公布日：2022.05.10
申请日：2022.04.13
分类号：C02F3/28(2006.01)I;C02F7/00(2006.01)I;C02F9/14(2006.01)I
摘要
本发明公开了一种HEDN生物反应器及处理方法，包括：HEDN生化池和安装于HEDN生化池顶部的充氧器；HEDN生化池内设有HEDN填料层和布水器且HEDN填料层位于布水器的上方布水器至HEDN填料层的顶部形成悬浮污泥床区，布水器的下方形成沉淀积泥区，HEDN填料层的上方形成清水区，沉淀积泥区内设有排泥管，清水区上设有出水口；充氧器内设有跌水旋转叶片组件，充氧器上设有进水口、回流口和出水口，充氧器的回流口连通至清水区，充氧器的出水口通过回流廊道与布水器相连通。本发明的生物反应器的处理功能优化、结构高度集成、综合经济性高，适用于接触氧化或接触吸附反应过程、尤其适用于需精确控制溶氧的缺氧脱氮过程。
权利要求书
1.一种HEDN生物反应器，其特征在于，包括：HEDN生化池和安装于所述HEDN生化池顶部的充氧器；所述HEDN生化池内设有HEDN填料层和布水器且所述HEDN填料层位于所述布水器的上方，所述布水器至所述HEDN填料层的顶部形成悬浮污泥床区，所述布水器的下方形成沉淀积泥区，所述HEDN填料层的上方形成清水区，所述沉淀积泥区内设有排泥管，所述清水区上设有出水口；所述充氧器内设有跌水旋转叶片组件，所述充氧器上设有进水口、回流口和出水口，所述充氧器的回流口连通至所述清水区，所述充氧器的出水口通过回流廊道与所述布水器相连通；其中，所述跌水旋转叶片组件包括上下交错布设的多层跌水旋转叶片；每个所述跌水旋转叶片包括旋转叶片、中轴杆、调节轴杆和调节手轮，所述调节手轮安装在所述调节轴杆一端，所述调节轴杆可带动所述旋转叶片绕所述中轴杆转动，以调节旋转叶片的跌水撞击角度。
2.如权利要求1所述的HEDN生物反应器，其特征在于，还包括：文丘里吸水器和回流泵；所述文丘里吸水器置于所述清水区内，且所述文丘里吸水器通过所述回流泵与所述充氧器的回流口相连通。
3.如权利要求2所述的HEDN生物反应器，其特征在于，还包括：碳源投加管；所述碳源投加管与所述文丘里吸水器的负压侧吸口相连，所述碳源投加管上安装有调流阀。
4.如权利要求1所述的HEDN生物反应器，其特征在于，所述HEDN生化池的出水口处设有溢流出水堰。
5.如权利要求1所述的HEDN生物反应器，其特征在于，所述充氧器的进水口和回流口高于所述跌水旋转叶片组件，所述充氧器的出水口低于所述跌水旋转叶片组件。
6.如权利要求1所述的HEDN生物反应器，其特征在于，所述HEDN填料层所使用的填料为生物改性的斜板平面膜填料或生物改性的热塑性聚氨酯弹体填料。
7.一种基于如权利要求1-6中任一项所述的HEDN生物反应器的污染水体处理方法，其特征在于，包括：步骤1、待处理污染水体进入所述充氧器内，并逐层跌落、散布在所述跌水旋转叶片组件之上，撞击、分散、并下落；步骤2、经充氧后的待处理污染水体经所述回流廊道进入所述布水器，实现升流式均匀布水；步骤3、水体在所述HEDN生化池内向上运动，经所述HEDN填料层实现泥水分离，形成清水区和悬浮污泥床区；步骤4、清水区内的水体回流至所述充氧器内，与待处理污染水体混合跌落，并重复步骤1-3；步骤5、处理达标后的水体，经所述HEDN生化池的出水口排出；步骤6、沉淀积泥区的污泥，经排泥管排出。
8.如权利要求7所述的污染水体处理方法，其特征在于，所述步骤4，具体包括：清水区内的水体经由文丘里吸水器和回流泵回流至所述充氧器内，且所述文丘里吸水器在吸水的过程中利用负压投加碳源；含碳源的回流水体与进水口进入的待处理污染水体混合跌落。
9.如权利要求7所述的污染水体处理方法，其特征在于，在步骤1中，所述跌水旋转叶片组件的调节方法包括：通过调节手轮联动调节轴杆，进而带动旋转叶片绕中轴杆转动，实现旋转叶片的跌水撞击角度调节；从而调节水体与空气动力混合的程度，进而实现水体充氧程度即溶氧的控制。
发明内容
针对现有好氧/兼氧反应器存在的空间利用率低、充氧能耗高、充氧程度无法精确控制、微生物反应区污泥浓度低、泥水分离单元（二次沉淀池）占地面积大等问题，本发明提供一种处理功能优化、结构高度集成、综合经济性高，适用于接触氧化或接触吸附反应过程、尤其适用于需精确控制溶氧的缺氧脱氮过程的HEDN生物反应器及处理方法。
本发明公开了一种HEDN生物反应器，包括：HEDN生化池和安装于所述HEDN生化池顶部的充氧器；
所述HEDN生化池内设有HEDN填料层和布水器且所述HEDN填料层位于所述布水器的上方，所述布水器至所述HEDN填料层的顶部形成悬浮污泥床区，所述布水器的下方形成沉淀积泥区，所述HEDN填料层的上方形成清水区，所述沉淀积泥区内设有排泥管，所述清水区上设有出水口；
所述充氧器内设有跌水旋转叶片组件，所述充氧器上设有进水口、回流口和出水口，所述充氧器的回流口连通至所述清水区，所述充氧器的出水口通过回流廊道与所述布水器相连通。
作为本发明的进一步改进，还包括：文丘里吸水器和回流泵；
所述文丘里吸水器置于所述清水区内，且所述文丘里吸水器通过所述回流泵与所述充氧器的回流口相连通。
作为本发明的进一步改进，还包括：碳源投加管；
所述碳源投加管与所述文丘里吸水器的负压侧吸口相连，所述碳源投加管上安装有调流阀。
作为本发明的进一步改进，所述HEDN生化池的出水口处设有溢流出水堰。
作为本发明的进一步改进，所述跌水旋转叶片组件包括上下交错布设的多层跌水旋转叶片；
每个所述跌水旋转叶片包括旋转叶片、中轴杆、调节轴杆和调节手轮，所述调节手轮安装在所述调节轴杆一端，所述调节轴杆可带动所述旋转叶片绕所述中轴杆转动，以调节旋转叶片的跌水撞击角度。
作为本发明的进一步改进，所述充氧器的进水口和回流口高于所述跌水旋转叶片组件，所述充氧器的出水口低于所述跌水旋转叶片组件。
作为本发明的进一步改进，所述HEDN填料层所使用的填料为生物改性的斜板平面膜填料或生物改性的热塑性聚氨酯弹体填料。
本发明公开了一种基于HEDN生物反应器的污染水体处理方法，包括：
步骤1、待处理污染水体进入所述充氧器内，并逐层跌落、散布在所述跌水旋转叶片组件之上，撞击、分散、并下落；
步骤2、经充氧后的待处理污染水体经所述回流廊道进入所述布水器，实现升流式均匀布水；
步骤3、水体在所述HEDN生化池内向上运动，经所述HEDN填料层实现泥水分离，形成清水区和悬浮污泥床区；
步骤4、清水区内的水体回流至所述充氧器内，与待处理污染水体混合跌落，并重复步骤1-3；
步骤5、处理达标后的水体，经所述HEDN生化池的出水口排出；
步骤6、沉淀积泥区的污泥，经排泥管排出。
作为本发明的进一步改进，所述步骤4，具体包括：
清水区内的水体经由文丘里吸水器和回流泵回流至所述充氧器内，且所述文丘里吸水器在吸水的过程中利用负压投加碳源；含碳源的回流水体与进水口进入的待处理污染水体混合跌落。
作为本发明的进一步改进，在步骤1中，所述跌水旋转叶片组件的调节方法包括：
通过调节手轮联动调节轴杆，进而带动旋转叶片绕中轴杆转动，实现旋转叶片的跌水撞击角度调节；从而调节水体与空气动力混合的程度，进而实现水体充氧程度即溶氧的控制。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提升了生物脱氮反应器的集成度与空间利用率，通过可调节的旋转叶片跌水充氧，实现反应区域低功耗、低程度充氧，及溶氧浓度的精确可控，优化缺氧反应环境，同时省去曝气系统设备的建设投资和能耗；通过升流布水器和HEDN填料层，实现生物污泥的高效挂膜、截留，并形成高浓度悬浮污泥床区，提高了反应器的生物处理能力；升流布水器与HEDN填料层结合底部排泥，实现污泥沉淀分离功能的高度集成，省去二次沉淀池，简化了反应器结构，提高反应器经济性；
本发明通过采用文丘里吸水器，并将碳源投加口接入至文丘里吸水器负压侧吸口，可实现碳源的无动力投加。
（发明人：王伟龙;朱倩;李骎;贾晓解;张瑜;徐继洋）
