同心圆内循环好氧反应器的制作方法

1.本公开涉及污水处理的技术领域，尤其涉及一种用于生活污水的一体化同心圆内循环好氧反应器。


背景技术：

2.我国城镇化发展迅速，产生大量的低碳源高氨氮城镇废水，若处理不当将会对水环境造成巨大威胁。城镇废水有机物浓度低，cod一般为150mg/l左右，导致现有污水处理厂对城镇废水总氮的脱除效率较低。对于城镇废水的脱氮处理，分步回流同心圆内循环好氧反应器以其运行稳定，操作简单等优势在该类废水脱氮处理中被提出并运用。
3.现有城镇污水厂对总氮的脱除主要采用传统的活性污泥法，总氮的去除主要通过好氧微生物的氨化、硝化，以及厌氧微生物的反硝化过程来实现，采用以上工艺意味着生物脱氮必须分为不同条件下的两步来实现，并且好氧段的硝化液也要回流至厌氧段。因此，该工艺结构及运行复杂且费用高，调试运行难度大，周期长。
4.好氧反硝化是一类在好氧条件下具有脱氮特性的微生物，在好氧条件下该类菌株能够以硝酸盐作为电子受体进行反硝化。这类菌的发现和运用能成功解决传统工艺中硝化和反硝化两个过程在时间和空间上难以统一的问题。
5.目前，关于好氧反硝化生物应用于污水脱氮方面的专利，如专利cn109956563a从污水处理厂曝气池污泥中筛选出的一株具有高效脱氮除磷效果的好氧反硝化聚磷菌swb
‑
26，将好氧反硝化聚磷菌包埋入海藻酸钠小球中，固定化小球按照20
‑
60g/l的投加量投加于生活污水中进行脱氮除磷处理，脱氮率均超过80％，除磷率均超过90％。专利cn 113023893a从江西赣州某风化壳淋积型稀土矿矿山土壤及淋出液中分离筛选出的异养硝化
‑
好氧反硝化菌株，包括黄褐假单胞菌(pseudomonas fulva)k3、摩氏假单胞菌(pseudomonas mosselii)k17、霍氏肠杆菌(enterobacter hormaechei)a16，并构建一种异养硝化
‑
好氧反硝化菌体系应用于偏远稀土矿区的高氨氮污染治理，c/n为10
‑
12的情况下对氨氮具有98％的转化效果。目前关于好氧反硝化菌的研究主要集中在菌种筛选、机理探究和功能菌对生物脱氮强化等方面，而对构筑物结构促进好氧反硝化菌形成的应用工艺研究几乎没有。因此，开发一种促进自养好氧硝化
‑
好氧反硝化形成的应用工艺对低碳源城镇污水处理具有重要意义。有鉴于此，本发明人研究和设计出了一种用于生活污水的一体化同心圆内循环好氧反应器。


技术实现要素：

6.本公开提供了一种同心圆内循环好氧反应器，包括外圈壳体、内圈壳体、内圈上层沉淀区、三相分离器、内圈下层排泥区及外圈回流气提管；
7.所述外圈壳体及所述内圈壳体之间为外圈好氧区；所述内圈壳体内部为内圈好氧区；在所述外圈好氧区的初始端设有进水管，在所述外圈好氧区的末端设有隔板及外圈回流泵，在所述内圈好氧区从上至下依次设有内圈上层沉淀区、三相分离器及内圈下层排泥
区；在所述内圈壳体的侧壁上设有若干穿墙泵，用于将所述外圈好氧区的泥水送至所述内圈好氧区中；若干所述外圈回流气提管的进气端设于所述三相分离器的顶部，若干所述外圈回流气提管的出气端设于所述内圈壳体的侧壁上，用于将收集得到未被下层好氧区利用的氧气补充至外圈好氧区，并在气提过程中将三相分离器中部分泥水混合物带回至外圈好氧区，从而实现污泥和废水内圈至外圈的回流；还包括曝气装置，所述曝气装置设于所述反应器的底部。
8.根据本公开的至少一个实施方式，所述曝气装置包括曝气头、曝气管及曝气泵，若干所述曝气头设于所述反应器的底部，所述曝气头通过所述曝气管与所述曝气泵连接。
9.根据本公开的至少一个实施方式，所述反应器还包括锯齿堰出流集水槽，所述锯齿堰出流集水槽设于所述内圈好氧区的顶部。
10.根据本公开的至少一个实施方式，所述反应器还包括泥斗，所述泥斗设于所述内圈好氧区的底部。
11.根据本公开的至少一个实施方式，所述反应器还包括内圈气提回流补充曝气装置，所述内圈气提回流补充曝气装置设于所述外圈好氧区的顶部。
12.根据本公开的至少一个实施方式，所述外圈好氧区及所述内圈好氧区均处于好氧状态。
13.根据本公开的至少一个实施方式，所述外圈壳体及所述内圈壳体均为圆形，减少污水流动过程中受到的阻力。
附图说明
14.附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
15.图1是本公开的俯视图。
16.图2是本公开的剖视图。
具体实施方式
17.下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
18.需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。
19.如图1及图2所示，本公开提供了一种同心圆内循环好氧反应器，包括外圈壳体1、内圈壳体2、内圈上层沉淀区3、三相分离器4、内圈下层排泥区5及外圈回流气提管6；
20.所述外圈壳体1及所述内圈壳体2之间为外圈好氧区7；所述内圈壳体2内部为内圈好氧区8；在所述外圈好氧区7的初始端设有进水管71，在所述外圈好氧区7的末端设有隔板72及外圈回流泵73，在所述内圈好氧区8从上至下依次设有内圈上层沉淀区81、三相分离器4及内圈下层排泥区82；在所述内圈壳体2的侧壁上设有若干穿墙泵21，用于将所述外圈好氧区的泥水送至所述内圈好氧区中；若干所述外圈回流气提管6的进气端设于所述三相分
离器4的顶部，若干所述外圈回流气提管6的出气端设于所述内圈壳体2的侧壁上，用于将收集得到未被下层好氧区利用的氧气补充至外圈好氧区，并在气提过程中将三相分离器中部分泥水混合物带回至外圈好氧区，从而实现污泥和废水内圈至外圈的回流；优选地，外圈回流气提管的数量为12个，还包括曝气装置9，所述曝气装置9设于所述反应器的底部；所述曝气装置包括曝气头91、曝气管92及曝气泵93，若干所述曝气头设于所述反应器的底部，所述曝气头通过所述曝气管与所述曝气泵连接。所述内圈上层沉淀区在三相分离器上层，三相分离器的设置保证了内圈上层沉淀区稳定的泥水分离性能。
21.根据本公开的至少一个实施方式，所述反应器还包括锯齿堰出流集水槽10，所述锯齿堰出流集水槽10设于所述内圈好氧区8的顶部。
22.根据本公开的至少一个实施方式，所述反应器还包括泥斗11，所述泥斗11设于所述内圈好氧区的底部。
23.根据本公开的至少一个实施方式，所述反应器还包括内圈气提回流补充曝气装置12，所述内圈气提回流补充曝气装置设于所述外圈好氧区的顶部。
24.根据本公开的至少一个实施方式，所述外圈好氧区及所述内圈好氧区均处于好氧状态。
25.根据本公开的至少一个实施方式，所述外圈壳体及所述内圈壳体均为圆形，减少污水流动过程中受到的阻力。优选地，外圈壳体和内圈壳体同心圆直径分别为d1＝29m，d2＝35m，高度为5.7m。
26.本公开污水通过格栅去除了粒径较大的悬浮颗粒，随后流入集水井，经由污水提升泵进入同心圆内循环好氧反应器，水流在外圈呈逆时针流动，外圈水流经内圈壳体上的两个穿墙泵进入内圈，并由外圈至内圈的穿墙泵设置一定角度，使得内圈水流也呈逆时针流动。在内圈下层通过曝气使泥水气三相完全混合后向外圈上层流动，后经三相分离器，将泥水气进行分离，并对气体进行大量收集形成一定压力后实现气提，将部分内圈混合液的带回至外圈，从而实现内圈至外圈的回流，同时也对外圈进行充氧，实现未利用氧的再利用。经过三相分离器的水流通过上层沉淀池对泥水进一步分离，沉淀池出水经出水堰、检查达标排入河道，剩余污泥则经过污泥浓缩，脱水等步骤，经过板框压滤脱水至含水率小于等于80％后外运处置。
27.本公开反应器外圈过两个推流泵(穿墙泵)实现污水在外圈的逆时针流动，流至外圈末端进入内圈，通过外圈末端潜水泵实现泥水在外圈的回流。创造性的将升流式厌氧污泥床的构造运用至同心圆内循环好氧反应器的内圈，通过三相分离器和泥斗完成水、气、泥的有效分离，分离后的气体通过收集形成气提，从而实现泥水混合液在同心圆内循环好氧反应器内外圈的无动力回流。通过连续长期检测可得：进水中cod，nh4
+
‑
n和tn的平均浓度分别为200mg/l，30mg/l，35mg/l，经同心圆内循环好氧反应器处理，cod，nh4
+
‑
n和tn的平均去除效率分别为90％，95％和60％。好氧
‑
三相分离器
‑
沉淀池整体设置建造，解决了传统模式存在的结构复杂和占地面积大的问题。并且同心圆内循环好氧反应器是一种装配式的设备，可以实时装配运输，打破了传统脱氮工艺时间和空间上的限制。此外，创造性的将好氧反硝化与低碳源生活废水脱氮结合在一起，首次实现了好氧反硝化在低处理碳源废水脱氮中的运用，污水达到一级a的排放标准，因此，该反应器是一种集节约能源、减少占地、实时装配于一体的新型污水处理设备。
28.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
29.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
30.本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。