公布日：2022.05.10
申請日：2022.04.13
分類(lèi)號：C02F3/28(2006.01)I;C02F7/00(2006.01)I;C02F9/14(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種HEDN生物反應器及處理方法，包括：HEDN生化池和安裝于HEDN生化池頂部的充氧器；HEDN生化池內設有HEDN填料層和布水器且HEDN填料層位于布水器的上方布水器至HEDN填料層的頂部形成懸浮污泥床區，布水器的下方形成沉淀積泥區，HEDN填料層的上方形成清水區，沉淀積泥區內設有排泥管，清水區上設有出水口；充氧器內設有跌水旋轉葉片組件，充氧器上設有進(jìn)水口、回流口和出水口，充氧器的回流口連通至清水區，充氧器的出水口通過(guò)回流廊道與布水器相連通。本發(fā)明的生物反應器的處理功能優(yōu)化、結構高度集成、綜合經(jīng)濟性高，適用于接觸氧化或接觸吸附反應過(guò)程、尤其適用于需精確控制溶氧的缺氧脫氮過(guò)程。
權利要求書(shū)
1.一種HEDN生物反應器，其特征在于，包括：HEDN生化池和安裝于所述HEDN生化池頂部的充氧器；所述HEDN生化池內設有HEDN填料層和布水器且所述HEDN填料層位于所述布水器的上方，所述布水器至所述HEDN填料層的頂部形成懸浮污泥床區，所述布水器的下方形成沉淀積泥區，所述HEDN填料層的上方形成清水區，所述沉淀積泥區內設有排泥管，所述清水區上設有出水口；所述充氧器內設有跌水旋轉葉片組件，所述充氧器上設有進(jìn)水口、回流口和出水口，所述充氧器的回流口連通至所述清水區，所述充氧器的出水口通過(guò)回流廊道與所述布水器相連通；其中，所述跌水旋轉葉片組件包括上下交錯布設的多層跌水旋轉葉片；每個(gè)所述跌水旋轉葉片包括旋轉葉片、中軸桿、調節軸桿和調節手輪，所述調節手輪安裝在所述調節軸桿一端，所述調節軸桿可帶動(dòng)所述旋轉葉片繞所述中軸桿轉動(dòng)，以調節旋轉葉片的跌水撞擊角度。
2.如權利要求1所述的HEDN生物反應器，其特征在于，還包括：文丘里吸水器和回流泵；所述文丘里吸水器置于所述清水區內，且所述文丘里吸水器通過(guò)所述回流泵與所述充氧器的回流口相連通。
3.如權利要求2所述的HEDN生物反應器，其特征在于，還包括：碳源投加管；所述碳源投加管與所述文丘里吸水器的負壓側吸口相連，所述碳源投加管上安裝有調流閥。
4.如權利要求1所述的HEDN生物反應器，其特征在于，所述HEDN生化池的出水口處設有溢流出水堰。
5.如權利要求1所述的HEDN生物反應器，其特征在于，所述充氧器的進(jìn)水口和回流口高于所述跌水旋轉葉片組件，所述充氧器的出水口低于所述跌水旋轉葉片組件。
6.如權利要求1所述的HEDN生物反應器，其特征在于，所述HEDN填料層所使用的填料為生物改性的斜板平面膜填料或生物改性的熱塑性聚氨酯彈體填料。
7.一種基于如權利要求1-6中任一項所述的HEDN生物反應器的污染水體處理方法，其特征在于，包括：步驟1、待處理污染水體進(jìn)入所述充氧器內，并逐層跌落、散布在所述跌水旋轉葉片組件之上，撞擊、分散、并下落；步驟2、經(jīng)充氧后的待處理污染水體經(jīng)所述回流廊道進(jìn)入所述布水器，實(shí)現升流式均勻布水；步驟3、水體在所述HEDN生化池內向上運動(dòng)，經(jīng)所述HEDN填料層實(shí)現泥水分離，形成清水區和懸浮污泥床區；步驟4、清水區內的水體回流至所述充氧器內，與待處理污染水體混合跌落，并重復步驟1-3；步驟5、處理達標后的水體，經(jīng)所述HEDN生化池的出水口排出；步驟6、沉淀積泥區的污泥，經(jīng)排泥管排出。
8.如權利要求7所述的污染水體處理方法，其特征在于，所述步驟4，具體包括：清水區內的水體經(jīng)由文丘里吸水器和回流泵回流至所述充氧器內，且所述文丘里吸水器在吸水的過(guò)程中利用負壓投加碳源；含碳源的回流水體與進(jìn)水口進(jìn)入的待處理污染水體混合跌落。
9.如權利要求7所述的污染水體處理方法，其特征在于，在步驟1中，所述跌水旋轉葉片組件的調節方法包括：通過(guò)調節手輪聯(lián)動(dòng)調節軸桿，進(jìn)而帶動(dòng)旋轉葉片繞中軸桿轉動(dòng)，實(shí)現旋轉葉片的跌水撞擊角度調節；從而調節水體與空氣動(dòng)力混合的程度，進(jìn)而實(shí)現水體充氧程度即溶氧的控制。
發(fā)明內容
針對現有好氧/兼氧反應器存在的空間利用率低、充氧能耗高、充氧程度無(wú)法精確控制、微生物反應區污泥濃度低、泥水分離單元（二次沉淀池）占地面積大等問(wèn)題，本發(fā)明提供一種處理功能優(yōu)化、結構高度集成、綜合經(jīng)濟性高，適用于接觸氧化或接觸吸附反應過(guò)程、尤其適用于需精確控制溶氧的缺氧脫氮過(guò)程的HEDN生物反應器及處理方法。
本發(fā)明公開(kāi)了一種HEDN生物反應器，包括：HEDN生化池和安裝于所述HEDN生化池頂部的充氧器；
所述HEDN生化池內設有HEDN填料層和布水器且所述HEDN填料層位于所述布水器的上方，所述布水器至所述HEDN填料層的頂部形成懸浮污泥床區，所述布水器的下方形成沉淀積泥區，所述HEDN填料層的上方形成清水區，所述沉淀積泥區內設有排泥管，所述清水區上設有出水口；
所述充氧器內設有跌水旋轉葉片組件，所述充氧器上設有進(jìn)水口、回流口和出水口，所述充氧器的回流口連通至所述清水區，所述充氧器的出水口通過(guò)回流廊道與所述布水器相連通。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括：文丘里吸水器和回流泵；
所述文丘里吸水器置于所述清水區內，且所述文丘里吸水器通過(guò)所述回流泵與所述充氧器的回流口相連通。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括：碳源投加管；
所述碳源投加管與所述文丘里吸水器的負壓側吸口相連，所述碳源投加管上安裝有調流閥。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述HEDN生化池的出水口處設有溢流出水堰。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述跌水旋轉葉片組件包括上下交錯布設的多層跌水旋轉葉片；
每個(gè)所述跌水旋轉葉片包括旋轉葉片、中軸桿、調節軸桿和調節手輪，所述調節手輪安裝在所述調節軸桿一端，所述調節軸桿可帶動(dòng)所述旋轉葉片繞所述中軸桿轉動(dòng)，以調節旋轉葉片的跌水撞擊角度。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述充氧器的進(jìn)水口和回流口高于所述跌水旋轉葉片組件，所述充氧器的出水口低于所述跌水旋轉葉片組件。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述HEDN填料層所使用的填料為生物改性的斜板平面膜填料或生物改性的熱塑性聚氨酯彈體填料。
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于HEDN生物反應器的污染水體處理方法，包括：
步驟1、待處理污染水體進(jìn)入所述充氧器內，并逐層跌落、散布在所述跌水旋轉葉片組件之上，撞擊、分散、并下落；
步驟2、經(jīng)充氧后的待處理污染水體經(jīng)所述回流廊道進(jìn)入所述布水器，實(shí)現升流式均勻布水；
步驟3、水體在所述HEDN生化池內向上運動(dòng)，經(jīng)所述HEDN填料層實(shí)現泥水分離，形成清水區和懸浮污泥床區；
步驟4、清水區內的水體回流至所述充氧器內，與待處理污染水體混合跌落，并重復步驟1-3；
步驟5、處理達標后的水體，經(jīng)所述HEDN生化池的出水口排出；
步驟6、沉淀積泥區的污泥，經(jīng)排泥管排出。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟4，具體包括：
清水區內的水體經(jīng)由文丘里吸水器和回流泵回流至所述充氧器內，且所述文丘里吸水器在吸水的過(guò)程中利用負壓投加碳源；含碳源的回流水體與進(jìn)水口進(jìn)入的待處理污染水體混合跌落。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟1中，所述跌水旋轉葉片組件的調節方法包括：
通過(guò)調節手輪聯(lián)動(dòng)調節軸桿，進(jìn)而帶動(dòng)旋轉葉片繞中軸桿轉動(dòng)，實(shí)現旋轉葉片的跌水撞擊角度調節；從而調節水體與空氣動(dòng)力混合的程度，進(jìn)而實(shí)現水體充氧程度即溶氧的控制。
與現有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明提升了生物脫氮反應器的集成度與空間利用率，通過(guò)可調節的旋轉葉片跌水充氧，實(shí)現反應區域低功耗、低程度充氧，及溶氧濃度的精確可控，優(yōu)化缺氧反應環(huán)境，同時(shí)省去曝氣系統設備的建設投資和能耗；通過(guò)升流布水器和HEDN填料層，實(shí)現生物污泥的高效掛膜、截留，并形成高濃度懸浮污泥床區，提高了反應器的生物處理能力；升流布水器與HEDN填料層結合底部排泥，實(shí)現污泥沉淀分離功能的高度集成，省去二次沉淀池，簡(jiǎn)化了反應器結構，提高反應器經(jīng)濟性；
本發(fā)明通過(guò)采用文丘里吸水器，并將碳源投加口接入至文丘里吸水器負壓側吸口，可實(shí)現碳源的無(wú)動(dòng)力投加。
（發(fā)明人：王偉龍;朱倩;李骎;賈曉解;張瑜;徐繼洋）
