项目简介:
本发明公开了一种诱导界面对流生物反应器及其应用,由进口管、布水装置、诱导发酵区、净化水出口、集气包和气体排放管组成,所述布水装置由分布器以及规整填料构成,所述诱导发酵区安装有导流带和脉冲管,所述导流带为螺旋盘曲的金属构件,脉冲管沿诱导发酵区的内壁切向方向导入,任意两个脉冲管之间的夹角为90°或180°。导流带直径D5与诱导区内径D1相当,带宽D6为D5的10~20%。导流带螺旋旋转的层间高差H4为诱导区高度H1的1/10~1/4。本发明通过对颗粒污泥界面形态的调控和自沉聚作用降低随液体排除的生物质损失,减少后续沉淀池和曝气池及相关装备的使用及投资运行成本。
项目核心创新点:反应器的发酵区侧壁安装有脉冲管,脉冲管沿发酵区的内壁切向方向导入;反应器的发酵区还安装有导流带,所述导流带为螺旋盘曲的金属构件;脉冲管上安装有阀门,各阀门独立调节开度,实现对脉冲管的延时顺控,从而带动流体作顺时针或逆时针的旋流运动;进口管的上部设有一段布水装置,布水装置由分布器以及分布器上部一段规整填料构成,使液相在径向均匀分布的同时产生切向的旋流;所述导流带直径D5与发酵区内径D1相当,带宽D6为D5的10~20%;导流带螺旋旋转的层间高差H4为发酵区高度H1的1/10~1/4;所述延时顺控方式为:液体流动方向自下到上逐渐建立脉冲管阀门的开闭循环, 以1hr为操作循环周期建立脉冲射流:第一个15min开阀门(5a),其余时间关闭;第二个15min开阀门(5b),此阀门保持开启状态至操作周期结束;第三个15min开阀门(5c),此阀门保持开启状态至操作周期结束;最后15min开阀门(5d)。
项目详细用途:作为污水处理及能源再生的主要区域,污水在诱导发酵区域的平均停留时间为15hrs,运行温度保持在30~40℃。与传统装置相比,本发明在相同的处理能力下,液/固界面接触效果好,水力停留时间长,床层压降较低,基本无活性生物质损失。装置稳定运行阶段,进水COD约为20000mg/L,COD去除率可达90%以上。装置启动至运行稳定较常规设备可节约一半的时间。采用本装置的污水处理工艺无需在曝氧池将颗粒污泥沉淀并回流,因此可缩减曝氧池容积,节省投资运行费用。
预期效益说明:本发明提供一种诱导界面对流生物反应器,通过施加诱导脉冲实现液/固界面的形态调控,促进界面对流实现发酵过程的强化,并将生产、生活污水中的有机质转化再生为能源气体,同时使污水处理达标排放。运用流体力学及生物传递原理设计的反应器结构能够控制颗粒污泥界面形态结构,调节污水处理能力及再生能源效率。通过流体的旋流作用与异向射流诱导,使大颗粒污泥均匀散裂,并使微小尺度颗粒污泥在内部壁面自发沉聚,加快启动运行速度,改善水相/污泥接触方式,提高污水处理和再生能源效率。