一种连续流泥水同步分离微生物反应器和分离方法技术

本发明专利技术涉及一种连续流泥水同步分离微生物反应器和分离方法，属于污水处理技术领域。本发明专利技术公开了一种连续流泥水同步分离微生物反应器，通过设置包括反应器外筒、可拆卸的反应器内筒、搅拌桨和电机的反应器，由于现有污泥处理工艺的污泥和水一起在反应单元间流动，需要额外污泥回流系统，污泥在系统内的循环需要消耗额外能耗，同时，不能有效富集硝化、反硝化、脱碳等反应单元的功能微生物，而本反应器的污泥只停留在对应反应单元内部，只有水在反应单元间流动，则可以极大简化工艺控制，提高功能微生物富集程度，从而提高处理效率。从而提高处理效率。从而提高处理效率。

【技术实现步骤摘要】
一种连续流泥水同步分离微生物反应器和分离方法


[0001]本专利技术属于泥水分离处理
，涉及一种连续流泥水同步分离微生物反应器和分离方法。

技术介绍

[0002]传统污水处理工艺主要采用泥水共流方式，即污水和污泥在整个工艺中一起流动，通过二沉池实现泥水分离，并通过污泥回流将部分污泥返回到生化反应器中。这些工艺中，不同反应单元如硝化、反硝化、好氧异养，共用一个污泥系统，功能菌需要在不同条件下切换，无法定向富集，影响反应效率；同时，污泥和污水一起流动需要更多动力，污泥回流也需要消耗额外能耗，还需要配备较大面积的二沉池，二沉池是目前污水处理工艺中占地面积最大的单元之一。
[0003]序批式反应器(Sequencing Batch Reactor，SBR)可以使污泥只停留在反应器内，只有污水流动，但这种反应器采用进水、反应、沉降、排水、再进水的序批式循环操作，只能间歇进水、间歇出水，有效反应时间短，反应器利用效率低，阻碍了其应用。
[0004]目前，普遍采用的膜生物反应器(Membrane Bio
‑
Reactor，MBR)，通过膜组件实现泥水分离，可以实现连续进水、连续出水的同时使污泥停留在反应器内，提高污泥浓度，但是膜组件却面临严重的膜污染问题，需要定期返清洗，因此不利于长期稳定运行，且膜组件成本较高。
[0005]因此需要研究一种结构简单的连续流、泥水同步分离反应器，该分离器能够同时克服序批式反应器(Sequencing Batch Reactor，SBR)和膜生物反应器(Membrane Bio
‑
Reactor，MBR)等主流技术在现阶段存在的缺点，以便能够实现功能微生物富集、增大反应器利用效率的目的。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种连续流泥水同步分离微生物反应器；本专利技术的目的之二在于提供一种连续流泥水同步分离微生物的方法。
[0007]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]1.一种连续流泥水同步分离微生物反应器，所述反应器包括反应器外筒1、可拆卸的反应器内筒2和搅拌桨3；
[0009]所述反应器外筒上方设置有排水槽4，反应器外筒顶部设置有支架
Ⅱꢀ
5，反应器外筒侧面与底部之间的连接处6为倒角或者圆弧形状，反应器外筒底部设置有排泥口7；
[0010]所述反应器内筒通过支架
Ⅱꢀ
5固定在反应器外筒上，反应器内筒顶部设置有支架I 8，进水口11通过支架I 8与反应器内筒连接；
[0011]所述搅拌器3通过支架I 8固定在反应器内筒中。
[0012]优选的，所述排水槽的底部低于反应器外筒的顶部，所述排水槽的底部设置有出水口9；
[0013]所述反应器内筒的底部位置不高于连接处6上沿处的位置；
[0014]所述搅拌器3上设置有搅拌桨，通过电机10带动，所述搅拌桨选自三叶风扇式搅拌桨、四叶风扇式搅拌桨或螺旋搅拌桨中的任意一种，其中风扇式搅拌桨设置为多级搅拌浆；
[0015]所述反应器内筒2的底部外壁在径向方向上均匀设置挡流板16。
[0016]优选的，所述倒角的角度为30～60
°
。
[0017]优选的，所述反应器内筒高度满足如下限定关系：
[0018]L≤((d2/d1)2‑
1)uT
[0019]其中L为反应器内筒的有效液面高度、单位为m，d1为反应器内筒的内直径、单位为m，d2为反应器外筒的内直径、单位为m，u为反应器内筒与反应器外筒间出水区污泥不被排出允许的最大水流速度、单位为m/h，T为反应器内筒中水力停留时间、单位为h。
[0020]优选的，所述反应器的进水流量满足如下限定关系，使得出水区污水流速小于设定的最大水流速度：
[0021][0022]其中Q为反应器进水流量、单位为m3/h，d1为反应器内筒的内直径、单位为m，d2为反应器外筒的内直径、单位为m，u为反应器内筒与反应器外筒间出水区污泥不被排出允许的最大水流速度、单位为m/h。
[0023]优选的，所述反应器的底部还设置有曝气器15。
[0024]优选的，所述支架I 8替换成设置于排水槽4外壁上的密封盖12，使整个反应器空间密封，在所述密封盖12上设置进水口11和出气口14，所述出气口14和出水口9的出口均置于水中进行水封，所述密封盖与搅拌桨间进行机械密封。
[0025]进一步优选的，所述密封盖12与排水槽4外壁通过法兰结构密封。
[0026]进一步优选的，所述出水口9的水封方式为U形管密封，所述U形管的出水口位置低于排水槽中液面位置。
[0027]2.一种连续流泥水同步分离微生物的方法，所述方法采用上述连续流泥水同步分离微生物反应器，具体步骤如下：
[0028]微生物反应在连续稳定运行时，搅拌器恒速搅拌，污水从进水口11连续进入反应器内筒2内部，在搅拌器搅拌下污水与污泥完全混合并发生反应，同时搅拌桨转动产生向上升力，泥水混合物向上运动，再从周边向下运动，在内筒2内部形成循环流；在内筒2底部末端，泥水混合物进入反应器内筒与外筒之间的出水区，其中污水向上流动从反应器外筒溢流进入排水槽4，再由排水口11通过重力流排出反应器，污泥则在重力作用下向下沉降，通过反应器外筒与底部的连接处6回到反应器底部并重新回到反应器内筒内部的循环流动，最终达到连续进水、连续出水、泥水同步分离的目的，出水区下部设置的挡流板16能迅速耗散掉流体动能，促进出水区的泥水分离效果。
[0029]本专利技术的有益效果在于：
[0030]本专利技术公开了一种连续流泥水同步分离微生物反应器，通过设置包括反应器外筒、可拆卸的反应器内筒、搅拌桨和电机的反应器，由于现有污泥处理工艺的污泥和水一起在反应单元间流动，需要额外污泥回流系统，污泥在系统内的循环需要消耗额外能耗，同时，不能有效富集硝化、反硝化、脱碳等反应单元的功能微生物，而本反应器的污泥只停留
8，进水口11通过支架I与反应器内筒连接；
[0046]其中搅拌器3通过支架I 8固定在反应器内筒中。
[0047]实施例2
[0048]一种连续流泥水同步分离的非严格厌氧微生物反应器，其结构如图2所示，可用于反硝化过程的反应器。该连续流泥水同步分离微生物反应器中包括反应器外筒1、可拆卸的反应器内筒2(其直径与高度之比在0.1～2的范围、底部位置不高于连接处6的位置)和搅拌器3(通过电机10带动，设置有多级四叶风扇式搅拌桨)、排水槽4、支架
Ⅱꢀ
5、连接处6、排泥口7、支架I 8、出水口9、进水口11。
[0049]上述反应器外筒上方设置有排水槽4(排水槽的底部低于反应器外筒的顶部，所述排水槽的底部设置有出水口9)，反应器外筒顶部设置有支架
Ⅱꢀ
5，反应器外筒侧面与底部之间的连接处6为圆弧，反应器外筒底部设置有排泥口7。
[0050]上述反应器内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续流泥水同步分离微生物反应器，其特征在于，所述反应器包括反应器外筒(1)、可拆卸的反应器内筒(2)和搅拌桨(3)；所述反应器外筒上方设置有排水槽(4)，反应器外筒顶部设置有支架Ⅱ(5)，反应器外筒侧面与底部之间的连接处(6)为倒角或者圆弧形状，反应器外筒底部设置有排泥口(7)；所述反应器内筒通过支架Ⅱ(5)固定在反应器外筒上，反应器内筒顶部设置有支架I(8)，进水口(11)通过支架I(8)与反应器内筒连接；所述搅拌器(3)通过支架I(8)固定在反应器内筒中。2.根据权利要求1所述连续流泥水同步分离微生物反应器，其特征在于，所述排水槽的底部低于反应器外筒的顶部，所述排水槽的底部设置有出水口(9)；所述反应器内筒的底部位置不高于连接处(6)上沿处的位置；所述搅拌器(3)上设置有搅拌桨，通过电机(10)带动，所述搅拌桨选自三叶风扇式搅拌桨、四叶风扇式搅拌桨或螺旋搅拌桨中的任意一种，其中风扇式搅拌桨设置为多级搅拌浆；所述反应器内筒(2)的底部外壁在径向方向上均匀设置挡流板(16)。3.根据权利要求1所述连续流泥水同步分离微生物反应器，其特征在于，所述倒角的角度为30～60
°
。4.根据权利要求1所述连续流泥水同步分离微生物反应器，其特征在于，所述反应器内筒高度满足如下限定关系：L≤((d2/d1)2‑
1)uT其中L为反应器内筒的有效液面高度、单位为m，d1为反应器内筒的内直径、单位为m，d2为反应器外筒的内直径、单位为m，u为反应器内筒与反应器外筒间出水区污泥不被排出允许的最大水流速度、单位为m/h，T为反应器内筒中水力停留时间、单位为h。5.根据权利要求1所述连续流泥水同步分离微生物反应器，其特征在于，所述反应器的进水流量满足如下限定关系，使得出水区污水流速小于设定的最大水流速度：其中Q为反应器进水流量、单位为m3/h，d1为反应器内...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷逢俊，刘鸿，岳学海，谭浩，
申请(专利权)人：中国科学院重庆绿色智能技术研究院，
类型：发明
国别省市：