[实用新型]升流式分区厌氧氨氧化生物反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种升流式分区厌氧氨氧化生物反应器。

背景技术

厌氧氨氧化生物脱氮工艺作为一种新工艺具有非常强大的潜在优势。运行厌氧氨氧化工艺的反应器有很多，但通常具有一些缺陷，特别是严重的短流和污泥流失能够直接导致厌氧氨氧化生物反应器整体脱氮能力的下降。

作为第二代厌氧生物反应器的代表，专利200720149772.7提出了一种外循环式升流式厌氧污泥床反应器，从悬浮区上部设置取水口，取混合液到进水管进行循环，有效提高反应区的水力负荷和产气率，又不增加三相分离区的负荷和沉淀区的容积。升流式厌氧污泥床反应器对沉降性能优良的污泥具有很好的截留能力，对沉降性能较差的污泥持留能力大打折扣。对于高效厌氧氨氧化反应器，由于颗粒污泥产气量大，使其平均密度降低，沉降性能变差，影响反应器运行的稳定性。此外反应区下部污泥层内，由于产气的不均匀性导致部分区域产气较多，形成一股上升流，造成短流。在远离这股上升气、水流的地方容易形成死角。

发明内容

本实用新型要克服现有升流式厌氧污泥床生物反应器存在的上述缺陷，提供一种提高脱氮能力、有效减少断流增加反应器有效工作体积的升流式分区厌氧氨氧化生物反应器。

本实用新型的技术方案是：

升流式分区厌氧氨氧化生物反应器，包括反应器本体，所述反应器本体自下而上分为进水缓冲区、升流式反应室以及三相分离区；所述进水缓冲区包括设置在所述反应器本体底部一侧的进水管，所述升流式反应室经渐扩管与所述三相分离区的沉淀室相接，所述沉淀室的外筒内设有三相分离室，所述三相分离室上方设有集气室，所述集气室顶部设有将其与所述沉淀室相隔的集气罩，所述集气罩顶端设有出气口，其特征在于：所述升流式反应室包括若干以半开放的挡板相隔的分区反应室，所述挡板开口朝下、左右交叉连接在所述反应器本体的器壁上，各分区反应室之间以所述挡板相通，且各分区反应室上部的反应器本体侧面开有用于逸出部分氮气的排气口。

进一步，各分区反应室中部设有便于检测反应器本体内污泥成分的采样口。

进一步，所述沉淀室在所述渐扩管处设有污泥回流缝，且所述沉淀室的外侧设有用于排水的溢流板。

进一步，所述集气罩通过支架与所述反应器本体相接。

进一步，所述挡板为四块。

进一步，所述升流式反应室呈长方体形状，横截面为正方形，反应室总高与底边之比为4～8:1，反应室横截面积与所述沉淀室的最大横截面积之比为1:1.4～4。

进一步，各分区反应室的挡板水平投影面积与所述升流式反应室的横截面积之比为1:1.2～2，所述挡板与所述反应器本体器壁之间的夹角α为35o～55o。

进一步，所述三相分离室与所述反应器本体的总体积之比为0.35～0.45:1，所述渐扩管与基准水平面的夹角β为30o～60o，所述污泥回流缝间距与对应位置反应器本体的边长之比为1:4.5～9。

进一步，所述反应器本体的底部呈四面锥体，四面锥体侧面与水平面夹角γ为15o～30o。

使用时，本实用新型可用钢材或钢筋混凝土构建，废水由反应器本体底部一侧的进水管进入升流式反应室，升流式反应室由四块挡板分隔成五个分区反应室，各分区反应室内的泥水混合产生氮气。每块挡板与反应器本体的器壁形成的夹角区域内设置有排气口，产生的部分氮气由此排气口经水封逸出反应器本体。其余氮气途经三相分离室、集气室由集气罩顶端的出气口经水封逸出反应器本体以保证反应器本体处于厌氧状态。产生的氮气气流及水流携带反应器本体上部的泥水气混合物在三相分离室内实现分离。沉淀后的泥水靠重力作用经污泥回流缝回流至三相分离室及分区反应室实现污泥截留，确保反应器较高的污泥浓度；三相分离室内的出水经沉淀室外侧的溢流堰由出水口排出。

按照上述技术方案，制造出了产品，通过实际应用，较好地满足了产品设计时的使用要求。试验证明，设计的反应器具有很好的厌氧氨氧化脱氮效能，特别适合作为高活性厌氧氨氧化颗粒污泥的脱氮生物反应器。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

（1）通过设计分区反应室，实现水、气、泥的有效分离，利用各分区反应室的挡板截留低沉降性颗粒污泥，减少低沉降性能高活性污泥的流失；使限制升流式反应室分段持留高浓度污泥，达到很好的处理效果。

（2）通过设计各分区反应室之间的导流方式，限制升流式反应室内各分区反应室的逆向混合，避免水、气流直上直下导致的短流，增加反应器的有效工作体积，并延长过流路径便于泥、水充分混合接触，提高反应器的处理负荷。