申请日2019.01.11
公开(公告)日2019.03.15
IPC分类号C02F9/04; C02F101/16; C02F101/10
摘要
本公开提出了一种废水处理反应器及处理方法，包括由若干节内径不等的管体构成的腔体，所述若干节内径不等的管体自下至上直径逐步变大，所述腔体内设置有若干与水平方向呈设定角度的反射折板;其中，最下端的管体连接有进水管，所述进水管一端为进水口，另一端连接循环水管，进水及循环水共同进入最下端的管体;所述最下端的管体的侧壁上还分别连接有若干加药管，最上端的管体内设置有出水堰，所述出水堰所位于的管壁位置连接有出水口，所述出水口连接有循环水管。本公开反应器内折流板的设计，极大改善了液体流态，增强了混合效果，降低了镁盐的投加，减少了运行费用，同时又便于磷酸氨镁颗粒的沉降。
权利要求书
1.一种废水处理反应器，其特征是，包括由若干节内径不等的管体构成的腔体，所述若干节内径不等的管体自下至上直径逐步变大，所述腔体内设置有若干与水平方向呈设定角度的反射折板;
其中，最下端的管体连接有进水管，所述进水管一端为进水口，另一端连接循环水管，进水及循环水共同进入最下端的管体;
所述最下端的管体的侧壁上还分别连接有若干加药管，最上端的管体内设置有出水堰，所述出水堰所位于的管壁位置连接有出水口，所述出水口连接有循环水管。
2.如权利要求1所述的一种废水处理反应器，其特征是，若干加药管分别为碱液加药管、镁盐加药管及絮凝剂加药管。
3.如权利要求1所述的一种废水处理反应器，其特征是，所述最下端的管体的侧壁上还设置有观察口及污泥排出口，观察口设视镜，视镜镜头影像连接电脑显示屏。
4.如权利要求1所述的一种废水处理反应器，其特征是，与最下端的管体相邻的管体侧壁上还设置有中端取样管，用于在调试过程中随时取样观察晶体的硬度情况和量的多少。
5.如权利要求1所述的一种废水处理反应器，其特征是，相邻反射折板之间的倾斜角度方向相反，且分别位于管体的相对的管壁上。
6.如权利要求1或5所述的一种废水处理反应器，其特征是，反射折板与水平方向呈设定角度为50度;
若干加药管、进水管及循环水管内分别设置有泵体，利用泵体将管内的液体泵入反应器腔体内。
7.如权利要求1所述的一种废水处理反应器，其特征是，反应器腔体设内循环管道。
8.如权利要求1所述的一种废水处理反应器，其特征是，若干节内径不等的管体构成的腔体为一体结构。
9.如权利要求1所述的一种废水处理反应器，其特征是，反应器的下部还设置有曝气系统，曝气从曝气系统进入反应器，曝气在形成混合动力的同时，增加水中的溶解氧。
10.采用权利要求1-9任一所述的一种废水处理反应器的处理方法，其特征是，包括：
高氨氮和磷酸盐的废水，从进水管进入反应器，通过碱液加药管，加入碱液，调节混合液的PH，根据废水中的氨氮和磷酸盐的浓度，将合适比例的镁盐加入，去除废水中的氨氮和磷;
絮凝药剂从絮凝剂加药管进入反应器，加入的絮凝药剂帮助反应器内快速形成磷酸氨镁颗粒，在5m/h-50m/h高的上升流速剪切力、曝气搅拌、反射折板的作用下，磷酸氨镁颗粒迅速变大，颗粒在反应器的下部越来越大，足够直径大小的颗粒从反应器下端的污泥口排出反应器外。
说明书
一种废水处理反应器及处理方法
技术领域
本公开涉及工艺技术领域，特别是涉及一种废水处理反应器及处理方法。
背景技术
水体污染严重，其中富营养化污染造成生态平衡破坏，饮用水质下降，对人类生活和生产造成了重大的影响。N、P元素是造成水体富营养化的主要限制因素，近年来，N、P废水越来越多，引起环境和生态破坏不断加剧，另一方面，由于大量开采，P资源趋于耗竭。磷具有的不可再生性和不可替代性，决定了N、P等资源回收利用，已经是很重要的课题。需要有效解决。
废水中N、P的去除主要通过生物法和化学法。生物法通过培养硝化细菌、反硝化细菌和聚磷菌来去除，生物法脱氮除磷有不足之处，主要是运行费用较高，生物法运行不稳定，容易受进水参数、水温、其它营养元素影响，使脱氮除磷效果不稳定，其次生物法脱氮除磷不能处理很高浓度的N、P废水，通常高于500mg/L的氨氮废水均不能直接进入好氧生物处理，必须经过传统吹脱方法进行氨氮的去除，而吹脱工艺，需要对废水进行先调整碱性，再调整中性的过程，加药和吹脱工段运行费用比较高，一般每方水在12-20元的运行费用，吹脱后进入厌氧和好氧工艺段，产生的好氧和厌氧污泥同时会造成二次环境污染。化学法的脱氮除磷，效果比较稳定，很容易通过进水浓度调整加药量，但是传统的反应池池体过大，反应过程设计简单，导致了化学法的反应池体管道易堵塞，需要加药量大，池体结晶导致出水堵塞不正常，排放的污泥均为液体，烘干后也为粉末状，正常回收利用还需要复杂的程序。
因此传统的运行方式，很容易导致加药量过大，运行费用增大，一部分原有的反应器，因为内部设计不当也很容易导致结晶效果不好，晶体不成形，堵塞反应器，排泥麻烦，后续污泥处理费用较高，处理工序比较繁琐才能回收利用。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种废水处理反应器，结构合理，提高反应器的脱氮除磷运行稳定性，减少运行费用，同时回收利用废水中的氨氮和磷。
为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案：
一种废水处理反应器，包括由若干节内径不等的管体构成的腔体，所述若干节内径不等的管体自下至上直径逐步变大，所述腔体内设置有若干与水平方向呈设定角度的反射折板;
其中，最下端的管体连接有进水管，所述进水管一端为进水口，另一端连接循环水管，进水及循环水共同进入最下端的管体;
所述最下端的管体的侧壁上还分别连接有若干加药管，最上端的管体内设置有出水堰，所述出水堰所位于的管壁位置连接有出水口，所述出水口连接有循环水管。
上述技术方案中，需要处理的高氨氮和磷的废水，由反应器的底端进入高效反应器，进水和回流废水会在反应器底端进行初步混合，混合水量一方面加速药剂和原水的混合，一方面加大了反应器中废水的上升流速，大的剪切力度会使反应器中的结晶颗粒粒径和强度均增大。
反应器的上部设出水堰板，可以保证出水平缓，使处理完的上清液排出反应器。
反应器设出水管道，连接出水槽，处理完成的上清液从出水管流出反应器。
进一步的技术方案，若干加药管分别为碱液加药管、镁盐加药管及絮凝剂加药管。
上述技术方案中，反应器设加药管，用于调节GMAP高效反应器PH，结晶形成的最佳条件。
进一步的技术方案，所述最下端的管体的侧壁上还设置有观察口及污泥排出口，观察口设视镜，视镜镜头影像连接电脑显示屏，方便运行人员随时观察反应器的运行情况。
进一步的技术方案，与最下端的管体相邻的管体侧壁上还设置有中端取样管，用于在调试过程中随时取样观察晶体的硬度情况和量的多少。
进一步的技术方案，相邻反射折板之间的倾斜角度方向相反，且分别位于管体的相对的管壁上。
进一步的技术方案，反射折板与水平方向呈设定角度为50度。
上述技术方案中，GMAP高效反应器的反应器内设角度为倾角为50度的折板挡板，折板挡板可以有效的改善GMAP高效反应器的流场，增加湍流强度，同时可以使形成的结晶颗粒顺利下降，集中到反应器的底部，定期外排，形成的磷酸氨镁颗粒为白色颗粒，粒径在2.5-4mm。
进一步的技术方案，若干加药管、进水管及循环水管内分别设置有泵体，利用泵体将管内的液体泵入反应器腔体内。
进一步的技术方案，反应器腔体设内循环管道。
循环管道可以进一步去除水中的氮磷营养物质，同时增加反应器内液体的上升流速，循环量的大小可以根据反应器颗粒的成形情况调整循环水量，根据现场的运行经验，该反应器在上升流速5m/h-12m/h的时候，形成的颗粒比较稳定，而且反应器内的流场混合效果比较好，具体的上升流速在反应器运行的前期，中期和稳定期有所不同。
进一步的技术方案，若干节内径不等的管体构成的腔体为一体结构，腔体的设置比例、节数和腔体内部的反射折板的数量和角度，曝气搅拌系统的强度，共同作用下在反应器内形成一定强度和一定粒径的磷酸氨镁颗粒。
进一步的技术方案，反应器的下部还设置有曝气系统，曝气从曝气系统进入反应器，曝气在形成混合动力的同时，增加水中的溶解氧。
一种废水处理反应器的处理方法，包括：
高氨氮和磷酸盐的废水，从进水管进入反应器，通过碱液加药管，加入碱液，调节混合液的PH，根据废水中的氨氮和磷酸盐的浓度，将合适比例的镁盐加入，去除废水中的氨氮和磷;
絮凝药剂从絮凝剂加药管进入反应器，加入的絮凝药剂帮助反应器内快速形成磷酸氨镁颗粒，在5m/h-50m/h高的上升流速剪切力、曝气搅拌、反射折板的作用下，磷酸氨镁颗粒迅速变大，颗粒在反应器的下部越来越大，足够直径大小的颗粒从反应器下端的污泥口排出反应器外。
与现有技术相比，本公开的有益效果是：
本公开为一种高效而又经济的高N、P废水的处理设备，特别通过设计设备内部结构，提高脱氮除磷的效果，改善流体的流场、流态，应用于含高氮磷废水的处理中，使反应器内的脱氮除磷反应结晶效果好，结晶强度高，加药量大幅度降低，经过精心设计的GMAP高效反应器，结构合理，提高GMAP高效反应器的脱氮除磷运行稳定性，减少运行费用，同时回收利用废水中的氨氮和磷，实现资源的回收利用。
本公开为一种用于高氨氮废水和消化污泥上清液处理的GMAP高效反应器。具有以下特点：工艺稳定，投资小，占地面积小，能耗低，脱氮除磷效果好，可直接形成高效缓释肥磷酸氨镁，粒径在2.5-4mm，经过简单处理，即可回用于农业生产。
本公开可用于处理高氨氮和磷酸盐的废水。传统处理高氨氮废水，氨氮浓度在500mg/L以上时，均需要进行吹脱处理，运行费用在每方水8-15元。而GMAP反应器可以处理任何浓度的高氨氮和磷的废水，只需加入适量的溶解性的镁盐，产生的磷酸氨镁晶体，不仅能抵消废水处理的运行费用，还能为企业带来一定的经济效益。
本公开反应器内折流板的设计，极大改善了液体流态，增强了混合效果，降低了镁盐的投加，减少了运行费用，同时又便于磷酸氨镁颗粒的沉降。
本公开反应器循环系统，保证混合效果，运行费用低。循环系统循环泵的扬程很低，2-3米即可，因此循环泵的功率较小，可以保证在低功率，低运行费用的情况下，达到GMAP反应器最佳的运行。