專利名稱：氣升循環(huán)式好氧生物反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣升循環(huán)式好氧生物反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活水平的提高，各種類型的廢水排放量急劇增加，這對廢水處理技術(shù)提出了更高的要求。目前，以微生物為核心的生物處理技術(shù)在廢水處理中占有不可替代的地位。其中，廢水好氧生物處理技術(shù)是廢水處理的主流技術(shù)，有著很好的發(fā)展前景。
廢水好氧生物處理可分為生物膜法和活性污泥法兩大類。在我國，活性污泥法的應(yīng)用十分廣泛，在好氧生物處理中占有絕對主導(dǎo)地位。其中，反應(yīng)器(即曝氣池)起著極為重要的作用。一般來說，曝氣池的處理潛力取決于其充氧效率，改善充氧效率是優(yōu)化好氧反應(yīng)器的關(guān)鍵之一。在傳統(tǒng)的曝氣池充氧過程中，氣泡在液相中的停留時間相對較短，不利于氧的傳遞。改進(jìn)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)可以強(qiáng)化泥、水、氣的混合，降低傳質(zhì)阻力，延長氧的傳遞時間，提高反應(yīng)器的供氧效率。
活性污泥法通常需在曝氣池后設(shè)置二沉池來回收污泥，并使出水澄清，這一方面需要使用泵來提供回流動力，增加了運行費用，另一方面泵會破壞回流污泥的結(jié)構(gòu)，影響污泥活性并不利于重力沉淀。若能將二沉池置于反應(yīng)器頂部，則可使污泥通過重力回流至反應(yīng)區(qū)，消除泵所帶來的負(fù)面效應(yīng)。
本發(fā)明借助循環(huán)管貫通反應(yīng)區(qū)和沉淀區(qū)，通過液流循環(huán)作用，強(qiáng)化了反應(yīng)器內(nèi)氧的傳遞，同時促進(jìn)了沉淀室中的污泥沉淀，綜合優(yōu)化了反應(yīng)器的效能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種氣升循環(huán)式好氧生物反應(yīng)器。
它具有反應(yīng)器本體、支架；反應(yīng)器本體具有反應(yīng)區(qū)、沉淀區(qū)、循環(huán)管，反應(yīng)區(qū)自下而上設(shè)有排泥口、進(jìn)水口、操作孔、氣孔、取樣口、斜板，沉淀區(qū)具有外圓筒漸擴(kuò)管、沉淀室、緩沖室，外圓筒漸擴(kuò)管下端與反應(yīng)區(qū)上端相連，外圓筒漸擴(kuò)管上端與沉淀室、緩沖室相連，沉淀室與緩沖室之間設(shè)有垂直擋板，沉淀室上端設(shè)有溢流堰、出水口，循環(huán)管有氣升管、回流管，氣升管一端與反應(yīng)區(qū)上端相連，氣升管另一端與緩沖室相連，回流管一端與沉淀室下端相連，回流管另一端與反應(yīng)區(qū)下端相連。
所述的反應(yīng)區(qū)呈圓筒狀，反應(yīng)區(qū)高徑比為4～10∶1，反應(yīng)區(qū)體積與反應(yīng)器總體積比為0.5～0.8∶1。反應(yīng)區(qū)最大截面積與循環(huán)管最大截面積比為9～64∶1。斜板與水平基線夾角β為45°～70°。沉淀區(qū)最大截面積與反應(yīng)區(qū)最大截面積比為2～8∶1。沉淀室與緩沖室體積比為4～8∶1。外圓筒漸擴(kuò)管與基準(zhǔn)水平面夾角α為50°～70°。循環(huán)管與反應(yīng)區(qū)連接管段與水平基線夾角γ為45°～70°。循環(huán)管與沉淀區(qū)連接管段與水平基線夾角γ為45°～70°。氣升管與回流管最大截面積比為1～16∶4。
本發(fā)明具有的有益效果1)由循環(huán)管貫通反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)和沉淀區(qū)，強(qiáng)制液流循環(huán)，延長了氧的傳遞時間，提高了反應(yīng)器的供氧效率；2)在液流高速循環(huán)中，循環(huán)管產(chǎn)生文丘理效應(yīng)，使沉淀室底部形成一個低壓區(qū)，促進(jìn)了沉淀區(qū)的泥水分離和污泥回流；3)氣流和液流產(chǎn)生的的剪切力有利于顆粒污泥形成，提高反應(yīng)活力和沉降性能；4)反應(yīng)器混合效果較好，具有較強(qiáng)的抗水力負(fù)荷(流量)和基質(zhì)負(fù)荷沖擊的能力。


圖1(a)是氣升循環(huán)式好氧生物反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖；圖1(b)是氣升循環(huán)式好氧生物反應(yīng)器B-B’截面圖；圖1(c)是氣升循環(huán)式好氧生物反應(yīng)器A-A’截面圖；圖中反應(yīng)區(qū)1、沉淀區(qū)2、循環(huán)管3、排泥口4、進(jìn)水口5、操作孔6、氣孔7、取樣口8、回流管9、斜板10、外圓筒漸擴(kuò)管11、氣升管12、沉淀室13、緩沖室14、垂直擋板15、溢流堰16、出水口17、支架18。
具體實施方案如附圖所示，氣升循環(huán)式好氧生物反應(yīng)器具有反應(yīng)器本體、支架18；反應(yīng)器本體具有反應(yīng)區(qū)1、沉淀區(qū)2、循環(huán)管3，反應(yīng)區(qū)1自下而上設(shè)有排泥口4、進(jìn)水口5、操作孔6、氣孔7、取樣口8、斜板10，沉淀區(qū)2具有外圓筒漸擴(kuò)管11、沉淀室13、緩沖室14，外圓筒漸擴(kuò)管11下端與反應(yīng)區(qū)1上端相連，外圓筒漸擴(kuò)管上端11與沉淀室13、緩沖室14相連，沉淀室13與緩沖室14之間設(shè)有垂直擋板15，沉淀室13上端設(shè)有溢流堰16、出水口17，循環(huán)管3具有氣升管12、回流管9，氣升管12一端與反應(yīng)區(qū)1上端相連，氣升管12另一端與緩沖室14相連，回流管9一端與沉淀室13下端相連，回流管9另一端與反應(yīng)區(qū)1下端相連。
反應(yīng)區(qū)1呈圓筒狀，反應(yīng)區(qū)1高徑比為4～10∶1，反應(yīng)區(qū)1體積與反應(yīng)器總體積比為0.5～0.8∶1。反應(yīng)區(qū)1最大截面積與循環(huán)管3最大截面積比為9～64∶1。斜板10與水平基線夾角β為45°～70°。沉淀區(qū)2最大截面積與反應(yīng)區(qū)1最大截面積比為2～8∶1。沉淀室13與緩沖室14體積比為4～8∶1。外圓筒漸擴(kuò)管11與基準(zhǔn)水平面夾角α為50°～70°。循環(huán)管3與反應(yīng)區(qū)1連接管段與水平基線夾角γ為45°～70°。循環(huán)管3與沉淀區(qū)2連接管段與水平基線夾角γ為45°～70°。氣升管12與回流管9最大截面積比為1～16∶4。
氣升循環(huán)式好氧生物反應(yīng)器可由有機(jī)玻璃和鋼板構(gòu)建。接種污泥從沉淀區(qū)加入，經(jīng)回流管流至反應(yīng)區(qū)。廢水由進(jìn)水口進(jìn)入后立刻與反應(yīng)區(qū)內(nèi)泥水充分混合。在曝氣作用下，泥水高速循環(huán)流動，在反應(yīng)區(qū)與緩沖室內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈攪動作用，以促進(jìn)反應(yīng)，而在沉淀室底部形成低壓區(qū)，下抽沉淀室中的污泥，加速泥水分離。澄清水經(jīng)溢流堰引出。
權(quán)利要求
1.一種氣升循環(huán)式好氧生物反應(yīng)器，其特征在于它具有反應(yīng)器本體、支架(18)；反應(yīng)器本體具有反應(yīng)區(qū)(1)、沉淀區(qū)(2)、循環(huán)管(3)，反應(yīng)區(qū)(1)自下而上設(shè)有排泥口(4)、進(jìn)水口(5)、操作孔(6)、氣孔(7)、取樣口(8)、斜板(10)，沉淀區(qū)(2)具有外圓筒漸擴(kuò)管(11)、沉淀室(13)、緩沖室(14)，外圓筒漸擴(kuò)管(11)下端與反應(yīng)區(qū)(1)上端相連，外圓筒漸擴(kuò)管上端(11)與沉淀室(13)、緩沖室(14)相連，沉淀室(13)與緩沖室(14)之間設(shè)有垂直擋板(15)，沉淀室(13)上端設(shè)有溢流堰(16)、出水口(17)，循環(huán)管(3)具有氣升管(12)、回流管(9)，氣升管(12)一端與反應(yīng)區(qū)(1)上端相連，氣升管(12)另一端與緩沖室(14)相連，回流管(9)一端與沉淀室(13)下端相連，回流管(9)另一端與反應(yīng)區(qū)(1)下端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣升循環(huán)式好氧生物反應(yīng)器，其特征在于所述的反應(yīng)區(qū)(1)呈圓筒狀，反應(yīng)區(qū)(1)高徑比為4～10∶1，反應(yīng)區(qū)(1)體積與反應(yīng)器總體積比為0.5～0.8∶1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣升循環(huán)式好氧生物反應(yīng)器，其特征在于所述的反應(yīng)區(qū)(1)最大截面積與循環(huán)管(3)最大截面積比為9～64∶1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣升循環(huán)式好氧生物反應(yīng)器，其特征在于所述的斜板(10)與水平基線夾角β為45°～70°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣升循環(huán)式好氧生物反應(yīng)器，其特征在于所述的沉淀區(qū)(2)最大截面積與反應(yīng)區(qū)(1)最大截面積比為2～8∶1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣升循環(huán)式好氧生物反應(yīng)器，其特征在于所述的沉淀室(13)與緩沖室(14)體積比為4～8∶1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣升循環(huán)式好氧生物反應(yīng)器，其特征在于所述的外圓筒漸擴(kuò)管(11)與基準(zhǔn)水平面夾角α為50°～70°。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣升循環(huán)式好氧生物反應(yīng)器，其特征在于所述的循環(huán)管(3)與反應(yīng)區(qū)(1)連接管段與水平基線夾角γ為45°～70°。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣升循環(huán)式好氧生物反應(yīng)器，其特征在于所述的循環(huán)管(3)與沉淀區(qū)(2)連接管段與水平基線夾角γ為45°～70°。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣升循環(huán)式好氧生物反應(yīng)器，其特征在于所述的氣升管(12)與回流管(9)最大截面積比為1～16∶4。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣升循環(huán)式好氧生物反應(yīng)器。它具有反應(yīng)器本體、支架；反應(yīng)器本體具有反應(yīng)區(qū)、沉淀區(qū)、循環(huán)管，反應(yīng)區(qū)設(shè)有排泥口、進(jìn)水口、操作孔、氣孔、取樣口、斜板，沉淀區(qū)具有外圓筒漸擴(kuò)管、沉淀室、緩沖室，外圓筒漸擴(kuò)管下端與反應(yīng)區(qū)上端相連，外圓筒漸擴(kuò)管上端與沉淀室、緩沖室相連，沉淀室與緩沖室之間設(shè)有垂直擋板，沉淀室上端設(shè)有溢流堰、出水口，循環(huán)管有氣升管、回流管，氣升管一端與反應(yīng)區(qū)上端相連，氣升管另一端與緩沖室相連，回流管一端與沉淀室下端相連，回流管另一端與反應(yīng)區(qū)下端相連。本發(fā)明提高了反應(yīng)器的供氧效率、反應(yīng)活力和沉降性能；促進(jìn)了沉淀區(qū)的泥水分離和污泥回流；具有較強(qiáng)的抗水力負(fù)荷和基質(zhì)負(fù)荷沖擊的能力。
文檔編號C02F3/22GK101050021SQ20071006788
公開日2007年10月10日 申請日期2007年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月30日
發(fā)明者鄭平, 陳建偉, 唐崇儉, 胡寶蘭 申請人:浙江大學(xué)