气液混合提升生物流化床反应器制造技术

本发明专利技术公开了气液混合提升生物流化床反应器具有反应器主体，反应器主体设有布水器、生物填料层、微孔曝气环、反应室隔板、回流挡板、生物载体、梯形回流口，在反应器主体侧壁上设有中间进水口、取样口、沉淀区进水管、沉淀区回流管，沉淀区进水管和沉淀区回流管与沉淀管相连接，反应器主体顶部设有排气口，沉淀管上端出水口与回流水箱、回流水泵、回流水阀、回流水流量计、梯形回流口相连接，排气口与集气罐、第二气泵、梯形回流口相连接，微孔曝气环与气体转子流量计、进气阀、第一气泵相连接，顶部布水器与顶部进水流量计、顶部进水水阀、进水泵、进水箱相连接。本发明专利技术可适用高效生物处理高氨氮污水，能够实现高效脱氮，同时节约能源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种气液混合提升生物流化床反应器，适用于高效生物处理高氨氮污水，能够实现高效脱氮，同时节约能源。
技术介绍
二十世纪70年代初，世界范围内能源危机的加剧以及全球环境问题的日益突出，以及学科之间的相互交叉促进了人们对生物处理技术研究的不断深入。废水的生物处理的理论与应用技术出现了突破性的进展。从微生物在反应器中生长方式的角度，废水生物反应器分为两种基本类型第一种为附着生长反应器。这类反应器的微生物在固体支撑物上以生物膜形式生长，其缺点是填料昂贵、处理负荷相对较低、易堵塞(对滤池)、动力消耗较大(对膨胀床、流化床)。第二种为悬浮生长反应器。该反应器需要搅拌(或以其它方式)以使微生物(如颗粒污泥)始终处于悬浮状态。由于不需填料、结构简单、处理效果显著，此类反应器被认为是最有发展前途的废水处理装置。综观国内外文献资料，目前常见的好氧反应装置主要分为活性污泥法、生物膜法和膜生物反应器三种。其中活性污泥法常用的主要有UNITANK活性污泥法、氧化沟活性污泥法、循环式活性污泥法(Cyclic Activated Sludge Technology，简称CAST)、吸附降解活性污泥法(Adsorption Bio-degradation，简称AB)、LINPOR工艺、PACT粉末活性炭活性污泥法(Powder activated carbonTechnology，简称PACT)、喷射环流生物反应技术(Jet Loop Reactor，简称JLR)等。生物膜法常用的有三种，主要包括复合生物膜技术，代表工艺为气提式循环反应器、序批式活性污泥生物膜法(Sequencing Batch Biofilm Reactor，简称SBBR)，曝气生物滤池最新发展主要有BIOFOR工艺(Rio-Fil-Tration OxygenatedReactor，简称BIOFOR)、BIOSTYR工艺等，流化床工艺中近年来开发的移动床生物膜反应器(Moving Bed Biofilm Reactor，简称MBBR)等。活性污泥和生物膜生物处理系统是当前污水处理领域应用最广泛的两种处理技术，但是仍存在着一些急需解决的问题，氧的传递效率是非常重要的一个，主要采用的技术主要是射流曝气、受限曝气、加压曝气、微孔曝气等强化曝气活性污泥法。其中受限曝气是一种高效、低能耗的曝气技术，传统的曝气技术是自由曝气，上升的气泡不受边界的约束，使混合液的气泡很大，效率低下，受限曝气利用管道对上升气流的约束作用，让很少的气流在水流中形成较强的扰动，大大提高曝气效率。目前常见的第三代厌氧反应器有以下三种厌氧膨胀颗粒污泥床(ExpandedGranular Sludge Bed，简称EGSB)、上流式厌氧污泥床一滤层反应器(UpfowAnaerobic Bed-Filter，简称UBF)、内循环厌氧反应器(Internal Circulation，简称IC)等充分运用了污泥颗粒化、流态化、反馈控制(回流)、大高径比设计等成熟生物与工程技术，同时由于作为微生物聚合体的颗粒污泥的各项性能随着反应器的操作条件和处理负荷等因素做出相应的调整，一定程度上克服了附着生长反应器由于使用填料而造成的易堵塞和动力消耗较大等缺点，并且悬浮生长反应器依靠很高的液体上升流速和所产大量生物气使得颗粒污泥始终处于良好的悬浮状态，其中的颗粒污泥与附着生长反应器中填料、固体支撑物或载体所起的作用相似。但是由于厌氧菌生长的条件要求高，工艺控制困难，不能够独立降解一些污染物等限制了厌氧工艺的发展。根据不同的废水性质，反应器的构造有所不同，主要可分为开放式和封闭式两种。开放式的特点是反应器的顶部不封闭，不收集沉淀区液面释放的沼气。这种反应器主要是用于处理中低浓度的有机废水，中低浓度的废水经反应区处理后，出水中的有机物浓度已较低，所以在沉淀区产生的沼气量较少，一般不需要回收。这种形式的反应器结构比较简单，易于施工安装和维修。封闭式的特点是反应器的顶部是密封的。三相分离器的构造开放式不同，不需要专门的集气室，而是在液面与池面之间形成一个大的集气室，可以同时收集反应区和沉淀区的沼气。这种形式的反应器适用于处理高浓度有机废水或含硫酸盐较高的有机废水。因为处理高浓度有机废水时，沉淀区仍有较多的沼气逸出，必须进行回收。反应器的形状有矩形、方形和圆形，圆形反应器具有结构较稳定的特点，但是建造圆形反应器的三相分离器要比矩形和方形反应器复杂得多。氮素是水体中一个很重要的污染因子，随着工业的发展以及人民生活水平的提高，城市污水、工业污水和垃圾渗滤液中的氮含量急剧上升。国家环保总局公布的环境质量状况表明，近年来我国重要水系和湖泊的污染状况虽然有所好转，但形势依然十分严峻。另外许多工业废水，如制革废水、食品加工废水，炼焦废水、合成氨废水还有畜禽养殖废水等都含有大量的氮素污染物，并未经过有效的脱氮处理就直接排放。人类活动同时引起氮素污染物进入土壤及地下水系统，地表水和地下水产生严重污染，已使得自然净化机制受到破坏。因此，废水的脱氮处理已成为环境工作者研究的热点和难点之一。氮在水体中的去除一直是国内外学者关注的主要的环境问题之一。对于氮素污染的治理，国内外常见的有生物法和物理化学法，物化法采用的工程技术有空气吹脱法、选择性离子交换法、折点氯化法、磷酸氨镁沉淀法等，但是由于物化法的成本较高，且容易造成二次污染，因此其推广受到限制。生物脱氮法具有经济、有效、易操作、无二次污染等特点，被公认为具有发展前途的方法。传统的生物脱氮工艺发展缓慢，主要是受一下几点因素制约(1)脱氮微生物的脱氮反应时间太长；(2)氨氮要分别经过硝化和反硝化两个相互独立的过程，造成运行工艺复杂；(3)脱氮效率一直不高；(4)由于废水中有机碳含量低，在反硝化过程中会造成碳源不足，影响微生物的稳定性。为解决以上问题，近十多年来，许多国家加强了对生物脱氮的研究，并在理论和技术上都取得了重大突破。以短程硝化-反硝化工艺、厌氧氨氧化工艺和生物电化学脱氮为标志的一大批新型生物脱氮技术的先后问世，不仅弥补了传统硝化-反硝化工艺的缺陷，提高了废水脱氮效率，降低了废水脱氮成本，也填补了高浓度含氮废水没有直接脱氮技术的空白。在我国氮素污染的治理过程中，借鉴和应用这些科技成果，无疑具有重要的现实意义。近年来新型的短程硝化脱氮工艺主要有SHARON工艺、ANAMMOX工艺、CANON工艺、OLAND工艺等。实现短程硝化反硝化的关键在于将NH4+氧化控制在NO2-阶段。到目前为止，在实际运行工艺中将硝化反应有效控制在亚硝化阶段的报道并不多见。这主要是因为影响NO2-积累的控制因素(如温度、pH、游离氨FA、污泥停留时间SRT以及溶解氧DO、基质浓度、有害物质等)比较复杂，所以要将NH4+的氧化成功地控制在亚硝酸盐阶段并非易事，在实际工程的应用中存在很多问题。长期以来N2O、NO和NO2都被认为是生物脱氮的副产物并对微生物有毒性或抑制作用，对其在废水生物脱氮中的积极作用未给予应有的重视。最近研究表明，这些中间产物，尤其是NO和NO2，对生物氮转化非常重要甚至必不可少，NO和NO2对硝化菌氨氧化活性的恢复和氨氧化速率具有强化作用，NO2可作为电子受体氧化氨等。N2O和N本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气液混合提升生物流化床反应器，其特征在于具有反应器主体（１），反应器主体（１）从上到下依次设有顶部布水器（６）、好氧反应区（３２）、缺氧反应区（３３）、污泥沉淀区（１２）、梯形回流口（１３），其中好氧反应区（３２）包括生物填料层（５）、微孔曝气环（４），缺氧反应区（３３）包括反应室隔板（２）、回流挡板（３）、生物载体（１１），反应室隔板（２）为两块平行的纵向隔板，隔板两侧与反应器主体壁相连接，隔板下端与回流挡板（３）相连接，在反应器主体（１）侧壁上设有中间进水口（２７）、取样口（２５）、沉淀区进水管（９）、沉淀区回流管（１０），沉淀区进水管（９）和沉淀区回流管（１０）与沉淀管（８）相连接，反应器主体（１）顶部设有排气口（２６），沉淀管（８）上端出水口（７）与回流水箱（１４）、回流水泵（１５）、回流水阀（１６）、回流水流量计（１７）、梯形回流口（１３）相连接，排气口（２６）与集气罐（２８）、第二气泵（２９）、梯形回流口（１３）相连接，微孔曝气环（４）与气体转子流量计（２４）、进气阀（２３）、第一气泵（２０）相连接，顶部布水器（６）与顶部进水流量计（２２）、顶部进水水阀（２１）、进水泵（１８）、进水箱（１９）相连接，中间进水口（２７）与中间进水流量计（３１）、中间进水水阀（３０）、进水泵（１８）、进水箱（１９）相连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁志伟，陈英旭，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]