[发明专利]一种基于垃圾渗滤液的高效脱氮除碳厌氧反应装置及方法

权利要求书

1.一种基于垃圾渗滤液的高效脱氮除碳厌氧反应装置，包括反应器(8)，其特征在于，所述反应器内自上而下依次设置气液固分离区(9)、生物膜区(43)、升流污泥区(41)、弹性填料区(37)、污泥膨胀区(35)、瓷球滤料区(31)和污泥床区(29)，所述气液固分离区设有出水口(48)和出气口(1)，所述污泥床区设有进水口(21)，所述生物膜区、弹性填料区和瓷球滤料区设有用于分别填卸纤维膜、弹性填料、活性瓷球的舱门(11、17、20)，所述气液固分离区、升流污泥区、污泥膨胀区和污泥床区均设有用于排出污泥的排泥口(44、38、32、26)，所述出水口设有出水阀(49)，所述出气口设有排气阀(2)，所述进水口设有进水阀(22)，各个所述排泥口均设有排泥阀(45、39、33、25)。

2.根据权利要求1所述的基于垃圾渗滤液的高效脱氮除碳厌氧反应装置，其特征在于，所述气液固分离区还设有参数调控口(3)，所述参数调控口设有密闭阀(4)。

3.根据权利要求1所述的基于垃圾渗滤液的高效脱氮除碳厌氧反应装置，其特征在于，所述反应器的外层设有循环水层(5)，所述循环水层设有循环水进口(28)和循环水出口(7)，所述循环水进口设有循环水进水阀(6)，所述循环水出口设有循环水出水阀(27)。

4.根据权利要求1所述的基于垃圾渗滤液的高效脱氮除碳厌氧反应装置，其特征在于，所述气液固分离区与污泥床区之间、升流污泥区与污泥膨胀区之间均设有上下循环组件，各个所述上下循环组件由污泥进水管、污泥泵、污泥出水管组成，所述污泥床区和污泥膨胀区还设有与之分别连通的污泥出水管相接的污泥出口(24、19)。

5.根据权利要求4所述的基于垃圾渗滤液的高效脱氮除碳厌氧反应装置，其特征在于，所述气液固分离区内设置的污泥进水管(47)的污泥进水口呈喇叭形，其喇叭口的开度为90°～150°，并与气液固分离区内液面相互平行且低于出水口；所述升流污泥区内设置的污泥进水管(14)的污泥进水口呈喇叭形，其喇叭口的开度为90°～150°，并朝向生物膜区且低于生物膜区底部2～5cm。

6.根据权利要求4所述的基于垃圾渗滤液的高效脱氮除碳厌氧反应装置，其特征在于，所述污泥床区和污泥膨胀区还设有与其各自的污泥出口对应设置的缓冲板(23、18)，所述缓冲板与其所在区底部的夹角为30～55°。

7.根据权利要求1所述的基于垃圾渗滤液的高效脱氮除碳厌氧反应装置，其特征在于，所述反应器的高度为其底部直径的3～5倍；所述循环水层的厚度为反应器高度的1/5～1/4；所述出水口距反应器顶部5～10cm；所述出气口位于反应器顶部中间；各个所述舱门的高度为其所在区高度的1/2～4/5；所述气液固分离区、生物膜区、升流污泥区、弹性填料区、污泥膨胀区、瓷球滤料区、污泥床区的厚度为反应器高度的1/8～1/6。

8.根据权利要求1所述的基于垃圾渗滤液的高效脱氮除碳厌氧反应装置，其特征在于，所述纤维膜之间的间隙为3～6cm；所述弹性填料竖直挂放，间距在5～10cm；所述活性瓷球为零价铁瓷球，粒径为3～10cm。

9.根据权利要求1所述的基于垃圾渗滤液的高效脱氮除碳厌氧反应装置，其特征在于，所述气液固分离区、生物膜区、升流污泥区、弹性填料区、污泥膨胀区、瓷球滤料区和污泥床区的相邻之间设有隔板(10、13、40、36、34、30)，所述隔板的厚度为1～5cm，其表面有直径为4～7cm的通孔。

10.一种基于垃圾渗滤液的高效脱氮除碳厌氧反应方法，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的基于垃圾渗滤液的高效脱氮除碳厌氧反应装置，所述反应方法包括如下步骤：

1)将纤维膜、弹性填料、活性瓷球分别通过舱门投加至反应器的生物膜区、弹性填料区、瓷球滤料区中；

2)关闭反应器的气液固分离区、升流污泥区、污泥膨胀区和污泥床区排泥口的排泥阀，关闭参数调控口的密闭阀，打开出水口的出水阀和出气口的排气阀；

3)将垃圾渗滤液通过进水口的进水阀控制进入反应器中，并依次经过污泥床区、瓷球滤料区、污泥膨胀区、弹性填料区、升流污泥区、生物膜区和气液固分离区后，反应器内产生的气体由出气口排出，处理后的水由出水口排出；

在步骤3)中，通过气液固分离区与污泥床区之间、升流污泥区与污泥膨胀区之间设置的上下循环组件来加大垃圾渗滤液在反应器内的循环能力；通过参数调控口实时观察反应器内的DO、pH、温度参数；通过设置在反应器外层的循环水层来调控反应器内的温度。