公布日：2023.09.01
申请日：2023.08.03
分类号：C02F3/00(2023.01)I;C02F1/20(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种环流澄清器及其应用，涉及废水或污水的净化处理设备技术领域，设置有出水单元，还设置有脱气单元，脱气单元包括从上至下依次排布的第一脱气部和第二脱气部；出水单元布置在两个第一脱气部之间；脱气单元与环流澄清器内壁之间形成有向下流动通道，第二脱气部向出水单元一侧的空间内形成有向上流动通道，气体通过第一脱气部排出。本发明解决了现有技术中气液固分离过程，脱气时气体常常带动污泥、菌种等物质上浮、随水排出，尤其是在一段式短程硝化‑厌氧氨氧化工艺中，氨氮和亚硝氮转化为氮气后，氮气带动AnAOB随出水排出流失，使得亚硝氮不断积累，进而对AnAOB产生抑制作用，存在导致反应系统崩溃风险的问题。
权利要求书
1.环流澄清器在一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器中的应用，其特征在于，所述环流澄清器设置在一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器本体内的上方，所述环流澄清器中设置有出水单元和脱气单元，所述脱气单元包括从上至下依次排布的第一脱气部和第二脱气部；所述出水单元布置在所述第一脱气部远离所述环流澄清器内壁的一侧；所述脱气单元与环流澄清器内壁之间形成有向下流动通道，所述第二脱气部向所述出水单元一侧的空间内形成有向上流动通道，气体通过所述第一脱气部排出；所述脱气单元下方与环流澄清器底部之间形成有环流沉淀区；还包括排泥单元，所述排泥单元包括排泥管路、回收部和回流管路，所述排泥管路的一端连接至出水单元底部，另一端连接至回收部；所述回流管路用于将回收部中的上清液回流至环流澄清器中；所述回流管路的一端连通所述环流澄清器的进水管，另一端连通至所述回收部的出液口；还包括环流调节装置，安装在回流管路上；通过所述环流调节装置调节环流沉淀区的进液通量和混合液上升流速，将进入到环流沉淀区中不同沉降性能的污泥进行分离，所述不同沉降性能的污泥包括絮状污泥和颗粒状污泥；其中，絮状污泥通过排泥管路进入到所述回收部中。
2.根据权利要求1所述的环流澄清器在一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器中的应用，其特征在于，沿所述环流澄清器纵向布置，所述第一脱气部的截面呈倒梯形或矩形的容纳空间，所述第二脱气部的截面呈三角形的容纳空间，所述第一脱气部下端与所述第二脱气部上端之间形成中间部，所述中间部形成有向上流动通道。
3.根据权利要求2所述的环流澄清器在一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器中的应用，其特征在于，所述出水单元包括集水槽和出水管，所述集水槽连接在第一脱气部上，所述出水管连接集水槽的底部，并且其末端延伸至所述环流澄清器的外部，液体进入到第一脱气部后，经所述集水槽进入到出水管，再经所述出水管排出所述环流澄清器。
4.根据权利要求3所述的环流澄清器在一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器中的应用，其特征在于，所述第一脱气部上端还设置有排气部，气体经所述排气部排出。
5.根据权利要求1所述的环流澄清器在一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器中的应用，其特征在于，沿所述环流澄清器横向布置，所述第一脱气部的截面呈竖向线型，所述第二脱气部的截面呈斜向线型，且所述第一脱气部的底部与第二脱气部的顶部连接，所述第二脱气部的底部向所述环流澄清器中心处倾斜，两个所述第二脱气部之间形成有向上流动通道，且两个所述第二脱气部的底部之间形成有向上流动入口。
6.根据权利要求5所述的环流澄清器在一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器中的应用，其特征在于，所述出水单元包括集水槽和出水管，所述集水槽设置在两个所述第一脱气部之间，所述出水管连接集水槽的底部，并且其末端延伸至所述环流澄清器的外部，液体进入到第一脱气部后流入所述集水槽，经所述出水管排出所述环流澄清器。
7.根据权利要求4或6所述的环流澄清器在一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器中的应用，其特征在于，还包括排渣管路，所述排渣管路的进渣口一端与所述环流澄清器的排气部连通，出渣口一端连通所述环流澄清器的进水管。
8.根据权利要求1所述的环流澄清器在一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器中的应用，其特征在于，所述一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器内的上方布置有至少一个所述环流澄清器。
发明内容
本发明提供一种环流澄清器及其应用，该环流澄清器带有脱气单元，适于应用在水处理设备中，尤其适于一段式短程硝化-厌氧氨氧化反应器中。解决了现有技术中气液固分离过程，脱气时气体常常带动污泥、菌种等物质上浮、随水排出，尤其是在一段式短程硝化-厌氧氨氧化工艺中，氨氮和亚硝氮转化为氮气后，氮气带动AnAOB随出水排出流失，使得亚硝氮不断积累，进而对AnAOB产生抑制作用，存在导致反应系统崩溃风险的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的发明目的，提供一种环流澄清器，设置有出水单元，还设置有脱气单元，所述脱气单元包括从上至下依次排布的第一脱气部和第二脱气部；所述出水单元布置在所述第一脱气部远离所述环流澄清器内壁的一侧；所述脱气单元与环流澄清器内壁之间形成有向下流动通道，所述第二脱气部向所述出水单元一侧的空间内形成有向上流动通道，气体通过所述第一脱气部排出；
所述脱气单元下方与环流澄清器底部之间形成有环流沉淀区。
优选的，还包括排泥单元，所述排泥单元包括排泥管路、回收部和回流管路，所述排泥管路的一端连接至出水单元底部，另一端连接至回收部；所述回流管路用于将回收部中的清液回流至环流澄清器中；所述回流管路的一端连通所述环流澄清器的进水管，另一端连通至所述回收部的出液口。
优选的，还包括环流调节装置，通过所述环流调节装置调节环流沉淀区的进液通量和/或混合液上升流速。
优选的，沿所述环流澄清器纵向布置，所述第一脱气部的截面呈倒梯形或矩形的容纳空间，所述第二脱气部的截面呈三角形的容纳空间，所述第一脱气部下端与所述第二脱气部上端之间形成中间部，所述中间部形成有向上流动通道。
优选的，所述出水单元包括集水槽和出水管，所述集水槽连接在第一脱气部上，所述出水管连接集水槽的底部，并且其末端延伸至所述环流澄清器的外部，液体进入到第一脱气部后，经所述集水槽进入到出水管，再经所述出水管排出所述环流澄清器。
优选的，所述第一脱气部上端还设置有排气部，气体经所述排气部排出。
优选的，沿所述环流澄清器横向布置，所述第一脱气部的截面呈竖向线型，所述第二脱气部的截面呈斜向线型，且所述第一脱气部的底部与第二脱气部的顶部连接，所述第二脱气部的底部向所述环流澄清器中心处倾斜，所述两个所述第二脱气部之间形成有向上流动通道，且两个所述第二脱气部的底部之间形成有向上流动入口。
优选的，所述出水单元包括集水槽和出水管，所述集水槽设置在两个所述第一脱气部之间，所述出水管连接集水槽的底部，并且其末端延伸至所述环流澄清器的外部，液体进入到第一脱气部后流入所述集水槽，经所述出水管排出所述环流澄清器。
优选的，还包括排渣管路，所述排渣管路的进渣口一端与所述环流澄清器的排气部连通，出渣口一端连通所述环流澄清器的进水管。
本发明还提供所述的环流澄清器在一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器中的应用。
优选的，将至少一个所述环流澄清器布置在反应器内的上方，所述环流澄清器底部与反应器内部连通处形成有环流沉淀区；调节所述环流沉淀区的进液通量和混合液的上升流速，从而将不同沉降性能的污泥进行分离。
有益效果：
本发明提供的环流澄清器，设置有脱气单元，形成特定气液固的流动通道，从而降低反应器内产生的氮气对环流澄清器内活性污泥的扰动，实现气体的有效分离、排出以及污泥混合液的泥水分离；与此同时，在此环流澄清器内，通过调整混合液的循环流速，可以实现对不同泥龄、不同形态活性污泥中微生物的有效分离，调控不同菌群微生物比例，实现多种微生物的协同工作。对环流澄清器在污水生物脱氮领域的应用提供了更多的可能性。
本发明提供的一体式短程硝化-厌氧氨氧化反应器，设置有该环流澄清器，有效避免了当氨氮和亚硝态氮被AnAOB转化为氮气后，氮气对AnAOB产生气浮作用，导致部分AnAOB随出水排出造成AnAOB的大量损失，导致出水悬浮物增加和反应器内AnAOB的损失，从而造成反应器脱氮效率下降的问题。
本发明环流澄清器在一体式短程硝化-厌氧氨氧化反应器中的应用，通过环流澄清器的环流结构，即环流沉淀区的布置，有助于厌氧氨氧化颗粒污泥的形成，同时有助于短程硝化菌和厌氧氨氧化菌与水体中氨氮的充分混合，高效传质，提高污水中的总氮的去除率。
（发明人：王思琦;史绪川;陈福明;王艳青;刘淑杰）