好氧顆粒汙泥泥層過濾反應器的製作方法
2023-05-10 12:38:41 1
專利名稱：好氧顆粒汙泥泥層過濾反應器的製作方法
技術領域：
本發明專利涉及有機廢水好氧處理設備，具備好氧顆粒汙泥、有機物去除、脫 氮以及高負荷的特點，出水通過泥層過濾而出水水質好，具體地說是好氧顆粒汙泥 泥層過濾反應器。
背景技術：
目前用於有機廢水好氧處理的生物處理的設備很多，用於汙水脫氮的工藝也很
多，例如傳統脫氮工藝、A/0法、AV0法、氧化溝生物膜法、SBR法、DAT-IAT工 藝等等。但是作為高負荷具有脫氮功能的設備不多，具備好氧顆粒汙泥的設備除SBR 法之外也不多。好氧顆粒汙泥的培養及繁殖，可以強化汙泥濃度，增加反應器單位 容積的汙泥濃度，使反應器的汙泥濃度達到10000mg/L以上，加強泥水分離能力(顆 粒汙泥可以提高汙泥沉降速度)，而汙泥過濾層過濾可以極大的提高出水水質更是 很少有人提到。某些SBR儘管產生顆粒汙泥，但其間歇運行以及需要潷水器的的缺 點給工程造成了高的成本，況且具有顆粒汙泥的SBR反應器實在太少； 一般的SBR 反應器，負荷低、間歇運行、體積大，特別是針對後續處理，構築物配合困難。開 發穩定運行的高負荷的具有生物脫氮和良好的SS去除率的綜合能力的設備、特別 是具有系列化生產能力的設備迫在眉梢。
發明內容
本發明的目的是提供一種好氧顆粒汙泥泥層過濾反應器，它能夠通過合理的上 部好氧曝氣區、下部缺氧曝氣區、汙泥過濾及汙泥區以及曝氣的配合，達到好氧顆 粒汙泥的生長條件、實現高負荷和高有機物去除率；同時實現低的汙泥產率。本發 明所述上部好氧曝氣區在高汙泥濃度、高負荷的條件下充分曝氣，下部缺氧曝氣區 充分實現泥水混合，在缺氧條件下實現脫氮功能，同時保證汙泥過濾及汙泥區受其 水力條件影響充分回流，提高和保證上部好氧曝氣區、下部缺氧曝氣區的汙泥濃度。 通過充分處理的汙水流經汙泥過濾及汙泥區.汙水中的SS以及生物殘鈦被汙泥層接觸過濾，並在此進一步實現生物脫氮。清水區保證了處理水的穩定出流，與此同 時保證了汙泥過濾及汙泥區的泥層穩定。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的，好氧顆粒汙泥泥層過濾反應器，它 有反應器體，反應器體內有上部好氧曝氣區和下部缺氧曝氣區，在上部好氧曝氣區 和下部缺氧瞎氣區之間的反應器體的壁上安裝有好氧缺氧曝氣區隔板，缺氧曝氣區 內設有汙泥過濾及汙泥區、汙泥回流導流區、清水區，設在好氧曝氣區兩側的曝氣 頭底部分別安裝有隔板，在缺氧曝氣區對應隔板的中間安裝第一曝氣頭，上部好氧 曝氣區和下部缺氧曝氣區通過好氧缺氧曝氣區隔板銜接，下部缺氧曝氣區和汙泥過 濾及汙泥區通過汙泥回流導流區銜接，反應器體的水面以上由曝氣總管給曝氣頭提 供氧氣。上部好氧曝氣區、下部缺氧曝氣區及汙泥過濾及汙泥區為高濃度汙泥，為 顆粒汙泥。好氧缺氧曝氣區隔板把上部好氧曝氣區、下部缺氧曙氣區分割成相互關 聯、溶解氧不同的兩部分，其曝氣造成的溶解氧濃度不同，形成好氧和缺氧兩部分。 汙泥過濾及汙泥區是不曝氣的，處理後汙水通過此汙泥層。汙泥過濾及汙泥區可以 是倒傘形或倒臺形，可以是在整個上部好氧曝氣區和下部缺氧曝氣區的周邊，也可 以是一側或兩側。整個反應器可以是圓形、方形或長方形。
本發明專利的有益效果是曝氣條件進行分區控制上部好氧曝氣區充分曝氣， 上部好氧曝氣區的曝氣頭底部是好氧缺氧曝氣區隔板，是一個有機物好氧降解過 程；下部缺氧曝氣區混合能力充足但曝氣不充分，是一個有機物缺氧降解過程；汙 泥過濾及汙泥區不曝氣，只有處理過的汙水帶來的溶解氧，在存有的大量汙泥的作 用下，形成厭氧條件。汙泥是高濃度的汙泥過濾及汙泥區確保了反應器的整體汙 泥濃度；下部缺氧曝氣區的曝氣具有回流汙泥能力和抽吸汙泥能力，而且其曝氣使 泥水和上部好氧曝氣區的泥水混合。汙泥可以產生顆粒汙泥在這種連續流動狀態 下，汙泥泥齡長，經歷好氧、缺氧和厭氧過程，類似於間歇運行的SBR的汙泥生長 歷程，可以形成顆粒汙泥，進一步強化了反應器的汙泥濃度、汙泥穩定性、有機物 容積負荷能力、出水穩定性。汙水經歷好氧、缺氧和厭氧過程，C0D去除率高、具 有脫氮能力。設備具有汙泥產量少、有機物容積負荷高、結構緊湊、製造簡單、運 行控制容易、佔地面積小等優點。
圖l為本發明的主視結構圖。
圖2為本發明的好氧缺氧曝氣區隔板簡化結構之一示意圖。
具體實施例方式
好氧顆粒汙泥泥層過濾反應器，它有反應器體9，反應器體9內有上部好氧曝 氣區1和下部缺氧曝氣區2，在上部好氣璣氣區1和下部缺氧曝氣區2之間的反應 器體9的壁上安裝有好氧缺氧曝氣區隔板3，缺氧曝氣區2內設有汙泥過濾及汙泥 區4、汙泥回流導流區5、清水區6，設在好氧曝氣區1兩側的曝氣頭7底部分別安 裝有隔板3，在缺氧曝氣區2對應隔板3的中間安裝第一曝氣頭7a,上部好氧曝氣 區1和下部缺氧曝氣區2通過好氧缺氧曝氣區隔板3銜接，下部缺氧曝氣區2和汙 泥過濾及汙泥區4通過汙泥回流導流區5銜接，反應器體9的水面以上由曝氣總管 12給曝氣頭提供氧氣。上部好氧曝氣區l、下部缺氧曝氣區2及汙泥過濾及汙泥區 4為高濃度汙泥，為顆粒汙泥。好氧缺氧曝氣區隔板3把上部好氧曝氣區1、下部 缺氧曝氣區2分割成相互關聯、溶解氧不同的兩部分，其曝氣造成的溶解氧濃度不 同，形成好氧和缺氧兩部分。汙泥過濾及汙泥區4是不曝氣的，處理後汙水通過此 汙泥層。上部好氧曝氣區l、下部缺氧曝氣區2、好氧缺氧曝氣區隔板3、汙泥過濾 及汙泥區4、汙泥回流導流區5、清水區6、曝氣頭和隔牆8是過濾反應過程的整體。
本發明專利的工藝流程水流程為進水管10連續進水到上部好氧曝氣區1，然 後通過好氧缺氧曝氣區隔板3的空隙進入下部缺氧曝氣區2，通過汙泥回流導流區 5進入汙泥過濾及汙泥區4，泥水分離後處理的清水通過清水區6由出水管11排出； 汙泥流程為汙泥過濾及汙泥區4實現泥水分離，當汙泥量過大時，泥面將超過排泥 管14的高度，根據設定打開排泥控制閥13把剩餘汙泥排出；曝氣主管12聯通鼓 風機和曝氣頭，實現水充氧，曝氣主管12高於反應器水面。所述的上部好氧曝氣 區l、下部缺氧曝氣區2、好氧缺氧曝氣區隔板3、汙泥過濾及汙泥區4、汙泥回流 導流區5、清水區6、曝氣系統和隔牆8,統一放置於反應器器壁9內，好氧缺氧曝 氣區隔板3將上部好氧曝氣區1、下部缺氧曝氣區2分成兩個相互聯繫又功能不同的兩個區域，不同的曝氣條件通過好氧缺氧曝氣區隔板3的分割，使兩個區域具有 不同的溶解氧含量，上部好氧曝氣區1溶解氧含量充足，上部好氧曙氣區l的曝氣
頭7底部是好氧缺氧曝氣區隔板3，完全滿足好氧生化處理的需求；下部缺氧曝氣
區2的曝氣條件滿足汙泥混合的要求、汙泥從汙泥過濾及汙泥區4回流的要求，但 充氧性能不足以保證好氧條件。汙泥過濾及汙泥區4在下部缺氧曝氣區2曝氣回流 動力、水流水力通過的共同作用下，保持鬆散和密集的平衡，既不固化又不過於疏 松，保證汙水被充分過濾。汙水在好氧顆粒汙泥泥層過濾反應器經歷好氧、缺氧和 厭氧過程。本發明所述的隔板是依據反應器的實際大小設計的。
本發明所述的上部好氧曝氣區1和下部缺氧曝氣區2的曝氣系統使此兩部分的 曝氣量分別達到好氧和缺氧的微生物生長條件，並使兩部分的泥水達到適度混合； 下部缺氧曝氣區2泥水進入汙泥過濾及汙泥區4,處理水通過汙泥過濾及汙泥區4 進入清水區6，得到去除有機物和脫氮的優質的出水；汙泥過濾及汙泥區4的汙泥 可以被回流和吸入下部缺氧曙氣區2;汙泥過濾及汙泥區4是不曝氣的。汙泥過濾 及汙泥區4可以是倒傘形或倒臺形，可以是在整個上部好氧曝氣區1和下部缺氧曝 氣區2的周邊，也可以是一側或兩側。整個反應器可以是圓形、方形或長方形。
本發明是通過合理的上部好氧曝氣區、下部缺氧曝氣區、汙泥過濾及汙泥區4 以及曝氣的配合，達到好氧顆粒汙泥的生長條件、實現高負荷和高有機物去除率； 同時實現低的汙泥產率。本發明所述上部好氧曝氣區1在高汙泥濃度、高負荷的條 件下充分曙氣，下部缺氧曙氣區2充分實現泥水混合，在缺氧條件下實現脫氮功能， 同時保證汙泥過濾及汙泥區4受其水力條件影響充分回流，提高和保證上部好氧曝 氣區1、下部缺氧曝氣區2的汙泥濃度。通過充分處理的汙水流經汙泥過濾及汙泥 區4，汙水中的SS以及生物殘體被汙泥層接觸過濾，並在此迸一步實現生物脫氮。 清水區6保證了處理水的穩定出流，與此同時保證了汙泥過濾及汙泥區4的泥層穩 定。本發明曝氣條件進行分區控制上部好氧曝氣區1充分曝氣，上部好氧曝氣區 1的曝氣頭7底部是好氧缺氧曝氣區隔板3，是一個有機物好氧降解過程；下部缺 氧曝氣區2混合骼力冗A但曝氣不充分，是一個有機物缺氧降解過程；汙泥過濾及 汙泥區4不曝氣，只有處理過的汙水帶來的溶解氧，在存有的大量汙泥的作用下，形成厭氧條件。汙泥是高濃度的汙泥過濾及汙泥區4確保了反應器的整體汙泥濃 度；下部缺氧曝氣區2的曝氣頭具有回流汙泥能力和抽吸汙泥能力，而且其曝氣使 泥水和上部好氧曝氣區l的泥水混合。汙泥可以產生顆粒汙泥在這種連續流動狀 態下，汙泥泥齡長，經歷好氧、缺氧和厭氧過程，類似於間歇運行的SBR的汙泥生 長曆程，可以形成顆粒汙泥，進一步強化了反應器的汙泥濃度、汙泥穩定性、有機 物容積負荷能力、出水穩定性。汙水經歷好氧、缺氧和厭氧過程，C0D去除率高、 具有脫氮能力。設備具有汙泥產量少、有機物容積負荷高、結構緊湊、製造簡單、 運行控制容易、佔地面積小等優點。
本發明專利製造時，根據水質條件選擇上部好氧曝氣區1和下部缺氧曝氣區2 的曝氣量，選擇時考慮反應器需氧和混合要求，可以選擇一樣的曝氣方式，也可以 在下部缺氧曝氣區2選擇中氣泡或大氣泡曝氣，以加強混合、循環及吸泥能力；曝 氣系統固定在池底和好氧缺氧曝氣區隔板3上。好氧缺氧曝氣區隔板3對上部好氧 曝氣區1和下部缺氧曝氣區2的分割比例依據汙水水質不同而有所變化，隔板可以 是多條狀、方格狀及穿孔式，固定在曝氣區池壁上。汙泥回流導流區5可以是帶導 流板或不帶導流板的，以其設計斷面流速而定。本發明符合好氧曝氣區、缺氧曝氣 區、汙泥過濾及汙泥區三個區域功能之二，曝氣、汙泥及汙水相互流態關係，並產 有顆粒汙泥的反應器即為好氧顆粒汙泥泥層過濾反應器。
本發明所述的倒傘形或倒臺形的汙泥區4與反應器體9之間最佳角度為55° 。
權利要求
1、好氧顆粒汙泥泥層過濾反應器，它有反應器體(9)，反應器體(9)內有上部好氧曝氣區(1)和下部缺氧曝氣區(2)，其特徵在於在上部好氧曝氣區(1)和下部缺氧曝氣區(2)之間的反應器體(9)的壁上安裝有好氧缺氧曝氣區隔板(3)，缺氧曝氣區(2)內設有汙泥過濾及汙泥區(4)、汙泥回流導流區(5)、清水區(6)，設在好氧曝氣區(1)兩側的曝氣頭(7)底部分別安裝有隔板(3)，在缺氧曝氣區(2)對應隔板(3)的中間安裝第一曝氣頭(7a)，上部好氧曝氣區(1)和下部缺氧曝氣區(2)通過好氧缺氧曝氣區隔板(3)銜接，下部缺氧曝氣區(2)和汙泥過濾及汙泥區(4)通過汙泥回流導流區(5)銜接，反應器體(9)的水面以上由曝氣總管(12)給曝氣頭提供氧氣。
2、 根據權利要求1所述的好氧顆粒汙泥泥層過濾反應器，其特徵在於上部 好氧曝氣區(1)、下部缺氧曝氣區(2)及汙泥過濾及汙泥區(4)為高濃度汙泥， 為顆粒汙泥。
3、 根據權利要求1所述的好氧顆粒汙泥泥層過濾反應器，其特徵在於好氧 缺氧曝氣區隔板(3)把上部好氧曝氣區(1)、下部缺氧曝氣區(2)分割成相互關 聯、溶解氧不同的兩部分，其曝氣造成的溶解氧濃度不同，形成好氧和缺氧兩部分。
4、 根據權利要求1所述的好氧顆粒汙泥泥層過濾反應器，其特徵在於汙泥 過濾及汙泥區(4)是不曝氣的，處理後汙水通過此汙泥層。
5、 根據權利要求1所述的好氧顆粒汙泥泥層過濾反應器，其特徵在於汙泥 過濾及汙泥區(4)可以是倒傘形或倒臺形，可以是在整個上部好氧曝氣區(1)和下部 缺氧曝氣區(2)的周邊，也可以是一側或兩側，整個反應器可以是圓形、方形或長方 形。
全文摘要
本發明公開了一種好氧顆粒汙泥泥層過濾反應器，它有反應器體，反應器體內有上部好氧曝氣區和下部缺氧曝氣區，在上部好氧曝氣區和下部缺氧曝氣區之間的反應器體的壁上安裝有好氧缺氧曝氣區隔板，在缺氧曝氣區對應隔板的中間安裝第一曝氣頭，上部好氧曝氣區和下部缺氧曝氣區通過好氧缺氧曝氣區隔板銜接，下部缺氧曝氣區和汙泥過濾及汙泥區通過汙泥回流導流區銜接，反應器體的水面以上由曝氣總管給曝氣頭提供氧氣。本發明能夠通過合理的上部好氧曝氣區、下部缺氧曝氣區、汙泥過濾及汙泥區以及曝氣的配合，達到好氧顆粒汙泥的生長條件、實現高負荷和高有機物去除率；同時實現低的汙泥產率。
文檔編號C02F3/12GK101439906SQ20081024966
公開日2009年5月27日 申請日期2008年12月31日 優先權日2008年12月31日
發明者徐秀麗, 管錫珺, 攀 董 申請人:青島理工大學