專利名稱：一種高效硝化反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高效硝化反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活水平的提高，含氮有機(jī)物的排放量急劇增加。二級生物處理的陸續(xù)上馬，雖然對有機(jī)物污染起到了很好的遏制作用，但是出水的含氮量較高，依然是一個(gè)嚴(yán)重的環(huán)境污染源。氮素污染的危害極大，氨進(jìn)入水體，不但能誘發(fā)“富營養(yǎng)化”，造成水生生態(tài)系統(tǒng)的紊亂，而且還能消耗溶解氧，造成水體缺氧，影響魚鍶的氧傳遞，使魚類致死；與氯氣作用生成氯胺，影響氯化消毒處理。因此經(jīng)濟(jì)有效地控制氮素污染已勢在必行。
廢水脫氮的方法較多，有物理法、化學(xué)法和生物法等。由于種種原因，物理、化學(xué)法的應(yīng)用受到很大限制，目前國內(nèi)外主要采用生物脫氮技術(shù)。生物硝化反應(yīng)可將氨轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，消除氨對環(huán)境的影響。更重要的是，它可與反硝化反應(yīng)聯(lián)合，最終使氨轉(zhuǎn)化為氮?dú)狻Ｔ谏锩摰?，氨氧化通常是整個(gè)過程的限速步聚。因此，研究和開發(fā)高效硝化反應(yīng)器具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
現(xiàn)有的硝化反應(yīng)器主要由活性污泥池演變而來，最常見的是曝氣池。為了保證裝置中有一定數(shù)量的微生物(活性污泥)進(jìn)行硝化作用，一般在曝氣池后建造二次沉淀池，用以分離活性污泥，一方面滿足曝氣池所需的活性污泥，另一方面滿足出水水質(zhì)要求。以二沉池分離活性污泥，并通過回流泵送回曝氣池，不僅增加設(shè)備，消耗動力，而且會破壞活性污泥結(jié)構(gòu)，不利于形成沉淀性能優(yōu)良的顆粒污泥和泥水分離。此外，空氣由曝氣頭導(dǎo)入曝氣池底部后，氣泡上逸，末耗盡的氧氣難以再次被生物利用，致使氧利用率較低。
針對活性污泥池的上述缺陷，本設(shè)計(jì)試圖通過污泥顆?；瘉砀纳苹钚晕勰喑两敌阅?，通過在裝置上部合建沉淀池來回收顆粒污泥、提高污泥濃度，通過混合液的內(nèi)循環(huán)來提高氧的利用率。試驗(yàn)證明，據(jù)此開發(fā)的新型硝化反應(yīng)器具有很好的生物硝化性能。在pH7.5～8.5，反應(yīng)溫度25～30℃的條件下，能承受高進(jìn)水氨濃度，具有高容積轉(zhuǎn)化效率，運(yùn)行性能穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種高效硝化反應(yīng)器。
它具有反應(yīng)器本體，在反應(yīng)器本體下端設(shè)有進(jìn)氣管、進(jìn)水管，反應(yīng)器本體上端設(shè)有污泥沉淀區(qū)、溢流堰，在污泥沉淀區(qū)下端設(shè)有沉淀區(qū)污泥回流縫，反應(yīng)器本體內(nèi)由分隔套筒分隔成升流段反應(yīng)室、降流段反應(yīng)室，在分隔套筒下方設(shè)有污泥回流縫。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)1)進(jìn)行硝化反應(yīng)的微生物以顆粒污泥的形態(tài)存在，硝化反應(yīng)潛力大，泥水分離效果好；2)沉淀室建設(shè)于降流段反應(yīng)室的上部外環(huán)，結(jié)構(gòu)緊湊，省去了二次沉淀池和污泥回流設(shè)施，減少了構(gòu)筑物的體積，避免了回流泵對顆粒污泥的破壞；3)混合液以一定速度不斷在裝置內(nèi)循環(huán)，在循環(huán)過程中污水與顆粒污泥充分接觸，并利用靜水壓提高降流段反應(yīng)室的溶氧推動力，強(qiáng)化了傳質(zhì)過程；4)反應(yīng)器內(nèi)無死區(qū)，污泥的流化性能好，運(yùn)行性能穩(wěn)定；5)該反應(yīng)器具有很好的生物硝化性能，能承受高進(jìn)水氨濃度，具有高容積轉(zhuǎn)化效率。


圖1是高效硝化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)正視圖；圖2是高效硝化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)俯視圖。
具體實(shí)施方式
高效硝化反應(yīng)器具有反應(yīng)器本體，在反應(yīng)器本體下端設(shè)有進(jìn)氣管1、進(jìn)水管2，反應(yīng)器本體上端設(shè)有污泥沉淀區(qū)6、溢流堰7，在污泥沉淀區(qū)6下端設(shè)有沉淀區(qū)污泥回流縫8，反應(yīng)器本體內(nèi)由分隔套筒分隔成升流段反應(yīng)室3、降流段反應(yīng)室4，在分隔套筒下方設(shè)有回流縫5。
所說分隔套筒上沿位于水面以下350～450mm，分隔套筒下沿離反應(yīng)器底部為450～550mm。升流段反應(yīng)室的橫截面積S1與降流段反應(yīng)室的橫截面積S2之比為5～7∶5～3，分隔套筒下方的回流縫下部斜面的水平傾角α為48°～52°，反應(yīng)器高徑比H/D為1.5～2.5。污泥沉淀區(qū)的高度占反應(yīng)器本體高度的1/5～1/6，污泥沉淀區(qū)的體積占總體積的1/6～1/7，沉淀區(qū)污泥回流縫下部斜面的水平傾角β為50°～55°。進(jìn)氣管曝氣頭埋設(shè)于反應(yīng)器本體底部，與反應(yīng)器本體底面水平，進(jìn)水管布水器設(shè)置于曝氣頭上方，布水器平面與曝氣頭平面的間距為150～200mm。
內(nèi)循環(huán)顆粒污泥床硝化反應(yīng)器由鋼材或鋼筋混凝土構(gòu)建，升流段反應(yīng)室、降流段反應(yīng)室和污泥沉淀室合建于同一圓型池中。接種污泥投加至中部的升流段反應(yīng)室。空氣和污水分別通過布水管和曝氣頭導(dǎo)入升流段反應(yīng)室底部。曝氣頭設(shè)在布水管下方有利于使空氣、廢水、污泥充分混合。曝氣起著供氧和提升液流的雙重作用。升流段反應(yīng)室與降流段反應(yīng)室由墻體分隔，混合液上升至項(xiàng)部后，通過隔墻上端進(jìn)入降流段反應(yīng)室。降流段反應(yīng)室中混合液下沉的動力主要來自填補(bǔ)升流段反應(yīng)室空缺的液流。經(jīng)回流縫，降流段反應(yīng)室內(nèi)的混合液返回升流段反應(yīng)室，由此推動混合液在反應(yīng)器內(nèi)部循環(huán)。在降流段反應(yīng)室內(nèi)的混合液下沉至反應(yīng)器底部的過程中，因靜水壓力的逐漸增大，隨混合液帶入的溶解氧得到有效利用。污泥沉淀室環(huán)繞降流段反應(yīng)室。由于沒有氣體的干擾，沉淀室中液流的上升速度較慢，被帶至沉淀室的污泥得到分離，并依靠污泥的重力和降流區(qū)的拉力返回反應(yīng)室。出水由沉淀區(qū)溢流堰排出。
權(quán)利要求1.一種高效硝化反應(yīng)器，其特征在于它具有反應(yīng)器本體，在反應(yīng)器本體下端設(shè)有進(jìn)氣管(1)、進(jìn)水管(2)，反應(yīng)器本體上端設(shè)有污泥沉淀區(qū)(6)、溢流堰(7)，在污泥沉淀區(qū)(6)下端設(shè)有沉淀區(qū)污泥回流縫(8)，反應(yīng)器本體內(nèi)由分隔套筒分隔成升流段反應(yīng)室(3)、降流段反應(yīng)室(4)，在分隔套筒下方設(shè)有回流縫(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效硝化反應(yīng)器，其特征在于所說分隔套筒上沿位于水面以下350～450mm，分隔套筒下沿離反應(yīng)器底部為450～550mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效硝化反應(yīng)器，其特征在于所說升流段反應(yīng)室的橫截面積S1與降流段反應(yīng)室的橫截面積S2之比為5～7∶5～3，回流縫(5)下部斜面的水平傾角α為48°～52°，反應(yīng)器高徑比H/D為1.5～2.5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效硝化反應(yīng)器，其特征在于所說的污泥沉淀區(qū)(6)的高度占反應(yīng)器本體高度的1/5～1/6，污泥沉淀區(qū)的體積占總體積的1/6～1/7，沉淀區(qū)污泥回流縫(8)的底板與水平面之間的夾角β為50°～55°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效硝化反應(yīng)器，其特征在于所說進(jìn)氣管(1)曝氣頭埋設(shè)于反應(yīng)器本體底部，與反應(yīng)器本體底面水平，進(jìn)水管(2)布水器設(shè)置于曝氣頭上方，布水器平面與曝氣頭平面的間距為150～200mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高效硝化反應(yīng)器。它具有反應(yīng)器本體，在反應(yīng)器本體下端設(shè)有進(jìn)氣管、進(jìn)水管，反應(yīng)器本體上端設(shè)有污泥沉淀區(qū)、溢流堰，在污泥沉淀區(qū)下端設(shè)有沉淀區(qū)污泥回流縫，反應(yīng)器本體內(nèi)由分隔套筒分隔成升流段反應(yīng)室、降流段反應(yīng)室，在分隔套筒下方設(shè)有回流縫。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)1)進(jìn)行硝化反應(yīng)的微生物以顆粒污泥的形態(tài)存在，硝化反應(yīng)潛力大，泥水分離效果好；2)沉淀室建設(shè)于降流段反應(yīng)室的上部外環(huán)，結(jié)構(gòu)緊湊，省去了二次沉淀池和污泥回流設(shè)施，避免了回流泵對顆粒污泥的破壞；3)混合液以一定速度不斷在裝置內(nèi)循環(huán)，在循環(huán)過程中污水與顆粒污泥充分接觸，并利用靜水壓提高降流段反應(yīng)室的溶氧推動力，強(qiáng)化了傳質(zhì)過程；4)反應(yīng)器內(nèi)無死區(qū)，污泥的流化性能好，運(yùn)行性能穩(wěn)定。
文檔編號C02F3/12GK2723437SQ20042002226
公開日2005年9月7日 申請日期2004年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月21日
發(fā)明者鄭平, 陳旭良 申請人:浙江大學(xué)