CN111777177A - 基于uasb反应器的一体化微动力污水处理器 - Google Patents

Abstract

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及基于UASB反应器的一体化微动力污水处理器，该污水处理器包括罐体以及进水管，所述罐体内自上至下依次设置有排水区、汽水分离区以及生化反应区，所述罐体内还设置有上端悬伸至高于所述排水区的水位且下端悬伸至所述生化反应区内的中心筒以及处于所述生化反应区内的曝气装置；所述汽水分离区内设置有汽水分离器以及至少一个连接于所述汽水分离器的气提管，所述气提管的出水端伸入中心筒内以实现硝化液回流，所述气提管设置有用于调节硝化液回流量的气提调节阀。本发明通过设置气提管、曝气装置以及中心筒，实现硝化液的回流，气提管上设置有气提调节阀，实现对于硝化液回流量的调节。

Description

基于UASB反应器的一体化微动力污水处理器

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及基于UASB反应器的一体化微动力污水处理器。

背景技术

污水的生化处理有连续式和间歇式。连续式处理一般是生化池和二沉池作为单体。生化池为矩形形式，二沉池为圆形辐流式，圆形辐流式能够比较充分地利用沉淀原理。间歇式处理的生化反应池如CASS池等，一般每天分几个周期，每个周期由进水、曝气、沉淀、静置等步骤组成。这两种形式的生化处理，一般构筑物都比较多，提升高度高，占地面积比较大。

一体化污水处理设备集合各个处理步骤于一体，可以有效减少空间的占用、提升处理的效率，应用广泛。

现有技术公开了名称为“一种好氧生物流化床污水处理装置及工艺”、申请公布号为CN 110606631 A、申请公告日为2019.12.24的专利文献，包括包括密封的反应器，所述反应器从下至上分别布置曝气单元、中心筒、三相分离单元；所述中心筒上设置有进水管，进水管穿过反应器和中心筒进入到中心筒内部；所述曝气单元的曝气朝向中心筒外壁与反应器内壁之间；所述三相分离单元与反应器的内壁、密封顶面围成出水沉淀区；所述三相分离单元与反应器的内壁、底面围成反应区，且所述反应区内盛装有固定化微生物载体；所述出水沉淀区上部的反应器上连接出水单元；所述三相分离单元与反应器接触的密封顶面上连接排气单元。

上述现有技术通过三相分离单元与中心筒的配合，实现了反应器内微生物附着载体的内循环。但是，上述现有技术微生物附着载体的回流通过其重力实现，无法对于回流量进行调节，进而导致出水水质有所差异，不便于在不同环境的使用。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供基于UASB反应器的一体化微动力污水处理器，通过设置曝气装置和与汽水分离器连接的气提管，实现对于硝化液液面提升，并设置有下端伸入生化反应区、上端高于排水区水位的中心筒，实现硝化液的回流，同时气提管上设置有气提调节阀，实现对于硝化液回流量的调节。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：基于UASB反应器的一体化微动力污水处理器，该污水处理器包括罐体以及进水管，所述罐体内自上至下依次设置有排水区、汽水分离区以及生化反应区，所述罐体内还设置有上端悬伸至高于所述排水区的水位且下端悬伸至所述生化反应区内的中心筒以及处于所述生化反应区内的曝气装置；所述汽水分离区内设置有汽水分离器以及至少一个连接于所述汽水分离器的气提管，所述气提管的出水端伸入中心筒内以实现硝化液回流，所述气提管设置有用于调节硝化液回流量的气提调节阀。

优选地，所述气提管包括与所述汽水分离器连接的竖管以及连通所述竖管和所述中心筒的横管，所述横管高于所述排水区的水位。

优选地，所述汽水分离区内还设置有至少一个连接于所述汽水分离器的排空管。

优选地，所述进水管穿过所述罐体和所述中心筒伸入所述中心筒内。

优选地，所述进水管穿过所述罐体的部位高于所述排水区的水位。

优选地，所述进水管的出水口处设置有过滤件，所述进水管的出水端部伸入过滤件内，所述过滤件用于截留所述进水管排出的浮渣和粗砂。

优选地，所述生化反应区内还设置有连接于所述罐体内壁的污泥斗。

优选地，所述污泥斗连接有与所述生化反应区连通的污泥回流管，所述污泥回流管上设置有调节阀。

优选地，所述污泥斗上方设置有斜板。

优选地，该污水处理器包括连接于所述罐体外壁的爬梯。

采用本发明技术方案的有益效果为：

通过在罐体内设置有中心筒，中心筒下端悬伸至生化反应区内，中心筒上端高于出水堰，并设置有出水端伸入中心筒内的气提管，气提管连接汽水分离器，曝气装置通入气体供生化反应利用后剩余的气量进入汽水分离器，剩余气量在气提管内将液面提升并回流至中心筒内，实现了硝化液的回流，完成反应器内的内循环；同时，内循环过程无需额外的动力源，仅利用通入气体的剩余能量实现，节省能耗且提升了对于通入气体的利用率；气提管上设置有气提调节阀，调节气提调节阀的开度以实现对于气提流量的调节，进而实现对于硝化液回流量的调节，这样在该反应器对于不同水质的污水进行处理时，可以通过气提调节阀调节硝化液回流量，进而实现稳定出水水质的问题，适用性更强。

附图说明

图1为基于UASB反应器的一体化微动力污水处理器的实施例示意图。

其中，图1中，1-罐体，2-出水堰，3-布水系统，31-密筛提篮，32-进水管，33-中心筒，4-汽水分离区，41-支架，42-汽水分离器，421-排空管，422-气提管，4221-气提调节阀，4222-竖管，4223-横管，5-生化反应区，51-斜板，52-污泥斗，521-污泥回流阀，522-污泥回流管，523-污泥排出阀，53-微孔曝气器，531-曝气管，6-检查孔，7-爬梯。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，并不限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

基于UASB反应器的一体化微动力污水处理器，通过设置曝气装置和与汽水分离器连接的气提管，实现对于硝化液液面提升，并设置有下端伸入生化反应区、上端高于排水区水位的中心筒，实现硝化液的回流，同时气提管上设置有气提调节阀，实现对于硝化液回流量的调节。在对于不同水质的污水进行处理时，即可通过调节硝化液的回流量稳定出水水质。

需要说明的是，污水经污泥生化处理后，转换成混合有污泥的水，即为硝化液。

具体实施例如下：

实施例1，如图1所示，基于UASB反应器的一体化微动力污水处理器，该污水处理器包括罐体1以及进水管32。进水管32的出水端伸入罐体1内。罐体1内自上至下依次设置有排水区、汽水分离区4以及生化反应区5。排水区包括出水堰2。出水堰2为沿罐体1内壁一圈设置的环形结构，且出水堰2固定在罐体1的内壁。

罐体1还设置有中心筒33以及曝气装置。中心筒33设置在罐体1的中心轴位置，中心筒33下端伸入生化反应区5内靠近罐体1底部的位置。中心筒33上端高于出水堰2的高度进行设置。曝气装置位于罐体1的底部。曝气装置为生化反应提供氧气，方便进行好氧生化处理。同时曝气装置产生的气泡促进污泥以及水向上流动。

作为本实施例的一个示例，曝气装置采用微孔曝气器53。微孔曝气器53采用盘式微孔曝气头。微孔曝气器53连接有穿出罐体1的曝气管531，曝气管531连接风机。

在其他实施例中，与上述实施例的不同之处在于微孔曝气器53，微孔曝气器53采用微孔曝气管。

汽水分离区内设置有汽水分离器42、气提管422以及排空管421。更具体地，汽水分离器42通过支架41与罐体1连接。气提管422和排空管421均设置有多个，且气提管422和排空管421连接于汽水分离器42的上端。

作为本实施例的一个示例，汽水分离器42采用三相分离器。三相分离器用于将污泥、水以及气体进行分离。

污水与污泥在生化反应区5混合，并由于曝气装置提供的氧气污泥对于污水进行生物净化，过程中生物反应产生的气体、曝气装置通入气体的剩余量、污泥以及水形成气固液三项混合物。汽水分离器42用于将污泥、水以及气体进行分离。气体自气提管422和排空管421向上排出；污泥和水向上穿过三相分离器，由于三相分离器上方没有气体的纷扰，污泥开始沉淀并从三相分离器缝隙滑落回至生化反应区5；经污泥沉淀后的水则自出水堰2排出罐体1。

气提管422包括与排空管421布置方向一直的竖管4222以及横管4223。横管4223与竖管4222连通。横管4223远离竖管4222的端部伸入中心筒33内。更具体地，横管4223的高度略高于出水堰2。竖管4222用于排出汽水分离器42分离出的气体，在气体驱动作用下竖管4222内液位会高于竖管4222外液位，硝化液经过竖管4222流入横管4223内，并从横管4223排入中心筒33，实现了硝化液的回流，即实现了AO（缺氧、好氧）工艺硝化液的免机械设备驱动的回流，节省能耗。同时，硝化液回流至中心筒33内，有助于硝化液与污水的混合。

为了方便对于硝化液的回流量进行控制，在竖管4222上高于横管4223位置设置有气提调节阀4221。调节气提调节阀4221的开度以实现队对于气提管422排气量的调节，进而实现对于硝化液回流量的调节。在该反应器对于污水进行处理时，若污水的水质较好，则调小气提调节阀4221开度，进入气提管422的气体对于液位的提升作用小，则硝化液的回流量小；若污水的水质较差，则调大气提调节阀4221开度，进入气提管422的气体对于液位的提升作用大，则硝化液的回流量大；综上，实现了对于该反应器出水水质的把控。

本实施例基于UASB反应器的一体化微动力污水处理器在使用时，进水管32连接排污管。污水在生化反应区5被生化处理，被处理过的气固相混合液向上进入汽水分离区4。气固相混合液在汽水分离区4三相分离后，水自出水堰2排出，污泥沉淀后回落至生化反应区5，气体经气提管422和排空管421。进入气提管422的气体对于液面具有提升作用，使得硝化液回流至中心筒33内，由于硝化液流动势能作用以及重力作用，硝化液沿中心筒33向下移动并再次从中心筒33下端溢出，实现了硝化液的内循环；内循环过程的动力仅为曝气装置剩余的气量，无需额外动力，更加节能。由于中心筒33上端高于出水堰2，硝化液进入中心筒33后只能从中心筒33的底部向外排出，避免出现硝化液短流的现象。同时，气提管422上气提调节阀4221的设置，方便实现对于硝化液回流量的控制，进而对于该反应器出水水质可以严格的把控。

进一步地，进水管32穿入罐体1内，且进水管32穿入罐体1的一端伸入中心筒33内。进水管32和中心筒33组成布水系统。进水管32内的污水进入中心筒33，在重力作用下污水沿中心筒33向下流动，并从中心筒33的下端溢出。并且，由于中心筒33上端高于出水堰2，污水进入中心筒33后只能从中心筒33的底部向外排出，避免出现污水短流的现象。同时，污水自进水管32进入中心筒，在水流势能作用下加速中心筒33内的液体向下流动。

进一步地，进水管32为水平设置，且进水管32的高度略高于出水堰2。进水管32直接连接排污管，由于进水管32高于出水堰2设置，进水水位高于出水水位，进水管32和排污管之间无需使用提升泵，更加节省能耗。

进一步地，为了减少污水内大体积的杂质对于该反应器的损坏，在中心筒33内设置有密筛提篮31。密筛提篮31与中心筒33内壁固定。进水管32伸入中心筒33的出水端伸入密筛提篮31内。在污水净化过程中，密筛提篮31对于污水内携带的浮渣和粗砂进行过滤截留。

进一步地，生化反应区5内设置有污泥斗52。污泥斗52采用沿罐体1内壁一圈设置的环锥形结构。污泥斗52设置在生化反应区5的靠中间部位。随着对于污水的净化处理，生化反应区5内的污泥会逐渐增多，生化反应区5内的部分污泥被收集在污泥斗52内，收集在污泥斗52内不在参与生化反应，对于生化反应区5内的污泥量进行控制。

更具体地，罐体1外壁处于污泥斗52位置设置有污泥排出管，污泥排出管与污泥斗52连通，污泥排出管上设置有污泥排出阀523。污泥排出阀523方便定期从污泥斗52中排泥、取样化验或者去污泥干化车间。

进一步地，污泥斗52连通有污泥回流管522，污泥回流管522另一端与罐体1内连通。污泥回流管522设置于罐体1的外部。污泥回流管522上设置有污泥回流阀521。

作为本实施例的一个示例，污泥回流阀521采用电磁阀。以电磁阀的开度控制污泥的回流量：

1、污水水质差、水量大时，完全打开电磁阀。环锥形的污泥斗52中的污泥在重力作用下回流到罐体1底部，再被曝气微气泡提升，在全池循环，全部的污泥微生物参与反应。更多的碳源污染物能够被处理。

2、污水水质好，水量小时，有机污染物量减少，调节电磁阀开度。部分污泥在污泥斗52中累积，反硝化作用增强。此外，可关闭部分曝气区域阀门，则该区域污泥生物活性降低，仍能够满足系统要求。

进一步地，污泥斗52上方位置设置有斜板51。斜板51固定在罐体1上，且斜板上端向罐体1的中间倾斜。斜板51为多层设置，斜板51用于提高沉淀区域的水稳定性，提高沉淀效率。

进一步地，为了方便对于该反应器进行检修，在罐体1外壁设置有爬梯7。同时，在罐体1顶端设置有检查孔6。检查孔6位置对应中心筒33，方便对于密筛提篮31内的杂质进行清理。

作为本实施例的一个示例，罐体1材质采用碳钢、玻璃钢、不锈钢或者其他适用的材质。

作为本实施例的一个示例，气水分离器42采用玻璃钢、不锈钢或者其他有机材质。

作为本实施例的一个示例，汽水分离区4为罐体1整体高度的20%。生化反应区为罐体1整体高度的65%。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于UASB反应器的一体化微动力污水处理器，该污水处理器包括罐体以及进水管，其特征在于，所述罐体内自上至下依次设置有排水区、汽水分离区以及生化反应区，所述罐体内还设置有上端悬伸至高于所述排水区的水位且下端悬伸至所述生化反应区内的中心筒以及处于所述生化反应区内的曝气装置；所述汽水分离区内设置有汽水分离器以及至少一个连接于所述汽水分离器的气提管，所述气提管的出水端伸入中心筒内以实现硝化液回流，所述气提管设置有用于调节硝化液回流量的气提调节阀。

2.根据权利要求1所述的基于UASB反应器的一体化微动力污水处理器，其特征在于，所述气提管包括与所述汽水分离器连接的竖管以及连通所述竖管和所述中心筒的横管，所述横管高于所述排水区的水位。

3.根据权利要求2所述的基于UASB反应器的一体化微动力污水处理器，其特征在于，所述汽水分离区内还设置有至少一个连接于所述汽水分离器的排空管。

4.根据权利要求1所述的基于UASB反应器的一体化微动力污水处理器，其特征在于，所述进水管穿过所述罐体和所述中心筒伸入所述中心筒内。

5.根据权利要求4所述的基于UASB反应器的一体化微动力污水处理器，其特征在于，所述进水管穿过所述罐体的部位高于所述排水区的水位。

6.根据权利要求5所述的基于UASB反应器的一体化微动力污水处理器，其特征在于，所述进水管的出水口处设置有过滤件，所述进水管的出水端部伸入过滤件内，所述过滤件用于截留所述进水管排出的浮渣和粗砂。

7.根据权利要求1所述的基于UASB反应器的一体化微动力污水处理器，其特征在于，所述生化反应区内还设置有连接于所述罐体内壁的污泥斗。

8.根据权利要求7所述的基于UASB反应器的一体化微动力污水处理器，其特征在于，所述污泥斗连接有与所述生化反应区连通的污泥回流管，所述污泥回流管上设置有调节阀。

9.根据权利要求8所述的基于UASB反应器的一体化微动力污水处理器，其特征在于，所述污泥斗上方设置有斜板。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的基于UASB反应器的一体化微动力污水处理器，其特征在于，该污水处理器包括连接于所述罐体外壁的爬梯。

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