CN219823867U - 一体化颗粒污泥反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于污水处理技术领域，尤其为一体化颗粒污泥反应器，包括反应器罐体，所述反应器罐体1的内部分别设置有锥形罩、进水系统、曝气系统、絮状污泥排出管、集水槽、沉淀池，所述锥形罩的出水口底端设置有菱形挡板，所述锥形罩的底部开有等距排列的污泥回流口，所述污泥回流口底部设置有气流挡板，所述锥形罩的顶部设置有上升管，所述上升管的外侧设置有导流套管，所述导流套管的底端固定连接有导流裙边。本实用新型可以达到反应器结构的优化，提供一种适合于好氧颗粒污泥的反应器类型，能够实现好氧颗粒污泥连续进行污水处理。

Description

一体化颗粒污泥反应器

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体为一体化颗粒污泥反应器。

背景技术

颗粒污泥是一种区别于传统絮状活性污泥的污水处理技术，通过特殊的工艺手段，促进颗粒污泥生长，淘汰絮状活性污泥，颗粒污泥的特点是：由于颗粒污泥内部存在溶解氧传质阻力，自颗粒污泥表面至核心分层形成好氧区、缺氧区、厌氧区，实现污水处理过程中具有不同功能微生物在微小的颗粒污泥内部分层生长，每一粒颗粒污泥就相当于一个微型污水处理厂。

颗粒污泥污水处理系统具有污泥沉降性能好，生物量大，占地面积省，可在单一反应器内实现同步去除有机物、氮、磷去除等特点，较传统活性污泥工艺在处理效率、占地面积、处理能耗及碳排放等方面具有显著优势，目前颗粒污泥的缺点是：培养周期长，易出现颗粒污泥解体，是限制该技术成功应用的主要问题，鉴于此，提出本实用新型。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一体化颗粒污泥反应器，解决了现今存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一体化颗粒污泥反应器，包括反应器罐体，所述反应器罐体1的内部分别设置有锥形罩、进水系统、曝气系统、絮状污泥排出管、集水槽、沉淀池，所述锥形罩的出水口底端设置有菱形挡板，所述锥形罩的底部开有等距排列的污泥回流口，所述污泥回流口底部设置有气流挡板，所述锥形罩的顶部设置有上升管，所述上升管的外侧设置有导流套管，所述导流套管的底端固定连接有导流裙边。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述锥形罩位于反应器罐体内部的中上部，所述锥形罩呈尖锥形，且自底部至顶部直径逐渐减小，所述锥形罩的底部与反应器罐体的侧壁连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述进水系统设置有进水主管和进水支管，所述进水主管位于反应器罐体底端的中间，所述进水主管的两侧接出相互平行的进水支管，所述进水支管的下方开设有两排出水孔眼。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述曝气系统由曝气主管和曝气支管与曝气头构成，所述曝气主管为圆环型，紧贴于反应器罐体的侧壁，所述曝气主管两端分别接出相互平行并等距的曝气支管，所述曝气支管顶端连接有等距布置的曝气头。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述气流挡板与反应器罐体的池壁固定连接，并向池内倾斜45-60度。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述上升管的顶部标高与集水槽的标高相同，所述导流套管顶部高出水面200mm，所述导流套管的底部距离锥形罩2200mm，所述导流裙边为锥形，其倾斜角度与锥形罩相同。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述反应器罐体内曝气系统以下区域为厌氧区，所述反应器罐体内曝气系统以上区域为好氧区，所述沉淀池位于锥形罩的上方。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述絮状污泥排出管位于沉淀池的上方，所述絮状污泥排出管为两根圆环型穿孔管，孔眼开在管底部，孔眼等距排列，其孔眼直径20mm，间距200mm。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述反应器罐体的底部设置有排泥管，所述排泥管为穿孔管，其孔眼朝下。

与现有技术相比，本实用新型提供了一体化颗粒污泥反应器，具备以下

有益效果：

1、该一体化颗粒污泥反应器，污水由底部进水系统均匀配水进入反应器罐体内，经过厌氧区后到达好氧区，在好氧区造粒形成颗粒污泥，由锥形罩顶部的上升管进入沉淀池沉淀。清水由顶部溢流堰流出，颗粒污泥由回流口回流到好氧池内，在反应器罐体内设置一定的水力条件，使污泥由饥饿状态，转为饱食状态，细菌分泌胞外聚合物，使污泥表面粘滞，污泥微粒之间可以相互粘附，通过控制颗粒污泥反应器内的水流上升流速与曝气强度，在反应器罐体内形成悬浮颗粒层，为颗粒污泥创造接触的机会，颗粒污泥在悬浮层内碰撞摩擦，同时小颗粒积聚合并，形成更大的颗粒，即所谓的造粒，在反应器罐体顶部的锥形罩底部，颗粒污泥在水流、气流的驱动下，沿锥形罩底部滚动，颗粒污泥在滚动过程中吸附絮状污泥，使自身变大变圆，内部结构更加密实，在反应器罐体内部进行第二次造粒，在反应器罐体顶部二沉池，颗粒污泥可以自动回流到反应器罐体内部，絮状污泥由中部布置的排泥管排出而从系统中淘汰。本实用新型通过反应器结构的优化，提供一种适合于好氧颗粒污泥的反应器类型，能够实现好氧颗粒污泥连续进行污水处理。

附图说明

图1为本实用新型一体化颗粒污泥反应器的立面示意图；

图2为本实用新型一体化颗粒污泥反应器平面图；

图3为本实用新型提供的进水系统平面图；

图4为本实用新型提供的曝气系统平面示意图。

图中：1、反应器罐体；2、锥形罩；3、进水系统；31、进水主管；32、进水支管；33、出水孔眼；4、曝气系统；41、曝气主管；42、曝气支管；43、曝气头；5、菱形挡板；6、污泥回流口；7、气流挡板；8、上升管；9、导流套管；10、导流裙边；11、絮状污泥排出管；12、集水槽；13、沉淀池；14、排泥管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1-4，本实施方案中：一体化颗粒污泥反应器，包括反应器罐体1，反应器罐体1的内部分别设置有锥形罩2、进水系统3、曝气系统4、絮状污泥排出管11、集水槽12、沉淀池13，锥形罩2的出水口底端设置有菱形挡板5，锥形罩2的底部开有等距排列的污泥回流口6，污泥回流口6底部设置有气流挡板7，锥形罩2的顶部设置有上升管8，上升管8的外侧设置有导流套管9，导流套管9的底端固定连接有导流裙边10。

本实施例中，锥形罩2位于反应器罐体1内部的中上部，锥形罩2呈尖锥形，且自底部至顶部直径逐渐减小，锥形罩2的底部与反应器罐体1的侧壁连接。

进水系统3设置有进水主管31和进水支管32，进水主管31位于反应器罐体1底端的中间，进水主管31的两侧接出相互平行的进水支管32，进水支管32的下方开设有两排出水孔眼33。进水时，水流自进水主管31起始段进入后，流入进水支管32，由进水支管32的出水孔眼33流出，向下冲刷底部污泥层，再经过厌氧污泥层进入好氧区。

曝气系统4由曝气主管41和曝气支管42与曝气头43构成。曝气主管41为圆环型，紧贴于反应器罐体1的侧壁，曝气主管41两端分别接出相互平行并等距的曝气支管42，曝气支管42顶端连接有等距布置的曝气头43，曝气时，空气进入环形曝气主管41后，由两侧同时流入每根曝气支管42，空气由曝气支管42顶部的曝气头43流出，进入好氧池进行曝气，曝气系统4与的进水系统高差在0.3m-0.5m之间。

气流挡板7与反应器罐体1的池壁固定连接，并向池内倾斜45-60度。其作用是阻挡向上的气流带动水流通过污泥回流口6，进入沉淀区13。同时可以将下沉的污泥导入好氧区中部。

上升管8的顶部标高与集水槽12的标高相同，导流套管9顶部高出水面200mm，导流套管1的底部距离锥形罩2200mm，导流裙边10为锥形，其倾斜角度与锥形罩2相同。

反应器罐体1内曝气系统4以下区域为厌氧区，反应器罐体1内曝气系统4以上区域为好氧区，沉淀池13位于锥形罩2的上方。

絮状污泥排出管11位于沉淀池13的上方，絮状污泥排出管11为两根圆环型穿孔管，孔眼开在管底部，孔眼等距排列，其孔眼直径20mm，间距200mm，两根絮状污泥排出管11与排泥管14连接，排泥管14伸出池外，并与排泥阀门连接。

反应器罐体1的底部设置有排泥管14，排泥管14为穿孔管，其孔眼朝下，排泥管14伸出反应器罐体1池壁，外联排泥阀门，运行时需要定期开启阀门，排出剩余污泥。

本实用新型的工作原理及使用流程：经过预处理的污水由进水主管31进入反应器罐体1底部的配水系统，经过进水支管32底部的出水孔眼33，以射流的方式冲击池底，防止污泥在池底沉淀，再经过上部厌氧区的颗粒污泥层进行厌氧缺氧反应。在厌氧区颗粒污泥吸收污水中的有机物，使微生物处于饱食状态，微生物分泌出胞外聚合物，使颗粒污泥的外部表面粘滞，可以相互粘附在一起，微粒同时在水流的带动下缓慢向上运动。进入好氧区后，气水同时向上流动，使颗粒污泥处于悬浮状态，颗粒污泥之间相互碰撞，即积聚合并，又摩擦分离，悬浮污泥床可以促进颗粒污泥的形成。同时颗粒污泥表面微生物进行硝化反应，内层的微生物进水反硝化反应，去除污水中的氨氮。

当气流携带水流与颗粒污泥向上运动到达反应器锥形罩2底部后，颗粒污泥沿着罩体的底表面向上滚动，颗粒污泥在滚动过程中不断吸附絮状污泥，使颗粒污泥的粒径变大，同时更加圆润，颗粒污泥内部更加密实。促进颗粒污泥的生长。在水流冲击菱形挡板5时具有同样的造粒效应。

混合液从菱形挡板5与锥形罩2之间的水流通道进入反应器罐体1内的上升管8内，在上升管8的顶部向四周溢流时实现气液分离，混合液中的空气释放到空中，污泥与污水折流向下，从下降套管底部流出，并进行固液分离。在沉淀区密度大的颗粒污泥沿锥形罩2向下流动，通过污泥回流口回流到好氧反应器罐体1内部。清水与部分絮状污泥向上流动，清水到达反应器罐体1顶部的出水堰，由出水堰溢流排出。

在混合液由反应器罐体1中心向四周流动时，水流截面不断放大，既有圆周方向的面积增加，也有水流深度断面的增加，所以径向水流流速越来越低，有利于污泥静态沉淀。部分絮状污泥可能沉淀速度慢，被水流向上携带至絮状污泥排泥管11附近。定期打开絮状污泥排泥阀门，将上浮的絮状污泥排出，经过一段时间运行，絮状污泥不断被淘汰，反应器罐体1内仅剩余密度大的颗粒污泥，反应器内部的生态状态处于最优期。

实施例

试验用水为某城镇污水处理厂生活污水，来水COD500mg/L左右，生化需氧量为：BOD150-200mg/L，要求出水小于50mg/L。

利用图1的设备处理污水，控制反应器内部溶解氧2～4mg/L，停留时间6～8小时，厌氧区溶解氧低于0.3mg/L，停留时间0.5小时，装置总出水达到COD＜40mg/L，BOD＜15mg/L，能够满足企业要求。

综上所述，本实用新型提供一种颗粒污泥生物反应器，通过将反应器罐体1分为中部好氧区和底部厌氧区以及顶部的沉淀池13，控制污水上升流速在中部好氧区形成悬浮颗粒污泥床，利用上部的锥形罩2底部污泥颗粒滚动进行二次造粒，混合液从锥形罩2的顶部进口进入上升管8，并从顶部出口输出，在沉淀区进行沉淀，同时，利用锥形罩2底部的回流口进行污泥循环。能够实现好氧颗粒污泥连续进行处理污水，达到间歇式污水处理的效果，充分发挥颗粒污泥的高效处理能力。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一体化颗粒污泥反应器，包括反应器罐体(1)，其特征在于：所述反应器罐体(1)的内部分别设置有锥形罩(2)、进水系统(3)、曝气系统(4)、絮状污泥排出管(11)、集水槽(12)、沉淀池(13)，所述锥形罩(2)的出水口底端设置有菱形挡板(5)，所述锥形罩(2)的底部开有等距排列的污泥回流口(6)，所述污泥回流口(6)底部设置有气流挡板(7)，所述锥形罩(2)的顶部设置有上升管(8)，所述上升管(8)的外侧设置有导流套管(9)，所述导流套管(9)的底端固定连接有导流裙边(10)。

2.根据权利要求1所述的一体化颗粒污泥反应器，其特征在于：所述锥形罩(2)位于反应器罐体(1)内部的中上部，所述锥形罩(2)呈尖锥形，且自底部至顶部直径逐渐减小，所述锥形罩(2)的底部与反应器罐体(1)的侧壁连接。

3.根据权利要求1所述的一体化颗粒污泥反应器，其特征在于：所述进水系统(3)设置有进水主管(31)和进水支管(32)，所述进水主管(31)位于反应器罐体(1)底端的中间，所述进水主管(31)的两侧接出相互平行的进水支管(32)，所述进水支管(32)的下方开设有两排出水孔眼(33)。

4.根据权利要求1所述的一体化颗粒污泥反应器，其特征在于：所述曝气系统(4)由曝气主管(41)和曝气支管(42)与曝气头(43)构成，所述曝气主管(41)为圆环型，紧贴于反应器罐体(1)的侧壁，所述曝气主管(41)两端分别接出相互平行并等距的曝气支管(42)，所述曝气支管(42)顶端连接有等距布置的曝气头(43)。

5.根据权利要求1所述的一体化颗粒污泥反应器，其特征在于：所述气流挡板(7)与反应器罐体(1)的池壁固定连接，并向池内倾斜45-60度。

6.根据权利要求1所述的一体化颗粒污泥反应器，其特征在于：所述上升管(8)的顶部标高与集水槽(12)的标高相同，所述导流套管(9)顶部高出水面200mm，所述导流套管(9)的底部距离锥形罩(2)200mm，所述导流裙边(10)为锥形，其倾斜角度与锥形罩(2)相同。

7.根据权利要求1所述的一体化颗粒污泥反应器，其特征在于：所述反应器罐体(1)内曝气系统(4)以下区域为厌氧区，所述反应器罐体(1)内曝气系统(4)以上区域为好氧区，所述沉淀池(13)位于锥形罩(2)的上方。

8.根据权利要求1所述的一体化颗粒污泥反应器，其特征在于：所述絮状污泥排出管(11)位于沉淀池(13)的上方，所述絮状污泥排出管(11)为两根圆环型穿孔管，孔眼开在管底部，孔眼等距排列，其孔眼直径20mm，间距200mm。

9.根据权利要求1所述的一体化颗粒污泥反应器，其特征在于：所述反应器罐体(1)的底部设置有排泥管(14)，所述排泥管(14)为穿孔管，其孔眼朝下。