[发明专利]一种两级动力内循环同步脱氮除磷颗粒污泥反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种两级动力内循环同步脱氮除磷颗粒污泥反应器。

背景技术

氮是不可或缺的生命要素之一，它对人类生存发展的重要性不言而喻。但近年来含氮化合物的过量排放，造成了水体富营养化等一系列严重危害。

一体化完全自养脱氮工艺是一种非常有应用前景的新型生物工艺，该工艺是指在单个反应器内通过控制溶解氧，在微氧条件下，亚硝酸菌将氨部分氧化为亚硝酸盐，消耗氧创造缺氧环境；随后厌氧氨氧化菌将上述过程产生的亚硝酸盐和剩余的氨经厌氧氨氧化反应转化为氮气，从而达到脱氮之目的。该工艺无需外加甲醇等有机碳源，节省曝气量，基建和运行成本低。

现有的完全自养脱氮反应器通常都存在一些缺陷，如：泥水分离效果差，颗粒污泥上浮导致厌氧氨氧化菌流失严重，且污泥流失后难以收集，导致菌体难以在反应器内有效持留；反应器内废水和污泥流动性差，循环动力不足；高径比偏大，不利于工程放大。这些缺陷不利于反应器潜能的发挥和工艺的长期稳定运行，成为高效脱氮反应器工业化应用的一个瓶颈。另一方面，常见废水如猪场养殖废水、化肥生产废水、制药废水、厕所水中不仅含有较高浓度的氮素还含有数量可观的磷酸盐，实现高效同步脱氮除磷是目前工艺开发的热点。

发明内容

为了解决目前的颗粒污泥反应器泥水分离效果差，颗粒污泥上浮导致厌氧氨氧化菌流失严重，且污泥流失后难以收集，导致菌体难以在反应器内有效持留的问题，本发明提出了一种通过调节曝气强度控制反应器内内循环速度和溶解氧浓度，营造好氧-厌氧交替的环境，能够有效解决传统脱氮反应器循环动力不足、泥水分离效果不佳等问题，实现同步脱氮除磷的同时并能回收流失的上浮污泥的两级动力内循环同步脱氮除磷颗粒污泥反应器。

本发明所述的两级动力内循环同步脱氮除磷颗粒污泥反应器，其特征在于：包括反应器本体、若干设置在反应器本体内腔的竖隔板、斜底板以及导流板，所述的反应器本体自下而上分为回流布水单元、内循环反应单元、排泥单元、多功能三相分离区、出水及污泥回收单元，所述的回流布水单元包括位于斜底板和反应器本体底板之间的回流区、与外界水泵接通的布水器；所述的内循环反应单元由竖隔板自左向右依次分隔为好氧一区、降流一区、厌氧一区、降流二区、好氧二区、厌氧二区六个隔室，所述的厌氧二区通过回流区与所述的好氧一区连通；所述的好氧一区和所述的好氧二区底端配有微孔曝气头；所述的排泥单元自上而下依次设有剩余污泥排泥口和富磷污泥排泥口；所述的多功能三相分离区包括可变角度挡泥板、设置在出水槽上的溢流堰，所述的可变角度挡泥板与所述的溢流堰之间留有的间隙作为排气口；所述的出水及污泥回收单元包括出水槽、设置在出水槽上的出水口。

所述的竖隔板从左向右依次命名为第一竖隔板、第二竖隔板、第三竖隔板、第四竖隔板以及第五竖隔板，所述的内循环反应单元由第一竖隔板、第二竖隔板、第三竖隔板、第四竖隔板以及第五竖隔板自左向右依次分隔为好氧一区、降流一区、厌氧一区、降流二区、好氧二区、厌氧二区六个隔室，其中第一竖隔板底部通过导流板与所述的斜底板连接、第二竖隔板末端、第三竖隔板末端与斜底板的一端连接；第二竖隔板、第四竖隔板均与斜底板之间留有间隙。

所述的反应器本体呈长方体状，长：高：宽比例为4-6:5-8:1，所述的好氧一区、降流一区、厌氧一区、降流二区、好氧二区、厌氧二区的体积比例为2-3:1:4-6:1:2-3:2。

所述的第一竖隔板、第三竖隔板以及第五竖隔板的长度与反应器本体高度比例为10-9:8-7:7-6:15，第二竖隔板、第四竖隔板的长度与反应器本体的高度比例为9-11:7-9:15。

所述的导流板与第一竖隔板的夹角α为120°-150°，可调角度挡泥板与第四竖隔板的夹角γ为45°-75°，所述的出水槽底板与所述的溢流堰的夹角β为110°-150°，第三竖隔板与斜底板的夹角δ为60°-75°，斜底板与反应器主体底板平行。

所述的出水槽中部设有支架，并且所述的支架上搁置筛网，所述的筛网孔径0.2-0.5mm。

所述的厌氧二区上端设置的布水器为直角布水器，并且直角布水器出水流向向下并与反应器本体平行。

所述的多功能三相分离区底部位于所述的好氧一区上端、降流二区顶部的区域分别设有锥形挡泥导流板。