[发明专利]限流可变除磷反应器及其废水除磷方法

说明书

本发明公开了一种限流可变除磷反应器及其废水除磷方法。反应器本体从下到上顺次设有进水区、可变反应区和沉淀区，进水区下部设有排渣口、污泥斗，进水区设置进水管、曝气管和进药管，可变反应区设有控制法兰、承托分隔网、排泥口、回流口；沉淀区设有溢流口、出水管、回流管。本发明结合絮凝、吸附、过滤、结晶除磷，兼顾除磷蓄磷；各单元功能互补，结构紧凑，占地面积小；反应区可调，操作灵活多变；以生物污泥为介体，以废治废，再利用潜能大。

技术领域

本发明涉及处理含磷废水的反应器，尤其涉及一种限流可变除磷反应器及其废水除磷方法。

背景技术

磷是造成水体富营养化的主要限制因素，但同时是生物生长繁殖所必需的营养元素。人类生活生产过程产生的含磷废水过度排放至水体易造成水体富营养化，破坏生态平衡，同时对人类的生活活动产生不利影响，因此废水除磷可从源头上控制水体富营养化的产生。另一方面，随着经济增长、生产加剧，人们对磷的需求越来越大。据报道，全球已知磷矿资源只能维持100年左右，因此磷资源的回收利用是平衡磷素循环的重要环节。将废水中的磷去除同时进行回收的方法兼具除污蓄磷的优点而愈受关注。

环境治理过程中产生大量的剩余生物污泥，存在严峻的处理处置问题，同时这些剩余污泥亦是可观的资源，如何将难以处置的剩余污泥进行回收利用亦是环境资源领域的热点。

磷回收技术以磷酸盐和沉淀剂进行化学沉淀结晶的方式为主。其中又以鸟粪石(MAP)结晶法和羟基磷灰石(HAP)结晶法研究最为广泛，这类方法既能去除废水中的磷，又能从产物中回收磷，因而受到学术界和产业界的青睐。但化学结晶除磷法操作复杂，运行成本高，到目前为止大部分研究仍停留在实验室层面，鲜有工程应用。

本发明将化学沉淀除磷法与结晶除磷法相结合，利用剩余污泥床层的截留、吸附、助晶作用，开发兼具除磷、蓄磷、减少剩余污泥的反应器，增加反应器高径比以限制废水流向，加强截留能力，延长结晶时间，实现磷的去除与回收，而且利用剩余污泥作为晶核，可缓解剩余污泥处置压力。

发明内容

本发明目的是克服现有技术的不足，并提供一种限流可变除磷反应器及其废水除磷方法。本发明所采用的技术方案如下：

限流可变除磷反应器，反应器本体从下到上顺次分为进水区、反应区和沉淀区，进水区底部为漏斗状的污泥斗，污泥斗底部开设排渣口，排渣口上方设有曝气管、进水管和进药管，且三条管路出口均穿过反应器外壁，进入进水区内腔；反应区呈直筒状，且外壁上开设有若干个排泥口；反应区底部通过控制法兰连接进水区，且控制法兰上固定有覆盖反应区底部横截面的承托分隔网；沉淀区下部呈倒锥台形，上部呈直筒状，且其直径大于反应区直径，其侧壁上设有溢流口和出水管，并通过回流管连接位于反应区中间位置的回流口，形成回路。

所述的反应区高径比为8～16，进水区、反应区和沉淀区的体积比为1:4～8:3～5。

所述的进水管与进药管呈180°相对放置，曝气管出口方向与进水管、进药管皆成90°，曝气管延伸至反应器截面中心，进药管、进水管延伸至反应器截面近中心1/3半径处。

所述的承托分隔网孔径0.5～2mm，承托分隔网可拆卸式固定于控制法兰上，通过拆卸以调节反应区大小及絮凝混合方式。

所述的排泥口数量为3个，等间距分布于反应区侧面供周期性分段排泥。