CN209906448U - 一种生物脱氮耦合n2o回收一体化反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生物脱氮耦合N₂O回收一体化反应器。反应器中，布水区设有进水布水器和底部排泥管；反应区由三个模块构成，第一模块为厌氧消化产甲烷区，上部设有三相分离段和进气管，进气管上端设曝气头，第二模块为短程硝化区，第三模块为短程反硝化产N₂O区，均内置生物挂膜组合填料，依次串联于第一模块上面；三相分离区由外到内依次设外中内三个筒体，外筒体段外侧设出水口和溢流堰，中筒体段设螺旋导叶，使污泥下落，水流方向往上，达到泥水分离目的，内筒体段上部设集气口，侧边设出水管。本实用新型将短程硝化反硝化脱氮与能源气体捕集有机结合，将反应过程中的副产物转化为能源加以利用，三相分离器可实现气、液、固三相的有效分离。

Description

一种生物脱氮耦合N2O回收一体化反应器

技术领域

本实用新型涉及一种生物脱氮反应器，尤其涉及一种生物脱氮耦合N₂O回收一体化反应器。

背景技术

目前，氮污染所致的水体富营养化十分严重，湖泊“水华”及近海“赤潮”时有发生，越演越烈，已危害农业、渔业、旅游业等诸多行业，并对饮水卫生和食品安全构成巨大威胁。人类为了控制氮素污染以工程手段强化氮素循环中的硝化作用和反硝化作用。在20世纪，人们以硝化作用和反硝化作用为基础，构建了生物脱氮的技术体系。近十几年来，以短程硝化反硝化工艺为标志的一批新型生物脱氮技术的问世，又大大丰富了生物脱氮技术的内容。

短程硝化反硝化工艺利用硝酸菌和亚硝酸菌在动力学特性上的固有差异，控制硝化反应只进行到NO₂ ^—阶段，造成大量的NO₂ ^—累积，然后就进行反硝化反应。但是在传统反硝化反应的过程中，会产生副产物N₂O。N₂O是一种强温室气体，造成全球变暖的潜势大约为CO₂的310倍。同时它也是一种强氧化剂和潜在的可再生能源，1molCH₄与N₂O燃烧产生的能量比1molCH₄与O₂增加30％。因此，若能灵活捕集废水处理系统中的能源气体，将会有效实现水体可持续氮去除和能量回收。

发明内容

本实用新型目的是在对有机废水实现高效生物脱氮的同时捕集废水处理系统中的能源气体，由此提供一种生物脱氮耦合N₂O回收一体化反应器。

本实用新型具体采用的技术方案如下：

一种生物脱氮耦合N₂O回收一体化反应器，该反应器本体从下到上依次分为布水区、反应区和三相分离区；

所述布水区位于反应器本体下部，主体为水流混合分布室，底部设有排泥管，水流混合分布室中设喇叭形的下渐扩进水布水器，下渐扩进水布水器和进水管相连，且布水口朝下，布水区上部与反应区下部连通；

所述反应区位于反应器本体中部，由下至上分为第一模块、第二模块和第三模块；第一模块下部通过横隔网与水流混合分布室分隔；第一模块上部设有三相分离段，包括分隔板、回流管和排气管，分隔板满布于横截面上，回流管和排气管均设置于分隔板上，连通分隔板上下空间；回流管和排气管均伸出分隔板下底面，且回流管底部低于排气管；排气管侧壁与进气管连通，排气管位于分隔板上方的顶端设曝气头；第二模块和第三模块中均安装有填料支架，填料支架上均内置固定有生物挂膜组合填料；第一模块、第二模块和第三模块依次垂直串联连通；

所述三相分离区位于反应器本体上部，由内筒体段、中筒体段和外筒体段从内到外同轴嵌套而成，外筒体段与反应区衔接连通；三相分离区顶部通过封头密封，封头上开设有集气口；中筒体段顶部敞口并低于封头内顶面，底部开口位置设有防混锥，防混锥的锥头朝上，防混锥底面侧壁与中筒体段底部开口之间存在环形的缝隙；内筒体段顶部固定于封头上，底部敞口；内筒体段和中筒体段之间的环形区域中设有若干朝同一方向倾斜的斜板，斜板沿环形区域周向均匀分布形成使水流离心旋转的螺旋导叶；外筒体段外侧设溢流堰，内筒体段侧壁通过出水管连通溢流堰，溢流堰下端设有出水口。

作为优选，布水区、反应区和三相分离区的高度之比为1：(3～6)：(2～5)。

作为优选，水流混合分布室上部为圆筒段，下部为倒锥段，倒锥段与圆筒段的高度之比为(0.8～2.2)：1，倒锥段外壁与水平面的夹角为40°～60°，倒锥段上下面横截面积之比为(1.8～3.2)：1；进水管位于圆筒段高度的3/10-7/10处。

作为优选，反应区中，第一模块、第二模块和第三模块的高度之比为1：(1.5～2.5)：(1～1.5)。

作为优选，第一模块中，回流管和排气管的高度之比为(0.8～1.2)：1，排气管位于分隔板的中心处，排气管与进气管垂直相连。

作为优选，第二模块和第三模块中，填料支架内置的生物挂膜组合填料均呈垂直的列状布置，列与列之间的距离不超过50mm，每列生物挂膜组合填料的两端均由填料支架固定。

作为优选，三相分离区中，内筒体段、中筒体段和外筒体段的横截面积之比为1：(1.5～3.0)：(3.2～5.5)，高度之比为1：(1.3～2.0)：(1.5～2.2)。

作为优选，所述的集气口设置于内筒体段的中轴线上，与内筒体段的顶空连通；内筒体段的侧壁顶部开孔，以连通内筒体段内外的顶空空间。

作为优选，所述的内筒体段与集气口的横截面积之比为(2.5～4.0)：1；中筒体段中螺旋导叶与水平面的夹角为110°～150°，防混锥的底面直径与高度之比为(1.5～2.2)：1；外筒体段与溢流堰的高度之比为(1.5～2.3)：1；溢流堰用隔板分为两层，内层与外层的宽度之比为(1.0～1.6)：1，出水口设于溢流堰外层的底端。

本实用新型的另一目的在于提供一种利用上述任一方案所述反应器的生物脱氮耦合N₂O回收方法，其步骤如下：

将待处理的有机废水经由进水管和进水布水器输入反应器，使废水充满水流混合分布室后向上进入反应区，污泥在水流混合分布室中沉淀并定期从排泥管排出反应器；

预先在反应区的第一模块中接种厌氧污泥，使厌氧污泥与上升泥水混合液接触过程中进行厌氧消化产甲烷作用，微生物摄取液相主体的有机物，经水解酸化、产氢产乙酸、产甲烷三个阶段，将废水中的有机物转化为CH₄，CH₄气体在三相分离段的分隔板下聚集形成气室，当气室达到排气管底部位置时从排气管排出，而第一模块中的水流则沿回流管往上流动进入第二模块，厌氧污泥在重力下沉降回到第一模块；进气管中鼓入供亚硝酸菌利用的O₂，CH₄和O₂共同通过曝气头均匀曝气进入第二模块；

预先在第二模块中接种亚硝酸细菌，使第二模块中的生物挂膜组合填料上形成能够进行短程硝化作用的生物膜，从第一模块流入的废水经过生物膜时，亚硝酸细菌吸收利用水中的溶解氧和氨氮，并将氨氮氧化成亚硝酸盐；

预先在第三模块中接种短程反硝化产N₂O菌，使第三模块中的生物挂膜组合填料上形成能够进行短程反硝化作用的生物膜；从第二模块流入的废水经过生物膜时，短程反硝化产N₂O菌将废水中的亚硝酸盐还原为N₂O；

利用防混锥的阻挡作用对第三模块中流出的泥水混合液和气体进行引流，使其进入三相分离区中外筒体段与中筒体段之间的区域，气体聚集于反应器顶部封头的下方，泥水混合物经中筒体段上端溢流进入中筒体段与内筒体段之间，通过螺旋导叶引导泥水混合物旋转形成离心作用，实现泥水分离，污泥滞留在中筒体段筒壁，并沿筒壁下落，从防混锥底面侧壁与中筒体段底部开口之间的环形缝隙中返回反应区，上清液从内筒体段底部上流，并经由出水管进入溢流堰，从溢流堰下端的出水口排出，从而完成废水的生物脱氮；同时，通过集气口收集反应器内部顶空存储的富含N₂O的气体，实现N₂O的回收。

本实用新型将短程硝化反硝化脱氮与能源气体捕集有机结合，将反应过程中的副产物转化为能源加以利用，变废为宝；分段少量供氧可强化短程硝化作用的需氧要求，节约能源；生物挂膜组合填料增大废水与生物膜之间的接触面积，提高反应器容积脱氮效能；三级反应区串联，可限制基质返混，提高处理效率，减少装置的占地面积；三相分离器可实现气、液、固三相的有效分离。

附图说明

图1是生物脱氮耦合N₂O回收一体化反应器结构剖面图；

图2是生物脱氮耦合N₂O回收一体化反应器结构俯视图；

图3为防混锥的安装状态俯视示意图。

图中：从下到上依次设布水区A、反应区B和三相分离区C；具体结构包括排泥管1、水流混合分布室2、进水布水器3、进水管4、横隔网5、回流管6、排气管7、进气管8、曝气头9、填料支架10、生物挂膜组合填料11、防混锥12、内筒体段13、中筒体段14、外筒体段15、螺旋导叶16、出水口17、溢流堰18、出水管19、集气口20。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步阐述和说明。本实用新型中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。

如图1所示，为本实用新型的一较佳实施例中给出的一种生物脱氮耦合N₂O回收一体化反应器，生物脱氮耦合N₂O回收一体化反应器可用PVC透明片制作。该反应器本体从下到上依次分为布水区A、反应区B和三相分离区C。其具体结构包括排泥管1、水流混合分布室2、进水布水器3、进水管4、横隔网5、回流管6、排气管7、进气管8、曝气头9、填料支架10、生物挂膜组合填料11、防混锥12、内筒体段13、中筒体段14、外筒体段15、螺旋导叶16、出水口17、溢流堰18、出水管19、集气口20。下面对反应器的三个区的具体结构做详细描述。

布水区A位于反应器本体下部，主要起布水的作用。布水区A的主体为水流混合分布室2，水流混合分布室2的底部设有可控制开闭的排泥管1，用于将底部沉积的污泥进行外排。水流混合分布室2中设喇叭形的下渐扩进水布水器3，下渐扩进水布水器3的顶部进水口与进水管4相连，进水管4穿过反应器外壁与进水泵等供水设施相连。下渐扩进水布水器3呈布水口朝下的喇叭形，进水方向朝下。布水区A上部与反应区B下部连通，但两者之间设有一块横隔网5进行分隔，使水流能够自由流动，但大块的杂质、污泥能够被适当阻挡。

反应区B位于反应器本体中部，由下至上分为第一模块I、第二模块II和第三模块III，第一模块I、第二模块II和第三模块III依次垂直串联连通。第一模块I下部通过横隔网5与水流混合分布室2分隔。第一模块I的作用是作为厌氧消化产甲烷区，其中需要接种厌氧污泥对废水进行水解酸化、产氢产乙酸、产甲烷三个阶段处理。第二模块II为短程硝化区，接种亚硝酸细菌，利用溶解氧和氨氮，并将氨氮氧化成亚硝酸盐。第三模块III为短程反硝化区，接种短程反硝化产N₂O菌群，将废水中的亚硝酸盐还原为N₂O。本实用新型中所说的短程反硝化产N₂O菌群，可以是任何能够产N₂O的短程反硝化菌。

第一模块I上部设有三相分离段，三相分离段的作用是起到一定的三相分离作用，其实现结构包括分隔板、回流管6和排气管7，分隔板满布于横截面上，回流管6和排气管7均设置于分隔板上，分隔板除了回流管6和排气管7两处开孔之外其余均是密闭的，但回流管6和排气管7两端均开口，连通分隔板上下空间。回流管6和排气管7的下部均伸出分隔板下底面一定距离，且回流管6的底部应当保证低于排气管7。在该结构下，分隔板下方会逐渐富集气体，由于分隔板除了回流管6和排气管7之外是密闭的，因此随着反应进行气室高度会逐渐增大，直至达到排气管7底部。达到排气管7底部位置后，气体可以从排气管7逐渐排出，进入分隔板上方。而回流管6底部是一直位于液面下方的，因此水流可以正常向上流动，泥水混合物在气液界面进行分离，在沿回流管6上流过程中也可以进一步分离。由于第二模块II中的短程硝化作用需要消耗一定的氧气，因此在排气管7侧壁还需要连通一条进气管8，排气管7位于分隔板上方的顶端设曝气头9。进气管8中通入少量O₂供亚硝酸菌利用，CH₄和O₂共同通过曝气头9均匀曝气进入第二模块II。

第二模块II和第三模块III的结构形式基本相同，模块中均安装有填料支架10，填料支架10上均内置固定有生物挂膜组合填料11。生物挂膜组合填料11是列状布置的成串填料，填料种类不限，以利于微生物生长和挂膜为准。第二模块II和第三模块III之间可以间隔一定距离，以减少短程硝化区中的氧气进入短程反硝化区。

三相分离区C位于反应器本体上部，用于进行三相分离，收集能源气体。三相分离区C的主体由内筒体段13、中筒体段14和外筒体段15从内到外同轴嵌套而成。中筒体段14和外筒体段15均有上部的圆筒段和下部的倒锥段连成，外筒体段15下部与反应区B衔接连通。三相分离区C的外筒体段15顶部通过封头密封，封头中心开设有集气口20。中筒体段14可通过支撑杆固定在外筒体段15内壁上，中筒体段14顶部敞口并低于封头内顶面一定距离，以利于泥水混合物溢流。中筒体段14下部的倒锥段底部具有一个开口，在该位置设有防混锥12。防混锥12的作用是防止反应区B中的泥水混合物直接进入中筒体段14，但又能够使中筒体段14中的沉淀污泥重新返回反应区B。防混锥12呈锥形结构，其锥头朝上，防混锥12底面侧壁与中筒体段14底部开口之间存在环形的缝隙，如图3所示，沉淀的污泥可以通过该环形缝隙重新返回反应区B，但下方的水流则因为阻力过大而不会从该缝隙进入中筒体段14内腔。另外，内筒体段13顶部固定于封头上，底部敞口，中筒体段14中的上清液通过底部进入内筒体段13中。三相分离区C的泥水分离功能是通过螺旋导叶16来实现的，在内筒体段13和中筒体段14之间具有一个环形区域，在该环形区域中设有若干朝同一方向倾斜的斜板，斜板沿环形区域周向均匀分布形成使水流离心旋转的螺旋导叶16。当从中筒体段14顶部溢流进入的泥水混合物流到斜板表面时，由于斜板的存在会沿着斜板表面向下流动，进而在筒体内部形状旋转的离心力，使得泥水混合物中的污泥颗粒在离心力作用下被甩到筒壁上。而内筒体段13的底部进口是位于中筒体段14中心的，因此上清液可以从此处排出。而该反应器中的能源气体收集是通过集气口20来实现的，由于气体会集中在内筒体段13顶部空间，也会集中在内筒体段13和外筒体段15之间的顶部空间，因此本实施例中集气口20设置于内筒体段13的中轴线上，与内筒体段13的顶空连通。而内筒体段13的侧壁顶部开孔，以连通内筒体段13内外的顶空空间，通过集气口20进行抽气时可以将内筒体段13内外顶部的气体都进行收集。顶部聚集的气体中含有大量的CH₄和N₂O，均可作为能源气体。

另外，外筒体段15外侧设溢流堰18，内筒体段13侧壁通过出水管19连通溢流堰18，溢流堰18下端设有出水口17。在本实施例中，溢流堰18用隔板分为两层，包括内层与外层，出水管19连通内层，出水口17设于溢流堰18外层的底端。隔板高度小于溢流堰18的侧壁高度，因此内层的水流能够进一步溢流进入外层，从而进一步进行沉降。

在本实施例中，各部件的参数可优选设计如下：

布水区A、反应区B和三相分离区C的高度之比为1：(3～6)：(2～5)。水流混合分布室2上部为圆筒段，下部为倒锥段，倒锥段与圆筒段的高度之比为(0.8～2.2)：1，倒锥段外壁与水平面的夹角为40°～60°，倒锥段上下面横截面积之比为(1.8～3.2)：1；进水管4位于圆筒段高度的3/10-7/10处。反应区B中，第一模块I、第二模块II和第三模块III的高度之比为1：(1.5～2.5)：(1～1.5)。第一模块I中，回流管6和排气管7的高度之比为(0.8～1.2)：1，排气管7位于分隔板的中心处，排气管7与进气管8垂直相连。第二模块II和第三模块III中，填料支架10内置的生物挂膜组合填料11均呈垂直的列状布置，列与列之间的距离不超过50mm，每列生物挂膜组合填料11的两端均由填料支架10固定。三相分离区C中，内筒体段13、中筒体段14和外筒体段15的横截面积之比为1：(1.5～3.0)：(3.2～5.5)，高度之比为1：(1.3～2.0)：(1.5～2.2)。内筒体段13与集气口20的横截面积之比为(2.5～4.0)：1；中筒体段14中螺旋导叶16与水平面的夹角为110°～150°，防混锥12的底面直径与高度之比为(1.5～2.2)：1；外筒体段15与溢流堰的高度之比为(1.5～2.3)：1；溢流堰18的内层与外层的宽度之比为(1.0～1.6)：1。

基于上述反应器，本实用新型还提供了生物脱氮耦合N₂O回收方法，其步骤如下：

1、将待处理的高浓度有机废水经由进水管4和进水布水器3输入反应器，使废水充满水流混合分布室2后向上进入反应区B，污泥在水流混合分布室2中沉淀并定期从排泥管1排出反应器。

2、预先在反应区B的第一模块I中接种厌氧污泥，使厌氧污泥与上升泥水混合液接触过程中进行厌氧消化产甲烷作用，微生物摄取液相主体的有机物，经水解酸化、产氢产乙酸、产甲烷三个阶段，将废水中的有机物转化为CH₄，CH₄气体在三相分离段的分隔板下聚集形成气室，当气室达到排气管7底部位置时从排气管7排出，而第一模块I中的水流则沿回流管6往上流动进入第二模块II，厌氧污泥在重力下沉降回到第一模块I；进气管8中鼓入供亚硝酸菌利用的O₂，CH₄和O₂共同通过曝气头9均匀曝气进入第二模块II；

3、预先在第二模块II中接种亚硝酸细菌，使第二模块II中的生物挂膜组合填料11上形成能够进行短程硝化作用的生物膜，从第一模块I流入的废水经过生物膜时，亚硝酸细菌吸收利用水中的溶解氧和氨氮，并将氨氮氧化成亚硝酸盐；

预先在第三模块III中接种短程反硝化产N₂O菌，使第三模块III中的生物挂膜组合填料11上形成能够进行短程反硝化作用的生物膜；从第二模块II流入的废水经过生物膜时，短程反硝化产N₂O菌将废水中的亚硝酸盐还原为N₂O；

利用防混锥12的阻挡作用对第三模块III中流出的泥水混合液和气体进行引流，使其进入三相分离区C中外筒体段15与中筒体段15之间的区域，气体聚集于反应器顶部封头的下方，泥水混合物经中筒体段15上端溢流进入中筒体段15与内筒体段13之间，通过螺旋导叶16引导泥水混合物旋转形成离心作用，实现泥水分离，污泥滞留在中筒体段15筒壁，并沿筒壁下落，从防混锥12底面侧壁与中筒体段14底部开口之间的环形缝隙中返回反应区B，上清液从内筒体段13底部上流，并经由出水管19进入溢流堰18，从溢流堰18下端的出水口17排出，从而完成废水的生物脱氮；同时，通过集气口20收集反应器内部顶空存储的富含N₂O的气体，实现N₂O的回收。当然收集的气体中也会含有CH₄以及其他气体。

本实用新型中能源气体收集的关键在于反应区B的三相分离段和三相分离区C的良好运行，高效生物脱氮的关键在于进气管8中O₂的进入量，应适宜于短程硝化细菌的需氧量，但不能过量影响后续的短程反硝化处理。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，然其并非用以限制本实用新型。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种生物脱氮耦合N₂O回收一体化反应器，其特征在于：反应器本体从下到上依次分为布水区(A)、反应区(B)和三相分离区(C)；

所述布水区(A)位于反应器本体下部，主体为水流混合分布室(2)，底部设有排泥管(1)，水流混合分布室(2)中设喇叭形的下渐扩进水布水器(3)，下渐扩进水布水器(3)和进水管(4)相连，且布水口朝下，布水区(A)上部与反应区(B)下部连通；

所述反应区(B)位于反应器本体中部，由下至上分为第一模块(I)、第二模块(II)和第三模块(III)；第一模块(I)下部通过横隔网(5)与水流混合分布室(2)分隔；第一模块(I)上部设有三相分离段，包括分隔板、回流管(6)和排气管(7)，分隔板满布于横截面上，回流管(6)和排气管(7)均设置于分隔板上，连通分隔板上下空间；回流管(6)和排气管(7)均伸出分隔板下底面，且回流管(6)底部低于排气管(7)；排气管(7)侧壁与进气管(8)连通，排气管(7)位于分隔板上方的顶端设曝气头(9)；第二模块(II)和第三模块(III)中均安装有填料支架(10)，填料支架(10)上均内置固定有生物挂膜组合填料(11)；第一模块(I)、第二模块(II)和第三模块(III)依次垂直串联连通；

所述三相分离区(C)位于反应器本体上部，由内筒体段(13)、中筒体段(14)和外筒体段(15)从内到外同轴嵌套而成，外筒体段(15)与反应区(B)衔接连通；三相分离区(C)顶部通过封头密封，封头上开设有集气口(20)；中筒体段(14)顶部敞口并低于封头内顶面，底部开口位置设有防混锥(12)，防混锥(12)的锥头朝上，防混锥(12)底面侧壁与中筒体段(14)底部开口之间存在环形的缝隙；内筒体段(13)顶部固定于封头上，底部敞口；内筒体段(13)和中筒体段(14)之间的环形区域中设有若干朝同一方向倾斜的斜板，斜板沿环形区域周向均匀分布形成使水流离心旋转的螺旋导叶(16)；外筒体段(15)外侧设溢流堰(18)，内筒体段(13)侧壁通过出水管(19)连通溢流堰(18)，溢流堰(18)下端设有出水口(17)。

2.根据权利要求1所述的一种生物脱氮耦合N₂O回收一体化反应器，其特征在于：布水区(A)、反应区(B)和三相分离区(C)的高度之比为1：3～6：2～5。

3.根据权利要求1所述的一种生物脱氮耦合N₂O回收一体化反应器，其特征在于：水流混合分布室(2)上部为圆筒段，下部为倒锥段，倒锥段与圆筒段的高度之比为0.8～2.2：1，倒锥段外壁与水平面的夹角为40°～60°，倒锥段上下面横截面积之比为1.8～3.2：1；进水管(4)位于圆筒段高度的3/10-7/10处。

4.根据权利要求1所述的一种生物脱氮耦合N₂O回收一体化反应器，其特征在于：反应区(B)中，第一模块(I)、第二模块(II)和第三模块(III)的高度之比为1：1.5～2.5：1～1.5。

5.根据权利要求1所述的一种生物脱氮耦合N₂O回收一体化反应器，其特征在于：第一模块(I)中，回流管(6)和排气管(7)的高度之比为0.8～1.2：1，排气管(7)位于分隔板的中心处，排气管(7)与进气管(8)垂直相连。

6.根据权利要求1所述的一种生物脱氮耦合N₂O回收一体化反应器，其特征在于：第二模块(II)和第三模块(III)中，填料支架(10)内置的生物挂膜组合填料(11)均呈垂直的列状布置，列与列之间的距离不超过50mm，每列生物挂膜组合填料(11)的两端均由填料支架(10)固定。

7.根据权利要求1所述的一种生物脱氮耦合N₂O回收一体化反应器，其特征在于：三相分离区(C)中，内筒体段(13)、中筒体段(14)和外筒体段(15)的横截面积之比为1：1.5～3.0：3.2～5.5，高度之比为1：1.3～2.0：1.5～2.2。

8.根据权利要求1所述的一种生物脱氮耦合N₂O回收一体化反应器，其特征在于：所述的集气口(20)设置于内筒体段(13)的中轴线上，与内筒体段(13)的顶空连通；内筒体段(13)的侧壁顶部开孔，以连通内筒体段(13)内外的顶空空间。

9.根据权利要求1所述的一种生物脱氮耦合N₂O回收一体化反应器，其特征在于：所述的内筒体段(13)与集气口(20)的横截面积之比为2.5～4.0：1；中筒体段(14)中螺旋导叶(16)与水平面的夹角为110°～150°，防混锥(12)的底面直径与高度之比为1.5～2.2：1；外筒体段(15)与溢流堰的高度之比为1.5～2.3：1。

10.根据权利要求1所述的一种生物脱氮耦合N₂O回收一体化反应器，其特征在于：所述的溢流堰(18)用隔板分为两层，内层与外层的宽度之比为1.0～1.6：1，出水口(17)设于溢流堰(18)外层的底端。

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