專利名稱：分點進水多級生物膜反應(yīng)器污水處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污水處理、環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種分點進水多 級生物膜反應(yīng)器污水處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前在污水處理技術(shù)中， 一般污水脫氮除磷工藝為A"0及其各種改良 形式，其都需要硝化液及污泥回流裝備以滿足脫氮除磷的要求。實際工程 應(yīng)用中，該工藝流程復(fù)雜、運行繁瑣、運行成本高，且脫氮除磷效果難于 進一步提高。用于污水處理的生物膜反應(yīng)器技術(shù)發(fā)展迅速，例如中國專利 號為200420092487.2,發(fā)明創(chuàng)造名稱為"厭氧好氧一體式固定床生物膜反 應(yīng)器"；專利號為200420060530.7,發(fā)明創(chuàng)造名稱為"用于污水處理的生物 膜反應(yīng)器"和專利號為200410013159.3,發(fā)明創(chuàng)造名稱為"用于污水處理 的載體循環(huán)生物處理方法"等先后公開了不同結(jié)構(gòu)的生物膜反應(yīng)器。前兩 者為單級反應(yīng)器，與本反應(yīng)器的多級空間分隔有較大不同，雖然其結(jié)構(gòu)緊 湊，但單級反應(yīng)器不利于各種功效不同的優(yōu)勢微生物菌群生長環(huán)境的構(gòu)建,
處理效能較低；后者與本反應(yīng)器在構(gòu)造上有較大不同，本反應(yīng)器存在高效 過濾沉淀區(qū)。此外，后者存在單點進水反硝化碳源不足，脫氮效果不理想， 以及化學除磷污泥量大的問題。目前，國內(nèi)外尚未見有關(guān)于分點進水多級 生物膜反應(yīng)器污水處理設(shè)備的報道。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)，尤其是一般的脫氮除磷反應(yīng)器存在的上述不足，本發(fā) 明的目的是提供一種分點進水多級生物膜反應(yīng)器污水處理設(shè)備，省去脫氮 除磷系統(tǒng)復(fù)雜的混合液及污泥回流系統(tǒng)，降低污水處理過程中的能耗，減 少剩余污泥量，簡化處理工藝，提高水處理能效，減少占地。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的 一種分點進水多級生物膜反應(yīng)器污水處 理設(shè)備，包括池體、進水管、出水管和排泥管，其特征在于所述池體內(nèi)豎 向設(shè)置N塊隔板，將池體分隔為N+1級串聯(lián)的反應(yīng)池，各相鄰反應(yīng)池依次 下部和上部相間連通；其中，前N-1級釆用厭氧好氧交替運行，各池內(nèi)設(shè) 半軟性組合填料，第N級為好氧反應(yīng)區(qū)，內(nèi)設(shè)半軟性組合填料，第N+1 級為過濾沉淀區(qū)，內(nèi)設(shè)富鐵富鈣填料；所述進水管設(shè)于池體的上方分別與 前N-1級反應(yīng)池的進水口連通，釆取分點供水；出水管由第N+1級反應(yīng) 池的上部接出；在所述前N級反應(yīng)池底部布置水下曝氣裝置，第N+1級反 應(yīng)池底部布置反沖洗管，各池底部均設(shè)有排泥管，可定期從各反應(yīng)池沉淀 分離區(qū)排泥。
N的取值為3-10, N的取值根據(jù)待處理污水濃度的增加而增加。 相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下特點 ①耐沖擊負荷，反應(yīng)器處理效能高。
本處理設(shè)備由于采用生物膜工藝方式，反應(yīng)器具有較高的微生物濃度， 使實際污泥負荷降低，因此耐沖擊負荷及適應(yīng)性強；通過在反應(yīng)器中設(shè)置 半軟性組合填料，并控制適宜的溶解氧水平，可以在生物膜內(nèi)部形成豐富 的好氧厭氧微環(huán)境，易于實現(xiàn)高效的同步硝化反硝化脫氮。同時，在反應(yīng)器中設(shè)置隔板分區(qū)，通過各區(qū)進行好氧缺氧交替運行，且釆用分點進水的 方法加強碳源的供給，避免了反硝化碳源不足的問題，為生物膜法高效除 磷構(gòu)建了良好的環(huán)境。此外，第N+1級過濾沉淀區(qū)利用富鐵富鈣填料加強 除磷，保證了處理器獲得較高的處理效能。
② 無需設(shè)專門的混合液及污泥回流裝置，運行能耗低。 通常污水處理過程中的能耗費用占其運行成本的比例較大，降低能耗是
降低運行成本的關(guān)鍵所在。 一般污水處理過程的能耗主要用于污水的提升、 曝氣、以及硝化液、污泥的回流。本處理設(shè)備通過在反應(yīng)器中設(shè)置半軟性 組合填料，可實現(xiàn)高效的同步硝化反硝化，省去了混合液回流系統(tǒng)。同時，
在前N-1級反應(yīng)池內(nèi)進行好氧缺氧交替運行，為生物膜法高效除磷構(gòu)建了
良好的環(huán)境，強化了生物除磷脫氮，省去了一般除璘系統(tǒng)的污泥回流系統(tǒng)。 此外，釆用生物膜法構(gòu)建該處理裝置，省去了一般反應(yīng)器在厭氧釋磷和缺 氧反硝化過程中所需的攪拌設(shè)備，因此該處理設(shè)備具有高效低耗的特征。
③ 剩余污泥量少。
在處理設(shè)備中設(shè)半軟性組合填料通過多級串聯(lián)生物膜及其較長微生物 食物鏈減少了污泥產(chǎn)量，同時釆用污泥溶胞及微型動物捕食污泥技術(shù)強化 了污泥的減量。
④ 工藝流程短、占地少、投資低、管理方便。
該處理設(shè)備集生物除磷脫氮、污泥減量、沉淀等工藝單元為一體，利
用反應(yīng)器共壁，大大減少了設(shè)備的投資及占地。進出水連續(xù)流，具有操作 管理方便的特點。
圖l:分點進水多級生物膜反應(yīng)器污水處理設(shè)備平面圖2:分點進水多級生物膜反應(yīng)器污水處理設(shè)備A-A立面圖3:分點進水多級生物膜反應(yīng)器污水處理設(shè)備B-B剖面圖。
具體實施例方式
參見圖l、圖2和圖3，本發(fā)明的一種實施方式是分點進水多級生物 膜反應(yīng)器污水處理設(shè)備，包括池體l、進水管2、出水管3和排泥管13; — 般情況下，所述池體l內(nèi)豎向設(shè)置五塊隔板7，將池體l分隔為六級串聯(lián)的 反應(yīng)池，各相鄰反應(yīng)池依次下部和上部相間連通；其中，前四級4釆用厭 氧好氧交替運行，各池內(nèi)設(shè)半軟性組合填料8，第五級5為好氧反應(yīng)區(qū)，內(nèi) 設(shè)半軟性組合填料8，第六級6為過濾沉淀區(qū)，內(nèi)設(shè)富鐵富鈣填料9可加強 除磷；所述進水管2設(shè)于池體1的上方分別與前四級反應(yīng)池的進水口連通， 釆取分點供水；出水管3由第六級反應(yīng)池的上部接出；在所述前五級反應(yīng) 池底部布置水下曝氣裝置IO,第六級反應(yīng)池底部布置反沖洗管11，各池底 部做下凹結(jié)構(gòu)，形成泥斗12,并接有排泥管13，定期從各反應(yīng)池沉淀分離 區(qū)排泥。其中，半軟性組合填料、曝氣裝置和反沖洗管均釆用現(xiàn)有成熟產(chǎn) 品即可。
本發(fā)明釆取分點進水強化碳源供給，使該反應(yīng)池具有較強的同時去除 有機物、氣、轔的效能，同時隔板的設(shè)置可有效防止水流短流；污水分四 點分別連續(xù)進入前四個反應(yīng)池，反應(yīng)池為多級串聯(lián)，水流依次通過，同時 通過間歇曝氣使每個反應(yīng)區(qū)交替處于好氧和厭氧狀態(tài)，以便使反應(yīng)區(qū)的生物膜在好氧時進行同時硝化反硝化脫氮和吸磷，在厭氧時生物膜進行釋磷， 分點進水可改善反硝化脫氮和釋磷對碳源的需求。污水在前四級反應(yīng)池完 成除磷脫氮后進入第五級為好氧反應(yīng)區(qū)，內(nèi)設(shè)半軟性組合填料，用于出水
水質(zhì)的保障及污泥減量，利用原生動物進行污泥減量；接著進入第六級過
濾沉淀區(qū)，利用富鐵富鈣填料加強除磷，并具有一定的過濾作用，進行泥 水分離后排出系統(tǒng)。各池均設(shè)有排泥系統(tǒng)，定期從各反應(yīng)池沉淀分離區(qū)排 泥。
本發(fā)明不限于N為5的實施方式。N的取值為3-IO較宜，N的取值 根據(jù)待處理污水濃度的增加而增加，同時考慮場地條件和成本等因素。本 發(fā)明同樣適合于多級串聯(lián)的反應(yīng)池，只有采用在前N-1級反應(yīng)池內(nèi)進行好 氧缺氧交替運行，第N級為好氧反應(yīng)區(qū)，第N+1級為過濾沉淀區(qū)，省去一 般反應(yīng)器在厭氧釋磷和缺氧反硝化過程中所需的攪拌設(shè)備，具有高效低耗 的特征均屬于本發(fā)明保護的范圍。
主要技術(shù)參數(shù)
停留時間反應(yīng)池總停留時間為6-9h。
結(jié)構(gòu)參數(shù)
一體化設(shè)備規(guī)格(LxBxH):
反應(yīng)池水力停留時間 HRT ( h ) ( hydraulic retention time簡稱為HRT， 即水力停留時間)
反應(yīng)區(qū)有效水深H產(chǎn)H-0.5 (m)
反應(yīng)池有效容積 V=Q x HRT/24 ( m3) ( Q為Quantity的簡寫，即 流量，單位m3/d)填料類型
前N級反應(yīng)池內(nèi)設(shè)半軟性組合填料釆用現(xiàn)有成熟產(chǎn)品即可。半軟性組 合填料常用于城鎮(zhèn)生活污水及各類有機工業(yè)廢水生物膜法處理的生化池， 作為生物膜載體。由軟性纖維東、高分子聚合塑料環(huán)片、支撐套管、中心 繩組成。由中心繩依次穿過各單片的中心孔，單片間嵌套支撐套管以固定 片距，串連成所需要長度而成。具有壽命長，生產(chǎn)安裝簡便。
規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)
盤片尺寸，直徑120mm、 150mm、 180mm
根據(jù)纖維束伸展長度取片距L=60, 80， 100， 120mm
比表面積1000-2500m2/m3,孔隙率99%。
第N+1級過濾沉淀池內(nèi)設(shè)富鐵富鉤填料。如多孔富鐵填料(PIRM), 其主要成分是鐵和碳元素，即由還原態(tài)鐵和Fe3C及一些雜質(zhì)組成，全鐵含 量96%~97%，碳元素含量3%左右。
權(quán)利要求
1.分點進水多級生物膜反應(yīng)器污水處理設(shè)備，包括池體(1)、進水管(2)、出水管(3)和排泥管(13)，其特征在于所述池體(1)內(nèi)豎向設(shè)置N塊隔板(7)，將池體(1)分隔為N+1級串聯(lián)的反應(yīng)池，各相鄰反應(yīng)池依次下部和上部相間連通；其中，前N-1級采用厭氧好氧交替運行，各池內(nèi)設(shè)半軟性組合填料(8)，第N級為好氧反應(yīng)區(qū)，內(nèi)設(shè)半軟性組合填料(8)，第N+1級為過濾沉淀區(qū)，內(nèi)設(shè)富鐵富鈣填料(9)；所述進水管(2)設(shè)于池體(1)的上方分別與前N-1級反應(yīng)池的進水口連通，采取分點供水；出水管(3)由第N+1級反應(yīng)池的上部接出；在所述前N級反應(yīng)池底部布置水下曝氣裝置(10)，第N+1級反應(yīng)池底部布置反沖洗管(11)，各池底部均設(shè)有排泥管(13)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分點進水多級生物膜反應(yīng)器污水處理設(shè)備， 其特征在于所述N的取值為3 - 10, N的取值根據(jù)待處理污水濃度的增加 而增加。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分點進水多級生物膜反應(yīng)器污水處理設(shè)備， 其特征在于第N+1級過濾沉淀池設(shè)有富鐵富鈣填料強化除磷，并設(shè)反沖 洗設(shè)施。
全文摘要
本發(fā)明公開一種分點進水多級生物膜反應(yīng)器污水處理設(shè)備，池體內(nèi)豎向設(shè)置N塊隔板，將池體分隔為N+1級串聯(lián)的反應(yīng)池，各相鄰反應(yīng)池依次下部和上部相間連通；其中，前N-1級采用厭氧好氧交替運行，各池內(nèi)設(shè)半軟性組合填料，第N級為好氧反應(yīng)區(qū)，內(nèi)設(shè)半軟性組合填料，第N+1級為過濾沉淀區(qū)；所述進水管設(shè)于池體的上方分別與前N-1級反應(yīng)池的進水口連通，采取分點供水；出水管由第N+1級反應(yīng)池的上部接出；在所述前N級反應(yīng)池底部布置水下曝氣裝置，第N+1級反應(yīng)池底部布置反沖洗管，各池底部均設(shè)有排泥管。本處理設(shè)備具有耐沖擊負荷能力強，處理效能高，運行能耗低，剩余污泥量少，工藝簡短、占地少、投資低、管理方便等優(yōu)點。
文檔編號C02F3/30GK101172711SQ20071009282
公開日2008年5月7日 申請日期2007年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月9日
發(fā)明者健 周, 姜文超, 智 張, 柴宏祥, 王夏敏, 郭蔚華, 鐘于濤 申請人:重慶大學