[发明专利]一种一体化短程硝化/厌氧氨氧化反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种一体化短程硝化/厌氧氨氧化反应器。

背景技术

随着工农业生产的发展和人民生活水平的提高，各类废水排放量急剧增加，这给废水处理技术提出了更高的要求。尤其是高氨氮废水的大量排放及严格的环境水质排放标准，给高氨氮废水的脱除带来了巨大的挑战。目前，以微生物技术为核心的生物脱氮技术在高氨氮废水的处理中占有不可替代的地位。其中，新型脱氮工艺厌氧氨氧化因其高效、低耗，日益成为废水生物脱氮工艺中的生力军。

众所周知，厌氧氨氧化反应所需进水基质为浓度比为1:1.32的氨氮与亚硝氮，故而在厌氧氨氧化工艺前需由短程硝化为其提供适合浓度比的进水。鉴于上述脱氮工艺的实际进水基质需要，同时，由于在短程硝化及厌氧氨氧化工艺中功能性微生物的不同、功能性微生物的生理、生态需求量不同，废水处理工作者常将短程硝化及厌氧氨氧化反应分属于两个不同的反应器中。但分建式反应器具有占地面积大、基建费用高等弊端。因此，占地面积小、基建费用低的一体化反应器正逐步受到青睐。

发明内容

为了克服现有短程硝化及厌氧氨氧化分建式反应器存在的占地面积大、基建费用高等缺点，本发明提供一种占地面积小、基建费用低的一体化短程硝化/厌氧氨氧化反应器。

首先，在单一反应器中实现短程硝化及厌氧氨氧化反应的一体化，由位于一体化反应器中心的进水管向反应器提供短程硝化进水（基质为：氨氮、亚硝氮），通过外界调节曝气量（1.00–1.51mg L-1）、pH（7.5–8.0）、进水碱度与氨氮浓度之比（1.0–1.1）等使短程硝化反应器出水达到氨氮与亚硝氮浓度之比为1:1，适合厌氧氨氧化进水后并通过底部带有格栅的第一挡板进入厌氧氨氧化反应区，第一挡板的设置提高了反应器的耐冲击负荷能力同时也提高了系统自身的稳定性；多级挡板（第一档板、第二挡板）的设置提高了系统的污泥滞留能力；周边厌氧氨氧化单元中所设置的第一、第二挡板，在一定程度上有助于缓解瞬时水量冲击的负面影响。因此，本发明在单一反应器中通过两种不同的反应，完成高效、经济、稳定的高氨废水脱除，占地面积及基建成本均小。

本发明采用的技术方案是：

一种一体化短程硝化/厌氧氨氧化反应器，包括反应器本体、底座和支架，所述的反应器本体固定于所述的底座上，其特征在于：所述的反应器本体内自中心向周边设置有中心短程硝化单元和周边厌氧氨氧化单元；

所述的中心短程硝化单元自下而上分为出水区、反应区以及第一进水区，所述的出水区两侧与周边厌氧氨氧化单元之间设有底部带有中格栅的第一挡板，所述的第一挡板固定于所述的反应器本体上；所述的反应区内设置有轻质载体且所述的反应区的底端设有曝气头，所述的曝气头通过一贯通所述的中心短程硝化单元的第一进水区及反应区的中空曝气导引管与曝气管相连，所述的中空曝气导引管通过紧固件固定于反应器底座的支架上；所述的第一进水区上方设有与进水管连接的布水器；

所述的周边厌氧氨氧化单元自内向外分为第二进水区、反应一区、衔接区及反应二区，所述的反应一区与所述的衔接区之间设置有顶部带有中格栅的第二挡板，所述的第二进水区与短程硝化单元的出水区之间设置有底部带有中格栅的第一挡板；所述的反应二区上端设有沉淀区，所述的反应二区与沉淀区之间设置有底部带有中格栅的第一挡板，所述的沉淀区侧壁设有溢流堰和出水口，所述的出水口与出水管相连；所述的反应二区右侧底端设有排泥口，所述的排泥口上设置有控制其开闭的阀门；所述的周边厌氧氨氧化单元的顶部设有排气口。

进一步，所述的中心短程硝化单元的出水区、反应区以及第一进水区均呈圆柱形，上述各部分的高径比均为2～5：1。

进一步，所述的周边厌氧氨氧化单元的第二进水区、反应一区、衔接区及反应二区均呈圆柱形，上述各部分的半径比分别为1:1.2～1.4:1.3～1.5:1.5～1.7。

进一步，所述的中心短程硝化单元的出水区与反应区之间以曝气头下端为界，所述的反应区与第一进水区以进水液面为界。

进一步，所述的第一挡板和第二挡板的宽度与反应器本体的内径比均为：1～1.5：10，格栅间隙均为10～40mm，格栅高度占第一挡板总长的比例均为：10～20%。

进一步，所述的轻质载体相对于水而言的比重为0.5～0.95。

进一步，所述的布水器距第一进水区上液面距离为0.1～0.3m。