公布日：2024.02.09
申请日：2023.12.22
分类号：C02F3/30(2023.01)I;C02F3/12(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种气动循环自耦调配FAAO污水处理反应器，包括兼氧反应区、厌氧反应区、缺氧循环反应区、自耦调配反应区、好氧反应区、沉淀分离澄清区及设备操作维护区等，各功能区在空间排布上构成独特的所述S形结构。本发明通过对污水处理反应器的创新设计，增强反应器内活性污泥传质效果及处理效率，从原理及应用上实现污水的低碳处理。
权利要求书
1.一种气动循环自耦调配FAAO污水处理反应器，其特征在于，包括兼氧反应区、厌氧反应区、缺氧循环反应区、自耦调配反应区、好氧反应区、沉淀分离澄清区及设备操作维护区等，各功能区在空间排布上构成独特的所述S形结构；所述反应器俯瞰自下而上分为三个廊道，第一廊道自左向右依次为所述兼氧反应区、厌氧反应区及所述缺氧反应区一段；第二廊道自右向左依次为所述缺氧反应区二段、自耦调配反应区及所述好氧反应区一段；第三廊道自左向右依次为所述好氧反应区二段及沉淀分离区澄清区；所述设备操作维护区位于反应器的最右侧；所述反应器S形结构包括大S形循环结构及小S形导向流板结构，所述大S形循环结构由三个廊道并列排布、首尾串联构成，所述小S形导向流板结构由大S形循环结构内设置导向流板构成，所述大S型循环结构及小S形导向流板结构共同组成反应器S形强混合循环流态结构构型；反应器的所述兼氧反应区为进水端，所述厌氧反应区位于其右侧；所述缺氧循环反应区由所述缺氧反应区一段与所述缺氧反应区二段，辅以所述气动循环控制系统组成，其中，所述兼氧反应区、厌氧反应区及缺氧循环反应区内均布设所述导向流板、所述脉冲气液扰动系统以及所述气动回流控制系统，配合其结构形式，使得其内活性污泥混合液充分传质、强混合并循环，达到高效反应的目的；所述自耦调配反应区位于缺氧反应区二段左侧，其内布设所述微孔空气扩散系统及所述脉冲气液扰动系统；所述好氧反应区分为好氧反应区一段及好氧反应区二段，其内均布设所述微孔空气扩散系统；所述沉淀分离澄清区位于好氧反应区二段的右侧，分为活性污泥混合液所述沉淀分离区及所述混凝澄清区，所述沉淀分离区作为活性污泥混合液一级沉淀分离并回流活性污泥，分离后的上清液进入所述混凝澄清区进行二级沉淀澄清，二级澄清的污泥作为剩余污泥外排，所述沉淀分离澄清区设计二级处理；所述设备操作维护区包括流量计、电动阀门、曝气风机、阀组供配气系统、自动加药系统及智能控制系统等，所述设备操作维护区作为反应器配套设备装配的集成区域，操作维护方便。
2.根据权利要求1所述的一种气动循环自耦调配FAAO污水处理反应器，其特征在于，所述脉冲气液扰动系统，包括脉冲空气扩散器，脉冲空气管路及脉冲空气控制阀等，通过所述控制阀门开关的时间周期使动力空气间歇地充入所述脉冲空气扩散器中，瞬间释放脉冲空气，从而推动活性污泥混合液混合流动。
3.根据权利要求1所述的一种气动循环自耦调配FAAO污水处理反应器，其特征在于，所述气动回流控制系统，包括动力空气控制阀、供气管路、引流管路及空气升液管路等，通过所述控制阀门开关的时间周期使动力空气间歇地鼓入空气升液管，利用活性污泥混合液密度差进行提升引流。
4.根据权利要求1所述的一种气动循环自耦调配FAAO污水处理反应器，其特征在于，所述气动循环控制系统，包括缺氧反应区气动内循环系统及好氧反应区气动内循环系统，所述缺氧反应区气动内循环系统由缺氧反应区一段、缺氧反应区二段及气动回流控制系统组成，所述好氧反应区气动内循环系统由沉淀分离区、好氧反应区一段及气动回流系控制统组成。
5.根据权利要求1所述的一种气动循环自耦调配FAAO污水处理反应器，其特征在于，所述自耦调配反应区，包括微孔空气扩散系统及脉冲气液扰动系统，该反应区可根据实际水质情况进行自耦调配，利用调配控制阀门进行调配控制，当进水氮含量较高时，可控制该区为兼氧状态。
6.根据权利要求1所述的一种气动循环自耦调配FAAO污水处理反应器，其特征在于，所述阀组供配气系统，包括电磁阀组、控制器、气压平衡缸及风机等。
7.根据权利要求1所述的一种气动循环自耦调配FAAO污水处理反应器，其特征在于，所述智能控制系统可统计反应器运行报表，监控运行工况及调控工艺运行参数等，所述智能控制系统可实现自动运行。
8.根据权利要求1所述的一种气动循环自耦调配FAAO污水处理反应器，其特征在于，所述微孔空气扩散系统，包括供气管路，阀门及微孔空气扩散器等，其与阀组供配气系统配合，实现好氧反应区的供氧控制及溶解氧稳定。
9.根据权利要求1所述的一种气动循环自耦调配FAAO污水处理反应器，其特征在于，还包括所述反应器系统、工艺运行循环设计，反应器内活性污泥浓度可控制在3000mg/L～7000mg/L，活性污泥浓度控制较高水平，系统耐冲击性好，处理效果稳定。
10.根据权利要求1所述的一种气动循环自耦调配FAAO污水处理反应器，其特征在于，还包括所述反应器集成装备式设计，外形适用公路、铁路等运输条件。
发明内容
本发明的一个目的在于提出一种气动循环自耦调配FAAO污水处理反应器，本发明通过对污水处理反应器的创新设计，增强反应器内活性污泥传质效果及处理效率，从原理及应用上实现污水的低碳处理。
根据本发明实施例的一种气动循环自耦调配FAAO污水处理反应器，包括兼氧反应区、厌氧反应区、缺氧循环反应区、自耦调配反应区、好氧反应区、沉淀分离澄清区及设备操作维护区等，各功能区在空间排布上构成独特的所述S形结构。
所述反应器俯瞰自下而上分为三个廊道，第一廊道自左向右依次为所述兼氧反应区、厌氧反应区及所述缺氧反应区一段；第二廊道自右向左依次为所述缺氧反应区二段、自耦调配反应区及所述好氧反应区一段；第三廊道自左向右依次为所述好氧反应区二段及沉淀分离区澄清区。
所述设备操作维护区位于反应器的最右侧。
所述反应器S形结构包括大S形循环结构及小S形导向流板结构，所述大S形循环结构由三个廊道并列排布、首尾串联构成，所述小S形导向流板结构由大S形循环结构内设置导向流板构成，所述大S型循环结构及小S形导向流板结构共同组成反应器S形强混合循环流态结构构型。
反应器的所述兼氧反应区为进水端，所述厌氧反应区位于其右侧。
所述缺氧循环反应区由所述缺氧反应区一段与所述缺氧反应区二段，辅以所述气动循环控制系统组成，其中，所述兼氧反应区、厌氧反应区及缺氧循环反应区内均布设所述导向流板、所述脉冲气液扰动系统以及所述气动回流控制系统，配合其结构形式，使得其内活性污泥混合液充分传质、强混合并循环，达到高效反应的目的。
所述自耦调配反应区位于缺氧反应区二段左侧，其内布设所述微孔空气扩散系统及所述脉冲气液扰动系统。
所述好氧反应区分为好氧反应区一段及好氧反应区二段，其内均布设所述微孔空气扩散系统。
所述沉淀分离澄清区位于好氧反应区二段的右侧，分为活性污泥混合液所述沉淀分离区及所述混凝澄清区，所述沉淀分离区作为活性污泥混合液一级沉淀分离并回流活性污泥，分离后的上清液进入所述混凝澄清区进行二级沉淀澄清，二级澄清的污泥作为剩余污泥外排，所述沉淀分离澄清区设计二级处理。
所述设备操作维护区包括流量计、电动阀门、曝气风机、阀组供配气系统、自动加药系统及智能控制系统等，所述设备操作维护区作为反应器配套设备装配的集成区域，操作维护方便。
进一步地，所述脉冲气液扰动系统，包括脉冲空气扩散器，脉冲空气管路及脉冲空气控制阀等，通过所述控制阀门开关的时间周期使动力空气间歇地充入所述脉冲空气扩散器中，瞬间释放脉冲空气，从而推动活性污泥混合液混合流动。
进一步地，所述气动回流控制系统，包括动力空气控制阀、供气管路、引流管路及空气升液管路等，通过所述控制阀门开关的时间周期使动力空气间歇地鼓入空气升液管，利用活性污泥混合液密度差进行提升引流。
进一步地，所述气动循环控制系统，包括缺氧反应区气动内循环系统及好氧反应区气动内循环系统，所述缺氧反应区气动内循环系统由缺氧反应区一段、缺氧反应区二段及气动回流控制系统组成，所述好氧反应区气动内循环系统由沉淀分离区、好氧反应区一段及气动回流系控制统组成。
进一步地，所述自耦调配反应区，包括微孔空气扩散系统及脉冲气液扰动系统，该反应区可根据实际水质情况进行自耦调配，利用调配控制阀门进行调配控制，当进水氮含量较高时，可控制该区为兼氧状态。
进一步地，所述阀组供配气系统，包括电磁阀组、控制器、气压平衡缸及风机等。
进一步地，所述智能控制系统可统计反应器运行报表，监控运行工况及调控工艺运行参数等，所述智能控制系统可实现自动运行。
进一步地，所述微孔空气扩散系统，包括供气管路，阀门及微孔空气扩散器等，其与阀组供配气系统配合，实现好氧反应区的供氧控制及溶解氧稳定。
进一步地，还包括所述反应器系统、工艺运行循环设计，反应器内活性污泥浓度可控制在3000mg/L～7000mg/L，活性污泥浓度控制较高水平，系统耐冲击性好，处理效果稳定。
进一步地，还包括所述反应器集成装备式设计，外形适用公路、铁路等运输条件。
本发明的有益效果是：
本发明通过对污水处理反应器的创新设计，增强反应器内活性污泥传质效果及处理效率，从原理及应用上实现污水的低碳处理，特别适用于广大农村、小城镇、旅游景区、各类服务区、休闲度假区、酒店、学校等分散式小规模污水，以及沟塘、河流、湖库等水环境点源污水的治理。
（发明人：丰兴帅;赵志刚;张晨;钱明明;胡岳;李冬）