[发明专利]环形曝气生物滤池污水低碳处理反应器

说明书

技术领域

本发明属于污水处理、环境保护技术领域，具体涉及一种基于生物膜法的曝气生物滤池污水处理反应器。

背景技术

曝气生物滤池简称BAF，是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺，该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX（有害物质）的作用。曝气生物滤池集生物氧化和截留悬浮固体一体，节省了后续沉淀池(二沉池)，具有容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好，运行能耗低，运行费用少的特点。

传统的曝气生物滤池容易发生堵塞，在实际工程应用时，需要设置反冲洗系统，同时，反冲洗水量和水头损失都较大。此外，反冲洗系统造价昂贵，运行管理较为复杂。

侧向流曝气生物滤池按S形布置填料框，避免了滤池被堵塞的可能性，省去了传统曝气生物滤池的反冲洗系统。但是，侧向流曝气生物滤池也存在许多缺点，如容易产生死水区、脱氮效果不佳等。 

污水处理系统的低碳运行，核心是控制氧化亚氮等温室气体排放。研究结果表明，污水处理中，硝化过程中的高溶解氧(>0. 5 mg/L)、反硝化过程中尽量避免溶解氧的存在、高COD/N值(>3. 5 )、较大的SRT(>10 d)和适当的pH值(6. 8~8)可以减少氧化亚氮的产生。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术存在的不足，设计了一种环形曝气生物滤池污水低碳处理反应器。该反应器具有氧化亚氮等温室气体控制性强、反应器不易堵塞、结构简单、处理效果好、运行稳定可靠、运行费用低等优点。

本发明的技术方案如下：

环形曝气生物滤池污水低碳处理反应器，包括池体、进水管、填料框、曝气装置和出水管；其特征在于，所述池体由从内向外的三个环形廊道组成，外环廊道和中环廊道为反应区，内环廊道为沉淀区；所述外环廊道一端与进水管连接，另一端通过廊道与中环连通；所述内环廊道的进水来自于中环的溢流，出水接中心的出水管；在所述外环廊道和中环廊道内交错布置好氧区和缺氧区，在好氧区的填料框下设有曝气装置；所述出水管的标高要高于填料框中的填料层的顶部。

外环廊道和中环廊道内装有填料框，填料框与填料框之间保留间距，并与池壁保持间隙，这样，大部分污水穿过填料，小部分污水绕过填料框，通过填料框与池壁间的空隙，与穿过填料框的污水混合，进入下一个填料框，减少发生堵塞的可能性。

同时，为了保证污水与填料充分接触，且同一廊道中，相邻填料框与池壁的间隙交错布置。

为了减少曝气对缺氧区的影响，好氧区内布置的曝气装置在越靠近缺氧区的位置布置得越少，即在靠近缺氧区一侧，布置较少的曝气装置。因此，在缺氧区两侧，溶解氧浓度较低，有利于反硝化反应的顺利进行。在沉淀区，污水进行泥水分离。

本发明设计的曝气生物滤池污水低碳处理反应器，具有以下优点：

①工艺占地少，投资少，运行管理方便

该反应器利用环形池体，将好氧反应、厌氧反应、沉淀集中于一体，能够有效地减少工程投资及占地。同时，反应器进出水为连续流，具有运行管理方便的优点。

②污水流态好，除磷效果好

该反应器的池体由三个环形廊道组成，污水在廊道内流动，能保持较好的流态，便于填料对污水的处理。同时，环形廊道能较好的减少死水区。此外，本反应器采用多孔富铁填料，能较好的对污水中的磷进行化学处理。

③分区合理，脱氮效果好，产生的温室气体少

本反应器的外环和中环交错布置有好氧区与缺氧区，在缺氧区，污水穿过填料，能较好的保证硝化和反硝化时所需的碳源，有利于提高反应器的脱氮效率。在好氧区，填料框下部布置有曝气系统，能较好的减少温室气体N₂O的产生。

附图说明

图1 环形曝气生物滤池污水低碳处理反应器平面图；

图2 环形曝气生物滤池污水低碳处理反应器曝气管道布置图；

图3 环形曝气生物滤池污水低碳处理反应器A-A剖面图；

图4环形曝气生物滤池污水低碳处理反应器B-B剖面图；

图中，1 进水管，2 填料框，3 填料，4 曝气头，5 曝气装置，6 出水管，7池体，A好氧区，B缺氧区。

具体实施方式

如图1、图3所示，本环形曝气生物滤池污水低碳处理反应器包括进水管1、填料框2、曝气装置5、出水管6和池体7，必要时可以组合前处理系统。池体由三个环形廊道组成，外环廊道和廊道中环内交错布置有氧区A和缺氧区B，内环廊道为沉淀区，它们依次连通。