一种碳源储备式IBR生物反应器制造技术

本发明专利技术公开了一种碳源储备式IBR生物反应器，包括反应器外壁，所述反应器外壁围成的主体中设置有内隔墙将主体分隔为净水分离区和生物反应区，生物反应区内通过可调挡板围有碳源储备区，所述碳源储备区上部设置有污水进水管，污水进水管伸入导流筒内，导流筒下方设置导流墩；所述生物反应区内安装有潜水泵、搅拌器和污泥排管，潜水泵通过连接管与激波传质射流曝气器连接；所述净水分离区设置有滑泥斜板、导气挡板、斜管沉淀器，斜管沉淀器设置在滑泥斜板和导气挡板的上方，反应器外壁上开设有排水管，排水管与溢流堰槽连接；本发明专利技术占地少、投资省、运行费用低；能进一步优化硝化和反硝化过程，污染物去除率高，运行稳定，出水水质好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污水处理设备领域，具体是一种碳源储备式IBR生物反应器。
技术介绍
小城镇污水由于C/N比值较低，通常采用常规的脱氮除磷工艺，即好氧-缺氧-厌氧的过程:第一阶段为好氧段，即硝化反应阶段，异养微生物进行氨化作用产生的氨，被硝化细菌、亚硝化细菌氧化成亚硝酸，再氧化成硝酸的过程，硝化营养类型为化能自养需氧型，少数为兼性自养型，也就是说，可以是自养或是异样养，自养为主，但此过程因污水中含大量氧气，异养微生物通过消耗大量的碳源来进行增殖，所以此过程大量碳源被消耗；第二阶段为缺氧段-厌氧段，即反硝化阶段，反硝化细菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮(N2)或一氧化二氮(N2O)的过程，大部分反硝化细菌是异养菌，在缺少氧气的条件下，利用硝酸中的氧，使葡萄糖氧化成二氧化碳和水并释放能量，因此反硝化需要消耗大量的碳源；综合分析，硝化阶段消耗大量碳源，到反硝化阶段，碳源严重不足，则反硝化效果不理想，最终可导致出水N不达标，若C/N比值过低，或污水处理厂出水提标改造，N的去除采用常规的硝化反硝化是无法满足排放要求的，因此需要对现有工艺进行改进。
技术实现思路
为克服污水处理过程中硝化反硝化技术中碳源不足的问题，本提供了一种新装置一一碳源储备式的IBR生物反应器，该生物反应器主体特点为连续流一体化间歇生物反应，实现短程硝化反硝化，同时设置有特定的碳源储备单元，在硝化阶段，碳源被储备，在反硝化阶段，碳源被迅速释放，以供反硝化所需。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案:一种碳源储备式IBR生物反应器，包括反应器外壁，所述反应器外壁围成污水处理装置的主体，所述反应器外壁围成的主体中设置有内隔墙，将主体分隔为净水分离区和生物反应区，净水分离区为水、泥、气三相分离区，净水分离区布置在生物反应区的四周或两侧或其中一侧；所述生物反应区内通过可调挡板围有碳源储备区，碳源储备区与生物反应区通过可调挡板的开启或封闭实现连通或隔离；所述碳源储备区上部设置有污水进水管，污水进水管出口伸入碳源储备区中的导流筒上部，导流筒竖向设置，碳源储备区底部正对导流筒下方的位置设置导流墩；所述生物反应区中的内隔墙或反应器外壁上还安装有多个潜水栗，潜水栗通过连接管与激波传质射流曝气器连接，生物反应区中设置有多个搅拌器，生物反应区的底部还设置有用以排除污泥的污泥排管；所述净水分离区中设置有滑泥斜板、导气挡板、斜管沉淀器、排水管和溢流堰槽，所述滑泥斜板与内隔墙相连的位置开设有长条型下泥槽，导气挡板与内隔墙相连的位置安装有排气管，所述斜管沉淀器设置在滑泥斜板和导气挡板的上方，反应器外壁上开设有排水管，排水管与溢流堰槽连接。作为本专利技术进一步的方案:所述碳源储备区内污水通过可调挡板溢流进入生物反应区。作为本专利技术再进一步的方案：所述污水进水管的数量与碳源储备区的数量相同，每个污水进水管对应1个碳源储备区。作为本专利技术再进一步的方案：所述的碳源储备式IBR生物反应器的工作流程，包括以下步骤：(1)生物反应区内部组成与工作过程：需处理的污水从污水进水管连续进入碳源储备区内，使主体内的整个污水液面在可调挡板闭合阶段保持稳定，并溢流进入生物反应区，生物反应区内污水液面保持稳定，且通过水压使净水分离区的处理后净水液面溢过溢流堰槽由排水管排出达到连续出水的目的；(2)碳源储备区与生物反应区联合作用，包括三个工作流程阶段，三个工作流程阶段交替连续运行：a)好氧反应阶段：可调挡板完全闭合，碳源储备区与生物反应区完全隔开，污水通过可调挡板溢流进入生物反应区，生物反应区内安装在内隔墙上的潜水栗将污水通过连接管高速吸入至激波传质射流曝气器并从上到下快速喷射，由于负压作用，含有氧气的空气通过激波传质射流曝气器进气管吸入，并与激波传质射流曝气器内的流体激波紊流切割与融合，达到切细污泥及生物絮体并加速氧化的目的；含有氧气的流体从激波传质射流器下端高速喷出，冲开并带动池体底部的污泥和生物絮体在生物反应区内翻滚，使氧气、生物体、污水均匀混合、反应，混合体又被潜水栗不断吸入；连续重复以上过程，通过生物及化学反应达到C0D降解、氨氮硝化、好氧吸磷的效果；b)缺氧反应阶段：按照工艺要求通过控制系统设定各阶段反应时间及条件，当好氧反应阶段停止，缺氧反应阶段开始，在此阶段潜水栗和激波传质射流曝气器都停止工作，安装在生物反应区内的搅拌器搅动生物反应区内的污水均匀翻滚，且搅拌器启动时，可调挡板完全打开，碳源储备区的污水迅速进入生物反应区，达到C0D降解和氨氮反硝化的目的；c)厌氧反应阶段：缺氧反应阶段按设定的时间停止后，进入厌氧反应阶段，此阶段除污水进水管维持进水状态，潜水栗、激波传质射流曝气器和搅拌器停止工作，且可调挡板闭合，生物反应区内的污水通过重力沉淀，污泥沉入池底，多余的污泥通过污泥排管排出，厌氧反应阶段仍然有C0D降解和除磷效果；(3)净水分离区内部组成与工作过程为：生物反应区中经过生物反应的混合液通过内隔墙上的排气管和长条型下泥槽流入净水分离区，在自然沉淀作用下，比重轻的气泡上升，沿着导气挡板上升并通过排气管溶入生物反应区内；混合液中的污泥因比重大，向下沉淀沿着滑泥斜板下滑并通过长条型下泥槽流入生物反应区的底部；经过气泥分离的干净的水在水压作用下通过滑泥斜板和导气挡板的狭口向上流，并经过斜管沉淀器进一步水、泥过滤分离，经过层层处理并达标的净水升至处理后净水液面后溢入溢流堰槽并通过排水管排出。作为本专利技术再进一步的方案：所述步骤2中，好氧反应阶段、缺氧反应阶段、厌氧反应阶段在生物反应区交替连续运行。作为本专利技术再进一步的方案：所述步骤3中，净水分离区的工作过程与生物反应区的三个过程同时进行以实现连续出水的目的。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术结构紧凑，将污水处理的好氧反应过程、缺氧反应过程、沉淀过程、净水分离出水过程集中在一个池体单元结构内完成，同时，在好氧反应阶段设置碳源储备区以储备碳源，碳源储备区有利于为反硝化阶段提供碳源，利于总氮的去除，出水总氮降低，等到缺氧反应过程，释放碳源，供反硝化过程消耗，从而确保在低C/N比或污水厂提标改造时，N这项指标能达标，并实现进出水连续不间断运行，提高了工作效率，占地少、投资省、运行费用低、处理效果好；在生物反应区进水点附近设置碳源储备区，通过可调挡板实现自如调整碳源储存及释放的功能，可调挡板的开启与搅拌器的开启联动起来，可严格区分碳源释放节点，实现碳源的可控释放，通过可调挡板隔离碳源储备区及生化反应区，灵活调整两者之间的关系，不需额外建处理单元，投资成本少；生物反应区进水点可根据实际需要设计多个，且每一个进水点对应一个碳源储备区，进水通过导流筒向下并经导流墩反弹后上升，防止短流；本专利技术能进一步优化硝化和反硝化过程，污染物去除率高，运行稳定，出水水质好，具有占地面积少、投资少、运行成本低、运行维护方便的特点。【附图说明】图1为本专利技术的剖面结构示意图。图2为本专利技术的平面布置示意图。其中，1-反应器外壁；2_内隔墙；3_滑泥斜板；4_导气挡板；5_斜管沉淀器；6-排水管；7_溢流堰槽；8_潜水栗；9_连接管；10_激波传质射流曝气器；11_污水进水管；12-搅拌器；13-污泥排管；14-导流筒；15-导流墩；16-可调挡板；17-净本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳源储备式IBR生物反应器，包括反应器外壁(1)，所述反应器外壁(1)围成污水处理装置的主体，所述反应器外壁(1)围成的主体中设置有内隔墙(2)，将主体分隔为净水分离区(17)和生物反应区(18)，净水分离区(17)为水、泥、气三相分离区，净水分离区(17)布置在生物反应区(18)的四周或两侧或其中一侧；其特征在于：所述生物反应区(18)内通过可调挡板(16)围有碳源储备区(19)，碳源储备区(19)与生物反应区(18)通过可调挡板(16)的开启或封闭实现连通或隔离；所述碳源储备区(19)上部设置有污水进水管(11)，污水进水管出口伸入碳源储备区(19)中的导流筒(14)上部，导流筒(14)竖向设置，碳源储备区(19)底部正对导流筒(14)下方的位置设置导流墩(15)；所述生物反应区(18)中的内隔墙(2)或反应器外壁(1)上还安装有多个潜水泵(8)，潜水泵(8)通过连接管(9)与激波传质射流曝气器(10)连接，生物反应区(18)中设置有多个搅拌器(12)，生物反应区(18)的底部还设置有用以排除污泥的污泥排管(13)；所述净水分离区(17)中设置有滑泥斜板(3)、导气挡板(4)、斜管沉淀器(5)、排水管(6)和溢流堰槽(7)，所述滑泥斜板(3)与内隔墙(2)相连的位置开设有长条型下泥槽(22)，导气挡板(4)与内隔墙(2)相连的位置安装有排气管(21)，所述斜管沉淀器(5)设置在滑泥斜板(3)和导气挡板(4)的上方，反应器外壁(1)上开设有排水管(6)，排水管(6)与溢流堰槽(7)连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：章北霖，王小涛，石迎霞，杨淑萍，
申请(专利权)人：武汉芳笛环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42