[发明专利]一种废水生物处理反应器

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理领域，特别是涉及一种废水生物处理反应器。

背景技术

近年来，工业废水排放标准不断提高，除COD等排放限值降低外，氨氮、总氮等指标也被列入许多工业废水排放标准。因此，对同时去除废水中有机物和氮的处理技术需求显著。生物处理技术是去除废水中可生物降解有机物和氮的常用技术，具有投资省、运行费用低等优点，在城市生活污水处理中已被广泛采用。化工生产过程中排放的废水多为高浓度有毒有机废水。由于废水中含有毒有机物，导致生物处理系统易受到有毒物质冲击，而造成反应器出水水质不稳定，特别是废水生物脱氮过程中起关键作用的硝化细菌对有毒污染物尤为敏感。当废水含有高浓度有机氮或氨氮条件下，系统更易受到有毒有机物的冲击。对于此类废水，传统的处理方式是用大量低浓度低毒废水大量稀释后进行处理，导致处理负荷低，占地面积大，基建投资高。迫切需要开发针对高浓度含氮有毒有机废水的处理方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种废水生物处理反应器，所述废水生物处理反应器可实现有毒有机废水中有机物和氮的去除，设备简单，运行维护方便，污泥浓度高，抗冲击负荷能力强，出水水质好，能耗低。

一种废水生物处理反应器，包括依次连通的进水快速稀释降毒区、碳源反硝化利用区、气流提升区、螺旋活塞流氧化区、脱气区和升流通道，所述升流通道与所述进水快速稀释降毒区相连，所述废水生物处理反应器还包括沉淀单元，与所述螺旋活塞流氧化区相连，所述沉淀单元包括预沉淀区、沉淀区和污泥回流区，适合高污泥浓度混合液的泥水分离。(进水快速稀释降毒区为碳源反硝化利用区的一部分，设置在碳源反硝化利用区的最前端)

以上所有区都设置在一个反应器内，不需污泥回流泵和混合液回流泵即可实现污泥回流和混合液循环流动。

本发明所述的废水生物处理反应器，其中所述进水快速稀释降毒区的后端与所述碳源反硝化利用区的前端相连，所述碳源反硝化利用区的后端通过气流提升区与所述螺旋活塞流氧化区的前端相连，所述螺旋活塞流氧化区的后端通过脱气区与所述升流通道的前端相连，所述升流通道的后端与所述进水快速稀释降毒区的前端相连，在所述进水快速稀释降毒区设置有进水口，通过穿孔管或布水槽布水，在所述沉淀区上设置有出水口，所述出水口与出水堰和集水槽相连通，通过溢流堰收集出水。依靠气流提升区的气流提升作用，实现反应器内混合液在进水快速稀释降毒区、碳源反硝化利用区和螺旋活塞流氧化区之间的循环流动，通过控制气流提升区曝气量的大小，调节混合液回流比。

长污泥龄(>15d)条件运行，反应器污泥浓度可达6000～8000mg/L MLSS，短污泥龄(≤15d)条件运行，可实现短程硝化、反硝化。

本发明所述的废水生物处理反应器，其中，沿所述螺旋活塞流氧化区长度方向上分别设置有挡板，在挡板一侧设置有微孔曝气管或微孔曝气盘，通过曝气作用在所述螺旋活塞流氧化区内形成水平方向的螺旋流。

本发明所述的废水生物处理反应器，其中所述预沉淀区和所述污泥回流区设置在所述沉淀区的一侧或两侧；在所述碳源反硝化利用区内的泥水混合方式为以下两种中的一种：

(A)采用挡板将所述碳源反硝化利用区分隔为多个混合空间，在每个所述混合空间内设置有搅拌装置；所述挡板数量为偶数，所述挡板为部分重叠的双层板，混合液通过双层板之间的空隙从一个空间流入下一个空间内；在所述进水快速稀释降毒区内设置有搅拌装置，其中，最前端的挡板与反应器壁形成的混合空间为所述进水快速稀释降毒区；

(B)沿所述碳源反硝化利用区和所述进水快速稀释降毒区的长度方向设置挡板，在挡板一侧设置有微孔曝气管或微孔曝气盘，通过曝气作用在所述碳源反硝化利用区和所述进水快速稀释降毒区内形成水平方向的螺旋流。

本发明所述的废水生物处理反应器，当所述预沉淀区和所述污泥回流区设置在所述沉淀区的两侧，且垂直于所述螺旋活塞流氧化区长度方向挡板时，所述螺旋活塞流氧化区的后端与所述预沉淀区的前端相连，所述预沉淀区的后端与所述沉淀区的前端相连，所述沉淀区的后端与所述污泥回流区的前端相连，所述污泥回流区的后端与所述脱气区相连；

其中，所述预沉淀区底部为面向所述螺旋活塞流氧化区的斜面，所述沉淀区的底部为面向所述污泥回流区的斜面，斜面上方为挡板和反应器壁围成的泥水分离区；所述预沉淀区和所述沉淀区之间为双层挡板结构，处于所述预沉淀区一侧的挡板上部开口，处于所述沉淀区一侧的挡板下部开口，两个挡板之间形成供泥水混合物流入的通道；所述沉淀区和所述污泥回流区之间为单层挡板，单层挡板的下部开孔。