[发明专利]高负荷垂直超深生物反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物反应器，尤其是处理污水用生物反应器。

背景技术

随着国民经济的迅速发展，我国城市化进程不断加快，城市与工业污水量日益增加，城市污水处理设施的数量和规模也在不断增加；但目前的城市污水处理工程造成的二次污染日益严重，其中以污泥和废气污染为重。

另外，目前城市中心区的人口密度越来越大，有的城市考虑在原有污水处理站内增设设施和设备，以提高污水处理量及出水水质。同时由于原有管网承载能力已不能满足污水量急剧增大的需求，且受地下空间不足及地上拆迁成本巨大的制约，对原有管网的改造难度逐步加大，因此为了减少城市污水管网压力、集约利用土地、就近再生利用，采取“集中与分散处理相结合”的方式，在老城区或城市边界建设分散式污水处理站。

目前，有的用深水曝气系统解决上述问题，但现有的深水曝气系统还存在能耗高、除氮效率低、二氧化碳脱气效果差、运行不稳定等问题，究其原因主要存在以下缺点：

(1)、反应器主体内头部箱至曝气装置之间的进水管内可能出现缺氧；

(2)、由于进水口和出水口都在头部箱内进行，因此可能导致出现水力短路现象；

(3)、另外现有的布气方式使进水管中的空气量大于出水管的空气量，在条件改变时，井内液体可能发生倒流现象，从而导致事故。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种高负荷垂直超深生物反应器，它在运行中不会发生出水短流、水力短路，而且只需很少的气量就可以实现整个系统的循环，氧利用率更高、泡沫少。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：该高负荷垂直超深生物反应器，包括反应器主体及头部箱，所述反应器主体内设置曝气装置、进水管、供气管、出水管，供气管的进气口连接空气压缩机；

所述进水管的出水口位于反应器主体在轴向上的中部；

所述供气管的出气口低于进水管的出水口；

所述出水管的进水口位于所述反应器主体内底部且位于所述曝气装置的下方；

所述反应器主体内还设有一内筒；内筒的上端口高于反应器主体的顶端位于头部箱内，内筒的底端口低于进水管的出水口且高于供气管的出气口。

进一步的技术方案：

该高负荷垂直超深生物反应器，还包括脱氮区，所述脱氮区设置进水口、出水口，脱氮区的进水口连接污水输入管，脱氮区的出水口连通反应器主体内的所述进水管。

该高负荷垂直超深生物反应器，还包括浮力净化器，所述浮力净化器设有输入口、出水口、出泥口；浮力净化器的输入口与反应器主体内的所述出水管连通；浮力净化器的出泥口连接有剩余污泥排出管道、回流污泥输送管道；所述脱氮区还设置有回流入口，所述浮力净化器的出泥口经回流污泥输送管道与脱氮区的回流入口连通。

该高负荷垂直超深生物反应器中，所述头部箱顶部设有脱气装置。

该高负荷垂直超深生物反应器，还包括出水过滤器，所述出水过滤器的入口与所述浮力净化器的出水口连通。

该高负荷垂直超深生物反应器中，所述的脱气装置的出口连接一气体生物过滤器。

在该高负荷垂直超深生物反应器，所述的反应器主体由防漏钢制成。

本发明的有益效果是：

1、反应器轴向的中部进水、底部出水，有利于进水与空气的进一步混合，同时防止了出水短流的发生；

2、设置的脱氮区，克服了普通深井曝气池脱氮效果差的问题；

3、头部箱顶部设置脱气装置，保证废气、残留气体的释放，从而降低整个系统的循环阻力，只需很少的气量就可以实现整个系统的循环；

4、反应器底部具有压力，出水管无需外加驱动力即可将反应器内底部的水泥输出；从而简化了整体结构，也降低了成本；

5、将普通深水曝气工艺中的三个分离处理区(氧化区、混合区、氧饱和区)合并，使反应器主体体积更小、氧的利用率更高，从而有效地降低了工程投资和运行费用。

6、运行维护费用很低，通常只有传统曝气工艺技术的一半或以下。

7、和传统的曝气工艺技术相比，该高负荷垂直超深生物反应器的VOC(挥发性的有机化合物)排放量是最低的。传统的曝气工艺排放到大气中的VOC可高达污水中总VOC的60％。

8、结构非常紧凑，所需的空间和占地面积很小，通常只有传统工艺所占面积的40％。

9、没有开放的曝气池。因此，环境影响和气味排放都是最少的。