專利名稱：環(huán)形曝氣生物濾池污水低碳處理反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污水處理、環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于生物膜法的曝氣生物濾池污水處理反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
曝氣生物濾池簡稱BAF，是80年代末在歐美發(fā)展起來的一種新型生物膜法污水處理工藝，該工藝具有去除SS、C0D、B0D、硝化、脫氮、除磷、去除AOX (有害物質(zhì))的作用。曝氣生物濾池集生物氧化和截留懸浮固體一體，節(jié)省了后續(xù)沉淀池(二沉池)，具有容積負(fù)荷、水力負(fù)荷大，水力停留時間短，所需基建投資少，出水水質(zhì)好，運(yùn)行能耗低，運(yùn)行費(fèi)用少的特點(diǎn)。 傳統(tǒng)的曝氣生物濾池容易發(fā)生堵塞，在實(shí)際工程應(yīng)用時，需要設(shè)置反沖洗系統(tǒng)，同時，反沖洗水量和水頭損失都較大。此外，反沖洗系統(tǒng)造價(jià)昂貴，運(yùn)行管理較為復(fù)雜。側(cè)向流曝氣生物濾池按S形布置填料框，避免了濾池被堵塞的可能性，省去了傳統(tǒng)曝氣生物濾池的反沖洗系統(tǒng)。但是，側(cè)向流曝氣生物濾池也存在許多缺點(diǎn)，如容易產(chǎn)生死水區(qū)、脫氮效果不佳等。污水處理系統(tǒng)的低碳運(yùn)行，核心是控制氧化亞氮等溫室氣體排放。研究結(jié)果表明，污水處理中，硝化過程中的高溶解氧(>0. 5 mg/L)、反硝化過程中盡量避免溶解氧的存在、高C0D/N值(>3. 5 )、較大的SRTOlO d)和適當(dāng)?shù)膒H值(6. 8 8)可以減少氧化亞氮的產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對已有技術(shù)存在的不足，設(shè)計(jì)了一種環(huán)形曝氣生物濾池污水低碳處理反應(yīng)器。該反應(yīng)器具有氧化亞氮等溫室氣體控制性強(qiáng)、反應(yīng)器不易堵塞、結(jié)構(gòu)簡單、處理效果好、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
環(huán)形曝氣生物濾池污水低碳處理反應(yīng)器，包括池體、進(jìn)水管、填料框、曝氣裝置和出水管；其特征在于，所述池體由從內(nèi)向外的三個環(huán)形廊道組成，外環(huán)廊道和中環(huán)廊道為反應(yīng)區(qū)，內(nèi)環(huán)廊道為沉淀區(qū)；所述外環(huán)廊道一端與進(jìn)水管連接，另一端通過廊道與中環(huán)連通；所述內(nèi)環(huán)廊道的進(jìn)水來自于中環(huán)的溢流，出水接中心的出水管；在所述外環(huán)廊道和中環(huán)廊道內(nèi)交錯布置好氧區(qū)和缺氧區(qū)，在好氧區(qū)的填料框下設(shè)有曝氣裝置；所述出水管的標(biāo)高要高于填料框中的填料層的頂部。外環(huán)廊道和中環(huán)廊道內(nèi)裝有填料框，填料框與填料框之間保留間距，并與池壁保持間隙，這樣，大部分污水穿過填料，小部分污水繞過填料框，通過填料框與池壁間的空隙，與穿過填料框的污水混合，進(jìn)入下一個填料框，減少發(fā)生堵塞的可能性。同時，為了保證污水與填料充分接觸，且同一廊道中，相鄰填料框與池壁的間隙交
錯布置。
為了減少曝氣對缺氧區(qū)的影響，好氧區(qū)內(nèi)布置的曝氣裝置在越靠近缺氧區(qū)的位置布置得越少，即在靠近缺氧區(qū)一側(cè)，布置較少的曝氣裝置。因此，在缺氧區(qū)兩側(cè)，溶解氧濃度較低，有利于反硝化反應(yīng)的順利進(jìn)行。在沉淀區(qū)，污水進(jìn)行泥水分離。本發(fā)明設(shè)計(jì)的曝氣生物濾池污水低碳處理反應(yīng)器，具有以下優(yōu)點(diǎn)
①工藝占地少，投資少，運(yùn)行管理方便
該反應(yīng)器利用環(huán)形池體，將好氧反應(yīng)、厭氧反應(yīng)、沉淀集中于一體，能夠有效地減少工程投資及占地。同時，反應(yīng)器進(jìn)出水為連續(xù)流，具有運(yùn)行管理方便的優(yōu)點(diǎn)。②污水流態(tài)好，除磷效果好 該反應(yīng)器的池體由三個環(huán)形廊道組成，污水在廊道內(nèi)流動，能保持較好的流態(tài)，便于填料對污水的處理。同時，環(huán)形廊道能較好的減少死水區(qū)。此外，本反應(yīng)器采用多孔富鐵填料，能較好的對污水中的磷進(jìn)行化學(xué)處理。③分區(qū)合理，脫氮效果好，產(chǎn)生的溫室氣體少
本反應(yīng)器的外環(huán)和中環(huán)交錯布置有好氧區(qū)與缺氧區(qū)，在缺氧區(qū)，污水穿過填料，能較好的保證硝化和反硝化時所需的碳源，有利于提高反應(yīng)器的脫氮效率。在好氧區(qū)，填料框下部布置有曝氣系統(tǒng)，能較好的減少溫室氣體N2O的產(chǎn)生。


圖I環(huán)形曝氣生物濾池污水低碳處理反應(yīng)器平面 圖2環(huán)形曝氣生物濾池污水低碳處理反應(yīng)器曝氣管道布置 圖3環(huán)形曝氣生物濾池污水低碳處理反應(yīng)器A-A剖面 圖4環(huán)形曝氣生物濾池污水低碳處理反應(yīng)器B-B剖面 圖中，I進(jìn)水管，2填料框，3填料，4曝氣頭，5曝氣裝置，6出水管，7池體，A好氧區(qū)，B缺氧區(qū)。
具體實(shí)施例方式如圖I、圖3所示，本環(huán)形曝氣生物濾池污水低碳處理反應(yīng)器包括進(jìn)水管I、填料框
2、曝氣裝置5、出水管6和池體7，必要時可以組合前處理系統(tǒng)。池體由三個環(huán)形廊道組成，外環(huán)廊道和廊道中環(huán)內(nèi)交錯布置有氧區(qū)A和缺氧區(qū)B，內(nèi)環(huán)廊道為沉淀區(qū)，它們依次連通。在好氧區(qū)和缺氧區(qū)內(nèi)，布置有填料框2，填料框內(nèi)充滿多孔富鐵填料。為了減少堵塞發(fā)生的可能性，各填料框之間有一定的距離，填料框與池壁間也有一定的間隙，且同一廊道中，相鄰填料框與池壁的間隙交錯布置。為了較少出水管對填料的影響，所述中心出水管6的標(biāo)高高于填料層的頂部。外環(huán)廊道一端與進(jìn)水管I連接，另一端通過廊道與中環(huán)廊道連通，內(nèi)環(huán)廊道的進(jìn)水來自于中環(huán)廊道的溢流，出水接內(nèi)環(huán)廊道中心的出水管6，這樣缺氧區(qū)的進(jìn)水來自好氧區(qū)的廊道，出水則通過溢流的形式進(jìn)入沉淀區(qū)。如圖2所示，在好氧區(qū)內(nèi)，為了減少曝氣對缺氧區(qū)的影響，在靠近缺氧區(qū)B —側(cè)，布置較少的曝氣管道5。同時，這種布置形式能較好的減少溫室氣體N2O的產(chǎn)生。如圖4所示，好氧區(qū)A的填料框底部布置有曝氣裝置5 (曝氣管道和曝氣頭4)，用于對填料上附著微生物提供氧氣。
主要技術(shù)參數(shù)
停留時間總停留時間為5、小時，其中，缺氧區(qū)廣2小時，好氧區(qū)3飛小時，沉淀區(qū)I小時；
反應(yīng)器環(huán)形區(qū)域的半徑分別SRpR2和R3 (m)；
反應(yīng)器溝道水深H (m)；
進(jìn)水管、出水管管徑均為D (m)；
填料框高H1 (m);
外環(huán)、中環(huán)好氧區(qū)填料框?qū)挿謩e為B、B1 (m)；
外環(huán)、中環(huán)缺氧區(qū)填料框?qū)挿謩e為民、B3 (m)；
填料框與池壁的間距C= (0. 2 0. 3) B3 (m);
填料框間距C= (0. 2 0. 3) B1 (m);
填料直徑為6 10毫米；
填料類型為多孔富鐵填料。
權(quán)利要求
1.環(huán)形曝氣生物濾池污水低碳處理反應(yīng)器，包括池體、進(jìn)水管、曝氣裝置和出水管；其特征在于，所述池體由從內(nèi)向外的三個環(huán)形廊道組成，外環(huán)廊道和中環(huán)廊道為反應(yīng)區(qū)，內(nèi)裝有填料框，填料框與填料框之間保留間距，并與池壁保持間隙，內(nèi)環(huán)廊道為沉淀區(qū)；所述外環(huán)廊道一端與進(jìn)水管連接，另一端通過廊道與中環(huán)連通；所述內(nèi)環(huán)廊道的進(jìn)水來自于中環(huán)的溢流，出水接中心的出水管；在所述外環(huán)廊道和中環(huán)廊道內(nèi)交錯布置好氧區(qū)和缺氧區(qū)，在好氧區(qū)內(nèi)的填料框下設(shè)有曝氣裝置；所述出水管的標(biāo)高要高于填料框中的填料層的頂部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的環(huán)形曝氣生物濾池污水低碳處理反應(yīng)器，其特征在于同一廊道中，相鄰填料框與池壁的間隙交錯布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的環(huán)形曝氣生物濾池污水低碳處理反應(yīng)器，其特征在于所述填料為多孔富鐵填料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的環(huán)形曝氣生物濾池污水低碳處理反應(yīng)器，其特征在于所述好氧區(qū)內(nèi)布置的曝氣裝置在越靠近缺氧區(qū)的位置布置得越少。
全文摘要
一種環(huán)形曝氣生物濾池污水低碳處理反應(yīng)器，其包括池體、進(jìn)水管、曝氣裝置和出水管。池體由從內(nèi)向外的三個環(huán)形廊道組成，外環(huán)廊道和中環(huán)廊道為反應(yīng)區(qū)，內(nèi)裝有填料框，填料框與填料框之間保留間距，并與池壁保持間隙，內(nèi)環(huán)廊道為沉淀區(qū)。外環(huán)廊道一端與進(jìn)水管連接，另一端通過廊道與中環(huán)連通。內(nèi)環(huán)廊道的進(jìn)水來自于中環(huán)的溢流，出水接中心的出水管；在外環(huán)和中環(huán)內(nèi)交錯布置好氧區(qū)和缺氧區(qū)，在好氧區(qū)的填料框下設(shè)有曝氣裝置。本處理器分區(qū)明確，好氧區(qū)溶解氧高，缺氧區(qū)反硝化過程避免了溶解氧的存在，并且通過微生物在填料上的富集，污泥停留時間長，具有氧化亞氮等溫室氣體控制性強(qiáng)、反應(yīng)器不易堵塞、結(jié)構(gòu)簡單、處理效果好、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C02F3/30GK102642925SQ20121013051
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者何強(qiáng), 劉洪達(dá), 康威, 方俊華, 柴宏祥, 王偉杰 申請人:重慶大學(xué)