[发明专利]卧式光催化短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器

权利要求书

1.一种卧式光催化短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器，其特征在于反应器从左到右依次为光催化电子供应区（A）、光催化短程硝酸盐还原区（B）、厌氧氨氧化区（C）和分离区（D）；光催化电子供应区（A）底端设电子供体进料口（1），上部设有电子供体回流口（4），区内设三组阶梯折流墙（2）和三组水平折流板（3）；光催化短程硝酸盐还原区（B）底端设硝氮进料口（9），上部设有溢流口（6），光催化短程硝酸盐还原区（B）内对称设有与光催化电子供应区（A）内相对应的三组阶梯折流墙（2）和三组水平折流板（3）；光催化电子供应区（A）和光催化短程硝酸盐还原区（B）区之间的隔墙两侧相对应的一对阶梯折流墙（2）相连形成一密闭光催化室；光催化室内设灯光抽屉（2-1）、灯管（2-2）和电源接口（2-3）；溢流口（6）右侧设有厌氧氨氧化区（C）；厌氧氨氧化区（C）内分设两个反应隔室，每个隔室包含下向流室和上向流室，其中下向流室右侧壁为L型折流板（7），上向流室右侧壁为挡液板（8）；厌氧氨氧化区（C）与分离区（D）通过第二反应隔室（C2）的右侧挡液板（8）隔开；分离区（D）中部设回流口（11），上部设安全口（13），区内设一出水膜组件（12），一出水膜组件（12）通过出水管（14）外连出水泵（15）；回流口（11）通过回流泵（10）与硝氮进料口（9）相通，电子供体回流口（4）与电子供体进料口（1）相通；各区顶端均设排气口（5）。

2.根据权利要求1所述的卧式光催化短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器，其特征在于所述的光催化电子供应区（A）、光催化短程硝酸盐还原区（B）、厌氧氨氧化区（C）和分离区（D）四区的高度比为1:1:1:1，宽度比为1:1:1:1，长度比为1：1：(0.5~2)：(0.3~1)。

3.根据权利要求1所述的卧式光催化短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器，其特征在于所述的三对阶梯折流墙（2）的间距相等，间距为反应器高度的1/5~1/7，由下至上第一对阶梯折流墙（2）底部距反应器底端的距离为反应器高度的1/5~1/7，每对折流墙连成的光催化室占光催化电子供应区（A）和光催化短程硝酸盐还原区（B）总体积的1/24~5/24。

4.根据权利要求1所述的卧式光催化短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器，其特征在于所述的光催化电子供应区（A）的左侧设有的三组水平折流板（3）中，由下至上第三对水平折流板（3）距反应器顶端的距离为反应器高度的1/5~1/6，相邻的阶梯折流墙（2）与水平折流板（3）的间距为反应器高度的1/5~1/6。

5.根据权利要求1所述的卧式光催化短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器，其特征在于所述的阶梯折流墙（2）采用0.1cm~8cm透光性绝缘材料，其外表均匀涂布一层厚度为1nm~100μm的TiO₂半导体催化膜，在光催化短程硝酸盐还原区（B）阶梯折流墙（2）外表面的TiO₂半导体催化膜之上镀有一层厚度为1μm~100μm的电镀铜层。

6.根据权利要求1所述的卧式光催化短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器，其特征在于所述的灯光抽屉（2-1）以抽拉形式内嵌于光催化室内，灯管（2-2）呈纵列并联排列于灯光抽屉（2-1）内，电源连接口（2-3）位于每个灯光抽屉（2-1）外部。

7.根据权利要求1所述的卧式光催化短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器，其特征在于所述的L型折流板（7）的折角为45~60度，折角伸入上向流室横截面中心处；L型折流板（7）底端距反应器底端的距离与折角处距左挡液板的距离相等；L型折流板（7）将每个反应隔室分为下向流室与上向流室，两者宽度之比为1：(3~5)。

8.根据权利要求1所述的卧式光催化短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器，其特征在于所述的电子供体回流口（4）所处高度为反应器高度的7/8~8/9，溢流口（6）所处高度为反应器高度的5/6~6/7，挡液板（8）顶端所处高度为反应器高度的3/4~4/5，安全口（13）所处高度为反应器高度的10/11~11/12，回流口（11）所处高度为反应器高度的2/3~7/10，即五个位置的相对高低顺序为安全口（13）、电子供体回流口（4）、溢流口（6）、挡液板（8）顶端和回流口（11）。