[实用新型]一种一体化笼式脱氮反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种生物脱氮反应器，尤其涉及一种一体化笼式脱氮反应器。

背景技术

经过“十一五”期间的控污减排，化学需氧量得到有效控制，氨氮污染上升为主要环境问题。根据环保部发布的环境状况公报，2010 年全国废水氨氮排放量为120.3 万吨，氨氮已成为七大水系的主要污染指标。有机污染物被去除后，低碳氮比成了未达标废水的主要水质特点。由于未达标废水的C/N比往往不能满足传统脱氮技术所需值，此类废水的生物处理面临严峻挑战。因此，低碳氮比废水的生物处理，已经成为环境污染控制领域的重大课题。

短程硝化-厌氧氨氧化工艺是一种自养型生物脱氮工艺，该工艺所涉及的亚硝酸细菌和厌氧氨氧化菌均为自养型微生物，不需要添加有机碳源。这一新工艺的出现为低碳氮比废水的生物处理带来了曙光，因此倍受环境工程界的青睐。但是，在传统设计中，短程硝化工艺和厌氧氨氧化工艺通常被分置于两个装置中进行，易造成亚硝酸盐积累，抑制氨氧化作用，限制工艺的效能；此外，由于厌氧氨氧化工艺所需氨氮和亚硝氮的比例为1:1.32，这样的基质比例在实际工程中很难调控。若能将两工艺置于同一个装置中进行，使亚硝酸盐边生产边利用，则可摆脱上述困境。

    将短程硝化工艺与厌氧氨氧化工艺合二为一，开发一体化笼式脱氮反应器，不仅可以缩减反应器体积，减少占地面积，节约基建投资，还可以加快生物脱氮反应速率，缓解基质自抑制和产物抑制；优化微生物群落结构，强化生物脱氮效果；此外，一体化笼式脱氮反应器操作简单，管理容易，适用于各类含氮废水，尤其是低碳氮比废水的脱氮处理。

发明内容

本实用新型目的是克服现有技术的不足，提供一种一体化笼式脱氮反应器。

一体化笼式脱氮反应器从下到上依次设有进水区、反应区和分离区；包括排泥管、水流转向区、进水管、进气管、曝气头、多孔填料、穿孔挡板、好氧区、厌氧区、第一纵隔板、下导流板、出水管、上导流板、溢流槽、溢流堰、释气区、沉淀区和第二纵隔板。

反应器本体内设有第一纵隔板，进水区底部第一纵隔板下端设有水流转向区，水流转向区底部设有排泥管，进水区中部设有进水管、进气管，进水区上部设有曝气头，进气管与曝气头相连。

反应区通过第一纵隔板分为好氧区和厌氧区，好氧区由四块穿孔挡板分隔为三个笼子，每个笼子充填1/4~1/3下沉多孔填料；厌氧区由四块穿孔挡板分隔为三个笼子，每个笼子充填1/4~1/3上浮多孔填料；

分离区上部设有第二纵隔板，并分为沉淀区和释气区，第二纵隔板下端设有上导流板，第一纵隔板上端设有下导流板，形成导流通道，沉淀区和释气区通过导流通道相连，沉淀区顶端设有溢流堰，形成溢流槽，溢流槽底部设出水管。

所述的进水区、反应区和分离区的高度之比为1：3：1，截面积之比为4：4：9；所述的好氧区和厌氧区的高度相等，截面积之比为2:1～3:2；所述的沉淀区和释气区的截面积之比为3:2；所述的水流转向区底角γ为60°；上导流板和下导流板倾角β为60°。

与现有生物脱氮技术相比，本实用新型具有明显的优势：1）反应器从下到上分为进水区、反应区和分离区三个单元，相邻单元衔接紧密，功能互补，占地面积小；2）反应区分为好氧区和厌氧区，将短程硝化与厌氧氨氧化融于一体，实现自养生物脱氮的一体化；3）采用气升式内循环，使液体流态兼具推流式和完全混合式特征，生物反应速度快，基质自抑制和产物抑制程度低，脱氮效果好；4）采用分割区室，为生物膜提供相对稳定的生态环境，并使各区室生物群落达到最优化，强化生物脱氮效果；5）释气区气水分离与沉淀区泥水分离协同作用、相互配合，气液固三相分离效果好；6）反应器耐高浓度氨氮废水，总氮去除率和容积去除率较高，且负荷冲击耐受性强。

附图说明

图1是一体化笼式脱氮反应器结构示意图；

图2是一体化笼式脱氮反应器结构A-A剖视图；

图3是一体化笼式脱氮反应器结构B-B剖视图；

图中：排泥管1、水流转向区2、进水管3、进气管4、曝气头5、多孔填料6、穿孔挡板7、好氧区8、厌氧区9、第一纵隔板10、下导流板11、出水管12、上导流板13、溢流槽14、溢流堰15、释气区16、沉淀区17、第二纵隔板18。

具体实施方式