多层嵌套复合式一体化生物膜脱氮除磷反应器制造技术

本实用新型专利技术公开一种多层嵌套复合式一体化生物膜脱氮除磷反应器，采用嵌套式的环形生物膜反应池结构，外环为好氧生物膜区，中环为缺氧生物膜区，内环为厌氧生物膜区，外中内环皆设有生物膜载体填料，三层区域以隔墙分开，隔墙上仅有一流通孔，外环的外壁开设进水口，内环的顶部设有出水口。本实用新型专利技术除了解决脱氮除磷过程的碳源成本和产污泥的问题外，克服了好氧生物膜处理适宜处理高碳氮比和厌氧生物膜适宜处理低碳氮比废水的单一性，将好氧与厌氧、缺氧生物膜处理有机结合，解决处理各种浓度的废水，简便易控制，操作简单，运行成本较低，效率提高，无需添加碳源，无需回流，无需添加药剂，无需二沉池等池子，不产生污泥，极大的节省了成本。

Multilayer nested integrated biofilm reactor for nitrogen and phosphorus removal

【技术实现步骤摘要】
多层嵌套复合式一体化生物膜脱氮除磷反应器
本技术涉及一种多层嵌套复合式一体化生物膜脱氮除磷反应器。
技术介绍
现有的脱氮除磷方法采用的多是传统的好氧厌氧交替运行。也出现了单一反应器进行脱氮除磷的反应器，比如SBR反应器和MBR反应器等。部分工艺在传统工艺的基础上加入了生物填料，比如单一的SBBR反应器，CONAN反应器，MBBR反应器和A(厌氧)SBBR反应器。传统的好氧厌氧区域交替运行，不仅占地面积大，处理效率低，且在冬季的出水效果极不稳定，需要在反硝化阶段添加碳源和药品，产生大量污泥，在基建和运行管理方面存在严重不足。单一的脱氮除磷反应器较小，处理效率有限，一般作为侧流辅助的脱氮除磷，处理效率低下且出水的总氮和磷含量也有待进一步提高。加了生物膜的改进型的反应器，仅能针对的高氨氮的进水(如SBBR)或者低总氮进水的(A)SBBR反应器，无法在单一反应器内实现不同氨氮和有机物浓度的脱氮除磷处理，无法实现连续流，运行和基建成本较高，操作和管理不易，且现有的生物膜反应器的脱氮除磷效果和效率仍有较大提升空间。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种多层嵌套复合式一体化生物膜脱氮除磷反应器，以简化操作，提高效率，降低成本。为了达成上述目的，本技术的解决方案是：多层嵌套复合式一体化生物膜脱氮除磷反应器，采用嵌套式的环形生物膜反应池结构，外环为好氧生物膜区，中环为缺氧生物膜区，内环为厌氧生物膜区，外、中、内环皆设有作为生物膜附着载体的填料，三层区域以隔墙分开，隔墙上仅有一流通孔，外环的外壁开设进水口，内环的顶部设有出水口。所述外环的外壁在填料的下方开设进水口，进水口安装有进水管，进水管连接至进水泵，外环和中环的隔墙在填料的下方开设流通孔，中环和内环的隔墙在填料的下方开设流通孔，出水口安装有出水管，出水管的一端插至内环的填料上方而另一端连接至出水泵。所述填料采用聚氨酯泡沫，通过线连接成串，再连成圆环，以不同直径的圆环均匀分布在三层区域的反应池上部，在填料的上侧与下侧各加一层隔网，以防止填料结构随水流流失与破坏。所述外环设置加热装置和曝气装置。所述内环顶部设有出气口，出气口连接通过阀门连接气体收集袋，气体收集袋连接第一气管和第二气管，第一气管上也安装阀门；第一气管的另一端插至中环的填料下方，第一气管的另一端还安装曝气头；第二气管的另一端连接燃烧器，燃烧器的热气管连接至外环的填料下方。所述外、中、内环皆安装了搅拌器，搅拌器可以采用造浪器，也可以采用传统的底部搅拌器。所述外、中、内环皆内置监测DO、pH、温度、ORP的监测仪，监测仪与中控系统连接。采用上述方案后，本技术将多阶段的反应池子与生物膜有机地结合在一个多层嵌套反应器内，每个池子为不同直径的圆形，单一的进出水口，极大地节省占地面积和基建。本技术除了解决脱氮除磷过程的碳源成本和产污泥的问题外，克服了好氧生物膜处理适宜处理高碳氮比和厌氧生物膜适宜处理低碳氮比废水的单一性，将好氧与厌氧、缺氧生物膜处理有机结合，从而解决可以处理各种浓度的废水，利用在不同区域的生物膜生长在好氧区域去除大部分的有机质，缺氧区域和厌氧区域联合进行脱氮除磷，将总氮和总磷在一个反应器内同时去除，且稳定地将出水的数值控制在极低的范围。本装置简便易控制，操作简单，运行成本较低，效率提高，无需添加碳源，无需回流，无需添加药剂，无需二沉池等池子，不产生污泥，极大的节省了成本。本技术作为生物膜载体的填料采用聚氨酯泡沫，并通过线连接成串，串成不同直径的圆形均匀分布在各个池子，在填料的上侧与下侧各加一层隔网，可防止填料结构随水流流失与破坏，而影响反应器。本技术通过引入厌氧生物膜区的氮气对缺氧生物膜区进行曝气，从而减少缺氧生物膜区的DO，节省了部分控制DO的成本，同时也创造了缺氧的环境。本技术仅在外环好氧生物膜区加热，通过热传导同时对中环缺氧生物膜区和内环厌氧生物膜区进行加热，有效地维持了外环好氧生物膜区AOB的生长适宜环境，以及中环缺氧生物膜区和内环厌氧生物膜区的厌氧氨氧化菌和除磷菌的生长环境，节约了中环与内环的加热成本。本技术严格控制不产泥，如果污水原水中cod等有机物无机物含量过高，可以先进行预处理。生物膜法处理水的优点在于有效地减少产泥，但仍然有部分污泥产生，本技术通过多层的ASBBR处理，完全不产泥。附图说明图1是本技术的实际运用示意图；图2是本技术的结构放大图；图3是本技术的截面图。标号说明外环1，进水口11，进水管12，进水泵13，进水箱14，曝气装置15；中环2；内环3，出水口31，出水管32，出水泵33，出水箱34，出气口35，气体收集袋350，第一气管351，第二气管352，曝气头353，燃烧器354；填料4，隔网41和42；隔墙5，流通孔51；隔墙6，流通孔61；搅拌器7，监测仪8。具体实施方式请参见图1至图3所示，本技术揭示的多层嵌套复合式一体化生物膜脱氮除磷反应器，采用嵌套式的环形生物膜反应池结构，外环1为好氧生物膜区，中环2为缺氧生物膜区，内环3为厌氧生物膜区，外环1、中环2、内环3皆设有作为生物膜附着载体的填料4，三层区域以隔墙5、6分开，隔墙5、6上仅有一流通孔51、61，外环1的外壁开设进水口11，内环3的顶部设有出水口31。具体地，本技术的优化设计是：所述外环1的外壁在填料4的下方开设进水口11，进水口11安装有进水管12，进水管12连接至进水泵13再连接进水箱14，外环1和中环2的隔墙5在填料4的下方开设流通孔51，中环2和内环3的隔墙6在填料4的下方开设流通孔61，出水口31安装有出水管32，出水管32的一端插至内环2的填料4上方而另一端连接至出水泵33再连接出水箱34。其中，本技术所述填料4可以如图3所示，采用聚氨酯泡沫，通过线连接成串，再连成圆环，以不同直径的圆环均匀分布在外环1、中环2、内环3三层区域的反应池上部，在填料4的上侧与下侧各加一层隔网41和42，可防止填料4结构随水流流失与破坏，而影响反应器。本技术外环1好氧生物膜反应池设搅拌器7、加热装置及曝气装置15，中环2缺氧生物膜反应池设曝气头362及搅拌器7，内环3厌氧生物膜区设有搅拌器7。本技术采用三个直径不同的圆形的多层嵌套复合式的一体化的(A)SBBR反应器进行脱氮除磷，其中外环1是A(Aerobic好氧)SBBR区，中环2是A(Anoxic缺氧)SBBR区，内环3是A(Anaerobic厌氧)SBBR区，污水从外环1进水口11进入，依次通过中环2和内环3，最后在内环3的顶部出水口31通过出水泵33吸进行出水。每层ASBBR区通过投加聚氨酯泡沫海绵填料作为生物膜附着的载体，三层区域都设置搅拌，仅好氧ASBBR区域设置加热和曝气装置。不同的C/N比污水进入好氧ASBBR区域后，去除大部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多层嵌套复合式一体化生物膜脱氮除磷反应器，其特征在于：采用嵌套式的环形生物膜反应池结构，外环为好氧生物膜区，中环为缺氧生物膜区，内环为厌氧生物膜区，外、中、内环皆设有作为生物膜附着载体的填料，三层区域以隔墙分开，隔墙上仅有一流通孔，外环的外壁开设进水口，内环的顶部设有出水口。/n

【技术特征摘要】
1.多层嵌套复合式一体化生物膜脱氮除磷反应器，其特征在于：采用嵌套式的环形生物膜反应池结构，外环为好氧生物膜区，中环为缺氧生物膜区，内环为厌氧生物膜区，外、中、内环皆设有作为生物膜附着载体的填料，三层区域以隔墙分开，隔墙上仅有一流通孔，外环的外壁开设进水口，内环的顶部设有出水口。


2.如权利要求1所述的多层嵌套复合式一体化生物膜脱氮除磷反应器，其特征在于：所述外环的外壁在填料的下方开设进水口，进水口安装有进水管，进水管连接至进水泵，外环和中环的隔墙在填料的下方开设流通孔，中环和内环的隔墙在填料的下方开设流通孔，出水口安装有出水管，出水管的一端插至内环的填料上方而另一端连接至出水泵。


3.如权利要求1所述的多层嵌套复合式一体化生物膜脱氮除磷反应器，其特征在于：所述填料采用聚氨酯泡沫，通过线连接成串，再连成圆环，以不同直径的圆环均匀分布在三层区域的反应池上部，在填...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈加波，吕琳，
申请(专利权)人：陈加波，
类型：新型
国别省市：福建;35