CN201962119U - 升流式分区厌氧氨氧化生物反应器 - Google Patents
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Abstract
升流式分区厌氧氨氧化生物反应器，包括反应器本体，反应器本体自下而上分为进水缓冲区、升流式反应室以及三相分离区；进水缓冲区包括设置在反应器本体底部一侧的进水管，升流式反应室经渐扩管与三相分离区的沉淀室相接，沉淀室的外筒内设有三相分离室，三相分离室上方设有集气室，集气室顶部设有将其与沉淀室相隔的集气罩，集气罩顶端设有出气口，升流式反应室包括若干以半开放的挡板相隔的分区反应室，挡板开口朝下、左右交叉连接在反应器本体的器壁上，各分区反应室之间以挡板相通，且各分区反应室上部的反应器本体侧面开有用于逸出部分氮气的排气口。实现水、气、泥的有效分离，减少污泥流失，避免短流，增加反应器有效工作体积。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种升流式分区厌氧氨氧化生物反应器。
背景技术
厌氧氨氧化生物脱氮工艺作为一种新工艺具有非常强大的潜在优势。运行厌氧氨氧化工艺的反应器有很多，但通常具有一些缺陷，特别是严重的短流和污泥流失能够直接导致厌氧氨氧化生物反应器整体脱氮能力的下降。
作为第二代厌氧生物反应器的代表，专利200720149772.7提出了一种外循环式升流式厌氧污泥床反应器，从悬浮区上部设置取水口，取混合液到进水管进行循环，有效提高反应区的水力负荷和产气率，又不增加三相分离区的负荷和沉淀区的容积。升流式厌氧污泥床反应器对沉降性能优良的污泥具有很好的截留能力，对沉降性能较差的污泥持留能力大打折扣。对于高效厌氧氨氧化反应器，由于颗粒污泥产气量大，使其平均密度降低，沉降性能变差，影响反应器运行的稳定性。此外反应区下部污泥层内，由于产气的不均匀性导致部分区域产气较多，形成一股上升流，造成短流。在远离这股上升气、水流的地方容易形成死角。
发明内容
本实用新型要克服现有升流式厌氧污泥床生物反应器存在的上述缺陷，提供一种提高脱氮能力、有效减少断流增加反应器有效工作体积的升流式分区厌氧氨氧化生物反应器。
本实用新型的技术方案是：
升流式分区厌氧氨氧化生物反应器，包括反应器本体，所述反应器本体自下而上分为进水缓冲区、升流式反应室以及三相分离区；所述进水缓冲区包括设置在所述反应器本体底部一侧的进水管，所述升流式反应室经渐扩管与所述三相分离区的沉淀室相接，所述沉淀室的外筒内设有三相分离室，所述三相分离室上方设有集气室，所述集气室顶部设有将其与所述沉淀室相隔的集气罩，所述集气罩顶端设有出气口，其特征在于：所述升流式反应室包括若干以半开放的挡板相隔的分区反应室，所述挡板开口朝下、左右交叉连接在所述反应器本体的器壁上，各分区反应室之间以所述挡板相通，且各分区反应室上部的反应器本体侧面开有用于逸出部分氮气的排气口。
进一步，各分区反应室中部设有便于检测反应器本体内污泥成分的采样口。
进一步，所述沉淀室在所述渐扩管处设有污泥回流缝，且所述沉淀室的外侧设有用于排水的溢流板。
进一步，所述集气罩通过支架与所述反应器本体相接。
进一步，所述挡板为四块。
进一步，所述升流式反应室呈长方体形状，横截面为正方形，反应室总高与底边之比为4～8:1，反应室横截面积与所述沉淀室的最大横截面积之比为1:1.4～4。
进一步，各分区反应室的挡板水平投影面积与所述升流式反应室的横截面积之比为1:1.2～2，所述挡板与所述反应器本体器壁之间的夹角α为35o～55o。
进一步，所述三相分离室与所述反应器本体的总体积之比为0.35～0.45:1，所述渐扩管与基准水平面的夹角β为30o～60o，所述污泥回流缝间距与对应位置反应器本体的边长之比为1:4.5～9。
进一步，所述反应器本体的底部呈四面锥体，四面锥体侧面与水平面夹角γ为15o～30o。
使用时，本实用新型可用钢材或钢筋混凝土构建，废水由反应器本体底部一侧的进水管进入升流式反应室，升流式反应室由四块挡板分隔成五个分区反应室，各分区反应室内的泥水混合产生氮气。每块挡板与反应器本体的器壁形成的夹角区域内设置有排气口，产生的部分氮气由此排气口经水封逸出反应器本体。其余氮气途经三相分离室、集气室由集气罩顶端的出气口经水封逸出反应器本体以保证反应器本体处于厌氧状态。产生的氮气气流及水流携带反应器本体上部的泥水气混合物在三相分离室内实现分离。沉淀后的泥水靠重力作用经污泥回流缝回流至三相分离室及分区反应室实现污泥截留，确保反应器较高的污泥浓度；三相分离室内的出水经沉淀室外侧的溢流堰由出水口排出。
按照上述技术方案，制造出了产品，通过实际应用，较好地满足了产品设计时的使用要求。试验证明，设计的反应器具有很好的厌氧氨氧化脱氮效能，特别适合作为高活性厌氧氨氧化颗粒污泥的脱氮生物反应器。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
（1）通过设计分区反应室，实现水、气、泥的有效分离，利用各分区反应室的挡板截留低沉降性颗粒污泥，减少低沉降性能高活性污泥的流失；使限制升流式反应室分段持留高浓度污泥，达到很好的处理效果。
（2）通过设计各分区反应室之间的导流方式，限制升流式反应室内各分区反应室的逆向混合，避免水、气流直上直下导致的短流，增加反应器的有效工作体积，并延长过流路径便于泥、水充分混合接触，提高反应器的处理负荷。
（3）通过设计各分区反应室的排气口，有效调控反应室内强度，既确保上升水、气流作用下单个分区反应室足够的混合，使各分区反应室之间形成最佳的污泥分布，又能减少多余气体在泥水界面形成气膜干扰传质。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
参照图1，本实用新型所述的升流式分区厌氧氨氧化生物反应器，包括反应器本体1，所述反应器本体1自下而上分为进水缓冲区2、升流式反应室3以及三相分离区4；所述进水缓冲区2包括设置在所述反应器本体1底部一侧的进水管21，所述升流式反应室3经渐扩管51与所述三相分离区4的沉淀室5相接，所述沉淀室5的外筒内设有三相分离室6，所述三相分离室6上方设有集气室7，所述集气室7顶部设有将其与所述沉淀室5相隔的集气罩71，所述集气罩71顶端设有出气口72，所述升流式反应室3包括若干以半开放的挡板31相隔的分区反应室，所述挡板31开口朝下、左右交叉连接在所述反应器本体1的器壁11上，各分区反应室之间以所述挡板31相通，且各分区反应室上部的反应器本体1侧面开有用于逸出部分氮气的排气口33。
各分区反应室中部设有便于检测反应器本体1内污泥成分的采样口32。
所述沉淀室5在所述渐扩管51处设有污泥回流缝52，且所述沉淀室5的外侧设有用于排水的溢流堰54。
所述集气罩71通过支架73与所述反应器本体1相接。
所述挡板31为四块。
所述升流式反应室3呈长方体形状，横截面为正方形，反应室总高与底边之比为4～8:1，反应室横截面积与所述沉淀室5的最大横截面积之比为1:1.4～4。
各分区反应室的挡板31水平投影面积与所述升流式反应室3的横截面积之比为1:1.2～2，所述挡板31与所述反应器本体1器壁11之间的夹角α为35o～55o。
所述三相分离室4与所述反应器本体1的总体积之比为0.35～0.45:1，所述渐扩管51与基准水平面的夹角β为30o～60o，所述污泥回流缝52间距与对应位置反应器本体1的边长之比为1:4.5～9。
所述反应器本体1的底部呈四面锥体，四面锥体侧面与水平面夹角γ为15o～30o。
使用时，本实用新型可用钢材或钢筋混凝土构建，废水由反应器本体1底部一侧的进水管21进入升流式反应室3，升流式反应室3由四块挡板31分隔成五个分区反应室，各分区反应室内的泥水混合产生氮气。每块挡板31与反应器本体1的器壁11形成的夹角区域内设置有排气口33，产生的部分氮气由此排气口33经水封逸出反应器本体1。其余氮气途经三相分离室4、集气室7由集气罩71顶端的出气口经水封逸出反应器本体1以保证反应器本体处于厌氧状态。产生的氮气气流及水流携带反应器本体1上部的泥水气混合物在三相分离室6内实现分离。沉淀后的泥水靠重力作用经污泥回流缝52回流至三相分离室6及分区反应室实现污泥截留，确保反应器较高的污泥浓度；三相分离室6内的出水经沉淀室5外侧的溢流堰54由出水口53排出。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (9)
1.升流式分区厌氧氨氧化生物反应器，包括反应器本体，所述反应器本体自下而上分为进水缓冲区、升流式反应室以及三相分离区；所述进水缓冲区包括设置在所述反应器本体底部一侧的进水管，所述升流式反应室经渐扩管与所述三相分离区的沉淀室相接，所述沉淀室的外筒内设有三相分离室，所述三相分离室上方设有集气室，所述集气室顶部设有将其与所述沉淀室相隔的集气罩，所述集气罩顶端设有出气口，其特征在于：所述升流式反应室包括若干以半开放的挡板相隔的分区反应室，所述挡板开口朝下、左右交叉连接在所述反应器本体的器壁上，各分区反应室之间以所述挡板相通，且各分区反应室上部的反应器本体侧面开有用于逸出部分氮气的排气口。
2.根据权利要求1所述的升流式分区厌氧氨氧化生物反应器，其特征在于：各分区反应室中部设有便于检测反应器本体内污泥成分的采样口。
3.根据权利要求2所述的升流式分区厌氧氨氧化生物反应器，其特征在于：所述沉淀室在所述渐扩管处设有污泥回流缝，且所述沉淀室的外侧设有用于排水的溢流板。
4.根据权利要求3所述的升流式分区厌氧氨氧化生物反应器，其特征在于：所述集气罩通过支架与所述反应器本体相接。
5.根据权利要求4所述的升流式分区厌氧氨氧化生物反应器，其特征在于：所述挡板为四块。
6.根据权利要求5所述的升流式分区厌氧氨氧化生物反应器，其特征在于：所述升流式反应室呈长方体形状，横截面为正方形，反应室总高与底边之比为4～8:1，反应室横截面积与所述沉淀室的最大横截面积之比为1:1.4～4。
7.根据权利要求6所述的升流式分区厌氧氨氧化生物反应器，其特征在于：各分区反应室的挡板水平投影面积与所述升流式反应室的横截面积之比为1:1.2～2，所述挡板与所述反应器本体器壁之间的夹角α为35o～55o。
8.根据权利要求7所述的升流式分区厌氧氨氧化生物反应器，其特征在于：所述三相分离室与所述反应器本体的总体积之比为0.35～0.45:1，所述渐扩管与基准水平面的夹角β为30o～60o，所述污泥回流缝间距与对应位置反应器本体的边长之比为1:4.5～9。
9.根据权利要求8所述的升流式分区厌氧氨氧化生物反应器，其特征在于：所述反应器本体的底部呈四面锥体，四面锥体侧面与水平面夹角γ为15o～30o。
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