一种高效好氧生物流化床反应器制造技术

本发明专利技术涉及一种高效好氧生物流化床反应器，其特征在于，包括反应区和位于反应区上方的活性污泥沉淀区，其中：反应区包括由下至上依次布置的第二缺氧区、好氧区及第一缺氧区；第二缺氧区下部一侧与排泥管和进水管相连通，下部另一侧与人孔相连通；由分隔及导流管将好氧区与第一缺氧区、第二缺氧区分隔开；活性污泥沉淀区包括第一沉淀室和第二沉淀室。相比传统好氧生物流化床反应器，本发明专利技术集好氧脱碳、缺氧脱氮和沉淀污泥于一体，具有结构紧凑占地少、容积负荷高、传质效果好、耐冲击负荷能力强等优点，尤其适用于中小型企业污水处理的改扩建工程。

An efficient aerobic biological fluidized bed reactor

【技术实现步骤摘要】
一种高效好氧生物流化床反应器
本专利技术涉及有机废水处理领域，特别是涉及一种高效好氧生物流化床反应器。
技术介绍
随着工业化进程的不断推进，工业废水的排放量逐年增加。据《中国环境统计年鉴》记录，2015年全国工业废水排放量高达199.5亿吨，其中化学需氧量(COD)排放量高达293.5万吨，氨氮排放量高达21.7万吨。近几年废水排放量所下降，但基数仍然很大，急需研发高效处理装备技术。高浓度有机废水COD含量高，一般在2000mg/L以上，有时甚至高达几万乃至几十万，且BOD含量少，可生化性差，易造成水体缺氧，直接排放会对自然界水体造成严重损害，直接或间接影响人们的身体健康。一般的传统污水处理技术，如A2/O、氧化沟等，运用于处理该类废水存在着占地面积大，运行负荷低和运行成本高等缺点。好氧生物流化床反应器能在外源动力曝气的作用下，使微生物处于流化状态，吸附并降解床层污染物，将有机底物矿化，达到去除有机污染物的目的。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：如何提高好氧生物流化床的效率，使其布料均匀，相际传质效果好，有机负荷高，耐冲击能力强，脱氮效果好，处理效率高，水力停留时间短，占地面积少。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是提供了一种高效好氧生物流化床反应器，其特征在于，包括反应区和位于反应区上方的活性污泥沉淀区，其中：反应区包括由下至上依次布置的第二缺氧区、好氧区及第一缺氧区；第二缺氧区下部一侧与排泥管和进水管相连通，下部另一侧与人孔相连通；由分隔及导流管将好氧区与第一缺氧区、第二缺氧区分隔开，好氧区中设有曝气总管，曝气总管顶端经由活性污泥沉淀区伸出反应器外，曝气总管底端与多个圆形曝气分管相连通，每个圆形曝气分管上设置盘式曝气盘，所有盘式曝气盘均布在分隔及导流管中部；活性污泥沉淀区包括第一沉淀室和第二沉淀室；分隔及导流管顶部上方设有环绕分隔及导流管的三相分离器挡板一，三相分离挡板二和三相分离挡板三环绕三相分离器挡板一，三相分离挡板二与反应器内壁相接；第一沉淀室位于三相分离器挡板一、三相分离挡板二和三相分离挡板三之间；第二沉淀室位于三相分离挡板二、三相分离挡板三和反应器内壁之间；三相分离挡板三顶部嵌有菱形溢流堰，菱形溢流堰下部外接受液盘，受液盘顶部设有除沫盘和锯齿溢流堰，受液盘侧边与穿过反应器外壁的出水管相连通。优选地，所述反应区的体积V反应区与所述活性污泥沉淀区的体积V沉淀区的体积比为V沉淀区:V反应区＝1:(4～6)；所述好氧区的体积V好氧区和由所述第一缺氧区及所述第二缺氧区组成的缺氧区的体积V缺氧区的体积比为V好氧区:V缺氧区＝1:(1～3)。优选地，所述分隔及导流管由中空的正八字椎体与圆柱体上下相接构成，正八字椎体与圆柱体之间的夹角为120°～150°。优选地，所述曝气总管由反应器顶部接入，且所述盘式曝气盘的位置高度可调。优选地，所述第一沉淀室表面负荷为q1，所述第二沉淀室的表面负荷为q2，q1≈q2＝(0.25～0.59)m3/(m2·h)。优选地，所述三相分离挡板一由中空的圆柱体与正八字椎体相接构成，夹角为90°～180°；所述三相分离挡板二为一与反应器内壁相接的倒八字椎体，该倒八字椎体与反应器内壁的夹角为0°～90°；所述三相分离挡板三由圆柱体与正八字椎体相接构成，夹角为90°～180°。优选地，所述三相分离挡板一的圆柱体直径D1与所述三相分离挡板三的圆柱体直径D2之比为D1:D2＝1:(2～3)。相比传统好氧生物流化床反应器，本专利技术集好氧脱碳、缺氧脱氮和沉淀污泥于一体，具有结构紧凑占地少、容积负荷高、传质效果好、耐冲击负荷能力强等优点，尤其适用于中小型企业污水处理的改扩建工程，具有如下特点：(1)本专利技术集反应区与活性污泥沉淀区于一体，高度集成，能同时实现好氧脱碳硝化、缺氧反硝化以及沉淀污泥，占地少，能耗低，效果好。(2)本专利技术曝气管由反应器顶部接入，能够减小压头损失；曝气盘高度可调，能根据运行状况调节好氧区与缺氧区的容积比例，实现脱氮效果可控。(3)本专利技术内置分隔及导流管，分隔好氧区与缺氧区，引导反应器内流体形成全混流态，产生涡流，减少死区，强化相际传质速率。(4)本专利技术设有三个三相分离挡板，形成双沉淀室，增强三相分离能力和持留污泥能力。(5)本专利技术从菱形溢流堰溢流出水，实现中心出水，改善流态，且另设一锯齿溢流堰，实现多处溢流，减少沉淀区短流，促进均匀出水。(6)本专利技术在受液盘处设有除沫盘，除去出水中的泡沫和悬浮物。(7)本专利技术进水口设在第二缺氧区，为反硝化提供充足碳源。(8)本专利技术排泥口略向下倾斜，减小污泥阻力，防止堵塞，保证排泥顺畅。附图说明图1是本专利技术提供的高效好氧生物流化床反应器的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。如图1所示，本专利技术提供的一种高效好氧生物流化床反应器包括反应区Ⅰ和活性污泥沉淀区Ⅱ。反应区Ⅰ的体积V反应区与活性污泥沉淀区Ⅱ的体积V沉淀区的体积比为V沉淀区:V反应区＝1:(4～6)。反应区Ⅰ包括好氧区Ⅰ-1及缺氧区。好氧区Ⅰ-1的体积V好氧区和缺氧区的体积V缺氧区的体积比为V好氧区:V缺氧区＝1:(1～3)。缺氧区进一步包括第一缺氧区Ⅰ-2和第二缺氧区Ⅰ-3。反应区Ⅰ由下至上分别为第二缺氧区Ⅰ-3、好氧区Ⅰ-1及第一缺氧区Ⅰ-2。第二缺氧区Ⅰ-3的下部右侧设有排泥管2和进水管3，左侧设有人孔1。进水管3为整个反应器的进水管。通过分隔及导流管4将好氧区Ⅰ-1，与第一缺氧区Ⅰ-2和第二缺氧区Ⅰ-3区分开。分隔及导流管4由正八字椎体与圆柱体相接构成，两者夹角为120°～150°。好氧区Ⅰ-1中设有曝气总管6，曝气总管6由反应器顶部接入，底部接圆形曝气分管，分管上设置盘式曝气盘5。所有盘式曝□盘5均布在分隔及导流管4中部，位置高度可调。活性污泥沉淀区Ⅱ位于反应器上部，包括第一沉淀室i和第二沉淀室ii。第一沉淀室i位于三相分离器挡板一7、三相分离挡板二8和三相分离挡板三9之间，表面负荷为q1。第二沉淀室ii位于三相分离挡板二8、三相分离挡板三9和反应器内壁之间，表面负荷为q2。本实施例中，q1≈q2＝(0.25～0.59)m3/(m2·h)。三相分离挡板一7由圆柱体与正八字椎体相接构成，夹角为90°～180°。三相分离挡板二8为一与反应器内壁相接的倒八字椎体，该椎体与内壁的夹角为0°～90°。三相分离挡板三9由圆柱体与正八字椎体相接构成，夹角为90°～180°。三相分离挡板一7的圆柱体直径D1与三相分离挡板三9的圆柱体直径D2之比为D1:D2＝1:(2～3)。三相分离挡板三9顶部嵌有菱形溢流堰14，菱形溢流堰14下部外接受液盘10，所述的受液盘10顶部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效好氧生物流化床反应器，其特征在于，包括反应区(Ⅰ)和位于反应区(Ⅰ)上方的活性污泥沉淀区(Ⅱ)，其中：/n反应区(Ⅰ)包括由下至上依次布置的第二缺氧区(Ⅰ-3)、好氧区(Ⅰ-1)及第一缺氧区(Ⅰ-2)；第二缺氧区(Ⅰ-3)下部一侧与排泥管(2)和进水管(3)相连通，下部另一侧与人孔(1)相连通；/n由分隔及导流管(4)将好氧区(Ⅰ-1)与第一缺氧区(Ⅰ-2)、第二缺氧区(Ⅰ-3)分隔开，好氧区(Ⅰ-1)中设有曝气总管(6)，曝气总管(6)顶端经由活性污泥沉淀区(Ⅱ)伸出反应器外，曝气总管(6)底端与多个圆形曝气分管相连通，每个圆形曝气分管上设置盘式曝气盘(5)，所有盘式曝气盘(5)均布在分隔及导流管(4)中部；/n活性污泥沉淀区(Ⅱ)包括第一沉淀室(i)和第二沉淀室(ii)；分隔及导流管(4)顶部上方设有环绕分隔及导流管(4)的三相分离器挡板一(7)，三相分离挡板二(8)和三相分离挡板三(9)环绕三相分离器挡板一(7)，三相分离挡板二(8)与反应器内壁相接；第一沉淀室(i)位于三相分离器挡板一(7)、三相分离挡板二(8)和三相分离挡板三(9)之间；第二沉淀室(ii)位于三相分离挡板二(8)、三相分离挡板三(9)和反应器内壁之间；三相分离挡板三(9)顶部嵌有菱形溢流堰(14)，菱形溢流堰(14)下部外接受液盘(10)，受液盘(10)顶部设有除沫盘(12)和锯齿溢流堰(13)，受液盘(10)侧边与穿过反应器外壁的出水管(11)相连通。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高效好氧生物流化床反应器，其特征在于，包括反应区(Ⅰ)和位于反应区(Ⅰ)上方的活性污泥沉淀区(Ⅱ)，其中：
反应区(Ⅰ)包括由下至上依次布置的第二缺氧区(Ⅰ-3)、好氧区(Ⅰ-1)及第一缺氧区(Ⅰ-2)；第二缺氧区(Ⅰ-3)下部一侧与排泥管(2)和进水管(3)相连通，下部另一侧与人孔(1)相连通；
由分隔及导流管(4)将好氧区(Ⅰ-1)与第一缺氧区(Ⅰ-2)、第二缺氧区(Ⅰ-3)分隔开，好氧区(Ⅰ-1)中设有曝气总管(6)，曝气总管(6)顶端经由活性污泥沉淀区(Ⅱ)伸出反应器外，曝气总管(6)底端与多个圆形曝气分管相连通，每个圆形曝气分管上设置盘式曝气盘(5)，所有盘式曝气盘(5)均布在分隔及导流管(4)中部；
活性污泥沉淀区(Ⅱ)包括第一沉淀室(i)和第二沉淀室(ii)；分隔及导流管(4)顶部上方设有环绕分隔及导流管(4)的三相分离器挡板一(7)，三相分离挡板二(8)和三相分离挡板三(9)环绕三相分离器挡板一(7)，三相分离挡板二(8)与反应器内壁相接；第一沉淀室(i)位于三相分离器挡板一(7)、三相分离挡板二(8)和三相分离挡板三(9)之间；第二沉淀室(ii)位于三相分离挡板二(8)、三相分离挡板三(9)和反应器内壁之间；三相分离挡板三(9)顶部嵌有菱形溢流堰(14)，菱形溢流堰(14)下部外接受液盘(10)，受液盘(10)顶部设有除沫盘(12)和锯齿溢流堰(13)，受液盘(10)侧边与穿过反应器外壁的出水管(11)相连通。


2.如权利要求1所述的一种高效好氧生物流化床反应器，其特征在于，所述反应区(Ⅰ)的体积V反...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小光，王延林，周伟竹，宋奇，张益榛，任志鹏，罗雨忻，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海;31