[发明专利]一种碳源储备式IBR生物反应器

权利要求书

1.一种碳源储备式IBR生物反应器，包括反应器外壁(1)，所述反应器外壁(1)围成污水处理装置的主体，所述反应器外壁(1)围成的主体中设置有内隔墙(2)，将主体分隔为净水分离区(17)和生物反应区(18)，净水分离区(17)为水、泥、气三相分离区，净水分离区(17)布置在生物反应区(18)的四周或两侧或其中一侧；其特征在于：所述生物反应区(18)内通过可调挡板(16)围有碳源储备区(19)，碳源储备区(19)与生物反应区(18)通过可调挡板(16)的开启或封闭实现连通或隔离；所述碳源储备区(19)上部设置有污水进水管(11)，污水进水管出口伸入碳源储备区(19)中的导流筒(14)上部，导流筒(14)竖向设置，碳源储备区(19)底部正对导流筒(14)下方的位置设置导流墩(15)；所述生物反应区(18)中的内隔墙(2)或反应器外壁(1)上还安装有多个潜水泵(8)，潜水泵(8)通过连接管(9)与激波传质射流曝气器(10)连接，生物反应区(18)中设置有多个搅拌器(12)，生物反应区(18)的底部还设置有用以排除污泥的污泥排管(13)；所述净水分离区(17)中设置有滑泥斜板(3)、导气挡板(4)、斜管沉淀器(5)、排水管(6)和溢流堰槽(7)，所述滑泥斜板(3)与内隔墙(2)相连的位置开设有长条型下泥槽(22)，导气挡板(4)与内隔墙(2)相连的位置安装有排气管(21)，所述斜管沉淀器(5)设置在滑泥斜板(3)和导气挡板(4)的上方，反应器外壁(1)上开设有排水管(6)，排水管(6)与溢流堰槽(7)连接，所述碳源储备区(19)内污水通过可调挡板(16)溢流进入生物反应区(18)。

2.根据权利要求1所述的碳源储备式IBR生物反应器，其特征在于，所述污水进水管(11)的数量与碳源储备区(19)的数量相同，每个污水进水管(11)对应1个碳源储备区(19)。

3.根据权利要求1所述的碳源储备式IBR生物反应器的工作流程，其特征在于，包括以下步骤：

(1)生物反应区(18)内部组成与工作过程：需处理的污水从污水进水管(11)连续进入碳源储备区(19)内，使主体内的整个污水液面(20)在可调挡板(16)闭合阶段保持稳定，并溢流进入生物反应区(18)，生物反应区(18)内污水液面(20)保持稳定，且通过水压使净水分离区(17)的处理后净水液面(23)溢过溢流堰槽(7)由排水管(6)排出达到连续出水的目的；

(2)碳源储备区(19)与生物反应区(18)联合作用，包括三个工作流程阶段，三个工作流程阶段交替连续运行：

a)好氧反应阶段：可调挡板(16)完全闭合，碳源储备区(19)与生物反应区(18)完全隔开，污水通过可调挡板(16)溢流进入生物反应区(18)，生物反应区(18)内安装在内隔墙(2)或反应器外壁(1)上的潜水泵(8)将污水通过连接管(9)高速吸入至激波传质射流曝气器(10)并从上到下快速喷射，由于负压作用，含有氧气的空气通过激波传质射流曝气器(10)进气管吸入，并与激波传质射流曝气器(10)内的流体激波紊流切割与融合，达到切细污泥及生物絮体并加速氧化的目的；含有氧气的流体从激波传质射流器(10)下端高速喷出，冲开并带动池体底部的污泥和生物絮体在生物反应区(18)内翻滚，使氧气、生物体、污水均匀混合、反应，混合体又被潜水泵(8)不断吸入；连续重复以上过程，通过生物及化学反应达到COD降解、氨氮硝化、好氧吸磷的效果；

b)缺氧反应阶段：按照工艺要求通过控制系统设定各阶段反应时间及条件，当好氧反应阶段停止，缺氧反应阶段开始，在此阶段潜水泵(8)和激波传质射流曝气器(10)都停止工作，安装在生物反应区(18)内的搅拌器(12)搅动生物反应区(18)内的污水均匀翻滚，且搅拌器(12)启动时，可调挡板(16)完全打开，碳源储备区(19)的污水迅速进入生物反应区(18)，达到COD降解和氨氮反硝化的目的；

c)厌氧反应阶段：缺氧反应阶段按设定的时间停止后，进入厌氧反应阶段，此阶段除污水进水管(11)维持进水状态，潜水泵(8)、激波传质射流曝气器(10)和搅拌器(12)停止工作，且可调挡板(16)闭合，生物反应区(18)内的污水通过重力沉淀，污泥沉入池底，多余的污泥通过污泥排管(13)排出，厌氧反应阶段仍然有COD降解和除磷效果；

(3)净水分离区17内部组成与工作过程为：生物反应区(18)中经过生物反应的混合液通过内隔墙(2)上的排气管(21)和长条型下泥槽(22)流入净水分离区(17)，在自然沉淀作用下，比重轻的气泡上升，沿着导气挡板(4)上升并通过排气管(21)溶入生物反应区(18)内；混合液中的污泥因比重大，向下沉淀沿着滑泥斜板(3)下滑并通过长条型下泥槽(22)流入生物反应区(18)的底部；经过气泥分离的干净的水在水压作用下通过滑泥斜板(3)和导气挡板(4)的狭口向上流，并经过斜管沉淀器(5)进一步水、泥过滤分离，经过层层处理并达标的净水升至处理后净水液面(23)后溢入溢流堰槽(7)并通过排水管(6)排出。