新型曝气沉淀一体化微氧反应器制造技术

本技术涉及废水处理技术领域，为新型曝气沉淀一体化微氧反应器，包括蠕动泵、空气泵、流量计等外部设施，蠕动泵的输入端连通进水池，蠕动泵的输出端连通ASIMR；流量计的输入端连接空气泵，流量计的输出端连接曝气石，反应器的内侧固定连接有竖直设置的相向双层挡板，挡板外区域为反应器的曝气区；本技术参照UASB的三相分离器结构对反应器沉淀区进行改造，使反应器集曝气‑沉淀功能于一体，只需要单个反应器即可实现处理工作，通过蠕动泵可以连续进出料，反应器的滞泥能力与废水脱氮效果良好，无需外加沉淀池和污泥回流装置，比传统工艺A/O和SBR节省基建费用和运行费用；构型简单，便于扩大化生产，比UMSR和IAMR更适合工程放大应用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及废水处理，具体为新型曝气沉淀一体化微氧反应器。

技术介绍

1、沼气发酵是猪场粪污处理的有效手段，产生的厌氧消化液(沼液)需进一步处理利用。沼液是一种低cod/n比、高nh4+-n废水，在消纳土地有限的地区，沼液需经脱氮处理后再排放。采用a/o、sbr等传统脱氮工艺处理沼液时，存在处理效果差，运行成本高等问题。与传统脱氮工艺相比，微氧脱氮工艺具有节能高效的优势。从反应器中混合液溶解氧的角度看，短程硝化-反硝化、短程硝化-厌氧氨氧化等新型生物脱氮技术基本上都采用微氧工艺。微氧脱氮工艺是将反应体系的溶解氧质量浓度(do)控制在0.3～1.0mg·l-1，介于缺氧与好氧之间，可在同一反应器中同时实现有机物降解和氨氮、总氮的去除。与传统脱氮工艺相比，微氧脱氮技术具有较好脱氮效果，并且可长期在低溶解氧状态下运行，n2o的排放量能减少54％。有研究表明，在低溶解氧,猪场粪污厌氧消化液氨氮浓度800mg·l-1左右、总氮浓度1100mg·l-1左右条件下，氨氮和总氮去除率都可达90％。

2、采用a/o工艺时，好氧可将曝气池的溶解氧浓度也控制在0.3～1.0mg·l-1范围内，分步进行微氧-缺氧工艺，但脱氮效能较低，氮去除负荷小于0.15kgn·(d·m3)-1，还需要采取外加沉淀池、污泥回流的方式来滞留污泥。sbr工艺可集缺氧/微氧反应于一体，氮去除负荷可达1.05kgn·(d·m3)-1，由于其采取间歇进水的方式，污泥滞留效果良好，但是反应器不能连续进水运行，容积利用率低，抗水力冲击负荷能力弱。所以，在已有研究中，微氧脱氮工艺主要采用升流式微氧反应器(upflow micro-aerobic sludge reactor，umsr)和内曝气微氧反应器(internal aeration micro-aerobic reactor，iamr)，脱氮性能优良，氮去除负荷在0.33～3.90kgn·(d·m3)-1范围内。umsr混合液回流比高，能耗大，进水水质易受出水影响；umsr和iamr复杂的构型能提升反应器滞泥效果，并且不需要污泥回流设备，但都存在工程上难以放大应用或者投资高的问题，因此，针对上述问题提出新型曝气沉淀一体化微氧反应器。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供新型曝气沉淀一体化微氧反应器，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：

3、作为本技术所述新型曝气沉淀一体化微氧反应器的一种可选方案，其中：新型曝气沉淀一体化微氧反应器，包括蠕动泵、空气泵和流量计等外部设施，所述蠕动泵的输入端连通进水池，所述蠕动泵的输出端连通曝气区；

4、所述空气泵的输出端连通有曝气管石，并且空气泵的输出端穿过曝气池连通有曝气管，所述空气泵的输出端外侧与曝气区呈固定连接；

5、所述曝气沉淀区池的外侧通过连通管溢流堰连通有出水池；

6、所述反应器的底部与曝气石呈固定连接，所述反应器的内侧固定连接有竖直设置的挡板。

7、本装置针对以往的微氧反应器umsr和iamr存在的构型复杂、难以放大应用的问题，设计了曝气沉淀一体化微氧反应器，主要是对微氧反应器的几何构型和沉淀区挡板结构进行了优化，相较于以往反应器的圆形构型，本研究设计将曝气池改造为矩形，工程上更能紧凑排列、合理的利用占地面积，节省基建费；对于曝气池内部的沉淀区，本研究参照uasb三相分离器的设计构造，对asimr沉淀区设计相向双层挡板结构，使狭缝中的水力上升流速＜反应器非沉淀区水力上升流速＜2m·h-1，拥有更好的微生物污泥沉降回流效果，保证其处理质量，在水体被曝气石排出的气体进行搅动时，其可以对微生物进行补充氧气；而挡板底部均呈倾斜设置，挡板底部的倾斜部位呈上下错位设置，此为反应器的沉淀区，可以实现经反应器沉淀区和溢流堰的出水水体清澈，计算公式可以参考《胡纪萃的论文uasb反应器三相分离器的设计方法》，空气泵和曝气石之间的连通管外侧安装有流量计，此时可以用于计算空气的排放量然后进行控制，方便配合曝气池内部的构件，实现确保挡板之间水体清澈，而曝气池采用透明的亚克力板制作而成，方便工作人员进行观察，另外，反应器水力停留时间设计为24h，按照设计标准，此时，沉淀区表面负荷小于0.8m3·(m2·h)-1、溢流堰水力负荷小于1.7l·(m·s)-1、沉淀区hrt在1.0～1.5h范围内。

8、与现有技术相比，本技术的有益效果是：

9、本技术参照uasb三相分离器对沉淀区进行了改造，通过改进相向双层挡板的设计，使反应器的沉淀区部分有很好的污泥沉降回流效果，不需要多个分开的曝气、沉淀池子，只需要单个曝气-沉淀一体化微氧反应器即可实现处理工作，沉淀区的改造加强了反应器的滞泥能力，足量的活性污泥与废水在反应器曝气区充分接触，废水脱氮效果良好；无需外加沉淀池和污泥回流装置，出水澄清；构型简单，便于扩大化生产，比传统工艺a/o和sbr节省基建费用和运行费用；比umsr和iamr构型精简，更适合工程放大应用，本技术在仅接种硝化污泥的情况下，氮去除负荷(nitrogen removal rate，nrr)可达0.174kg·(m3·d)-1，优于类似研究；接种硝化污泥和厌氧氨氧化污泥后，在hrt大于4.4h的条件下，可获得高效的脱氮性能，nrr最高能达到3.34kg·(m3·d)-1，适合建立短程硝化-厌氧氨氧化-反硝化(shortcut nitrification-anammox-denitrification，snad)工艺处理猪场粪污厌氧消化液，并且易于工程放大应用。

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【技术保护点】

1.新型曝气沉淀一体化微氧反应器，

2.根据权利要求1所述的新型曝气沉淀一体化微氧反应器，其特征在于：所述空气泵（3）和曝气石（5）之间的连通管外侧安装有流量计（4）。

3.根据权利要求1所述的新型曝气沉淀一体化微氧反应器，其特征在于：所述挡板（8）数量为两组，并且挡板（8）底部均呈倾斜设置，所述挡板（8）底部的倾斜部位呈上下错位设置。

4.根据权利要求1所述的新型曝气沉淀一体化微氧反应器，其特征在于：所述反应器整体采用透明的亚克力板制作而成。

【技术特征摘要】

1.新型曝气沉淀一体化微氧反应器，

2.根据权利要求1所述的新型曝气沉淀一体化微氧反应器，其特征在于：所述空气泵（3）和曝气石（5）之间的连通管外侧安装有流量计（4）。

3.根据权利要求1所述的新型曝气沉淀一体化微氧反...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘佳鑫，邓良伟，杨红男，黄燕，张静妮，
申请(专利权)人：农业农村部成都沼气科学研究所，
类型：新型
国别省市：