CN211521729U - 同步硝化反硝化好氧颗粒污泥超高负荷反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种同步硝化反硝化好氧颗粒污泥超高负荷反应器，包括壳体，壳体内部靠近其底部与顶部位置分别设置有流化单元及拦截单元；拦截单元包括设于壳体中的生物绳填料；流化单元包括：第一流化组件包括导流筒及设于导流筒下方的曝气器，曝气器与外部空压装置连通；第二流化组件包括射流曝气装置，射流曝气装置包括进液口、进气口及气液混合排出口，进液口连通有循环导管，循环导管远离进液口一端位于生物绳填料上方，进气口连通设有气流导管，气流导管与壳体外部的高压风机相连通；通过第一流化组件与第二流化组件相配合，实现壳体内水体的充分流动，提升水体中的生物量，实现壳体内水体充分流动的同时使得水体中的氧含量得到提升。

Description

同步硝化反硝化好氧颗粒污泥超高负荷反应器

技术领域

本实用新型涉及污水处理装置技术领域，更具体地说，它涉及一种同步硝化反硝化好氧颗粒污泥超高负荷反应器。

背景技术

在污水处理中，常常利用好氧或厌氧微生物对水中的大颗粒有机物进行消解处理。微生物好氧反应新陈代谢速率远远大于厌氧的新陈代谢速率。理论上，好氧颗粒污泥应该有着远远超过厌氧颗粒污泥的新陈代谢速率，传统的IC反应器，COD容积负荷可以达到10-20m³/（m³*d）,但是传统好氧生化反应器远远达不到该负荷值。

分析其主要原因，主要是曝气量不足，致使污水水体中的氧含量不足；其次为生物量不足。

实用新型内容

针对实际运用中存在的问题，本实用新型目的在于提出一种同步硝化反硝化好氧颗粒污泥超高负荷反应器，其能够,具体方案如下：

一种同步硝化反硝化好氧颗粒污泥超高负荷反应器，包括壳体以及设置于所述壳体底部与顶部位置的进水口及出水口；

所述壳体内部靠近其底部与顶部位置分别设置有流化单元以及拦截单元；

其中，所述拦截单元包括设置于壳体中靠近壳体顶部位置的生物绳填料；

所述流化单元包括：

第一流化组件，配置为至少一个沿所述壳体高度方向设置且一端靠近所述壳体底部的导流筒，以及设置于导流筒正下方的曝气器，所述曝气器与外部的空压装置相连通；

第二流化组件，配置为至少一个射流曝气装置，所述射流曝气装置包括进液口、进气口以及气液混合排出口，所述进液口连通设置有循环导管，所述循环导管远离所述进液口的一端位于所述生物绳填料上方，所述进气口连通设置有气流导管，所述气流导管与壳体外部的高压风机相连通。

通过上述技术方案，第一流化组件与第二流化组件相互配合，实现壳体内污水水体的充分流动，使得水体中的生物量能够达到20-30g/L，大大提升了水体中单位水体中的生物量，同时，上述第一流化组件与第二流化组件的驱动均来自于外部的空气压缩驱动装置，即在实现壳体内水体充分流动的同时使得水体中的氧含量得到提升。靠近壳体顶部位置设置的生物绳填料，不仅能够便于微生物的附着，提升COD的去除效率，同时也能够拦截水体中的颗粒污泥进一步向上流动，减少跑泥量。

进一步的，所述壳体呈圆筒状设置，所述射流曝气装置设置于所述壳体的中轴线上且喷射方向绕所述壳体的中轴线均匀倾斜朝下排布设置；

所述壳体的底部同轴设置有呈三角锥形的泥斗，所述壳体的底部侧壁沿其周向与所述泥斗相配合设置有导泥板，所述泥斗与导泥板之间形成截面呈倒圆台形的供颗粒污泥流动的导流空间；

所述导流筒的数量为多个且均匀分布于所述导流空间中，所述曝气器设置于所述导流空间的底部位置。

通过上述技术方案，曝气器的气流带动壳体底部的污泥沿导流筒自下而上的流动，最后从导流筒的顶部再次落下，实现颗粒污泥的循环流动，使其在水体中充分混合且均匀分布。射流曝气装置的设置，能够进一步加快壳体中水体的流动，使得水体与泵入到水体中的气体更为充分的混合，提升水体的含氧量。

进一步的，所述泥斗的顶部靠近所述导流筒高度方向上的二等分面设置，所述射流曝气装置靠近所述泥斗顶部设置，且射流曝气装置的喷射方向与泥斗表面的斜率相平行。

通过上述技术方案，能够使得位于导流空间中的水体更为便捷的重新流回到导流管中，进而加速水体的循环，增加水体中颗粒污泥与水体中气泡结合的概率，利于加速颗粒污泥表面好氧微生物的新陈代谢速率。

进一步的，多个所述导流筒的顶部均设置有用于阻挡导流筒内气液混合体竖直向上运动的挡泥板。

通过上述技术方案，可以避免自导流筒流出的气液混合体直接冲向壳体的顶部，减少跑泥量，也使得水体中的颗粒污泥能够向下运动。

进一步的，所述拦截单元还包括设置于所述生物绳填料上方位置的斜板引流区，所述斜板引流区包括多个倾斜设置的引流板，相邻两个引流板之间形成供液体流动的引流空间。

通过上述技术方案，斜板引流区增大了水体向上流动的路径，均衡了水体的流向，使得水体中的颗粒污泥能够逐渐的沉淀并落回到生物绳填料区域或壳体更下方的位置，进一步减少跑泥量，延长反应时间。

进一步的，所述壳体位于所述斜板引流区位置处的直径大于其位于所述生物绳填料位置处的直径。

通过上述技术方案，由于壳体顶部的体积大于壳体底部的体积，使得壳体上方的水体流速低于壳体下方的流速，有利于水体中颗粒污泥的沉淀回落，保证壳体中液体的微生物量。

进一步的，所述壳体的出水口设置于壳体靠近其顶部位置的侧壁上，所述壳体内侧壁靠近所述出水口的位置沿其周向设置有溢流堰。

通过上述技术方案，自壳体底部侧壁进入到壳体中的污水经过处理后可以经溢流堰流出，减少颗粒污泥的带出量。

进一步的，所述循环导管上设置有用于驱动其内部液体流动的高压回流泵。

通过上述技术方案，能够辅助上述射流曝气装置更多的将位于壳体顶部，即生物绳填料上方的水体重新导流回壳体的底部位置，实现水体的循环。

进一步的，所述导泥板与壳体底部之间所成角度不低于55°；所述引流板与水平面所成角度不高于60°。

通过上述技术方案，有利于颗粒污泥向下回落。

进一步的，所述导流筒靠近其顶部的侧壁上沿其周向设置于多个用于分切导流筒中气泡的切片。

曝气器产生的气泡在导流筒中向上运动，小的气泡在运动过程中可能会发生复合，形成较大的气泡，通过上述技术方案，能够将较大体积的气泡进一步的分切为细小的气泡排出到导流筒外部，有利于气泡中的氧气快速的溶入到水体中，提升水体氧含量。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

（1）通过第一流化组件与第二流化组件相互配合，实现壳体内污水水体的充分流动，大大提升了水体中单位水体中的生物量，同时，上述第一流化组件与第二流化组件的驱动均来自于外部的空气压缩驱动装置，在实现壳体内水体充分流动的同时使得水体中的氧含量得到提升，加速好氧微生物的新陈代谢速率；

（2）通过在近壳体顶部位置设置的生物绳填料以及斜板引流区，不仅能够便于微生物的附着，延长污水水体自壳体底部运动至顶部的时间，提升COD的去除效率，同时也能够拦截水体中的颗粒污泥经壳体出水口排出。

附图说明

图1为本实用新型超高负荷反应器的整体结构示意图。

附图标记：1、壳体；2、进水口；3、出水口；5、拦截单元；6、生物绳填料；7、导流筒；8、曝气器；9、空压装置；11、射流曝气装置；12、循环导管；13、气流导管；14、高压风机；15、高压回流泵；16、泥斗；17、导泥板；18、导流空间；19、挡泥板；20、斜板引流区；21、引流板；22、引流空间；23、溢流堰；24、切片。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。

一种同步硝化反硝化好氧颗粒污泥超高负荷反应器，如图1所示，包括壳体1以及设置于所述壳体1底部与顶部位置的进水口2及出水口3。作为超高负荷反应器壳体1，上述壳体1的高度不低于12m，在污水处理过程中，具有进水量小但污水COD浓度高的特性。为了能够充分的将污水中的COD含量降低，需要保证污水在壳体1中的停留时间及其与颗粒污泥的充分接触。

本实用新型中，上述进水口2设置于壳体1靠近底部位置的侧壁上，出水口3设置于壳体1靠近顶部位置的侧壁上。

在壳体1的底部设置有使得颗粒污泥处于流化态的流化单元。

详述的，如图1所示，上述流化单元包括第一流化组件以及第二流化组件。第一流化组件配置为至少一个沿所述壳体1高度方向设置且一端靠近所述壳体1底部的导流筒7，上述导流筒7通过支架固定悬置在壳体1中。导流筒7正下方设置有曝气器8，所述曝气器8与外部的空压装置9相连通，由于壳体1底部的液压较大，上述空压装置9优选为空压机。上述第一流化组件工作时，曝气器8将通入其中的气流分散为气泡并垂直向上运动，进入到导流筒7中，此时，导流筒7相当于气提管，位于壳体1底部的水体裹挟着颗粒污泥向上运动，在运动的过程中颗粒污泥与曝气器8产生的气泡充分的混合，最后形成气液混合体从导流筒7的另一端流出。

曝气器8产生的气泡在导流筒7中向上运动，小的气泡在运动过程中可能会发生复合，形成较大的气泡。为此，所述导流筒7靠近其顶部的侧壁上沿其周向设置于多个用于分切导流筒7中气泡的切片24，上述切片24与导流筒7的筒壁相垂直，切片24的截面呈倒三角状，其能够将较大体积的气泡进一步的分切为细小的气泡排出到导流筒7外部，有利于气泡中的氧快速的溶入到水体中，提升水体氧含量。

为了避免导流筒7中向上运动的水体直接冲向壳体1的顶部，优化的，如图1所示，多个所述导流筒7的顶部均设置有用于阻挡导流筒7内气液混合体竖直向上运动的挡泥板19。通过上述技术方案，可以避免自导流筒7流出的气液混合体直接冲向壳体1的顶部，减少跑泥量，也使得水体中的颗粒污泥能够向下运动。

为了进一步的减少跑泥量，如图1所示，在壳体1中靠近其顶部位置设置有拦截单元5。所述拦截单元5包括设置于壳体1中靠近壳体1顶部位置的生物绳填料6。上述生物绳填料6不仅能够便于微生物的附着，提升COD的去除效率，同时也能够拦截水体中的颗粒污泥进一步向上流动，减少跑泥量。

如图1所示，第二流化组件配置为至少一个射流曝气装置11。所述射流曝气装置11可以采用德国科尔庭射流曝气器8，其主要包括进液口、进气口以及气液混合排出口。所述进液口连通设置有循环导管12，所述循环导管12远离所述进液口的一端位于所述壳体1顶部位置，所述进气口连通设置有气流导管13，所述气流导管13与壳体1外部的高压风机14相连通。上述射流曝气装置11工作时，气流导管13中的高压空气与循环导管12中的水体相混合，形成气液混合体后自上述气液混合排出口喷出，能够将水体与气体充分有效的混合。

进一步详述的，所述壳体1呈圆筒状设置，所述射流曝气装置11设置于所述壳体1的中轴线上且喷射方向绕所述壳体1的中轴线均匀倾斜朝下排布设置。

所述壳体1的底部同轴设置有呈三角锥形的泥斗16，所述壳体1的底部侧壁沿其周向与所述泥斗16相配合设置有导泥板17，所述导泥板17与壳体1底部之间所成角度不低于55°，所述泥斗16与导泥板17之间形成截面呈倒圆台形的供颗粒污泥流动的导流空间18，应当理解的是，上述导流空间18绕所述壳体1的轴向呈环形。

上述泥斗16能够使得从射流曝气装置11中喷出的气液混合体均匀的向泥斗16四周流动扩散。所述导流筒7的数量为多个且均匀分布于所述导流空间18中，优选的，在本实施例中，上述导流筒7的数量设定为3个。对应的，所述曝气器8设置于所述导流空间18的底部位置并通过导管与外部的空压机相连通。

基于上述方案，曝气器8的气流带动壳体1底部的污泥沿导流筒7自下而上的流动，最后从导流筒7的顶部再次落下，实现颗粒污泥的循环流动，使其在水体中充分混合且均匀分布。射流曝气装置11的设置，能够进一步加快壳体1中水体的流动，使得水体与泵入到水体中的气体更为充分的混合，提升水体的含氧量。

为了能够辅助上述射流曝气装置11更多的将位于壳体1顶部，即生物绳填料6上方的水体重新导流回壳体1的底部位置，实现水体的循环。所述循环导管12上设置有用于驱动其内部液体流动的高压回流泵15。

优化的，所述泥斗16的顶部靠近所述导流筒7高度方向上的二等分面设置，所述射流曝气装置11靠近所述泥斗16顶部设置，且射流曝气装置11的喷射方向与泥斗16表面的斜率相平行，流曝气装置喷射出的气液混合体能够沿着泥斗16表面流动，使得位于导流空间18中的水体更为便捷的重新流回到导流管中，进而加速水体的循环，增加水体中颗粒污泥与水体中气泡结合的概率，利于加速颗粒污泥表面好氧微生物的新陈代谢速率。

如图1所示，所述拦截单元5还包括设置于所述生物绳填料6上方位置的斜板引流区20，所述斜板引流区20包括多个倾斜设置的引流板21，相邻两个引流板21之间形成供液体流动的引流空间22。上述斜板引流区20增大了水体向上流动的路径，均衡了水体的流向，使得水体中的颗粒污泥能够逐渐的沉淀并落回到生物绳填料6区域或壳体1更下方的位置，进一步减少跑泥量，延长反应时间。在本实施例中，上述引流板21与水平面所成角度不高于60°，优选为65°。

如图1所示，所述壳体1位于所述斜板引流区20位置处的直径大于其位于所述生物绳填料6位置处的直径。由于壳体1顶部的体积大于壳体1底部的体积，使得壳体1上方的水体流速低于壳体1下方的流速，有利于水体中颗粒污泥的沉淀回落，保证壳体1中液体的微生物量。

所述壳体1的出水口3设置于壳体1靠近其顶部位置的侧壁上，所述壳体1内侧壁靠近所述出水口3的位置沿其周向设置有溢流堰23，自壳体1底部侧壁进入到壳体1中的污水经过处理后可以经溢流堰23流出，减少颗粒污泥的带出量。

本实用新型中，由于壳体1内的污水具有极高的COD浓度，水体中的气水比难以达到理想比值，如普通生活污水中COD浓度为300mg/L，所需气水比大约为15:1，而本实用新型超高负荷反应器中污水COD浓度可达到33000mg/L，所需气水比大约为400:1。因此，在本实施例中，水体中颗粒污泥的表面附着为好氧型微生物（如硝化菌），进行有氧的新陈代谢；在颗粒污泥内部为厌氧型微生物（如反硝化菌），进行无氧新陈代谢，因此，整体而言，整个反应器中实际同时存在硝化与反硝化的代谢过程，处理效率更高。

综合而言，第一流化组件与第二流化组件相互配合，实现壳体1内污水水体的充分流动，大大提升了水体中单位水体中的生物量，同时，上述第一流化组件与第二流化组件的驱动均来自于外部的空气压缩驱动装置，即在实现壳体1内水体充分流动的同时使得水体中的氧含量得到提升。靠近壳体1顶部位置设置的生物绳填料6，不仅能够便于微生物的附着，提升COD的去除效率，同时也能够拦截水体中的颗粒污泥经壳体1出水口3排出。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种同步硝化反硝化好氧颗粒污泥超高负荷反应器，包括壳体(1)以及设置于所述壳体(1)底部与顶部位置的进水口(2)及出水口(3)，其特征在于，

所述壳体(1)内部靠近其底部与顶部位置分别设置有流化单元以及拦截单元(5)；

其中，所述拦截单元(5)包括布设于壳体(1)中靠近壳体(1)顶部位置的生物绳填料(6)；

所述流化单元包括：

第一流化组件，配置为至少一个沿所述壳体(1)高度方向设置且一端靠近所述壳体(1)底部的导流筒(7)，以及设置于导流筒(7)正下方的曝气器(8)，所述曝气器(8)与外部的空压装置(9)相连通；

第二流化组件，配置为至少一个射流曝气装置(11)，所述射流曝气装置(11)包括进液口、进气口以及气液混合排出口，所述进液口连通设置有循环导管(12)，所述循环导管(12)远离所述进液口的一端位于所述生物绳填料(6)上方，所述进气口连通设置有气流导管(13)，所述气流导管(13)与壳体(1)外部的高压风机(14)相连通。

2.根据权利要求1所述的同步硝化反硝化好氧颗粒污泥超高负荷反应器，其特征在于，

所述壳体(1)呈圆筒状设置，所述射流曝气装置(11)设置于所述壳体(1)的中轴线上且喷射方向绕所述壳体(1)的中轴线均匀倾斜朝下排布设置；

所述壳体(1)的底部同轴设置有呈三角锥形的泥斗(16)，所述壳体(1)的底部侧壁沿其周向与所述泥斗(16)相配合设置有导泥板(17)，所述泥斗(16)与导泥板(17)之间形成截面呈倒圆台形的供颗粒污泥流动的导流空间(18)；

所述导流筒(7)的数量为多个且均匀分布于所述导流空间(18)中，所述曝气器(8)设置于所述导流空间(18)的底部位置。

3.根据权利要求2所述的同步硝化反硝化好氧颗粒污泥超高负荷反应器，其特征在于，所述泥斗(16)的顶部靠近所述导流筒(7)高度方向上的二等分面设置，所述射流曝气装置(11)靠近所述泥斗(16)顶部设置，且射流曝气装置(11)的喷射方向与泥斗(16)表面的斜率相平行。

4.根据权利要求2所述的同步硝化反硝化好氧颗粒污泥超高负荷反应器，其特征在于，多个所述导流筒(7)的顶部均设置有用于阻挡导流筒(7)内气液混合体竖直向上运动的挡泥板(19)。

5.根据权利要求2所述的同步硝化反硝化好氧颗粒污泥超高负荷反应器，其特征在于，所述拦截单元(5)还包括设置于所述生物绳填料(6)上方位置的斜板引流区(20)，所述斜板引流区(20)包括多个倾斜设置的引流板(21)，相邻两个引流板(21)之间形成供液体流动的引流空间(22)。

6.根据权利要求5所述的同步硝化反硝化好氧颗粒污泥超高负荷反应器，其特征在于，所述壳体(1)位于所述斜板引流区(20)位置处的直径大于其位于所述生物绳填料(6)位置处的直径。

7.根据权利要求1所述的同步硝化反硝化好氧颗粒污泥超高负荷反应器，其特征在于，所述壳体(1)的出水口(3)设置于壳体(1)靠近其顶部位置的侧壁上，所述壳体(1)内侧壁靠近所述出水口(3)的位置沿其周向设置有溢流堰(23)。

8.根据权利要求1所述的同步硝化反硝化好氧颗粒污泥超高负荷反应器，其特征在于，所述循环导管(12)上设置有用于驱动其内部液体流动的高压回流泵(15)。

9.根据权利要求6所述的同步硝化反硝化好氧颗粒污泥超高负荷反应器，其特征在于，所述导泥板(17)与壳体(1)底部之间所成角度不低于55°；

所述引流板(21)与水平面所成角度不高于60°。

10.根据权利要求1所述的同步硝化反硝化好氧颗粒污泥超高负荷反应器，其特征在于，所述导流筒(7)靠近其顶部的侧壁上沿其周向设置于多个用于分切导流筒(7)中气泡的切片(24)。

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