[发明专利]一种流向切换式厌氧氨氧化折流板反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种流向切换式厌氧氨氧化折流板反应器。

背景技术

随着工业的日渐发达，水污染问题日益严重如氮素污染问题，这些将直接威胁人类的健康和社会的可持续发展，氮素排入水体导致的水体富营养化造成水质恶化，水生生物大量死亡。污水的整治已经成为这个时代的热点，生物脱氮是一种新型有效的污水处理技术，厌氧氨氧化技术是最优秀的代表之一，该技术具有高效、廉价、资源消耗率低等优点。厌氧氨氧化生物脱氮反应器种类繁多，但存在一些弊端，如反应器内死区比例大、抗冲击能力弱、厌氧氨氧化污泥易流失。

厌氧折流反应器是在UASB基础上开发出的一种新型高效厌氧反应器，其结构简单、运行管理方便、无需填料、对生物量具有优良的截留能力、启动较快、水力条件好、运行性能稳定可靠。尽管如此，这种反应器也存在着一定的缺陷，如首格室基质浓度过大对微生物产生抑制、末格室基质匮乏使微生物处于饥饿状态等。这些问题将直接影响反应器内微生物的活性，成为高效厌氧氨氧化工艺的运行瓶颈。

发明内容

为了解决传统的厌氧折流反应器由于首格室基质浓度过大对微生物产生抑制、末格室基质匮乏使微生物处于饥饿状态导致的低微生物活性的问题，本发明提出了一种运行稳定、不影响微生物活性的流向切换式厌氧氨氧化折流板反应器。

本发明所述的一种流向切换式厌氧氨氧化折流板反应器，包括反应器本体，其特征在于：所述的反应器本体内腔分为反应区、布水区和沉淀区，所述的反应区由第一竖隔板分隔成多个格室，所述的第一竖隔板与所述的反应器本体的上端留有间隙，每个所述的格室通过自上而下固定的组合式挡板分隔成升流区和降流区，所述的组合式挡板的底部与所述的反应器本体的底部留有间隙，并且所述的组合式挡板上部为垂直部分、下部为向升流室折弯一角度的倒角部分；所述的升流区和降流区对应设置取样口；首末格室上部的降流区通过自上而下固定的第二竖隔板隔出相应的沉淀区，所述的第二竖隔板与连接反应区和沉淀区的渐扩板之间留有污泥回流缝；两个所述的布水区分别与对应的所述的沉淀区连通，并且两个所述的布水区分别设置与外界连通的进水口和出水口；所述的反应器本体顶部设置拆卸式集气罩，所述的集气罩上方设置排气管，所述的集气罩插在反应器本体上端的液封槽内。

所述的反应器本体采取对称式设计，转变进水的流向，流向转变周期为80～120个水力停留时间。

所述的反应区呈长方体状，长：高：宽为4～6：4～6：1，四格独立格室体积比为1：1：1：1。

所述的布水区分布在所述的反应器本体的两侧，所述的沉淀区设置在所述的布水区和所述的反应区之间，并且所述的布水区和所述的沉淀区之间设置溢流堰。

所述的反应区由第一竖隔板分隔成4个独立的格室。

所述的第一竖隔板与反应器本体高度之比为0.7～0.9：1，第一竖隔板到反应器本体顶部距离与反应器本体高度之比为0.1～0.3：1。

所述的组合式档板的垂直部分与倒角部分的夹角β为120°～150°，组合式档板长度与倒角长度之比为10～12：1，组合式挡板与反应器本体高度之比为0.8～0.9：1，组合式挡板到反应器本体底部距离与反应器本体高度之比为0.1～0.2：1。

所述的渐扩板与基准水平面的夹角α为45°～60°，所述的污泥回流缝间距10～20mm。

所述的布水区分别设置3个与进水管连通的进水口和3个与出水管连通的出水口。

所述的格室、所述的布水区以及所述的沉淀区上方均配置相应的集气罩形成独立的封闭空间，所述的液封槽与反应器本体高度之比为0.125～0.25：1。

所述的反应器本体采用钢材或钢筋混凝土构建。

使用时，废水由反应器本体侧壁上的进水口进入反应区，反应区各格室内泥水混合反应产生氮气，产生的氮气通过反应器本体顶端的集气罩收集，并由排气管逸出反应器本体，集气罩置于反应器本体顶端的液封槽中，液封槽中加入适量自来水进行液封，并定期添加自来水保持液面，以保证反应器本体处于厌氧状态，沉淀区内污泥由于重力作用经过污泥回流缝由沉淀区返回反应区，组合式挡板的设置能有效截留反应器内污泥；经运行80～120个水力停留时间后，切换废水流向，废水由反应器本体侧壁上的出水口进入反应区，通过4个反应格室后，在布水区实现固液分离，处理后的废水经进水口排出反应器本体。