CN110683654B - 一种高效全程自养脱氮装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效全程自养脱氮装置，涉及脱氮装置技术领域；包括反应器本体、进水口、出水口，反应器本体内部竖直方向设有若干隔板，隔板一侧与反应器本体对应内侧壁之间形成过水通道，隔板之间形成中间反应室，隔板与反应器本体底面之间形成底部反应室，隔板与反应器本体顶面之间形成沉淀室，进水口位于底部反应室上，出水口位于沉淀室上，在中间反应室与底部反应室内均设有曝气管及导流板，导流板与隔板固接在反应器本体内部相对两侧，导流板自由端向上，曝气管位于对应导流板下方，沉淀室内在出水口对应位置设有溢流板。本发明能有效截留污泥并实现功能分区，提高系统的脱氮性能。

Description

一种高效全程自养脱氮装置
技术领域
本发明属于脱氮装置技术领域，特别涉及一种高效全程自养脱氮装置。
背景技术
全程自养脱氮工艺在同一反应器中实现了短程硝化和厌氧氨氧化。它利用好氧菌AOB将部分氨氮转化成亚硝酸盐氮，再协同厌氧氨氧化(Anammox)细菌作用，以氨氮为电子供体、亚硝酸盐为电子受体直接生成氮气，实现绿色脱氮的目的。与传统硝化-反硝化脱氮工艺相比，全程自养脱氮工艺理论上能够节约63%的曝气能耗，不需要额外添加有机碳源，且剩余污泥和二氧化碳的排放水平几乎可以忽略不计，大大降低了运行费用，尤其是对于高氨氮低C/N废水的处理具有非常光明的应用前景。然而，全程自养脱氮污泥培养困难、运行性能极易受运行条件（如pH、温度、DO、基质水平及运行负荷）的影响。如何有效截留污泥是全程自养脱氮工艺面临的重要难题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术污泥流失严重的缺点，提出一种高效全程自养脱氮装置，能有效截留污泥，并实现功能分区，提高系统的脱氮性能。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高效全程自养脱氮装置，包括反应器本体、进水口、出水口，所述反应器本体内部竖直方向设有若干隔板，所述隔板一侧与反应器本体对应内侧壁之间形成过水通道，所述隔板之间形成中间反应室，所述隔板与反应器本体底面之间形成底部反应室，所述隔板与反应器本体顶面之间形成沉淀室，所述进水口位于底部反应室上，所述出水口位于沉淀室上，在中间反应室与底部反应室内均设有曝气管及导流板，所述导流板与隔板固接在反应器本体内部相对两侧，所述导流板自由端向上，所述曝气管位于对应导流板下方，所述沉淀室内在出水口对应位置设有溢流板。进水口进水，反复绕过隔板与导流板迂回上升，延长流路，减少反应器本体死区体积，经处理的水最终从出水口流出，曝气管采用微曝气策略，分区控制，减少曝气扰动，减少污泥流失，加之隔板与导流板之间的的物理截留作用，有效截留污泥；沉淀室的设置能够进一步进行泥水分离，降低污泥洗出反应器的风险。
作为优选，隔板下方设有与隔板平行的挡流板，所述挡流板与隔板之间设有若干相互平行的连接杆，所述连接杆两端与其两侧的挡流板与隔板铰接，所述隔板及挡流板上设有透水过孔，所述挡流板上的透水过孔与隔板上的透水过孔位置对应或相互交错布置。当反应器进水水流过大，增加挡流板能防止进水直接从隔板上的透水过孔流过，避免脱氮不完全。当水流小时，部分水和气泡会通过透水过孔向上运动，如果水流太大，水流会将挡流板向上推，连接杆转动，最终挡流板抵靠在隔板上，此时，隔板上的透水过孔与挡流板上的透水过孔相互错开，水流不能从透水过孔中流过，只能反复绕过导流板与隔板迂回向上流动，路径长，使得脱氮完全。
作为优选，反应器本体侧壁上设有若干多功能接口。多功能接口可以收集其附近的污泥，用于监测污泥的菌落情况和水质情况。另外，也可以用作多点进水的进水口或出水回流的回流进水口。当作为多点进水的进水口时，能有效调控系统中的基质氨氮和亚硝氮含量，使其维持在最佳化学计量比值，有效提高脱氮效率；当系统运行负荷较高，可作为出水回流的回流进水口，能有效降低反应器内部基质浓度，减轻氨氮和亚硝氮对菌体的抑制作用，并能够有效提高出水水质。
作为优选，反应器本体底部设有排泥口。排泥口便于清理污泥。
作为优选，导流板与反应器本体侧壁的角度为100°-175°，所述导流板在水平面的投影面积与反应器本体横截面面积之比大于50%。导流板与反应器本体侧壁的角度为100°-175°，防止气体在导流板上堆积，导流板自由端向上，延长水流路径，脱氮充分。
作为优选，隔板水平布置。截留效果较好。
作为优选，隔板上设有若干透水过孔，所述透水过孔的孔径为3-10mm。在截留污泥的同时，能够通过气体并实现部分分流的作用。
作为优选，从上往下方向上，所述曝气管出气速度逐渐增大。从下往上，污泥对氧气需求量逐渐减小。
本发明的有益效果是：本发明的目的是为了克服现有技术污泥流失严重的缺点，提出一种高效全程自养脱氮装置，能有效截留污泥并实现功能分区，提高系统的脱氮性能。
附图说明
图1为本发明的示意图；
图2为水流小的时候挡流板与隔板的示意图；
图3为水流大的时候挡流板与隔板的示意图。
图中：反应器本体1、进水口2、出水口3、隔板4、过水通道5、曝气管6、导流板7、溢流板8、多功能接口9、排泥口10、挡流板11、连接杆12。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细阐述：
实施例：
图1至图3为一种高效全程自养脱氮装置，包括反应器本体1、进水口2、出水口3，所述反应器本体1内部竖直方向设有若干隔板4，隔板4水平布置；隔板4上设有若干透水过孔，所述透水过孔的孔径为3-10mm；隔板4下方设有与隔板4平行的挡流板11，所述挡流板11与隔板4之间设有若干相互平行的连接杆12，所述连接杆12两端与其两侧的挡流板11与隔板4铰接，所述隔板4及挡流板11上设有透水过孔，所述挡流板11上的透水过孔与隔板4上的透水过孔位置对应；所述隔板4一侧与反应器本体1对应内侧壁之间形成过水通道5，所述隔板4之间形成中间反应室，所述隔板4与反应器本体1底面之间形成底部反应室，所述隔板4与反应器本体1顶面之间形成沉淀室，所述进水口2位于底部反应室上，所述出水口3位于沉淀室上，在中间反应室与底部反应室内均设有曝气管6及导流板7，所述导流板7与隔板4固接在反应器本体1内部相对两侧，所述导流板7自由端向上翘，导流板与反应器本体侧壁的角度为100°-175°，所述导流板在水平面的投影面积与反应器本体横截面面积之比大于50%，所述导流板7自由端垂直投影在对应的隔板4上；所述曝气管6位于对应导流板7下方，所述沉淀室内在出水口3对应位置设有溢流板8；反应器本体1侧壁上设有若干多功能接口9，可用作监测口监测污泥的菌落情况和水质情况，也可以用作多点进水的进水口或出水回流的回流进水口；反应器本体1底部设有排泥口10；从上往下方向上，所述曝气管6曝气速度逐渐增大。
本实施例使用过程：
反应器本体1内填充有污泥，污泥内含有好氧菌AOB；及厌氧氨氧化(Anammox)细菌；曝气管6输入空气提供有氧环境，水从进水口2进入底部反应室，水中的部分氨氮在AOB的作用下转化为亚硝氮，消耗氧气，大部分水流反复绕过导流板7与隔板4向上流动，也有一部分水流通过隔板4上的透水过孔直接向上流动，随着水流向上运动，污泥中氧气含量逐渐降低，在中间反应室为兼氧环境，污泥中的厌氧氨氧化(Anammox)细菌产生作用，将亚硝酸盐与氨氮反应直接生成氮气，泥水混合物在沉淀室进行最终的沉淀，沉淀后的清水从溢流板8上溢出，从出水口3流出。排泥口10便于清理污泥；而多功能接口9可以收集其附近的污泥，用于监测口监测污泥的菌落情况及水质情况。另外，也可以用作多点进水的进水口或出水回流的回流进水口，提高系统脱氮效率。
传统脱氮装置在曝气管曝气及生成的氮气等气体的作用下导致污泥上浮，进而从溢流板8溢出，导致菌落流失，本发明中，微曝气能够降低曝气在降低曝气能耗的同时减少其对系统污泥的扰动，加之隔板4和导流板7的物理持留作用，防止污泥上浮，减小污泥菌落流失；沉淀室的设置能够进一步进行泥水分离，降低污泥洗出反应器的风险。
当进水口水流如果过大时，部分进水直接从隔板4上的透水过孔流过会导致脱氮不完全，因此增加挡流板11。当水流小时，部分水和气泡会通过透水过孔向上运动，如果水流太大，水流会将挡流板11向上推，连接杆12转动，最终挡流板11抵靠在隔板4上，此时，隔板4上的透水过孔与挡流板11上的透水过孔相互错开，水流不能从透水过孔中流过，只能反复绕过导流板7与隔板4迂回向上流动，延长路径及反应时间，使得脱氮完全。

Claims (6)

1.一种高效全程自养脱氮装置，包括反应器本体、进水口、出水口，其特征在于，所述反应器本体内部竖直方向设有若干隔板，所述隔板一侧与反应器本体对应内侧壁之间形成过水通道，所述隔板之间形成中间反应室，所述隔板与反应器本体底面之间形成底部反应室，所述隔板与反应器本体顶面之间形成沉淀室，所述进水口位于底部反应室上，所述出水口位于沉淀室上，在中间反应室与底部反应室内均设有曝气管及导流板，所述导流板与隔板固接在反应器本体内部相对两侧，所述导流板自由端向上，所述曝气管位于对应导流板下方，所述沉淀室内在出水口对应位置设有溢流板；
所述隔板下方设有与隔板平行的挡流板，所述挡流板与隔板之间设有若干相互平行的连接杆，所述连接杆两端与其两侧的挡流板与隔板铰接，所述隔板及挡流板上设有若干透水过孔，所述挡流板上的透水过孔与隔板上的透水过孔位置对应或相互交错布置；
当水流小时，部分水和气泡会通过透水过孔向上运动，当水流大时，水流会将挡流板向上推，连接杆转动，最终挡流板抵靠在隔板上，隔板上的透水过孔与挡流板上的透水过孔相互错开。
2.根据权利要求1所述的一种高效全程自养脱氮装置，其特征在于，所述反应器本体侧壁上设有若干多功能接口。
3.根据权利要求1所述的一种高效全程自养脱氮装置，其特征在于，所述导流板与反应器本体侧壁的角度为100°-175°，所述导流板在水平面的投影面积与反应器本体横截面面积之比大于50%。
4.根据权利要求1所述的一种高效全程自养脱氮装置，其特征在于，所述隔板水平布置。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种高效全程自养脱氮装置，其特征在于，所述透水过孔的孔径为3-10mm。
6.根据权利要求1或2或3或4 所述的一种高效全程自养脱氮装置，其特征在于，曝气管采用微曝气策略，所述底部反应室的曝气管的曝气量大于中间反应室的曝气管的曝气量。
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