[发明专利]一种分层射流充氧塔式生物脱氮除磷反应器

说明书

本发明涉及一种脱氮除磷装置，属于污水生物处理技术领域。该装置为塔式装置，上部形成三个填料反应层，下部为曝气区，底部为排泥区。本发明采用三段式进水，并设置三段式回流，通过喷淋装置实现进水和回流水的混合和喷淋充氧。塔式反应器的三个填料反应腔的中上部侧壁上均匀设置多个空气孔，实现空气对流，提高充氧效率。本装置能够有效的实现对污水中氮磷的去除，且具有占地小、充氧效率高等优点，适合应用于工业含氮废水、养殖废水和生活污水的处理。

技术领域

本发明涉及一种脱氮除磷装置，属于污水生物处理技术领域。

背景技术

水资源是人类赖以生存的基本条件，也是我国经济实现可持续发展的基本前提。我国水资源总量位居世界前列，但人均水资源量不到世界平均的1/4。水环境中氮、磷等营养元素过量会导致水体富营养化，使湖泊、小流域或地表水流域环境质量下降严重，因此，国家及地方都制定了严格的氮、磷排放标准，有些地方氮磷污染上升为水环境质量的首要问题，2018年生态环境部提出加强固定污染源氮磷污染防治，选择肥料制造、农药制造等行业，以及污水集中处理设施、规模化畜禽养殖场等作为氮磷排放重点行业做为重点监管对象。

随着我国经济的发展，人口的增长，工业化和城市发展步伐的加快，用水量也在不断的增加，污水的排放量也在不断的增加，地表水和地下水的污染日趋严重，使得水资源匮乏的情况日益严重。目前脱氮除磷方法中，生物方法以其运行成本低、二次污染小等优点在世界范围内得以广泛应用，但是传统脱氮除磷工艺，如A/O、UCT、CASS、氧化沟等单一污泥悬浮生长系统，因其工艺简单，氮、磷去除效果比较理想而得到广泛应用，同时在同一系统中硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有机负荷、泥龄以及碳源需求上存在着矛盾和竞争，对进水中碳源要求较高，并且污泥龄、DO、硝酸盐等均会影响水处理效果。此外，传统的生物脱氮除磷工艺大都采用厌氧加好氧，通过分段分步骤来实现硝化、反硝化、厌氧释磷及好氧吸磷，过程复杂，不但投资大、运行成本高，而且占地面积大、剩余污泥多等问题。

发明内容

本发明将生物脱氮除磷耦合于一个装置中，通过时空(时间和空间)操作实现同步生物脱氮除磷。通过PLC控制进水、回流及曝气时间等来实现同步脱氮除磷。具体方案如下：

该脱氮除磷反应器包括有底座、反应器主体；所述反应器主体架设在所述底座上，所述反应器主体为圆柱型腔体，圆柱型腔体底部为锥形并连接排泥管；

所述反应器主体内部由上至下依次设置第一网格支撑板、第二网格支撑板、第三网格支撑板、第四网格支撑板将反应器主体依划分为四个反应腔体：第一反应腔、第二反应腔、第三反应腔和第四反应腔；在所述的第一网格支撑板、第二网格支撑板和第三网格支撑板上铺设有筛网，在所述第一网格支撑板的筛网上铺设陶粒层和第一填料固定板，所述第二网格支撑板的筛网上铺设废煤渣层和第二填料固定板，所述第三网格支撑板的筛网上铺设粗砂层和第三填料固定板；在所述的第一反应腔、第二反应腔和第三反应腔的上部分别设置第一喷淋装置、第二喷淋装置、第三喷淋装置；

设置有进水泵和进水管，进水管设置三个分水管分别连至相应喷淋装置，第四反应腔中下部设置有回流管，经回流泵和三个回流分水管分别连接至相应喷淋装置；第四反应腔底部设置有微孔曝气器，所述微孔曝气器通过曝气管连接至风机；第四反应腔下部侧壁设置有出水管。

优选的，所述第一反应腔、第二反应腔和第三反应腔的填料层高度为相应反应腔高度的三分之一，填料层以上的周壁设置空气孔。

优选的，所述空气孔均匀布置，孔径为1cm。

优选的，三个填料层均设有反冲洗管，连接反冲洗泵，填料顶部侧壁均设置有反冲洗出水管。

优选的，所述第一反应腔、第二反应腔、第三反应腔和第四反应腔的体积比为1:1:1:2。

优选的，所述风机、进水泵、回流泵和反冲洗泵均连接至PLC控制系统。