[发明专利]一种用于深度脱氮的强化脱氮反应器及其深度脱氮方法

权利要求书

1.一种用于深度脱氮的强化脱氮反应器，其特征在于，该用于深度脱氮的强化脱氮反应器包括进水管、进气管、预搅拌反应器、n个分水管、反应器外壳、n个进水配水系统、n级折流挂料板、n个挡水板、溢流板、排气阀、出水管、污泥斗、排泥阀和纤维填料，其中，n为大于等于2的正整数；

所述的预搅拌反应器包括预搅拌反应壳体、搅拌推流器和电机，所述的进水管连接预搅拌反应器壳体，所述的进气管连接预搅拌反应器壳体，所述的搅拌推流器设置在预搅拌反应器壳体内，并通过转轴与所述电机连接；

所述的预搅拌反应器设置有n个分路，分别与n个分水管的一端连接；分水管的另一端分别连接相应的进水配水系统；

所述的反应器外壳下方设置有污泥斗、污泥斗下方设置有排泥阀、反应器上方设置有排气阀，反应器外壳和污泥斗形成反应器空腔；所述的n个进水配水系统、n级折流挂料板、n个挡水板、溢流板均设置在空腔内；其中，第一分水管和第一进水配水系统连接，第二分水管和第二进水配水系统连接，第三分水管和第三进水配水系统连接，依次类推；其中，第一进水配水系统上方设置有第二进水配水系统，在第一进水配水系统和第二进水配水系统形成的空间内设置有第一级折流挂料板，在第二进水配水系统上方设置有第三进水配水系统，在第二进水配水系统和第三进水配水系统形成的空间内设置有第二级折流挂料板，依次类推，在第n进水配水系统上方设置有溢流板，在第n进水配水系统和溢流板形成的空间内设置有第n级折流挂料板，并且，相邻级数的折流挂料板两侧通过相应的挡水板连接，所述的进水配水系统设置在相应的挡水板内，所述的溢流板设置在水流方向出水端，并和第n级折流挂料板一端连接，所述的出水管设置在溢流板一侧，并且和反应器外壳连接；

所述的折流挂料板包括多条曲折板，每条曲折板包括多个折板相连，相邻折板之间的内角均为85°~95°，每个折板的下表面均设置有纤维填料；其中，第n级折流挂料板的相邻两条曲折板的间距=第n-1级折流挂料板的相邻两条曲折板的间距+10~50cm；所述的n级折流挂料板的总高度为反应器总高度的50%~70%；

所述的n个分路分别设置有相应的电磁流量阀，电磁流量阀与自控系统电联接，自控系统通过传输电信号自动控制电磁流量阀阀门的开启程度，从而控制阀门的过流流量；

所述的进水配水系统，分别连接不同的分水管，均为小阻力配水系统；

所述的多级折流挂料板的在水流动方向的接触面设置有纤维填料，所述的纤维填料用于附着微生物，从而对污水进行除氮；

所述的污泥斗的斗角为50~65°；所述的污泥斗中设置有污泥流量计，所述的排泥阀为电动排泥阀，所述的污泥流量计和排泥阀均和自控系统电联接；

所述的用于深度脱氮的强化脱氮反应器用于深度脱氮的方法，包括以下步骤：

步骤1：设置容积负荷和流量分配率

根据进水和出水水质要求，以NH₃~N计，设计用于深度脱氮的强化脱氮反应器的硝化容积负荷为：0.6~1.6kgNH₃~N/(m³·d)；以NO₃~N计，设计用于深度脱氮的强化脱氮反应器的反硝化容积负荷为：1.6~6.0kg NO₃~N/(m³·d)；设计n个分水管的流量分配率为：第n-1分水管：第n分水管=(1~2)：(1~1.5)；

步骤2：预搅拌

待处理水从进水管进入预搅拌反应器，同时空气从进气管进入预搅拌反应器，得到气水混合物；其中，所述的进水管的流速为1.0~1.2m/s，所述的进气管的流速为1.3~1.5m/s，所述的气水混合物的停留时间为1~5min；气水比为，空气：水=(6~8)：1；

预搅拌反应器中的电机带动搅拌推流器，将气水混合物搅拌均匀，并增加流速，得到预搅拌后的水；其中，所述的搅拌推流器的转速为300~700转/min，预搅拌后的污水的平均流速为2~4m/s；

步骤3：深度脱氮

(1)将预搅拌后的水分流至n个分水管中，其中，每个分水管的流速均为0.7~1.5m/s；

(2)进入第一分水管的水进入第一进水配水系统分配均匀进入第一级折流挂料板，进入第二分水管的水进入第二进水配水系统分配均匀进入第二级折流挂料板，……，进入第n分水管的水进入第n进水配水系统分配均匀进入第n级折流挂料板；

(3)每级折流挂料板中，水与其纤维填料上设置的微生物反应，从而进行除氮，得到除氮后的水和污泥，除氮后的水经过溢流板稳流后，从出水管流出排放，污泥进入污泥斗中，通过排泥阀排出；

所述的步骤1中，当n=3时，反应器中，分水管以水流方向依次为第一分水管、第二分水管和第三分水管，每个分水管的流量分配率为：第一分水管：第二分水管：第三分水管=(1~2):(1~1.5):1；

所述的步骤3(3)中，出水管的流速为0.8~1.0m/s；所述的排泥阀的过阀流速为0.7~1.2m/s。