一種三環(huán)式同步除碳脫氮生物反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種三環(huán)式同步除碳脫氮生物反應(yīng)器，屬于廢水生物處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大量富含有機(jī)物以及氮素污染物的廢水，如化工廢水、畜禽廢水、農(nóng)副產(chǎn)品加工廢水等排入水體，引發(fā)了嚴(yán)重的水污染問題。
[0003]然而，現(xiàn)有的廢水處理工藝多側(cè)重于單一污染物如有機(jī)物的去除，而甚少考慮同時去除廢水中的有機(jī)物和氮素污染物，因此造成工藝流程復(fù)雜、能耗高、占地面積大等問題。針對當(dāng)前我國社會發(fā)展的現(xiàn)狀，尋找一種運行穩(wěn)定、能耗低、處理效率高的工藝迫在眉睫。
[0004]處理廢水中的有機(jī)物多依賴于厭氧消化和好氧活性污泥法的結(jié)合，傳統(tǒng)生物脫氮工藝主要是硝化-反硝化。傳統(tǒng)除碳脫氮工藝的簡單組合往往存在反硝化階段碳源不足的缺陷。而近年來發(fā)展起來的短程硝化-厭氧氨氧化新型生物脫氮工藝，由于其節(jié)約能耗、無需外加碳源、處理成本低、效率高而受到公眾青睞。
[0005]若將上述新型除碳脫氮工藝有機(jī)結(jié)合，既能夠解決反硝化過程碳源不足的問題、簡化工藝流程、節(jié)約投資能耗，又能在同一位點實現(xiàn)同步除碳脫氮，減少碳氮足跡，實現(xiàn)廢物的有效利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決現(xiàn)有除碳脫氮技術(shù)存在的碳氮足跡過長、工藝能耗大、流程復(fù)雜的問題，本發(fā)明提出了一種構(gòu)型簡單，除碳脫氮效果優(yōu)的三環(huán)式同步除碳脫氮生物反應(yīng)器。
[0007]本發(fā)明所述的一種三環(huán)式同步除碳脫氮生物反應(yīng)器，包括反應(yīng)器本體和進(jìn)水管，其特征在于:所述的反應(yīng)器本體內(nèi)底板從里向外布置倒圓臺形隔板和圓筒隔板將反應(yīng)器本體內(nèi)腔分隔成三環(huán)式結(jié)構(gòu)，并且所述的倒圓臺形隔板內(nèi)腔作為厭氧區(qū)，所述的倒圓臺形隔板和所述的圓筒隔板之間區(qū)域作為好氧區(qū)，所述的圓筒隔板與所述的反應(yīng)器本體側(cè)壁之間的區(qū)域作為缺氧區(qū)；所述的圓筒隔板下端為穿孔板，保證好氧區(qū)和缺氧區(qū)之間連通；所述的倒圓臺形隔板上部配有三相分離器，并且所述的三相分離器與所述的倒圓臺形隔板之間留有連通厭氧區(qū)和好氧區(qū)的通道；所述的三相分離器的頂部設(shè)有第一排氣孔，所述的第一排氣孔通過排氣管與所述的集氣裝置連通；所述的好氧區(qū)內(nèi)設(shè)環(huán)狀曝氣裝置；所述的缺氧區(qū)內(nèi)設(shè)聚氨酯海綿填料；所述的缺氧區(qū)的出水口配有出水裝置；所述的進(jìn)水管進(jìn)水端連至原水調(diào)節(jié)栗的出液口，出水端通入?yún)捬鯀^(qū)。
[0008]進(jìn)一步，進(jìn)水管出水端自厭氧區(qū)頂部穿入豎直延伸至厭氧區(qū)底部。
[0009]進(jìn)一步，所述的倒圓臺形隔板與反應(yīng)器本體底端的夾角β為50°?75。;厭氧區(qū)頂端正圓臺形三相分離器側(cè)面與水平面的夾角α為140°?155°，且正圓臺形三相分離器下端設(shè)等間距的四個支架，用于支撐三相分離器并使得其與下部倒圓臺形隔板之間留有縫隙，且上下圓臺高度比為1:1?1.2。
[0010]進(jìn)一步，所述的圓筒隔板下端的穿孔板孔徑為0.5?0.8cm。
[0011]進(jìn)一步，所述的聚氨酯海綿填料由棱長為1cm的聚氨酯海綿正方體小塊組成；所述的缺氧區(qū)上部設(shè)活動蓋板，蓋板上設(shè)有四個等間距的第二排氣孔。
[0012]進(jìn)一步，所述的出水裝置位于缺氧區(qū)上部外沿并包括四個與外界連通的出水口，且出水口均勻分布于反應(yīng)器最外層圓筒周圍，出水口內(nèi)側(cè)嵌有過濾網(wǎng)；所述的出水口設(shè)污水回流支路，并反應(yīng)器本體進(jìn)水管相連通。
[0013]進(jìn)一步，所述的三相分離器為正圓臺形。
[0014]進(jìn)一步，所述的圓筒隔板朝向反應(yīng)器本體中心軸的方向設(shè)有固定桿，并且所述的固定桿的頂部配有固定件。
[0015]進(jìn)一步，所述的圓筒隔板中心軸、所述的倒圓臺形隔板中心軸以及所述的反應(yīng)器本體的中心軸重合。
[0016]進(jìn)一步，所述的厭氧區(qū)內(nèi)添加厭氧消化顆粒污泥；缺氧區(qū)內(nèi)添加厭氧氨氧化顆粒污泥和自養(yǎng)/異養(yǎng)反硝化顆粒污泥。
[0017]進(jìn)一步，所述的集氣裝置包括儲氣室和稀鹽酸儲備槽，所述的儲氣室和所述的稀鹽酸儲備槽連通形成封閉的內(nèi)腔，所述的第一排氣孔通過排氣管與所述的稀鹽酸儲備槽相連，并且所述的排氣管的出氣端口插入稀鹽酸儲備槽內(nèi)液面以下。
[0018]本發(fā)明所述的反應(yīng)器可由有機(jī)玻璃或鋼板構(gòu)建。廢水由總進(jìn)水口進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，在厭氧條件下，廢水中的有機(jī)物由厭氧微生物分解成甲烷和二氧化碳，并經(jīng)過排氣孔，由排氣管經(jīng)過稀鹽酸儲備槽進(jìn)行尾氣處理后于集氣裝置處對甲烷氣體進(jìn)行收集；經(jīng)厭氧區(qū)處理后的廢水通過倒圓臺形隔板和正圓臺形三相分離器之間的縫隙進(jìn)入好氧區(qū)；好氧區(qū)內(nèi)設(shè)一環(huán)狀曝氣系統(tǒng)可提供氧氣，短程硝化輕質(zhì)載體中的氨氧化菌將廢水中的部分氨氮轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽，此時，廢水的主要污染物為氨和亞硝酸鹽以及少量硝酸鹽；再次處理后的廢水通過穿孔板進(jìn)入缺氧區(qū)，缺氧區(qū)內(nèi)添加厭氧氨氧化顆粒污泥和自養(yǎng)/異養(yǎng)反硝化顆粒污泥，穿孔板和聚氨酯海綿填料結(jié)合有效提高了顆粒污泥的持留能力，廢水在自養(yǎng)/異養(yǎng)反硝化顆粒污泥的作用下發(fā)生反硝化作用將硝酸鹽還原成亞硝酸鹽或少量氨氮，同時厭氧氨氧化顆粒污泥以氨氮為電子供體，以好氧區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的亞硝酸鹽和反硝化產(chǎn)生的亞硝酸鹽為電子受體，將氮素轉(zhuǎn)化為氮氣，此時可實現(xiàn)廢水除碳脫氮；經(jīng)缺氧區(qū)處理的廢水一部分經(jīng)回流支路在回流污水調(diào)節(jié)栗的作用下進(jìn)入總進(jìn)水管，另一部分通過排水管道排出。反應(yīng)器中污水流向無需外加動力，經(jīng)過多級處理，可實現(xiàn)碳、氮的同步去除；反應(yīng)器內(nèi)設(shè)聚氨酯海綿填料和短程硝化輕質(zhì)生物載體，可維持高生物量濃度。
[0019]本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:1)在單一三環(huán)式生物反應(yīng)器內(nèi)完成碳、氮污染物的同時去除；2)可回收甲烷氣體，實現(xiàn)變廢為寶；3)反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置不同分區(qū)，在改善流體力學(xué)特性的同時為功能微生物生長創(chuàng)造最佳條件；4)在同一反應(yīng)器內(nèi)實現(xiàn)污染物的多層次處理，有效提高了處理效率；5)好氧區(qū)內(nèi)添加輕質(zhì)載體，較少的曝氣量即可實現(xiàn)床層湍動，節(jié)約能耗。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖(α為正圓臺形三相分離器側(cè)面與反應(yīng)器本體底端夾角；β為倒圓臺形隔板與水平面夾角；圖中箭頭為液體流向或氣體流向)。
[0021]圖2是本發(fā)明反應(yīng)器本體部分俯視圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明
[0023]參照附圖:
[0024]實施例1本發(fā)明所述的一種三環(huán)式同步除碳脫氮生物反應(yīng)器，包括反應(yīng)器本體1和進(jìn)水管2，所述的反應(yīng)器本體1內(nèi)底板從里向外布置倒圓臺形隔板18和圓筒隔板12將反應(yīng)器本體1內(nèi)腔分隔成三環(huán)式結(jié)構(gòu)，并且所述的倒圓臺形隔板18內(nèi)腔作為厭氧區(qū)113，所述的倒圓臺形隔板18和所述的圓筒隔板12之間區(qū)域作為好氧區(qū)111，所述的圓筒隔板12與所述的反應(yīng)器本體1側(cè)壁之間的區(qū)域作為缺氧區(qū)112 ;所述的圓筒隔板12下端為穿孔板7，保證好氧區(qū)111和缺氧區(qū)112之間連通；所述的倒圓臺形隔板18上部配有三相分離器21，并且所述的三相分離器與所述的倒圓臺形隔板18之間留有連通厭氧區(qū)113和好氧區(qū)111的通道；所述的三相分離器21的頂部設(shè)有第一排氣孔13，所述的第一排氣孔13通過排氣管與所述的集氣裝置19連通；所述的好氧區(qū)111內(nèi)設(shè)環(huán)狀曝氣裝置9 ;所述的缺氧區(qū)112內(nèi)設(shè)聚氨酯海綿填料8 ;所述的缺氧區(qū)112配有出水裝置，所述的進(jìn)水管2進(jìn)水端連至原水調(diào)節(jié)栗3的出液口，出水端通入?yún)捬鯀^(qū)113。
[0025]進(jìn)一步，進(jìn)水管2出水端自厭氧區(qū)113頂部穿入豎直延伸至厭氧區(qū)113底部。
[0026]進(jìn)一步，所述的倒圓臺形隔板18與反應(yīng)器本體1底端的夾角β為50°?75° ;厭氧區(qū)113頂端正圓臺形三相分離器21側(cè)面與水平面的夾角α為140°?155°，且正圓臺形三相分離器21下端設(shè)等間距的四個支架20，用于支撐三相分離