公布日：2024.02.09
申請日：2023.12.22
分類號：C02F3/30(2023.01)I;C02F3/12(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種氣動循環(huán)自耦調(diào)配FAAO污水處理反應器，包括兼氧反應區(qū)、厭氧反應區(qū)、缺氧循環(huán)反應區(qū)、自耦調(diào)配反應區(qū)、好氧反應區(qū)、沉淀分離澄清區(qū)及設備操作維護區(qū)等，各功能區(qū)在空間排布上構(gòu)成獨特的所述S形結(jié)構(gòu)。本發(fā)明通過對污水處理反應器的創(chuàng)新設計，增強反應器內(nèi)活性污泥傳質(zhì)效果及處理效率，從原理及應用上實現(xiàn)污水的低碳處理。
權(quán)利要求書
1.一種氣動循環(huán)自耦調(diào)配FAAO污水處理反應器，其特征在于，包括兼氧反應區(qū)、厭氧反應區(qū)、缺氧循環(huán)反應區(qū)、自耦調(diào)配反應區(qū)、好氧反應區(qū)、沉淀分離澄清區(qū)及設備操作維護區(qū)等，各功能區(qū)在空間排布上構(gòu)成獨特的所述S形結(jié)構(gòu)；所述反應器俯瞰自下而上分為三個廊道，第一廊道自左向右依次為所述兼氧反應區(qū)、厭氧反應區(qū)及所述缺氧反應區(qū)一段；第二廊道自右向左依次為所述缺氧反應區(qū)二段、自耦調(diào)配反應區(qū)及所述好氧反應區(qū)一段；第三廊道自左向右依次為所述好氧反應區(qū)二段及沉淀分離區(qū)澄清區(qū)；所述設備操作維護區(qū)位于反應器的最右側(cè)；所述反應器S形結(jié)構(gòu)包括大S形循環(huán)結(jié)構(gòu)及小S形導向流板結(jié)構(gòu)，所述大S形循環(huán)結(jié)構(gòu)由三個廊道并列排布、首尾串聯(lián)構(gòu)成，所述小S形導向流板結(jié)構(gòu)由大S形循環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)設置導向流板構(gòu)成，所述大S型循環(huán)結(jié)構(gòu)及小S形導向流板結(jié)構(gòu)共同組成反應器S形強混合循環(huán)流態(tài)結(jié)構(gòu)構(gòu)型；反應器的所述兼氧反應區(qū)為進水端，所述厭氧反應區(qū)位于其右側(cè)；所述缺氧循環(huán)反應區(qū)由所述缺氧反應區(qū)一段與所述缺氧反應區(qū)二段，輔以所述氣動循環(huán)控制系統(tǒng)組成，其中，所述兼氧反應區(qū)、厭氧反應區(qū)及缺氧循環(huán)反應區(qū)內(nèi)均布設所述導向流板、所述脈沖氣液擾動系統(tǒng)以及所述氣動回流控制系統(tǒng)，配合其結(jié)構(gòu)形式，使得其內(nèi)活性污泥混合液充分傳質(zhì)、強混合并循環(huán)，達到高效反應的目的；所述自耦調(diào)配反應區(qū)位于缺氧反應區(qū)二段左側(cè)，其內(nèi)布設所述微孔空氣擴散系統(tǒng)及所述脈沖氣液擾動系統(tǒng)；所述好氧反應區(qū)分為好氧反應區(qū)一段及好氧反應區(qū)二段，其內(nèi)均布設所述微孔空氣擴散系統(tǒng)；所述沉淀分離澄清區(qū)位于好氧反應區(qū)二段的右側(cè)，分為活性污泥混合液所述沉淀分離區(qū)及所述混凝澄清區(qū)，所述沉淀分離區(qū)作為活性污泥混合液一級沉淀分離并回流活性污泥，分離后的上清液進入所述混凝澄清區(qū)進行二級沉淀澄清，二級澄清的污泥作為剩余污泥外排，所述沉淀分離澄清區(qū)設計二級處理；所述設備操作維護區(qū)包括流量計、電動閥門、曝氣風機、閥組供配氣系統(tǒng)、自動加藥系統(tǒng)及智能控制系統(tǒng)等，所述設備操作維護區(qū)作為反應器配套設備裝配的集成區(qū)域，操作維護方便。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣動循環(huán)自耦調(diào)配FAAO污水處理反應器，其特征在于，所述脈沖氣液擾動系統(tǒng)，包括脈沖空氣擴散器，脈沖空氣管路及脈沖空氣控制閥等，通過所述控制閥門開關的時間周期使動力空氣間歇地充入所述脈沖空氣擴散器中，瞬間釋放脈沖空氣，從而推動活性污泥混合液混合流動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣動循環(huán)自耦調(diào)配FAAO污水處理反應器，其特征在于，所述氣動回流控制系統(tǒng)，包括動力空氣控制閥、供氣管路、引流管路及空氣升液管路等，通過所述控制閥門開關的時間周期使動力空氣間歇地鼓入空氣升液管，利用活性污泥混合液密度差進行提升引流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣動循環(huán)自耦調(diào)配FAAO污水處理反應器，其特征在于，所述氣動循環(huán)控制系統(tǒng)，包括缺氧反應區(qū)氣動內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)及好氧反應區(qū)氣動內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，所述缺氧反應區(qū)氣動內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)由缺氧反應區(qū)一段、缺氧反應區(qū)二段及氣動回流控制系統(tǒng)組成，所述好氧反應區(qū)氣動內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)由沉淀分離區(qū)、好氧反應區(qū)一段及氣動回流系控制統(tǒng)組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣動循環(huán)自耦調(diào)配FAAO污水處理反應器，其特征在于，所述自耦調(diào)配反應區(qū)，包括微孔空氣擴散系統(tǒng)及脈沖氣液擾動系統(tǒng)，該反應區(qū)可根據(jù)實際水質(zhì)情況進行自耦調(diào)配，利用調(diào)配控制閥門進行調(diào)配控制，當進水氮含量較高時，可控制該區(qū)為兼氧狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣動循環(huán)自耦調(diào)配FAAO污水處理反應器，其特征在于，所述閥組供配氣系統(tǒng)，包括電磁閥組、控制器、氣壓平衡缸及風機等。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣動循環(huán)自耦調(diào)配FAAO污水處理反應器，其特征在于，所述智能控制系統(tǒng)可統(tǒng)計反應器運行報表，監(jiān)控運行工況及調(diào)控工藝運行參數(shù)等，所述智能控制系統(tǒng)可實現(xiàn)自動運行。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣動循環(huán)自耦調(diào)配FAAO污水處理反應器，其特征在于，所述微孔空氣擴散系統(tǒng)，包括供氣管路，閥門及微孔空氣擴散器等，其與閥組供配氣系統(tǒng)配合，實現(xiàn)好氧反應區(qū)的供氧控制及溶解氧穩(wěn)定。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣動循環(huán)自耦調(diào)配FAAO污水處理反應器，其特征在于，還包括所述反應器系統(tǒng)、工藝運行循環(huán)設計，反應器內(nèi)活性污泥濃度可控制在3000mg/L～7000mg/L，活性污泥濃度控制較高水平，系統(tǒng)耐沖擊性好，處理效果穩(wěn)定。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣動循環(huán)自耦調(diào)配FAAO污水處理反應器，其特征在于，還包括所述反應器集成裝備式設計，外形適用公路、鐵路等運輸條件。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于提出一種氣動循環(huán)自耦調(diào)配FAAO污水處理反應器，本發(fā)明通過對污水處理反應器的創(chuàng)新設計，增強反應器內(nèi)活性污泥傳質(zhì)效果及處理效率，從原理及應用上實現(xiàn)污水的低碳處理。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一種氣動循環(huán)自耦調(diào)配FAAO污水處理反應器，包括兼氧反應區(qū)、厭氧反應區(qū)、缺氧循環(huán)反應區(qū)、自耦調(diào)配反應區(qū)、好氧反應區(qū)、沉淀分離澄清區(qū)及設備操作維護區(qū)等，各功能區(qū)在空間排布上構(gòu)成獨特的所述S形結(jié)構(gòu)。
所述反應器俯瞰自下而上分為三個廊道，第一廊道自左向右依次為所述兼氧反應區(qū)、厭氧反應區(qū)及所述缺氧反應區(qū)一段；第二廊道自右向左依次為所述缺氧反應區(qū)二段、自耦調(diào)配反應區(qū)及所述好氧反應區(qū)一段；第三廊道自左向右依次為所述好氧反應區(qū)二段及沉淀分離區(qū)澄清區(qū)。
所述設備操作維護區(qū)位于反應器的最右側(cè)。
所述反應器S形結(jié)構(gòu)包括大S形循環(huán)結(jié)構(gòu)及小S形導向流板結(jié)構(gòu)，所述大S形循環(huán)結(jié)構(gòu)由三個廊道并列排布、首尾串聯(lián)構(gòu)成，所述小S形導向流板結(jié)構(gòu)由大S形循環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)設置導向流板構(gòu)成，所述大S型循環(huán)結(jié)構(gòu)及小S形導向流板結(jié)構(gòu)共同組成反應器S形強混合循環(huán)流態(tài)結(jié)構(gòu)構(gòu)型。
反應器的所述兼氧反應區(qū)為進水端，所述厭氧反應區(qū)位于其右側(cè)。
所述缺氧循環(huán)反應區(qū)由所述缺氧反應區(qū)一段與所述缺氧反應區(qū)二段，輔以所述氣動循環(huán)控制系統(tǒng)組成，其中，所述兼氧反應區(qū)、厭氧反應區(qū)及缺氧循環(huán)反應區(qū)內(nèi)均布設所述導向流板、所述脈沖氣液擾動系統(tǒng)以及所述氣動回流控制系統(tǒng)，配合其結(jié)構(gòu)形式，使得其內(nèi)活性污泥混合液充分傳質(zhì)、強混合并循環(huán)，達到高效反應的目的。
所述自耦調(diào)配反應區(qū)位于缺氧反應區(qū)二段左側(cè)，其內(nèi)布設所述微孔空氣擴散系統(tǒng)及所述脈沖氣液擾動系統(tǒng)。
所述好氧反應區(qū)分為好氧反應區(qū)一段及好氧反應區(qū)二段，其內(nèi)均布設所述微孔空氣擴散系統(tǒng)。
所述沉淀分離澄清區(qū)位于好氧反應區(qū)二段的右側(cè)，分為活性污泥混合液所述沉淀分離區(qū)及所述混凝澄清區(qū)，所述沉淀分離區(qū)作為活性污泥混合液一級沉淀分離并回流活性污泥，分離后的上清液進入所述混凝澄清區(qū)進行二級沉淀澄清，二級澄清的污泥作為剩余污泥外排，所述沉淀分離澄清區(qū)設計二級處理。
所述設備操作維護區(qū)包括流量計、電動閥門、曝氣風機、閥組供配氣系統(tǒng)、自動加藥系統(tǒng)及智能控制系統(tǒng)等，所述設備操作維護區(qū)作為反應器配套設備裝配的集成區(qū)域，操作維護方便。
進一步地，所述脈沖氣液擾動系統(tǒng)，包括脈沖空氣擴散器，脈沖空氣管路及脈沖空氣控制閥等，通過所述控制閥門開關的時間周期使動力空氣間歇地充入所述脈沖空氣擴散器中，瞬間釋放脈沖空氣，從而推動活性污泥混合液混合流動。
進一步地，所述氣動回流控制系統(tǒng)，包括動力空氣控制閥、供氣管路、引流管路及空氣升液管路等，通過所述控制閥門開關的時間周期使動力空氣間歇地鼓入空氣升液管，利用活性污泥混合液密度差進行提升引流。
進一步地，所述氣動循環(huán)控制系統(tǒng)，包括缺氧反應區(qū)氣動內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)及好氧反應區(qū)氣動內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，所述缺氧反應區(qū)氣動內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)由缺氧反應區(qū)一段、缺氧反應區(qū)二段及氣動回流控制系統(tǒng)組成，所述好氧反應區(qū)氣動內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)由沉淀分離區(qū)、好氧反應區(qū)一段及氣動回流系控制統(tǒng)組成。
進一步地，所述自耦調(diào)配反應區(qū)，包括微孔空氣擴散系統(tǒng)及脈沖氣液擾動系統(tǒng)，該反應區(qū)可根據(jù)實際水質(zhì)情況進行自耦調(diào)配，利用調(diào)配控制閥門進行調(diào)配控制，當進水氮含量較高時，可控制該區(qū)為兼氧狀態(tài)。
進一步地，所述閥組供配氣系統(tǒng)，包括電磁閥組、控制器、氣壓平衡缸及風機等。
進一步地，所述智能控制系統(tǒng)可統(tǒng)計反應器運行報表，監(jiān)控運行工況及調(diào)控工藝運行參數(shù)等，所述智能控制系統(tǒng)可實現(xiàn)自動運行。
進一步地，所述微孔空氣擴散系統(tǒng)，包括供氣管路，閥門及微孔空氣擴散器等，其與閥組供配氣系統(tǒng)配合，實現(xiàn)好氧反應區(qū)的供氧控制及溶解氧穩(wěn)定。
進一步地，還包括所述反應器系統(tǒng)、工藝運行循環(huán)設計，反應器內(nèi)活性污泥濃度可控制在3000mg/L～7000mg/L，活性污泥濃度控制較高水平，系統(tǒng)耐沖擊性好，處理效果穩(wěn)定。
進一步地，還包括所述反應器集成裝備式設計，外形適用公路、鐵路等運輸條件。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明通過對污水處理反應器的創(chuàng)新設計，增強反應器內(nèi)活性污泥傳質(zhì)效果及處理效率，從原理及應用上實現(xiàn)污水的低碳處理，特別適用于廣大農(nóng)村、小城鎮(zhèn)、旅游景區(qū)、各類服務區(qū)、休閑度假區(qū)、酒店、學校等分散式小規(guī)模污水，以及溝塘、河流、湖庫等水環(huán)境點源污水的治理。
（發(fā)明人：豐興帥;趙志剛;張晨;錢明明;胡岳;李冬）
