，利用好氧区曝气余压产生的气提作用作为动力形成内循环回流、外循环回流，以充分利用活性污泥的特性，其无需额外动力，因此具有节能环保的特点，同时，其具有处理效率高、有机物去除效果好、结构简单、安装应用方便等的优势，适于推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及好氧活性污泥法的处理装置，尤其是指一种自动力回流好氧内循环生物反应器及其系统、方法。
背景技术
活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法，活性污泥是微生物群体及它们所依附的有机物质、无机物质的总称，微生物群体主要包括细菌、原生动物和藻类等；在污水处理过程中，其好氧过程会产生剩余污泥，这部分污泥大部分还有活性，需回流至好氧池内以保证好氧过程中的污泥量；现有技术中，一般是采用回流泵等动力设备实现污泥自沉淀池往好氧池的回流，因此，其运行所耗电能较多，导致运行成本较高，也不符合节能环保的要求。
本发明专利申请中，申请人研究了一种新的技术方案，做到无需额外动力回流，有效解决了前述问题。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种自动力回流好氧内循环生物反应器及其系统、方法，其具有高效节能、有机物去除效果好、结构简单、安装应用方便等的优势。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种自动力回流好氧内循环生物反应器，包括有集泥斗、集气罩、气提管、分离装置及整流板；该集泥斗内部为沉淀区，该集泥斗具有上端开口和下端开口；该集气罩位于集泥斗内部下段部位，该集气罩具有下端开口，集气罩的下端开口对应集泥斗的下端开口设置，集气罩的下端缘与集泥斗的内壁之间保留有第一缝隙；该气提管下端连通集气罩内部，该分离装置具有入口、气体出口及活性污泥出口，该气提管上端连通至分离装置的入口；该整流板位于集泥斗内部上段部位，整流板的外壁面与集泥斗的内壁之间保留有第二缝隙。
作为一种优选方案，所述集泥斗的下端开口处，进一步设置有集气导流罩，该集气导流罩的上端连接于集泥斗的下端，该集气导流罩呈上小下大之渐变结构。
作为一种优选方案，所述整流板向上伸出集泥斗的上端开口。
一种自动力回流好氧内循环生物反应系统，包括有反应池，该反应池内装设有曝气器，该反应池内为好氧区；该反应池内还设置有反应器，该反应器包括有泥斗、集气罩、气提管、分离装置及整流板；该集泥斗内部为沉淀区，该集泥斗具有上端开口和下端开口；该集气罩位于集泥斗内部下段部位，该集气罩具有下端开口，集气罩的下端开口对应集泥斗的下端开口设置，集气罩的下端缘与集泥斗的内壁之间保留有第一缝隙；该气提管下端连通集气罩内部，该分离装置具有入口、气体出口及活性污泥出口，该气提管上端连通至分离装置的入口，该分离装置的活性污泥出口至少经回流管连通至反应池的进水端；该整流板位于集泥斗内部上段部位，整流板的外壁面与集泥斗的内壁之间保留有第二缝隙；
前述好氧区、第二缝隙、沉淀区、第一缝隙依次连通循环形成内循环回路；前述集气罩的下端开口、气提管、分离装置的活性污泥出口、回流管、反应池的进水端依次连通循环形成外循环回路。
作为一种优选方案，所述分离装置的气体出口直接连通至外界或连接至臭气收集装置。
作为一种优选方案，所述分离装置的活性污泥出口经回流管直接连通至反应池的进水端；或者，所述分离装置的活性污泥出口经回流管连接至反应池外部的厌氧池或/和缺氧池后再连接至反应池的进水端。
作为一种优选方案，所述整流板向上伸出集泥斗的上端开口，反应池的排水端连通至整流板的上端开口内部。
一种自动力回流好氧内循环生物反应方法，基于前述自动力回流好氧内循环生物反应系统，通过将反应器置于反应池内，利用好氧区曝气余压产生的气提作用作为动力形成内循环回流、外循环回流，以充分利用活性污泥的特性；
所述内循环回流是指好氧区的混合液经过整流板与集泥斗之间的第二缝隙进入集泥斗内的沉淀区，完成泥水分离，上清液被收集排出，活性污泥通过集泥斗与集气罩之间的第一缝隙进入好氧区与反应池的进水混合，在曝气作用下完成生物降解后的混合液再经前述第二缝隙进入沉淀区；
所述外循环回流是指集气罩收集曝气器产生的空气升力，带动自集泥斗与集气罩之间的第一缝隙下沉的部分活性污泥及好氧区内部分混合液依次进入气提管、分离装置，分离所得气体经分离装置的气体出口排出，分离所得活性污泥经分离装置的活性污泥出口后再回流至反应池的进水端。
作为一种优选方案，将分离所得活性污泥经分离装置的活性污泥出口回流至反应池外部的厌氧池实现生物除磷之后，再回流至反应池的进水端；
或者，将分离所得活性污泥经分离装置的活性污泥出口回流至反应池外部的缺氧池实现生物脱氮之后，再回流至反应池的进水端；
或者，将分离所得活性污泥经分离装置的活性污泥出口依次回流至反应池外部的厌氧池、缺氧池实现生物除磷脱氮之后，再回流至反应池的进水端。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知, 其主要是通过将反应器置于好氧池内以及利用好氧区曝气余压产生的气提作用作为动力形成内循环回流、外循环回流，以充分利用活性污泥的特性，其无需额外动力，因此具有节能环保、有效降低运行成本的特点，同时，其具有处理效率高、有机物去除效果好、结构简单、安装应用方便等的优势，适于推广应用。
为更清楚地阐述本发明的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合附图与具体实施例来对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明之实施例的大致结构示意图。
附图标识说明：
1、反应池 2、曝气器
3、好氧区 4、曝气风机
5、空气管 6、集泥斗
7、沉淀区 8、集气罩
9、气提管 10、分离装置
11、整流板 12、第一缝隙
13、集气导流罩 14、回流管
15、第二缝隙 16、收水堰。
具体实施方式
请参照图1所示，其显示出了本发明之实施例的具体结构，其为多重自动力回流好氧内循环生物反应器（Multiple Self-power reflux - aerobic Internal Circulationbioreactors，简称MS-IC），是一种基于好氧活性污泥法的处理装置，其主要是通过于反应池内设置沉淀区再利用好氧区曝气余压产生的气提作用作为动力形成内循环回流、外循环回流，做到无需额外动力回流，确保污泥的活性保持良好,提高有机物去除效果。
具体而言：其包括有反应池1，该反应池1内装设有曝气器2，该反应池1内为好氧区3；此处，作为优选设计，将所述反应池1的进水端设置于反应池1下段部位，所述曝气器2装设于反应池1内底部位置，曝气器2至少具有向上曝气的曝气口，由曝气风机4连接空气管5送气至曝气器2。
该反应池1内还设置有集泥斗6、集气罩8、气提管9、分离装置10及整流板11；
其中，该集泥斗6内部为沉淀区7，该集泥斗6具有上端开口和下端开口；该集气罩8位于集泥斗6内部下段部位，该集气罩8具有下端开口，集气罩8的下端开口对应集泥斗6的下端开口设置，集气罩8的下端缘与集泥斗6的内壁之间保留有第一缝隙12；本实施例中，所述集泥斗6的下端开口处，进一步设置有集气导流罩13，该集气导流罩13的上端连接于集泥斗6的下端，该集气导流罩13呈上小下大之渐变结构，集气导流罩13用于辅助前述集气罩8收集所在区域的空气升力；
该气提管9下端连通集气罩8内部，该分离装置10具有入口、气体出口及活性污泥出口，该气提管9上端连通至分离装置10的入口，该分离装置10的气体出口直接连通至外界或连接至臭气收集装置，该分离装置10的活性污泥出口至少经回流管14连通至反应池1的进水端；通常，所述分离装置10的活性污泥出口经回流管14直接连通至反应池1的进水端，或者，所述分离装置10的活性污泥出口经回流管14连接至反应池1外部的厌氧池和/或缺氧池后再连接至反应池1的进水端；将分离所得活性污泥经分离装置的活性污泥出口回流至反应池外部的厌氧池，厌氧与好氧交替运行，达到高效生物除磷；将分离所得活性污泥经分离装置的活性污泥出口回流至反应池外部的缺氧池，缺氧与好氧交替运行，达到高效生物脱氮；将分离所得活性污泥经分离装置的活性污泥出口依次回流至反应池外部的厌氧池、缺氧池，则达到实现生物除磷脱氮之目的。
该整流板11位于集泥斗6内部上段部位，整流板11的外壁面与集泥斗6的内壁之间保留有第二缝隙15，一般情况下，所述整流板11向上伸出集泥斗6的上端开口，反应池1的排水端连通至整流板11的上端开口内部。
在前述好氧内循环生物反应器运行时，前述好氧区3、第二缝隙15、沉淀区7、第一缝隙12依次连通循环形成内循环回路，好氧区3的混合液经过整流板11与集泥斗6之间的第二缝隙15进入集泥斗6内的沉淀区7，完成泥水分离，上清液被收集排出（上清液通过收水堰16收集排出），活性污泥通过集泥斗6与集气罩8之间的第一缝隙12进入好氧区3与反应池1的进水混合，在曝气作用下完成生物降解后的混合液再经前述第二缝隙15进入沉淀区7（如图1中C1所示的内循环回流路径）；同时，前述集气罩8的下端开口、气提管9、分离装置10的活性污泥出口、回流管14、反应池1的进水端依次连通循环形成外循环回路，集气罩8收集曝气器2产生的空气升力，带动自集泥斗6与集气罩8之间的第一缝隙12下沉的部分活性污泥及好氧区3内部分混合液依次进入气提管9、分离装置10，分离所得气体经分离装置10的气体出口排出或进入臭气收集装置，分离所得活性污泥经分离装置10的活性污泥出口后经回流管14直接回流至反应池1的进水端或进入反应池1外部的厌氧池（或缺氧池）后再进入反应池1的进水端（如图1中C2所示的外循环回流路径）。
本发明的设计重点在于，其主要是通过将反应器置于好氧池内以及利用好氧区曝气余压产生的气提作用作为动力形成内循环回流、外循环回流，以充分利用活性污泥的特性，其无需额外动力，因此具有节能环保、有效降低运行成本的特点，同时，其具有处理效率高、有机物去除效果好、结构简单、安装应用方便等的优势，适于推广应用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种自动力回流好氧内循环生物反应器，其特征在于：包括有集泥斗、集气罩、气提管、分离装置及整流板；该集泥斗内部为沉淀区，该集泥斗具有上端开口和下端开口；该集气罩位于集泥斗内部下段部位，该集气罩具有下端开口，集气罩的下端开口对应集泥斗的下端开口设置，集气罩的下端缘与集泥斗的内壁之间保留有第一缝隙；该气提管下端连通集气罩内部，该分离装置具有入口、气体出口及活性污泥出口，该气提管上端连通至分离装置的入口；该整流板位于集泥斗内部上段部位，整流板的外壁面与集泥斗的内壁之间保留有第二缝隙。
2.根据权利要求1所述的自动力回流好氧内循环生物反应器，其特征在于：所述集泥斗的下端开口处，进一步设置有集气导流罩，该集气导流罩的上端连接于集泥斗的下端，该集气导流罩呈上小下大之渐变结构。
3.根据权利要求1所述的自动力回流好氧内循环生物反应器，其特征在于：所述整流板向上伸出集泥斗的上端开口。
4.一种自动力回流好氧内循环生物反应系统，其特征在于：包括有反应池，该反应池内装设有曝气器，该反应池内为好氧区；该反应池内还设置有反应器，该反应器包括有泥斗、集气罩、气提管、分离装置及整流板；该集泥斗内部为沉淀区，该集泥斗具有上端开口和下端开口；该集气罩位于集泥斗内部下段部位，该集气罩具有下端开口，集气罩的下端开口对应集泥斗的下端开口设置，集气罩的下端缘与集泥斗的内壁之间保留有第一缝隙；该气提管下端连通集气罩内部，该分离装置具有入口、气体出口及活性污泥出口，该气提管上端连通至分离装置的入口，该分离装置的活性污泥出口至少经回流管连通至反应池的进水端；该整流板位于集泥斗内部上段部位，整流板的外壁面与集泥斗的内壁之间保留有第二缝隙；
前述好氧区、第二缝隙、沉淀区、第一缝隙依次连通循环形成内循环回路；前述集气罩的下端开口、气提管、分离装置的活性污泥出口、回流管、反应池的进水端依次连通循环形成外循环回路。
5.根据权利要求4所述的自动力回流好氧内循环生物反应系统，其特征在于：所述分离装置的气体出口直接连通至外界或连接至臭气收集装置。
6.根据权利要求4所述的自动力回流好氧内循环生物反应系统，其特征在于：所述分离装置的活性污泥出口经回流管直接连通至反应池的进水端；或者，所述分离装置的活性污泥出口经回流管连接至反应池外部的厌氧池或/和缺氧池后再连接至反应池的进水端。
7.根据权利要求4所述的自动力回流好氧内循环生物反应系统，其特征在于：所述整流板向上伸出集泥斗的上端开口，反应池的排水端连通至整流板的上端开口内部。
8.一种自动力回流好氧内循环生物反应方法，其特征在于：基于前述权利要求4所述的自动力回流好氧内循环生物反应系统，通过将反应器置于反应池内，利用好氧区曝气余压产生的气提作用作为动力形成内循环回流、外循环回流，以充分利用活性污泥的特性；
所述内循环回流是指好氧区的混合液经过整流板与集泥斗之间的第二缝隙进入集泥斗内的沉淀区，完成泥水分离，上清液被收集排出，活性污泥通过集泥斗与集气罩之间的第一缝隙进入好氧区与反应池的进水混合，在曝气作用下完成生物降解后的混合液再经前述第二缝隙进入沉淀区；
所述外循环回流是指集气罩收集曝气器产生的空气升力，带动自集泥斗与集气罩之间的第一缝隙下沉的部分活性污泥及好氧区内部分混合液依次进入气提管、分离装置，分离所得气体经分离装置的气体出口排出，分离所得活性污泥经分离装置的活性污泥出口后再回流至反应池的进水端。
9.根据权利要求8所述的自动力回流好氧内循环生物反应方法，其特征在于：将分离所得活性污泥经分离装置的活性污泥出口回流至反应池外部的厌氧池实现生物除磷之后，再回流至反应池的进水端；
或者，将分离所得活性污泥经分离装置的活性污泥出口回流至反应池外部的缺氧池实现生物脱氮之后，再回流至反应池的进水端；
或者，将分离所得活性污泥经分离装置的活性污泥出口依次回流至反应池外部的厌氧池、缺氧池实现生物除磷脱氮之后，再回流至反应池的进水端。
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