升流式厭氧氨氧化顆粒污泥矩形床的制作方法
【專利摘要】升流式厭氧氨氧化顆粒污泥矩形床，包括反應(yīng)器本體，所述反應(yīng)器本體自下而上分為進(jìn)水緩沖區(qū)、升流式反應(yīng)室和三相分離區(qū)，進(jìn)水緩沖區(qū)設(shè)有與外界接通的進(jìn)水管，進(jìn)水管連有環(huán)形布水器，環(huán)形布水器下端布置出水小孔；位于環(huán)形布水器下方的進(jìn)水緩沖區(qū)設(shè)有濾網(wǎng)，位于濾網(wǎng)下方的反應(yīng)器本體上設(shè)有排泥口；升流式反應(yīng)室通過(guò)漸擴(kuò)管與三相分離區(qū)的沉淀室相接；三相分離區(qū)分為沉淀區(qū)、三相分離室和集氣室，沉淀室分布在三相分離室底部外周邊，并通過(guò)污泥回流縫與漸擴(kuò)管的內(nèi)腔連通；三相分離室上方連接集氣室，集氣室頂部設(shè)有集氣罩，集氣罩頂端設(shè)有出氣口。本實(shí)用新型有益效果是：實(shí)現(xiàn)水、氣、泥的有效分離，減少污泥流失，避免短流，增加反應(yīng)器有效工作體積。
【專利說(shuō)明】升流式厭氧氨氧化顆粒污泥矩形床
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種升流式厭氧氨氧化顆粒污泥矩形床。
【背景技術(shù)】
[0002]厭氧氨氧化生物脫氮工藝作為一種新工藝具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。運(yùn)行厭氧氨氧化工藝的反應(yīng)器有很多，但通常存在一些缺陷，尤其是死區(qū)比例大和污泥流失能夠直接導(dǎo)致厭氧氨氧化生物反應(yīng)器整體脫氮能力的下降。
[0003]作為第二代厭氧生物反應(yīng)器的代表，專利200720149772.7提出了一種外循環(huán)式升流式厭氧污泥床反應(yīng)器，從懸浮區(qū)上部設(shè)置取水口，取混合液到進(jìn)水管進(jìn)行循環(huán)，有效提高反應(yīng)區(qū)的水力負(fù)荷和產(chǎn)氣率，又不增加三相分離區(qū)的負(fù)荷和沉淀區(qū)的容積。對(duì)于高效厭氧氨氧化反應(yīng)器，由于顆粒污泥產(chǎn)氣量大，使其平均密度降低，沉降性能變差，進(jìn)而影響反應(yīng)器性能的穩(wěn)定性。此外在遠(yuǎn)離氣水交融的地方容易形成死角。常見的圓形截面顆粒污泥床也存在抗沖擊能力弱、混合程度不高等缺點(diǎn)，而且其對(duì)場(chǎng)地選擇要求較高。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在:①與初沉池或其他矩形反應(yīng)器共用壁面，節(jié)約基建成本；②可根據(jù)廠區(qū)平面幾何形狀調(diào)整截面長(zhǎng)寬比；③在反應(yīng)器的不同區(qū)域形成自發(fā)的上升和下降污泥流，反應(yīng)器局部水力剪切力分布均勻，利于形成高沉降性能的厭氧氨氧化顆粒污泥；④與圓形截面顆粒污泥床相比，矩形床的水流速度分布差異大，強(qiáng)化了混合和傳質(zhì)，提高了抗負(fù)荷沖擊能力。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為了解決目前的反應(yīng)器存在上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種基建成本低、有效減少死區(qū)增加反應(yīng)器有效工作體積、保持系統(tǒng)穩(wěn)健性、提高脫氮性能的升流式厭氧氨氧化顆粒污泥矩形床。
[0005]本實(shí)用新型所述的升流式厭氧氨氧化顆粒污泥矩形床，包括反應(yīng)器本體，其特征在于:所述反應(yīng)器本體自下而上分為進(jìn)水緩沖區(qū)、升流式反應(yīng)室和三相分離區(qū)，所述進(jìn)水緩沖區(qū)設(shè)有與外界接通的進(jìn)水管，所述進(jìn)水管連有環(huán)形布水器，所述環(huán)形布水器下端布置出水小孔；位于所述環(huán)形布水器下方的進(jìn)水緩沖區(qū)設(shè)有濾網(wǎng)，并且位于濾網(wǎng)下方的反應(yīng)器本體上設(shè)有排泥口 ；所述升流式反應(yīng)室通過(guò)漸擴(kuò)管與所述三相分離區(qū)的沉淀室相接；所述三相分離區(qū)分為沉淀區(qū)、三相分離室和集氣室，所述沉淀室分布在三相分離室底部外周邊，并通過(guò)污泥回流縫與漸擴(kuò)管的內(nèi)腔連通；所述三相分離室上方連接集氣室，所述集氣室頂部設(shè)有將其與所述沉淀室相隔的集氣罩，所述集氣罩頂端設(shè)有出氣口。
[0006]所述升流式反應(yīng)室器壁設(shè)有便于檢測(cè)反應(yīng)器本體內(nèi)污泥成分的取泥采樣口。
[0007]所述沉淀室的外側(cè)設(shè)有用于排水的溢流板，并在所述溢流板上方的反應(yīng)器本體上設(shè)置出水口。
[0008]所述集氣罩通過(guò)支架與所述反應(yīng)器本體相接。
[0009]所述升流式反應(yīng)室呈長(zhǎng)方體形狀，橫截面為矩形，長(zhǎng)寬比為I?4:1，升流式反應(yīng)室總高與底邊之比為4?8:1，升流式反應(yīng)室橫截面積與所述沉淀室的最大橫截面積之比為 1: 1.4 ?4。
[0010]所述環(huán)形布水器橫截面積與所述反應(yīng)室橫截面積之比為0.6?0.8:1，所述環(huán)形布水器的出水小孔的孔徑與反應(yīng)器本體的內(nèi)顆粒污泥平均粒徑之比為0.4?0.7:1。
[0011]所述反應(yīng)器本體底部設(shè)有與反應(yīng)室等橫截面積的濾網(wǎng)，所述濾網(wǎng)與反應(yīng)器本體底部相接，網(wǎng)孔的直徑與反應(yīng)器本體內(nèi)的顆粒污泥平均粒徑之比為0.8?1.2:1。
[0012]所述三相分離室與所述反應(yīng)器本體的總體積之比為0.35?0.45:1，所述漸擴(kuò)管與反應(yīng)器本體器壁的夾角β為120°?150°，所述污泥回流縫間距與對(duì)應(yīng)位置反應(yīng)器本體的邊長(zhǎng)之比為1:4.5?9。
[0013]所述反應(yīng)器本體的底部呈四面錐體，四面錐體側(cè)面與水平面夾角Y為15°?30。。
[0014]使用時(shí)，本實(shí)用新型可用鋼材或鋼筋混凝土構(gòu)建，廢水由反應(yīng)器本體底部一側(cè)的進(jìn)水管由經(jīng)環(huán)形布水器進(jìn)入升流式反應(yīng)室，反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的氮?dú)馔窘?jīng)三相分離室、集氣室由集氣罩頂端的出氣口經(jīng)水封逸出反應(yīng)器本體以保證反應(yīng)器本體處于厭氧狀態(tài)。產(chǎn)生的氮?dú)鈿饬骷八鲾y帶反應(yīng)器本體上部的泥水氣混合物在三相分離室內(nèi)實(shí)現(xiàn)分離；沉淀后的泥水靠重力作用經(jīng)污泥回流縫回流至三相分離室實(shí)現(xiàn)污泥截留，確保反應(yīng)器較高的污泥濃度；三相分離室內(nèi)的出水經(jīng)沉淀室外側(cè)的溢流板排出。
[0015]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
[0016](I)通過(guò)設(shè)計(jì)矩形床結(jié)構(gòu)，反應(yīng)器內(nèi)局部形成上升和下降污泥流，猶如多個(gè)內(nèi)循環(huán)流，帶動(dòng)整個(gè)反應(yīng)體系中泥流攪動(dòng)，使污染物與污泥充分接觸，達(dá)到很好的脫氮效果；
[0017](2)通過(guò)設(shè)計(jì)多個(gè)取泥采樣口，當(dāng)產(chǎn)氣量太大，集氣罩上的出氣口不足以滿足時(shí)，可臨時(shí)將采樣口用以排氣，以便防患于未然，同時(shí)通過(guò)在不同位置處取泥，可準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)并衡量反應(yīng)體系中污泥成分的變化；
[0018](3)通過(guò)設(shè)計(jì)與進(jìn)水管相連的環(huán)形布水器，可促使布水均勻，同時(shí)水流向下噴射有利于污泥篩分，并且也有利于底部的氣固分離；
[0019](4)通過(guò)設(shè)計(jì)矩形床底部的濾網(wǎng)，可有效調(diào)控矩形床最底部的污泥量，最大限度確保反應(yīng)器內(nèi)顆粒污泥處于“活化”狀態(tài)，既能增強(qiáng)反應(yīng)器抗沖擊能力，又能提高反應(yīng)器性倉(cāng)泛;
[0020](5)通過(guò)設(shè)計(jì)矩形床最底部的排泥口，可按需調(diào)控反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度，以便研究污泥濃度與反應(yīng)器有效體積的最佳比例，從而更有效的管理、運(yùn)行反應(yīng)器。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖(其中，β為漸擴(kuò)管與反應(yīng)器本體器壁的夾角；Y為反應(yīng)器本體底部四面錐體側(cè)面與水平面夾角)。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型
[0023]參照附圖:
[0024]實(shí)施例1本實(shí)用新型所述的升流式厭氧氨氧化顆粒污泥矩形床，包括反應(yīng)器本體1，所述反應(yīng)器本體I自下而上分為進(jìn)水緩沖區(qū)11、升流式反應(yīng)室12和三相分離區(qū)13，所述進(jìn)水緩沖區(qū)11設(shè)有與外界相連的進(jìn)水管111，所述進(jìn)水管111連有環(huán)形布水器112，所述環(huán)形布水器112下端布置出水小孔；位于所述環(huán)形布水器112下方的進(jìn)水緩沖區(qū)11設(shè)有濾網(wǎng)113，并且位于濾網(wǎng)113下方的反應(yīng)器本體I上設(shè)有排泥口 14;所述升流式反應(yīng)室12通過(guò)漸擴(kuò)管121與所述三相分離區(qū)13的沉淀室131相接；所述三相分離區(qū)13分為沉淀區(qū)131、三相分離室132和集氣室133，所述沉淀室131分布在三相分離室132底部外周邊，并通過(guò)污泥回流縫15與漸擴(kuò)管的內(nèi)腔連通；所述三相分離室132上方連接集氣室133，所述集氣室133頂部設(shè)有將其與所述沉淀室相隔的集氣罩，所述集氣罩頂端設(shè)有出氣口 1331。
[0025]所述升流式反應(yīng)室12器壁設(shè)有至少一個(gè)便于檢測(cè)反應(yīng)器本體內(nèi)污泥成分的取泥采樣口 122。
[0026]所述沉淀室131的外側(cè)設(shè)有用于排水的溢流板1311，并在所述溢流板1311上方的反應(yīng)器本體I上設(shè)置出水管16。
[0027]所述集氣罩通過(guò)支架與所述反應(yīng)器本體I相接。
[0028]所述升流式反應(yīng)室12呈長(zhǎng)方體形狀，橫截面為矩形，長(zhǎng)寬比為I?4:1，升流式反應(yīng)室12總高與底邊之比為4?8:1，升流式反應(yīng)室12橫截面積與所述沉淀室的最大橫截面積之比為1:1.4?4。
[0029]所述環(huán)形布水器112橫截面積與所述反應(yīng)室12橫截面積之比為0.6?0.8:1，所述環(huán)形布水器112的出水小孔的孔徑與反應(yīng)器本體I內(nèi)顆粒污泥平均粒徑之比為0.4?
0.7:1。
[0030]所述反應(yīng)器本體I底部設(shè)有與反應(yīng)室12等橫截面積的濾網(wǎng)，所述濾網(wǎng)113與反應(yīng)器本體I底部相接，網(wǎng)孔的直徑與反應(yīng)器本體I內(nèi)的顆粒污泥平均粒徑之比為0.8?
1.2:1。
[0031]所述三相分離室132與所述反應(yīng)器本體I的總體積之比為0.35?0.45:1，所述漸擴(kuò)管121與反應(yīng)器本體I器壁的夾角β為120°?150°，所述污泥回流縫15間距與對(duì)應(yīng)位置反應(yīng)器本體I的邊長(zhǎng)之比為1:4.5?9。
[0032]所述反應(yīng)器本體I的底部呈四面錐體，四面錐體側(cè)面與水平面夾角Y為15°?30。。
[0033]使用時(shí)，本實(shí)用新型可用鋼材或鋼筋混凝土構(gòu)建，廢水由反應(yīng)器本體I底部一側(cè)的進(jìn)水管111由經(jīng)環(huán)形布水器112進(jìn)入升流式反應(yīng)室12，反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的氮?dú)馔窘?jīng)三相分離室132、集氣室133由集氣罩頂端的出氣口 1331經(jīng)水封逸出反應(yīng)器本體I以保證反應(yīng)器本體處于厭氧狀態(tài)；產(chǎn)生的氮?dú)鈿饬骷八鲾y帶反應(yīng)器本體I上部的泥水氣混合物在三相分離室132內(nèi)實(shí)現(xiàn)分離；沉淀后的泥水靠重力作用經(jīng)污泥回流縫13回流至三相分離室132實(shí)現(xiàn)污泥截留，確保反應(yīng)器較高的污泥濃度；三相分離室132內(nèi)的出水經(jīng)沉淀室131外側(cè)的溢流板1311排出。
[0034]按照上述技術(shù)方案，制造出了產(chǎn)品，通過(guò)實(shí)際應(yīng)用，較好地滿足了產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)的使用要求。試驗(yàn)證明，設(shè)計(jì)的反應(yīng)器具有很好的厭氧氨氧化脫氮效能，特別適合作為高活性厭氧氨氧化顆粒污泥的脫氮生物反應(yīng)器。
[0035]本說(shuō)明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)實(shí)用新型構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍也包括本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1.一種升流式厭氧氨氧化顆粒污泥矩形床，包括反應(yīng)器本體，其特征在于:所述反應(yīng)器本體自下而上分為進(jìn)水緩沖區(qū)、升流式反應(yīng)室和三相分離區(qū)，所述進(jìn)水緩沖區(qū)設(shè)有與外界接通的進(jìn)水管，所述進(jìn)水管連有環(huán)形布水器，所述環(huán)形布水器下端布置出水小孔；位于所述環(huán)形布水器下方的進(jìn)水緩沖區(qū)設(shè)有濾網(wǎng)，并且位于濾網(wǎng)下方的反應(yīng)器本體上設(shè)有排泥口 ；所述升流式反應(yīng)室通過(guò)漸擴(kuò)管與所述三相分離區(qū)的沉淀室相接；所述三相分離區(qū)分為沉淀區(qū)、三相分離室和集氣室，所述的沉淀室分布在三相分離室底部外周邊，并通過(guò)污泥回流縫與漸擴(kuò)管的內(nèi)腔連通；所述三相分離室上方連接集氣室，所述集氣室頂部設(shè)有將其與所述沉淀室相隔的集氣罩，所述集氣罩頂端設(shè)有出氣口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種升流式厭氧氨氧化顆粒污泥矩形床，其特征在于:所述升流式反應(yīng)室器壁設(shè)有便于檢測(cè)反應(yīng)器本體內(nèi)污泥成分的取泥采樣口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種升流式厭氧氨氧化顆粒污泥矩形床，其特征在于:所述沉淀室的外側(cè)設(shè)有用于排水的溢流板，并在所述的溢流板上方的反應(yīng)器本體上設(shè)置出水管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種升流式厭氧氨氧化顆粒污泥矩形床，其特征在于:所述集氣罩通過(guò)支架與所述反應(yīng)器本體相接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種升流式厭氧氨氧化顆粒污泥矩形床，其特征在于:所述升流式反應(yīng)室呈長(zhǎng)方體形狀，橫截面為矩形，長(zhǎng)寬比為I?4:1，升流式反應(yīng)室總高與底邊之比為4?8:1，升流式反應(yīng)室橫截面積與所述沉淀室的最大橫截面積之比為1: 1.4?4。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種升流式厭氧氨氧化顆粒污泥矩形床，其特征在于:所述環(huán)形布水器橫截面積與所述反應(yīng)室橫截面積之比為0.6?0.8:1，所述環(huán)形布水器的出水小孔的孔徑與反應(yīng)器本體內(nèi)顆粒污泥平均粒徑之比為0.4?0.7:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種升流式厭氧氨氧化顆粒污泥矩形床，其特征在于:所述反應(yīng)器本體底部設(shè)有與反應(yīng)室等橫截面積的濾網(wǎng)，所述濾網(wǎng)與反應(yīng)器本體底部相接，網(wǎng)孔的直徑與反應(yīng)器本體內(nèi)的顆粒污泥平均粒徑之比為0.8?1.2:1。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種升流式厭氧氨氧化顆粒污泥矩形床，其特征在于:所述三相分離室與所述反應(yīng)器本體的總體積之比為0.35?0.45:1，所述漸擴(kuò)管與反應(yīng)器本體的器壁的夾角β為120°?150°，所述污泥回流縫間距與對(duì)應(yīng)位置反應(yīng)器本體的邊長(zhǎng)之比為1:4.5?9。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種升流式厭氧氨氧化顆粒污泥矩形床，其特征在于:所述反應(yīng)器本體的底部呈四面錐體，四面錐體側(cè)面與水平面夾角Y為15°?30°。
【文檔編號(hào)】C02F3/28GK203474527SQ201320442613
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月22日
【發(fā)明者】金仁村, 姬玉欣, 諸美紅, 葉小青, 彭亭瑜 申請(qǐng)人:杭州師范大學(xué)