CN209522637U - 一种大高径比脱氮反应塔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种大高径比脱氮反应塔，它包括反应罐体、进水导管和出水堰渠，所述反应罐体中设置有处于上部的上层生物绳填料和处于下部的下层生物绳填料，所述上层生物绳填料和所述下层生物绳填料之间设置有曝气组件，所述出水堰渠设置在反应罐体的顶部，反应罐体的底部还设置有布水器，反应罐体的顶部和底部之间设置有内循环组件，内循环组件从顶部取液且从底部出液。本装置结构紧凑、高径比很大、占地面积小、容积负荷高、运行简单，非常适合用地紧张的工矿企业高氮废水处理系统的新建或提标改造。
Description
技术领域
本实用新型属于环保设备领域，涉及高有机物、高氨氮有机废水处理系统，具体涉及一种大高径比脱氮反应塔。
背景技术
废水脱氮处理工艺种类繁多，其中以生物脱氮工艺最为常见，目前行业应用的主要包括A/O、A/A/O、SBR等脱氮工艺，设备结构形式不固定，通常依据具体条件进行非标设计。目前行业对该设备单元结构设计时因工艺采用曝气维持脱氮反应所需要的好氧环境，受限于曝气设备的性能，一般生化系统的池深设计不超过6.5m，使得系统普遍存在占地面积较大、有效利用率低的问题。另外，目前通用的脱氮工艺基本是在空间顺序上营造缺氧-好氧的脱氮环境，使得系统也普遍存在脱氮效率不高、操作控制繁琐、能耗较大的问题。
针对以上问题通过简化系统工艺开发集成设备，开发一种具备大高径比的脱氮反应塔，在尽量少的占地面积的基础上设备在空间和时间的双重维度集成生物脱氮所需要的生化环境，在方便快捷施工安装以及不增加能耗的情况下，提高系统脱氮效率，对中小型工业废水处理站的脱氮处理有很大的实用性。
实用新型内容
本实用新型目的是为了克服现有生物脱氮设备高度受限、占地面积大的不足而提供一种大高径比脱氮反应塔。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
本实用新型提供了一种大高径比脱氮反应塔，它包括反应罐体、进水导管和出水堰渠，所述反应罐体中设置有处于上部的上层生物绳填料和处于下部的下层生物绳填料，所述上层生物绳填料和所述下层生物绳填料之间设置有曝气组件，所述出水堰渠设置在反应罐体的顶部，反应罐体的底部还设置有布水器，反应罐体的顶部和底部之间设置有内循环组件，内循环组件从顶部取液且从底部出液。
优化地，所述反应罐体的主体材料为304不锈钢或碳钢且表面涂覆有沥青。
优化地，所述反应罐体的高度为8-11m、高径比为1-2，反应罐体中水力停留时间保持在10-15h。
优化地，所述曝气组件大致将反应罐体内部空间垂直高度上按上部与下部容积比2：1进行分割，所述曝气组件上部空间垂直高度控制在6.5m以内。
优化地，所述曝气组件在反应罐体横截面中部位置留空。
优化地，所述曝气组件包括多个直径约215mm的微孔曝气盘，微孔曝气盘的排列密度为3-4个/ m2。
优化地，所述上层生物绳填料和所述下层生物绳填料为直径40-60mm的纤维填料。
优化地，所述内循环组件的进水口位于出水堰渠下方约200mm，内循环组件的出水口和布水器相连接。
优化地，所述内循环组件包括变频离心泵，保持反应罐体内部水流上升流速在0.5-1.0m/s。
优化地，进水导管的出水口设置在反应罐体横截面中心位置且位于曝气组件上方。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
本实用新型的大高径比脱氮反应塔，废水通过进水导管进入反应罐体，然后通过由上层生物绳填料、下层生物绳填料、曝气组件以及内循环组件在空间和时间双重维度配置形成的生物脱氮环境进行高效脱氮，最后经出水堰渠排出反应罐体。本装置结构紧凑、高径比很大、占地面积小、容积负荷高、运行简单，非常适合用地紧张的工矿企业高氮废水处理系统的新建或提标改造。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本实用新型优选实施例的大高径比脱氮反应塔的结构示意图；
图2是图1所示上层生物绳填料和下层生物绳填料的布置图；
图3是图1所示曝气组件的布置图；
其中，附图标记说明如下：
1、反应罐体；
2、进水导管；
3、出水堰渠；
4、上层生物绳填料；
5、下层生物绳填料；
6、曝气组件；
7、布水器；
8、内循环组件。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1所示，大高径比脱氮反应塔包括反应罐体1、进水导管2和出水堰渠3。
反应罐体1是大高径比（高度与内直径之比）容器，它的高径比可以为1-2，反应罐体1整体高度可以为8-11m，用以保证设备对土地面积的高效利用。
反应罐体1中水力停留时间保持在10-15h以充分营造生物脱氮所需要的生物环境。
反应罐体1的主体材料为304不锈钢或碳钢且表面涂覆有沥青。304不锈钢或碳钢有一定的耐热性能。沥青可起到防腐作用。且这样的结构牢固，可支撑较高设备罐体的结构。
进水导管2从上部通入反应罐体1中且进水导管2的出水口设置在反应罐体1横截面中心位置，同时进水导管2的出水口位于曝气组件6（见下述）上方。
出水堰渠3设置在反应罐体1的顶部周缘，用于反应罐体1内经过净化后水溢出。
反应罐体1的上部位置设置有上层生物绳填料4，反应罐体1的下部位置设置有下层生物绳填料5，上层生物绳填料4和下层生物绳填料5之间设置有曝气组件6。
曝气组件6将反应罐体1内部空间垂直高度上按上部与下部容积比2：1进行分割。其中，曝气组件6上部空间垂直高度控制在6.5m以内，用以保证反应塔曝气不受风机性能的影响，也即使得曝气组件6能够影响到整个上部空间。
上层生物绳填料4和下层生物绳填料5为直径40-60mm的纤维填料，具体的为纤维精编圆柱形填料，在纤维填料的表面向里面过渡过程中形成好氧-厌氧微环境，为反应塔可发生同步硝化反硝化脱氮提供可能。
参见图2，上层生物绳填料4和下层生物绳填料5装填率保持在反应罐体1总容积的60-70%，增大反应罐体1内微生物浓度，并营造数量可观的局部脱氮微环境。
参见图3，曝气组件6包括多个直径215mm的微孔曝气盘，微孔曝气盘的排列密度为3-4个/ m2，在保证反应塔的曝气效果、增大氧转移效率的基础上，利用汽提水循环的原理进一步实现反应塔上下水流的对流，延长反应工艺流程、营造更为合适的脱氮环境。
如图3，曝气组件6在反应罐体1横截面中部位置留空。如图1，曝气组件6向上曝气时，反应罐体1内边缘位置水流因曝气作用而上升且中部位置水流下降，在反应罐体1的边缘形成相对好氧区且在中部形成相对厌氧区。
如图1，反应罐体1的底部还设置有布水器7。可通过水源单独给布水器7供水（本实施例中，由内循环组件8给布水器7供水，见下述）。布水器7水平方向射流，有利于底部污泥的充分混合，使污泥在反应罐体1脱氮大环境中充分发挥作用。
反应罐体1的顶部和底部之间设置有内循环组件8。内循环组件8的进水口位于出水堰渠3下方200mm，出水口和布水器7相连接。
内循环组件8从顶部取液且从底部布水器7射流出液。
内循环组件8优选包括变频离心泵，保持反应罐体1内部水流上升流速在0.5-1.0m/s，配合曝气组件6的汽提水循环作用强化脱氮环境。
在反应罐体1中大致会形成这样三个缺氧-好氧环境：
缺氧-好氧环境一：下层生物绳填料5相对为缺氧环境，上层生物绳填料4相对为好氧环境，由曝气组件6的上提作用以及内循环组件8的作用使污水形成循环。比如污水从进水导管2出水口流出-由曝气组件6带动上升经过上层生物绳填料4所在的好氧区-从内循环组件8的进水口进入内循环组件8且从底部的布水器7流出-流经下层生物绳填料5所在的缺氧区-继续向上流动经过上层生物绳填料4所在的好氧区并继续循环，水净化后从出水堰渠3出水。
缺氧-好氧环境二：如图3，由于曝气组件6在反应罐体1横截面中部位置留空，因此由于曝气组件6的汽提水作用，反应罐体1内部边缘为相对好氧区，反应罐体1中心为相对缺氧区。
缺氧-好氧环境三：由于上层生物绳填料4和下层生物绳填料5为纤维填料，具体的为纤维精编圆柱形填料，纤维填料具有一定的粗度，在纤维填料表面向里面的过渡过程中逐渐形成好氧到缺氧的微环境。
以上三个缺氧-好氧环境在同一反应罐体1内部形成，营造了更为合适的脱氮环境，为反应塔中可发生同步硝化反硝化脱氮提供可能。
本实施例的工作原理是这样的：
污水从进水导管2进水到反应罐体1中心位置，然后通过由上层生物绳填料4、下层生物绳填料5、曝气组件6以及内循环组件8在空间和时间双重维度配置形成的生物脱氮环境进行高效脱氮，最后经出水堰渠3排出罐体。本装置结构紧凑、高径比很大、占地面积小、容积负荷高、运行简单，非常适合用地紧张的工矿企业高氮废水处理系统的新建或提标改造。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种大高径比脱氮反应塔，其特征在于，它包括反应罐体（1）、进水导管（2）和出水堰渠（3），所述反应罐体（1）中设置有处于上部的上层生物绳填料（4）和处于下部的下层生物绳填料（5），所述上层生物绳填料（4）和所述下层生物绳填料（5）之间设置有曝气组件（6），所述出水堰渠（3）设置在反应罐体（1）的顶部，反应罐体（1）的底部还设置有布水器（7），反应罐体（1）的顶部和底部之间设置有内循环组件（8），内循环组件（8）从顶部取液且从底部出液。
2.根据权利要求1所述的大高径比脱氮反应塔，其特征在于：所述反应罐体（1）的主体材料为304不锈钢或碳钢且表面涂覆有沥青。
3.根据权利要求1所述的大高径比脱氮反应塔，其特征在于：所述反应罐体（1）的高度为8-11m、高径比为1-2，反应罐体（1）中水力停留时间保持在10-15h。
4.根据权利要求1所述的大高径比脱氮反应塔，其特征在于：所述曝气组件（6）大致将反应罐体（1）内部空间垂直高度上按上部与下部容积比2：1进行分割，所述曝气组件（6）上部空间垂直高度控制在6.5m以内。
5.根据权利要求1所述的大高径比脱氮反应塔，其特征在于：所述曝气组件（6）在反应罐体（1）横截面中部位置留空。
6.根据权利要求1所述的大高径比脱氮反应塔，其特征在于：所述曝气组件（6）包括多个直径约215mm的微孔曝气盘，微孔曝气盘的排列密度为3-4个/ m2。
7.根据权利要求1所述的大高径比脱氮反应塔，其特征在于：所述上层生物绳填料（4）和所述下层生物绳填料（5）为直径40-60mm的纤维填料。
8.根据权利要求1所述的大高径比脱氮反应塔，其特征在于：所述内循环组件（8）的进水口位于出水堰渠（3）下方约200mm，内循环组件（8）的出水口和布水器（7）相连接。
9.根据权利要求1所述的大高径比脱氮反应塔，其特征在于：所述内循环组件（8）包括变频离心泵，保持反应罐体（1）内部水流上升流速在0.5-1.0m/s。
10.根据权利要求1所述的大高径比脱氮反应塔，其特征在于：进水导管（2）的出水口设置在反应罐体（1）横截面中心位置且位于曝气组件（6）上方。
Priority Applications (1)
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| CN201920149481.0U CN209522637U (zh) | 2019-01-29 | 2019-01-29 | 一种大高径比脱氮反应塔 |
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| CN201920149481.0U CN209522637U (zh) | 2019-01-29 | 2019-01-29 | 一种大高径比脱氮反应塔 |
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| CN (1) | CN209522637U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109607762A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-04-12 | 苏州淡林环境科技有限公司 | 一种大高径比脱氮反应塔 |
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2019
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