[发明专利]一体式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，具体的说是一种一体式废水生物处 理反应器。

背景技术

现有的废水生物处理工艺多采用功能单一的生物反应池进行串 联组合，特别是对难处理的有机废水，如焦化废水，其生物处理由最 初的一级简易活性污泥处理工艺发展到现在的多级好氧－缺氧/厌氧 处理工艺。随着焦化废水生物处理工艺路线的延长，焦化废水停留时 间由当初简易活性污泥法的20多个小时，延长到目前处理工艺的80 个小时以上，有的甚至近200小时。如此长的处理工艺路线导致水处 理过程中存在以下问题：

⑴工艺流程长、设备多、设施占地面积大、投资大；

⑵现有焦化废水生物处理系统对总氮去除效果差，在反硝化单 元需补充碳源，运行成本高；

⑶针对低COD、低C/N的焦化区域焦化废水以及生活污水，现 有处理技术受碳源不足的制约，无法正常启动运行；

⑷现有焦化废水生物处理系统污泥量大、碱源消耗大；

⑸现有焦化废水生物处理设施封闭性差，暴露于大气环境下的 水面面积大，水体的VOC挥发量大，对大气污染程度高；

⑹现有焦化废水生物处理技术工艺路线长、焦化废水停留时间 长，不便操作、控制及管理；

⑺现有焦化废水生物处理设施维护工作量大，维护成本高；

⑻现有焦化废水生物处理设施管线长、接点多，跑、冒、滴、 漏现象严重。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单紧 凑，运行可靠、占地面积少、维护量少、投资成本和运行成本低的一 体式废水生物处理反应器。

技术方案包括顶面开口的外筒和内筒，所述外筒被径向设置的多 块溢流隔板均匀分隔成多个交错布置的外好氧区和外缺氧区，所述外 好氧区底部的外筒筒壁上设外曝气头、污泥入口和进水口，所述外缺 氧区底部的内筒筒壁上设有内筒进水孔，所述外好氧区和外缺氧区的 底部相通；所述内筒经环形溢流板分隔成内筒内层的内好氧区和内筒 外层的内缺氧区，所述内好氧区底部设有内曝气头，所述内缺氧区顶 部内筒筒壁上设有与外界相通的出水管，所述内好氧区和内缺氧区底 部相通。

所述出水管的入口处设有环形的出水槽，所述环形的出水槽的进 水口处设有齿型溢流堰。

所述内筒进水孔的上方设有折流板。

所述外好氧区底部的外筒筒壁设有多层外曝气头，所述外曝气头 上方设污泥入口，所述污泥入口的上方设进水口。

所述外筒底面的污泥排出口经管道与所述污泥入口连接。

所述内曝气头与输气管连接，所述输气管经螺杆吊装在外筒顶 部。

所述内筒经螺杆吊装在外筒顶部。

所述环形溢流板经螺杆吊装在外筒顶部。

所述出水管的入口处高度比外筒的最高水位低0.5－1.5米。

针对背景技术中存在的问题，发明人对现有的短程硝化反硝化工 艺进行改进：短程硝化反硝化的核心是如何将硝化过程控制在亚硝酸 阶段，本发明根据亚硝酸菌具有类似碳氧化菌的饱食—饥饿的特性， 即能适应溶解氧周期性的波动，而硝酸菌不能适应此波动的原理，提 出通过控制曝气量以调控焦化废水中的溶解氧(DO)，利用亚硝酸菌 和硝酸菌对DO的亲和力不同这一特性，将硝酸菌淘洗出系统，从而 实现短程硝化反硝化过程。因而对焦化废水采用高溶解氧曝气处理、 低溶解氧反应、缺氧反应的过程能够实现上述过程，通过上述至少一 次反应周期的循环，从而实现亚硝酸菌和异养型反硝化菌等优势菌群 的培养，以及硝酸菌等菌群的淘汰，提高出水总氮去除率，减少污泥 消耗和碱源消耗，对于低COD、低C/N的焦化区域焦化废水也同样适 用，上述循环仅涉及到三个反应过程，因此缩短工艺流程、降低设备 投资和运行成本。