[发明专利]升流式内循环微氧生物反应器及其强化传质的曝气方法和使用方法

说明书

升流式内循环微氧生物反应器及其强化传质的曝气方法和使用方法，涉及微氧生物反应器及其强化传质的曝气方法和使用方法。本发明解决现有微氧环境控制存在的耗能大，氧气溶解不均匀，强化传质方式上存在的能耗大和设备投入多的问题。升流式内循环微氧生物反应器由微氧反应器外壳、抛物型导流罩、细长导管、第一锥形集气罩、曝气室、进水管、第一排气管、排气阀、排泥阀、排泥管、曝气件、进气管、曝气机、溶解氧在线控制装置、溶解氧电极、导流罩支架、导管支架及进水泵组成。曝气方法和使用方法：一、曝气；二、内循环流；三、监测。

技术领域

本发明涉及微氧生物反应器及其强化传质的曝气方法和使用方法。

背景技术

微氧生物反应器内的微氧环境可使好氧、厌氧和兼性微生物共存并发挥协同作用，实现污水碳、氮、磷的同步去除，从而简化污水处理工艺流程并节约工程投资和运行成本。因此，微氧生物反应器的研制和运行受到越来越多的关注。如何控制微氧生物反应器的微氧环境是微氧反应器开发的关键，目前，微氧环境的控制方法有两种：一是对出水进行曝气再回流至反应器内并控制曝气量和回流量的方法，二是在反应器底部设置曝气头并控制曝气量的方法。然而，这两种微氧环境控制方法均存在明显不足：前者出水曝气量和回流量大，动力消耗高，且曝气系统和回流系统的耦合增加了反应器运行调控难度；后者不仅存在氧气溶解不均匀的缺陷，且具有较大动能的气泡还会破坏污泥絮体或颗粒的结构，影响系统的处理效能。强化氧气、污水污染物与微生物之间的传质是提高和维持微氧处理系统处理效能的又一个关键。目前，强化传质的方式有两种，一种是提高出水回流以强化传质，另一种是增设搅拌桨等搅拌装置以加强传质。这两种强化传质方式不仅大大增加系统运行的动力消耗，而且会影响污泥的沉降。此外，搅拌装置还会增加设备投入，提高工程投资。所以，有效而经济的微氧环境控制方法以及传质强化方法，是微氧生物处理技术推广应用的重要因素。

发明内容

本发明是要解决现有微氧环境控制存在的耗能大，氧气溶解不均匀，强化传质方式上存在的能耗大和设备投入多的问题，而提供了升流式内循环微氧生物反应器及其强化传质的曝气方法和使用方法。

升流式内循环微氧生物反应器由微氧反应器外壳、抛物型导流罩、细长导管、第一锥形集气罩、曝气室、进水管、第一排气管、排气阀、排泥阀、排泥管、曝气件、进气管、曝气机、溶解氧在线控制装置、溶解氧电极、导流罩支架、导管支架及进水泵组成；

所述的微氧反应器外壳由布水锥管、第一导气环、主反应管、第二导气环、沉泥锥管、溢流管、U形排水管、圆环板、超高管、环形法兰板、环形法兰垫、设备圆盖、变径排气管及第二锥形集气罩组成；

主反应管的下端与布水锥管管口较大的一端相连通，主反应管的上端与沉泥锥管管口较小的一端相连通，沉泥锥管管口较大的一端与溢流管的下端相连通，所述的溢流管上端设有锯齿口，溢流管外圆周设有圆环板，且圆环板位于锯齿口下方，圆环板的上表面与超高管的下端密封连接，超高管的上端高于溢流管上端，超高管的上端设有环形法兰板，所述的环形法兰板上均布有数个法兰孔，环形法兰板上设有设备圆盖，设备圆盖上均布有与环形法兰板位置及数量相同的法兰孔，所述的环形法兰板与设备圆盖之间设有环形法兰垫；

所述的主反应管的上端内部设有第二导气环，主反应管的下端内部设有第一导气环；所述的第一导气环和第二导气环为圆环，圆环截面为三角形，且第一导气环的内径小于第二导气环；

所述的圆环板上设有排水孔，且圆环板上的排水孔与U形排水管相连通；

变径排气管由第二排气管及第三排气管组成，所述的第二排气管的直径大于第三排气管，第二排气管一端与第二锥形集气罩管口较小的一端相连通，第二排气管的另一端向上依次穿出环形法兰板、环形法兰垫及设备圆盖的中心位置，且第二排气管穿出设备圆盖的端部与第三排气管的一端相连通；

所述的第二锥形集气罩管口较大的一端处于沉泥锥管内，且第二锥形集气罩与沉泥锥管之间存有缝隙；