申请日2020.11.11
公开（公告）日2021.09.10
IPC分类号C02F3/30; C02F101/10; C02F101/16
摘要
一种多级微动力自回流污水处理反应器，包括反应器本体，反应器本体通过分隔板将内腔分成一、二级反应区，分隔板下端与反应器本体间形成第一过水通道，一、二级反应区内设有一、二级水力循环结构，一级反应区下表面位于一级水力循环结构下方右部与分隔板间设有第一动力组件，二级反应区下表面位于二级水力循环结构下方右部与反应器本体右侧板间设有第二动力组件，反应器本体左侧壁设有进水口，反应器本体上位于二级反应区设有分段进水口，二级水循环结构上方设有固液分离澄清区，其内设有集水槽与过水堰，集水槽与过水堰通过出水管与反应器本体外部连通。本实用新型节能，减少设备容量，简化操作，节省占地面积、设备成本及运行费用。
权利要求书
1.一种微动力自回流污水处理反应器，其特征在于，包括中空的反应器本体，所述反应器本体通过设置于内腔上壁的分隔板将内腔分成一级反应区和二级反应区，所述分隔板下端与所述反应器本体之间形成第一过水通道，所述一级反应区、二级反应区内分别设有一级水力循环结构、二级水力循环结构，所述一级反应区下表面位于所述一级水力循环结构下方的右部与所述分隔板之间设有第一动力组件，所述二级反应区下表面位于所述二级水力循环结构下方的右部与所述反应器本体右侧板之间设有第二动力组件，所述反应器本体的左侧壁上设有进水口，所述反应器本体的壁上位于二级反应区的部位设有分段进水口，所述二级水力循环结构上方设有固液分离澄清区，所述固液分离澄清区内设有集水槽与过水堰，所述集水槽与过水堰通过出水管与所述反应器本体外部连通。
2.根据权利要求1所述的微动力自回流污水处理反应器，其特征在于，所述一级水力循环结构包括竖直向设置于所述一级反应区上壁的第一导流板及位于所述第一导流板下方的第二导流板，所述第二导流板包括水平设置的第三导流板及向右上方倾斜设置的第五导流板，所述第三导流板与第五导流板之间通过弧形第四导流板光滑过渡连接，所述第三导流板位于所述第一导流板的正下方，所述第三导流板与第一导流板之间形成第二过水通道，所述第三导流板与所述反应器本体的下壁之间形成第三过水通道，所述第一导流板的左方区域及第三导流板与反应器本体的内腔下面之间形成厌氧区，所述第五导流板与所述反应器本体的上壁之间形成第四过水通道，所述第一导流板与第五导流板上部之间形成第一缺氧区，所述第一动力组件设于所述第五导流板的下方，所述第五导流板与所述分隔板及所述第一动力组件作用共同形成第一气升好氧区。
3.根据权利要求2所述的微动力自回流污水处理反应器，其特征在于，所述第一动力组件包括由多个间隔设置的微孔曝气器组成的第一微孔曝气器组。
4.根据权利要求2所述的微动力自回流污水处理反应器，其特征在于，所述第三导流板与第五导流板之间的夹角为大于等于45度，且小于等于60度。
5.根据权利要求2所述的微动力自回流污水处理反应器，其特征在于，所述进水口设置于高于所述厌氧区的位置。
6.根据权利要求1所述的微动力自回流污水处理反应器，其特征在于，所述二级水力循环结构包括水平设置于所述反应器本体内腔的第六导流板，所述第六导流板通过集泥槽与向右上方倾斜的第七导流板连接，所述二级反应区内的所述分隔板与所述第七导流板之间的区域及所述第六导流板下方的区域形成第二缺氧区，所述第七导流板与所述反应器本体右部及所述第二动力组件作用共同形成第二气升好氧区。
7.根据权利要求6所述的微动力自回流污水处理反应器，其特征在于，所述集泥槽为上端开口的梯形槽体，所述集泥槽的两个侧壁与水平面夹角为大于等于45度，且小于等于60度，所述集泥槽通过污泥排放管伸出所述反应器本体，所述污泥排放管的表面设有开口朝下的多个开孔。
8.根据权利要求6所述的微动力自回流污水处理反应器，其特征在于，所述固液分离澄清区包括连接于所述反应器本体内腔上壁的两个第一连接板及连接于两个所述第一连接板下端之间的第二连接板，所述第二连接板上设有供水通过的多个通孔，所述集水槽与过水堰设置于由两个所述第一连接板、所述第二连接板及所述反应器本体壁组成的区域内。
9.根据权利要求8所述的微动力自回流污水处理反应器，其特征在于，所述第二连接板的下端左、右侧分别设有向内倾斜的第一内倾斜板和第二内倾斜板，所述第一内倾斜板与所述第二内倾斜板之间形成第五过水通道，所述第六导流板与所述第二内倾斜板之间形成第六过水通道，所述第六导流板、集泥槽与所述反应器本体下壁之间形成第七过水通道。
10.根据权利要求9所述的微动力自回流污水处理反应器，其特征在于，所述第二内倾斜板长度大于所述第一内倾斜板的长度，所述第一内倾斜板、第二内倾斜板与水平面的夹角相同，且夹角为大于等于45度，且小于等于60度。
11.根据权利要求6所述的微动力自回流污水处理反应器，其特征在于，所述分段进水口设置于高于所述第二缺氧区的位置。
12.根据权利要求6所述的微动力自回流污水处理反应器，其特征在于，所述第二动力组件包括由多个间隔设置的微孔曝气器组成的第二微孔曝气器组，所述第二微孔曝气器组位于所述第七导流板的下方且位于所述反应器本体左侧板的左侧。
说明书
多级微动力自回流污水处理反应器
技术领域
本实用新型涉及水处理技术领域，尤指一种对污水、废水进行处理的多级微动力自回流污水处理反应器。
背景技术
A2/O法是厌氧/缺氧/好氧(Anaerobic/Anoxic/Oxic)工艺的简称。该方法通过采取在常规的缺氧/好氧生物处理系统前增加一段厌氧生物处理过程，实现了在去除有机污染物的同时脱氮除磷的效果。厌氧生化段作用是生物选择器，聚磷菌在厌氧条件下释放磷获得能量，为好氧吸磷创造条件；在好氧生化段，微生物在溶解氧充分的条件下氧化分解污、废水中的有机物并同时进行硝化和聚磷反应，通过排放剩余活性污泥实现除磷；在缺氧生化段，由好氧段回流一部分混合液与进入系统的原水进行混合，回流混合液中的硝化液被反硝化细菌利用并进行反硝化反应，通过释放氮气达到脱氮目地。因此，A2/O工艺在好氧生化段和缺氧生化段必须拥有一套混合液回流系统及污泥回流系统。
一般情况下，增大回流比可以提高脱氮除磷的效果。由于A2/O工艺所具有的上述特点和比较好的经济性，目前已成为一种比较成熟的生化水处理方法，在城市污水及工业废水处理中得到广泛应用。但该工艺的缺点是：回流混合液及污泥需要设置诸如回流泵等动力设备，并增大动力消耗，同时为使厌氧段及缺氧段回流污泥及混合液与进水充分混合，也需设置搅拌机、推流装置等动力设备同样增大动力消耗。此外，现有的固液分离澄清区是在A2/O反应器容器外独立设置，其占地面积大、建设投资高。
从A2/O工艺整体发展看，目前正朝着充分利用生化脱氮除磷机理，进一步提升水处理效果、节能、并减少占地和建设资金以及简单低成本运行方式的方向发展。
因此，如何设计一种能充分利用生化脱氮除磷机理，进一步提升水处理效果、节能、并减少占地和建设资金以及简单低成本的多级微动力自回流污水处理反应器，是本发明人潜心研究的课题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种多级微动力自回流污水处理反应器，其在不施加外力设备前提下可使混合液回流，其节省设备成本、能耗及运行费用，节省占地面积，简化操作，可实现高效脱氮除磷，提高出水水质，有效提升了A2/O工艺的经济性和适用性。
为了实现上述目的，本实用新型的技术解决方案为：一种微动力自回流污水处理反应器，其中包括中空的反应器本体，所述反应器本体通过设置于内腔上壁的分隔板将内腔分成一级反应区和二级反应区，所述分隔板下端与所述反应器本体之间形成第一过水通道，所述一级反应区、二级反应区内分别设有一级水力循环结构、二级水力循环结构，所述一级反应区下表面位于所述一级水力循环结构下方的右部与所述分隔板之间设有第一动力组件，所述二级反应区下表面位于所述二级水力循环结构下方的右部与所述反应器本体右侧板之间设有第二动力组件，所述反应器本体的左侧壁上设有进水口，所述反应器本体的壁上位于二级反应区的部位设有分段进水口，所述二级水循环结构上方设有固液分离澄清区，所述固液分离澄清区内设有集水槽与过水堰，所述集水槽与过水堰通过出水管与所述反应器本体外部连通。
本实用新型微动力自回流污水处理反应器，其中所述一级水力循环结构包括竖直向设置于所述一级反应区上壁的第一导流板及位于所述第一导流板下方的第二导流板，所述第二导流板包括水平设置的第三导流板及向右上方倾斜设置的第五导流板，所述第三导流板与第五导流板之间通过弧形第四导流板光滑过渡连接，所述第三导流板位于所述第一导流板的正下方，所述第三导流板与第一导流板之间形成第二过水通道，所述第三导流板与所述反应器本体的下壁之间形成第三过水通道，所述第一导流板的左方区域及第三导流板与反应器本体的内腔下面之间形成厌氧区，所述第五导流板与所述反应器本体的上壁之间形成第四过水通道，所述第一导流板与第五导流板上部之间形成第一缺氧区，所述第一动力组件设于所述第五导流板的下方，所述第五导流板与所述分隔板及所述第一动力组件作用共同形成第一气升好氧区。
本实用新型微动力自回流污水处理反应器，其中所述第一动力组件包括由多个间隔设置的微孔曝气器组成的第一微孔曝气器组。
本实用新型微动力自回流污水处理反应器，其中所述第三导流板与第五导流板之间的夹角为大于等于45度，且小于等于60度。
本实用新型微动力自回流污水处理反应器，其中所述进水口设置于高于所述厌氧区的位置。
本实用新型微动力自回流污水处理反应器，其中所述二级水力循环结构包括水平设置于所述反应器本体内腔的第六导流板，所述第六导流板通过集泥槽与向右上方倾斜的第七导流板连接，所述二级反应区内的所述分隔板与所述第七导流板之间的区域及所述第六导流板下方的区域形成第二缺氧区，所述第七导流板与所述反应器本体区域右部及所述第二动力组件作用共同形成第二气升好氧区。
本实用新型微动力自回流污水处理反应器，其中所述集泥槽为上端开口的梯形槽体，所述集泥槽的两个侧壁与水平面夹角为大于等于45度，且小于等于60度，所述集泥槽通过污泥排放管伸出所述反应器本体，所述污泥排放管的表面设有开口朝下的多个开孔。
本实用新型微动力自回流污水处理反应器，其中所述固液分离澄清区包括连接于所述反应器本体内腔上壁的两个第一连接板及连接于两个所述第一连接板下端之间的第二连接板，所述第二连接板上设有供水通过的多个通孔，所述集水槽与过水堰设置于由两个所述第一连接板、所述第二连接板及所述反应器本体壁组成的区域内。
本实用新型微动力自回流污水处理反应器，其中所述第二连接板的下端左、右侧分别设有向内倾斜的第一内倾斜板和第二内倾斜板，所述第一内倾斜板与所述第二内倾斜板之间形成第五过水通道，所述第六导流板与所述第二内倾斜板之间形成第六过水通道，所述第六导流板、集泥槽与所述反应器本体下壁之间形成第七过水通道。
本实用新型微动力自回流污水处理反应器，其中所述第二内倾斜板长度大于所述第一内倾斜板的长度，所述第一内倾斜板、第二内倾斜板与水平面的夹角相同，且夹角为大于等于45度，且小于等于60度。
本实用新型微动力自回流污水处理反应器，其中所述分段进水口设置于高于所述第二缺氧区的位置。
本实用新型微动力自回流污水处理反应器，其中所述第二动力组件包括由多个间隔设置的微孔曝气器组成的第二微孔曝气器组，所述第二微孔曝气器组位于所述第七导流板的下方且位于所述反应器本体左侧板的左侧。
采用上述方案后，本实用新型微动力自回流污水处理反应器具有以下有益效果：
1、通过在反应器本体的内腔设置一级水力循环结构、二级水力循环结构及对应的第一动力组件、第二动力组件组成两组水力循环结构，产生气升推流微动力，利用第一气升好氧区、第二气升好氧区溶气水所产生水头的推动作用，将第一气升好氧区、第二气升好氧区混合液输送至第一缺氧区、第二缺氧区、第三缺氧区及厌氧区，实现了不施加外部动力设备的前提下混合液的回流，节省设备成本和运行费用；
2、通过在一级反应区设置第一导流板、第二导流板、在二级反应区设置第六导流板及第七导流板，使混合液回流形成循环流，实现了无外加动力设备的水力搅拌，节省设备投资及能源消耗；
3、通过在反应器本体内腔的二级反应区设置固液分离澄清区，实现了A2/O工艺与固液分离设备的一体化，节省了占地面积；
4、通过在一级反应区和二级反应区的工艺设计进行两级脱氮除磷，运行过程中通过调整分段进水流量，灵活调整进水碳源的分配，实现更高效的脱氮除磷效果。
综上所述，与现有技术相比本实用新型节省了占地面积、降低了建设成本与运行成本，同时实现更高效的脱氮除磷效果，提高了出水水质，有效提升了现有A2/O工艺的经济性和适用性。
（发明人：秦明峰;徐道胜;亢中举;李永健;田璐）