[发明专利]厌氧氨氧化循环反应器及其脱氮方法

说明书

本发明公开了一种双循环厌氧氨氧化脱氮反应器及其脱氮方法，属于环保设备领域。反应器主体呈圆筒状，布水区位于反应器筒体下部，设进水管、布水盘、排空管；反应区位于筒体中部，内部充填厌氧氨氧化颗粒污泥；分离区位于筒体上部，设集气室、排气管；循环区位于反应区中央，设集流仓、降流管、分流仓、环流管、射流管；排水区位于反应区筒体外侧，设升流管和排水箱。本发明通过布水盘作用，可促使进水分布均匀；通过升流管逆向排水，可防止颗粒污泥流失；通过内循环(反应区‑集流仓‑分流仓‑反应区)和外循环(反应区‑分流仓‑射流管‑布水盘‑反应区)，可强化液固传质；通过自气提和进水文丘里效应驱动双循环，可节省动力能耗；装置结构简单，安装操作方便，运行高效稳定。

技术领域

本发明属于环保设备领域，具体属于一种厌氧氨氧化循环反应器。

背景技术

功能菌是生物脱氮反应器的驱动器。在生物脱氮反应器特别是污泥床脱氮反应器中，脱氮菌常以颗粒污泥形态存在。生物脱氮反应器的效能与颗粒污泥的活性、浓度和传质密切相关。颗粒污泥、反应液、氮气的三相分离是生物脱氮反应器高效运行的关键。在污泥颗粒化过程中，脱氮菌自由选择配伍并固定于颗粒污泥内，可形成高效脱氮菌群落，这是生物脱氮反应器高效运行的根本。颗粒污泥具有良好的沉降性能，可在反应器内积累高浓度的脱氮菌细胞，这是生物脱氮反应器高效运行的支柱。脱氮菌将基质转化成氮气，可带动混合液在反应器内循环，这是生物脱氮反应器高效运行的保障。由于污泥床反应器的高效性，上流式污泥(UASB)反应器、厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)反应器、内循环(IC)反应器等广泛应用于各类废水处理中。

厌氧氨氧化菌生长极慢，细胞产率很低，对环境条件敏感，致使厌氧氨氧化反应器启动时间漫长，工作性能极易失稳。现有反应器利用颗粒污泥重力沉降，在容积负荷较高的条件下，产气易造成颗粒污泥浮升；现有反应器采用上流式运行，上浮污泥易随出水流失。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的问题，并提供一种强化污泥持留、强化污泥作用的内外双循环厌氧氨氧化脱氮反应器。该双循环厌氧氨氧化脱氮反应器，力图利用文丘里效应，增设双循环装置，强化颗粒污泥沉降；利用泥水逆流效应，增设逆流出水装置，减少颗粒污泥流失。通过颗粒污泥的有效持留和循环作用，保障脱氮反应器的高效性和稳定性，支撑废水脱氮工程出水的达标排放和提标排放。

本发明具体通过如下技术方案实现：

一种双循环厌氧氨氧化脱氮反应器，该反应器主体呈圆筒状，反应器主体的底板呈圆弧形，布水盘设置于反应器底部中央，底板中心连接有与外部相连通的排空管，进水管从筒体外部穿过筒体壁与布水盘进口连通；集气室设置于筒体顶部，其上部设有与外部相连通的排气管；反应器主体内在集气室下方设置集流仓；集流仓上部呈竖直圆筒状，下部直径逐渐收缩呈漏斗形，漏斗底部出口连接降流管的一端；降流管为一条管径小于集流仓筒体内径的圆管，降流管另一端与分流仓顶部相连；分流仓的上部直径逐渐变大呈倒漏斗形，下部呈竖直圆筒状；分流仓的底部固定有第一斜板，所述第一斜板由分流仓底部边缘朝分流仓中心轴线方向倾斜向下延伸；分流仓外部嵌套设有分流仓外壳，分流仓下部与分流仓外壳在反应器高度方向部分重合，但两者之间保持间隔以形成一条流道；所述的分流仓外壳底部固定有第二斜板，所述第二斜板由分流仓外壳底部边缘朝分流仓外壳中心轴线方向倾斜向下延伸，且第一斜板和第二斜板的倾斜方向相反，第一斜板的底部与第二斜板上表面之间留有间隔；第二斜板与分流仓外壳底部之间留有泥水流出通道，泥水流出通道位于布水盘上方；所述进水管上设有射流管，环流管一端与分流仓外壳底部侧壁相连，另一端连接所述射流管的吸入口；升流管一端穿过反应器主体侧壁后连通分流仓的内腔，另一端沿反应器主体外壁垂直设置并与排水箱相连，排水箱底部设有排水管；所述升流管在反应器主体内的部分呈倾斜向上布置。

基于上述方案，本发明还可以进一步提供如下优选参数和设置方式中的一种或多种，且各优选方式中的技术特征在没有冲突的情况下均可进行组合。

优选的，所述反应器主体的高为9440～11360mm，高径比为4～8。