CN201313854Y - 缺氧/好氧一体式气升循环生物反应器 - Google Patents

缺氧/好氧一体式气升循环生物反应器 Download PDF

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晏波
肖贤明
黄海明
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Abstract

本实用新型是一种缺氧/好氧一体式气升循环生物反应器，属废水生物处理技术领域。其特征在于：反应器主要由上升区、下降区、污泥沉降区及固定填料层组成，上升区为好氧区，下降区在固定填料层形成缺氧区，污泥与废水在污泥沉降区分离。废水和空气由反应器上升区底部进入，污泥沉降区上清液由管道排出，底部污泥根据需要可自动回流至反应器内部或外排。该反应器不仅具有污泥浓度高、污染物负荷高、抗冲击能力强的特点，由于在反应器内部构建了好氧区和缺氧区，可以实现同一反应器内的硝化-反硝化脱氮。

Description

缺氧/好氧一体式气升循环生物反应器
技术领域
本实用新型涉及一种有机废水处理的缺氧/好氧一体式气升循环生物反应器，属于废水处理领域。
背景技术
随着社会经济的高速发展，环境污染形势日益严峻，根据2007年《中国环境状况公报》，2007年我国废水总排放量达到556.7亿吨，其中工业废水246.5亿吨，生活污水310.2亿吨，COD总排放量为1381.8万吨，NH3-N总排放量达到132.3万吨。废水的生物处理技术具有处理效率高、运行费用低的特点，主要包括活性污泥法和生物膜法，相对于传统的活性污泥处理技术，废水的生物膜处理技术具有生物量高、污染物负荷高、抗冲击能力强等特点，而含NH3-N废水的生物处理，主要采用厌氧—缺氧—好氧工艺实现NH3-N的硝化—反硝化去除，工艺过程占地大、运行费用高。
本实用新型专利以空气为动力，利用空气的提升作用，使废水在反应器内循环流动并与微生物充分接触，具有较强的耐负荷冲击能力；通过在反应器内构建好氧区和缺氧区，可实现同一反应器内的硝化—反硝化脱氮；通过在反应器内投加颗粒填料和设置固定填料层，形成生物膜，提高废水处理效率；通过在反应器内设置污泥沉降区，实现污泥的内回流，降低废水处理过程占地面积和运行成本。
发明内容
本实用新型专利提供一种缺氧/好氧一体式气升循环生物反应器废水处理技术。
该反应器包括反应器壁、内导流壁、污泥沉降区、上升区、下降区、固定填料层、空气管、曝气器、废水进水管、废水出水管、污泥外排管和污泥回流管。
所述的反应器为方形，上升区位于反应器两边，下降区位于反应器中间，上升区与下降区体积比约为1：1—1：1.5；污泥沉降区位于反应器中上部，其表面水力负荷为1.3—2.0m3/m2·h；污泥沉降区(3)底部为漏斗形，其夹角α为120—150°；污泥沉降区底部分别设置污泥外排管和污泥回流管，可根据需要将污泥外排或循环至反应器；固定填料层悬挂组合式生物填料，固定填料层体积与反应器总体积比约为：1：10—1：6。
本实用新型专利的优点：(1)在反应器上升区和下降区分别形成好氧区和缺氧区，可实现同一反应器内的硝化—反硝化生物脱氮过程，省去了传统脱氮工艺必须的污泥回流过程，节省了实际工程的占地面积和运行费用；(2)反应器下降区设置的固定填料层在缺氧条件下形成的生物膜起到反硝化作用及分解大分子有机物作用；(3)在反应器中上部设置污泥沉降区，可灵活实现污泥外排与污泥内回流，不仅保证了反应器内污泥浓度，而且减少了污泥回流所需的动力费用；(4)反应器混合效果好，具有较强的抗水利负荷和浓度负荷冲击能力。
附图说明
图1(a)是该反应器的平面图；
图1(b)是该反应器的A—A剖面图；
图中的标号分别为：反应器壁1、内导流壁2、污泥沉降区3、上升区4、下降区5、固定填料层6、空气管7、曝气器8、废水进水管9、废水出水管10、污泥外排管11和污泥回流管12。
实施例
下面结合附图对本实用新型专利作进一步详述。
如附图所示，废水和空气分别经废水管和空气管进入反应器上流区底部，以空气为动力，由空气的上升作用带动废水快速上升，并带动降流区废水经内导流壁底部进入升流区，形成废水在反应器内的循环流动，通过调节空气流量控制升流区DO浓度为2.0mg/L左右，进行有机物的矿化降解与NH3-N的硝化反应过程；当废水与空气升至反应器顶部，大部分空气进入大气，DO浓度降低，随着微生物对O2的进一步消耗，废水在降流区的DO浓度进一步降低，在固定填料层废水的DO浓度低于0.5mg/L，形成缺氧条件，固定填料层附着、生长大量缺氧微生物，进行大分子有机物的初步分解和NO3-N、NO2-N的反硝化过程。通过在污泥沉降区设置斜管填料和滗水器，确保泥水分离效果，污泥沉降区底部的污泥通过管道根据实际情况外排或回流至反应器内部。

Claims (4)

1.一种缺氧/好氧一体式气升循环生物反应器，该反应器由反应器壁(1)、内导流壁(2)、污泥沉降区(3)、上升区(4)、下降区(5)、固定填料层(6)、空气管(7)、曝气器(8)、废水进水管(9)、废水出水管(10)、污泥外排管(11)和污泥回流管(12)组成，其特征在于：反应器(1)为方形，上升区(4)位于反应器(1)两边，下降区(5)位于反应器(1)中间，上升区(4)与下降区(5)体积比约为1：1.5—1：1，固定填料层(6)悬挂组合式生物填料，固定填料层(6)体积与反应器(1)总体积比约为：1：6—1：10。
2.根据权利要求1所述的一种缺氧/好氧一体式气升循环生物反应器，其特征在于：上升区(4)为好氧区，下降区(5)为缺氧区。
3.根据权利要求1所述的一种缺氧/好氧一体式气升循环生物反应器，其特征在于：污泥沉降区(3)位于反应器中上部，其表面负荷为1.3—2.0m3/m2·h。
4.根据权利要求1所述的一种缺氧/好氧一体式气升循环生物反应器，其特征在于：污泥沉降区(3)底部为漏斗形，其夹角α为120—150°，分别设置污泥外排管(11)和污泥回流管(12)，可根据需要将污泥外排或循环至反应器(1)。
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