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

本發明公開了一種氣動循環自耦調配FAAO污水處理反應器，包括兼氧反應區、厭氧反應區、缺氧循環反應區、自耦調配反應區、好氧反應區、沉淀分離澄清區及設備操作維護區等，各功能區在空間排布上構成獨特的所述S形結構。本發明通過對污水處理反應器的創新設計，增強反應器內活性污泥傳質效果及處理效率，從原理及應用上實現污水的低碳處理。

權利要求書

1.一種氣動循環自耦調配FAAO污水處理反應器，其特征在于，包括兼氧反應區、厭氧反應區、缺氧循環反應區、自耦調配反應區、好氧反應區、沉淀分離澄清區及設備操作維護區等，各功能區在空間排布上構成獨特的所述S形結構；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、厭氧反應區及所述缺氧反應區一段；第二廊道自右向左依次為所述缺氧反應區二段、自耦調配反應區及所述好氧反應區一段；第三廊道自左向右依次為所述好氧反應區二段及沉淀分離區澄清區；所述設備操作維護區位于反應器的最右側；所述反應器S形結構包括大S形循環結構及小S形導向流板結構，所述大S形循環結構由三個廊道并列排布、首尾串聯構成，所述小S形導向流板結構由大S形循環結構內設置導向流板構成，所述大S型循環結構及小S形導向流板結構共同組成反應器S形強混合循環流態結構構型；反應器的所述兼氧反應區為進水端，所述厭氧反應區位于其右側；所述缺氧循環反應區由所述缺氧反應區一段與所述缺氧反應區二段，輔以所述氣動循環控制系統組成，其中，所述兼氧反應區、厭氧反應區及缺氧循環反應區內均布設所述導向流板、所述脈沖氣液擾動系統以及所述氣動回流控制系統，配合其結構形式，使得其內活性污泥混合液充分傳質、強混合并循環，達到高效反應的目的；所述自耦調配反應區位于缺氧反應區二段左側，其內布設所述微孔空氣擴散系統及所述脈沖氣液擾動系統；所述好氧反應區分為好氧反應區一段及好氧反應區二段，其內均布設所述微孔空氣擴散系統；所述沉淀分離澄清區位于好氧反應區二段的右側，分為活性污泥混合液所述沉淀分離區及所述混凝澄清區，所述沉淀分離區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設計二級處理；所述設備操作維護區包括流量計、電動閥門、曝氣風機、閥組供配氣系統、自動加藥系統及智能控制系統等，所述設備操作維護區作為反應器配套設備裝配的集成區域，操作維護方便。

2.根據權利要求1所述的一種氣動循環自耦調配FAAO污水處理反應器，其特征在于，所述脈沖氣液擾動系統，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.根據權利要求1所述的一種氣動循環自耦調配FAAO污水處理反應器，其特征在于，所述氣動回流控制系統，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.根據權利要求1所述的一種氣動循環自耦調配FAAO污水處理反應器，其特征在于，所述氣動循環控制系統，包括缺氧反應區氣動內循環系統及好氧反應區氣動內循環系統，所述缺氧反應區氣動內循環系統由缺氧反應區一段、缺氧反應區二段及氣動回流控制系統組成，所述好氧反應區氣動內循環系統由沉淀分離區、好氧反應區一段及氣動回流系控制統組成。

5.根據權利要求1所述的一種氣動循環自耦調配FAAO污水處理反應器，其特征在于，所述自耦調配反應區，包括微孔空氣擴散系統及脈沖氣液擾動系統，該反應區可根據實際水質情況進行自耦調配，利用調配控制閥門進行調配控制，當進水氮含量較高時，可控制該區為兼氧狀態。

6.根據權利要求1所述的一種氣動循環自耦調配FAAO污水處理反應器，其特征在于，所述閥組供配氣系統，包括電磁閥組、控制器、氣壓平衡缸及風機等。

7.根據權利要求1所述的一種氣動循環自耦調配FAAO污水處理反應器，其特征在于，所述智能控制系統可統計反應器運行報表，監控運行工況及調控工藝運行參數等，所述智能控制系統可實現自動運行。

8.根據權利要求1所述的一種氣動循環自耦調配FAAO污水處理反應器，其特征在于，所述微孔空氣擴散系統，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配合，實現好氧反應區的供氧控制及溶解氧穩定。

9.根據權利要求1所述的一種氣動循環自耦調配FAAO污水處理反應器，其特征在于，還包括所述反應器系統、工藝運行循環設計，反應器內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，系統耐沖擊性好，處理效果穩定。

10.根據權利要求1所述的一種氣動循環自耦調配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。

發明內容

本發明的一個目的在于提出一種氣動循環自耦調配FAAO污水處理反應器，本發明通過對污水處理反應器的創新設計，增強反應器內活性污泥傳質效果及處理效率，從原理及應用上實現污水的低碳處理。

根據本發明實施例的一種氣動循環自耦調配FAAO污水處理反應器，包括兼氧反應區、厭氧反應區、缺氧循環反應區、自耦調配反應區、好氧反應區、沉淀分離澄清區及設備操作維護區等，各功能區在空間排布上構成獨特的所述S形結構。

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、厭氧反應區及所述缺氧反應區一段；第二廊道自右向左依次為所述缺氧反應區二段、自耦調配反應區及所述好氧反應區一段；第三廊道自左向右依次為所述好氧反應區二段及沉淀分離區澄清區。

所述設備操作維護區位于反應器的最右側。

所述反應器S形結構包括大S形循環結構及小S形導向流板結構，所述大S形循環結構由三個廊道并列排布、首尾串聯構成，所述小S形導向流板結構由大S形循環結構內設置導向流板構成，所述大S型循環結構及小S形導向流板結構共同組成反應器S形強混合循環流態結構構型。

反應器的所述兼氧反應區為進水端，所述厭氧反應區位于其右側。

所述缺氧循環反應區由所述缺氧反應區一段與所述缺氧反應區二段，輔以所述氣動循環控制系統組成，其中，所述兼氧反應區、厭氧反應區及缺氧循環反應區內均布設所述導向流板、所述脈沖氣液擾動系統以及所述氣動回流控制系統，配合其結構形式，使得其內活性污泥混合液充分傳質、強混合并循環，達到高效反應的目的。

所述自耦調配反應區位于缺氧反應區二段左側，其內布設所述微孔空氣擴散系統及所述脈沖氣液擾動系統。

所述好氧反應區分為好氧反應區一段及好氧反應區二段，其內均布設所述微孔空氣擴散系統。

所述沉淀分離澄清區位于好氧反應區二段的右側，分為活性污泥混合液所述沉淀分離區及所述混凝澄清區，所述沉淀分離區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設計二級處理。

所述設備操作維護區包括流量計、電動閥門、曝氣風機、閥組供配氣系統、自動加藥系統及智能控制系統等，所述設備操作維護區作為反應器配套設備裝配的集成區域，操作維護方便。

進一步地，所述脈沖氣液擾動系統，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，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，所述氣動循環控制系統，包括缺氧反應區氣動內循環系統及好氧反應區氣動內循環系統，所述缺氧反應區氣動內循環系統由缺氧反應區一段、缺氧反應區二段及氣動回流控制系統組成，所述好氧反應區氣動內循環系統由沉淀分離區、好氧反應區一段及氣動回流系控制統組成。

進一步地，所述自耦調配反應區，包括微孔空氣擴散系統及脈沖氣液擾動系統，該反應區可根據實際水質情況進行自耦調配，利用調配控制閥門進行調配控制，當進水氮含量較高時，可控制該區為兼氧狀態。

進一步地，所述閥組供配氣系統，包括電磁閥組、控制器、氣壓平衡缸及風機等。

進一步地，所述智能控制系統可統計反應器運行報表，監控運行工況及調控工藝運行參數等，所述智能控制系統可實現自動運行。

進一步地，所述微孔空氣擴散系統，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配合，實現好氧反應區的供氧控制及溶解氧穩定。

進一步地，還包括所述反應器系統、工藝運行循環設計，反應器內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，系統耐沖擊性好，處理效果穩定。

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。

本發明的有益效果是：

本發明通過對污水處理反應器的創新設計，增強反應器內活性污泥傳質效果及處理效率，從原理及應用上實現污水的低碳處理，特別適用于廣大農村、小城鎮、旅游景區、各類服務區、休閑度假區、酒店、學校等分散式小規模污水，以及溝塘、河流、湖庫等水環境點源污水的治理。

（發明人：豐興帥;趙志剛;張晨;錢明明;胡岳;李冬）