Dpr-mabr耦合反應(yīng)器處理生活污水的裝置與方法
【專利摘要】DPR-MABR耦合反應(yīng)器處理生活污水的裝置與方法屬于污水處理領(lǐng)域。該裝置包括原水水池，反應(yīng)池Ⅰ，第一中間水池，反應(yīng)池Ⅱ，第二中間水池，PLC控制箱，通過PLC控制箱切換成兩個不同的串聯(lián)系統(tǒng)，其中一個為Ⅰ→Ⅱ串聯(lián)系統(tǒng)，原水水池與反應(yīng)池Ⅰ底部通過進(jìn)水管連接，反應(yīng)池Ⅰ與第一中間水池通過Ⅰ→Ⅱ出水管連接，第一中間水池與反應(yīng)池Ⅱ頂部通過Ⅰ→Ⅱ第二進(jìn)水管連接，處理水從Ⅰ→Ⅱ最終出水管排放；另一個為Ⅱ→Ⅰ串聯(lián)系統(tǒng)，原水水池與反應(yīng)池Ⅱ頂部通過進(jìn)水管連接，反應(yīng)池Ⅱ與第二中間水池通過Ⅱ→Ⅰ出水管連接，第二中間水池與反應(yīng)池Ⅰ頂部連接，處理水從出水管排放。本發(fā)明具有高效、節(jié)能、穩(wěn)定的脫氮除磷效果和污泥減量的優(yōu)點。
【專利說明】DPR-MABR輔合反應(yīng)器處理生活污水的裝置與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種污水生化處理裝置與方法，屬于污水生物處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及DPR-MABR耦合反應(yīng)器生物處理工藝的裝置與方法，對生活污水的除碳和脫氮除磷有良好的處理效果。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國污水處理廠大多以傳統(tǒng)工藝A2O為主，受到碳源、反混、回流的硝化液破壞厭氧環(huán)境、長短污泥泥齡矛盾等眾多因素影響，高效的脫氮和除磷很難在同一系統(tǒng)中同時獲得，且我國生活污水C/N值較低，氮、磷等營養(yǎng)元素的有效去除受到很嚴(yán)重的制約，這為達(dá)標(biāo)處理增添了很大難度。另外，有些污水處理廠以投加大量的外加碳源來提高脫氮除磷效率，這無疑大大增加了污水處理廠的運(yùn)行費(fèi)用，還包括剩余污泥的處置費(fèi)用，造成了比較顯著的環(huán)境問題。
[0003]反硝化除磷(DPR)理論的提出，為有效解決傳統(tǒng)脫氮除磷工藝中存在的矛盾問題提供了新思路。在厭氧/缺氧交替運(yùn)行的條件下，反硝化聚磷菌
[0004](DPB)以NO3-作為電子受體，利用內(nèi)碳源(PHA)，通過“一碳兩用”方式同時實現(xiàn)反硝化脫氮和除磷作用，既解決了傳統(tǒng)工藝中N03_對除磷工藝的抑制性，也可節(jié)省50%的COD耗量、30%的氧氣耗量，污泥產(chǎn)量也可減少50%，因此，反硝化除磷脫氮工藝可被視為一種可持續(xù)工藝。
[0005]膜曝氣生物膜反應(yīng)器(MABR)，是氣體分離膜技術(shù)與生物膜法污水處理技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生的新型污水處理工藝。MABR工藝?yán)弥锌绽w維曝氣膜作為微生物附著載體并為生物膜無泡曝氣，污水在附著生物膜的曝氣膜周圍流動時，水體中的污染物在濃度差驅(qū)動和微生物吸附等作用下進(jìn)入生物膜內(nèi)，并經(jīng)過生物代謝和增殖被微生物利用，使水體中的污染物同化為微生物菌體固定在生物膜上或分解成無機(jī)代謝產(chǎn)物，從而達(dá)到對水體的凈化過程。相比傳統(tǒng)水處理工藝，MABR具有微生物附著生長、膜曝氣方式以及由此形成的氧氣與污染物逆向傳遞等特點。
[0006]將DPR與MABR耦合成雙污泥系統(tǒng)處理生活污水，將兩者優(yōu)勢集于一體，硝化菌附著生長在生物膜內(nèi)層，受到生物膜的保護(hù)，不會隨水流流失，較長的SRT能保證其充分繁殖和富集，活性污泥以 DPB為優(yōu)勢菌種，從而實現(xiàn)了硝化菌和DPB分離，能夠穩(wěn)定實現(xiàn)反硝化除磷技術(shù)。整體工藝節(jié)約碳源，提高氧氣利用效率，污泥產(chǎn)量少，運(yùn)行穩(wěn)定且費(fèi)用較低，效果良好，是處理低C/N生活污水的較佳脫氮除磷工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問題，提出一種DPR-MABR耦合反應(yīng)器生物處理工藝裝置與方法，成功的將DPB和硝化菌分離，反硝化脫氮除磷反應(yīng)在以DPB為優(yōu)勢菌種的活性污泥中實現(xiàn)，生物膜中主要由硝化菌進(jìn)行硝化反應(yīng)，在保證組合系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定、高效的氮磷去除率的基礎(chǔ)上實現(xiàn)污泥減量，節(jié)能降耗，綠色環(huán)保。[0008]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，將已經(jīng)馴化好的以DPB為優(yōu)勢菌種的顆粒污泥和活性污泥與內(nèi)部以硝化菌為優(yōu)勢菌種的膜曝氣組件置入反應(yīng)器1、II內(nèi)，將反應(yīng)器I — II或者II— I串聯(lián)構(gòu)成DPR-MABR耦合反應(yīng)器生物處理工藝。
[0009]DPR-MABR耦合反應(yīng)器生物處理工藝裝置是活性污泥法和生物膜法相結(jié)合的雙污泥系統(tǒng)，裝置結(jié)構(gòu)見附圖1，其特征在于:
[0010]裝置包括原水水池A，反應(yīng)池I，第一中間水池G，反應(yīng)池II，第二中間水池H，PLC控制箱K。所述原水從原水水池A通過進(jìn)水泵3經(jīng)進(jìn)水管2分為I — II第一進(jìn)水管4和II — I第一進(jìn)水管5，且所述I — II第一進(jìn)水管4和II — I第一進(jìn)水管5分別與反應(yīng)池I底部和反應(yīng)池II頂部相連；所述反應(yīng)池I由顆粒污泥反應(yīng)區(qū)B、膜曝氣生物膜反應(yīng)區(qū)C、沉淀區(qū)D、斜管沉淀區(qū)E和清水區(qū)F組成，其中顆粒污泥反應(yīng)區(qū)B與膜曝氣生物膜反應(yīng)區(qū)C有效體積比為1/3-2，連接膜曝氣生物膜反應(yīng)區(qū)C的空氣管路上設(shè)有壓力表12，顆粒污泥反應(yīng)區(qū)B和沉淀區(qū)D通過污泥回流縫7相連，所述污泥回流縫7上方設(shè)有排泥管8，清水區(qū)F頂部設(shè)有溢流堰10，繼而連接出水管9，在膜曝氣生物膜反應(yīng)區(qū)C上方設(shè)有溢流喇叭口 11 ;所述反應(yīng)池I與第一中間水池G通過I — II出水管14連接，第一中間水池G與反應(yīng)池II通過I— II第二進(jìn)水管15連接；所述反應(yīng)池II由顆粒污泥反應(yīng)區(qū)B、沉淀區(qū)D、斜管沉淀區(qū)E和清水區(qū)F組成，其中整個反應(yīng)池II均為活性污泥反應(yīng)區(qū)J，內(nèi)置有攪拌槳16，沉淀區(qū)D、斜管沉淀區(qū)E、清水區(qū)F、污泥回流縫7、排泥管8、出水管9和溢流堰10與反應(yīng)池I相同；所述反應(yīng)池II與第二中間水池H通過II— I出水管18連接，第二中間水池H與反應(yīng)池I通過II—I第二進(jìn)水管19連接；I—II進(jìn)水閥門1-1、I—II出水閥門1-2、I—II第二進(jìn)水泵1-M、I —II最終出水閥門1-3、II— I進(jìn)水閥門I1-1、II— I出水閥門I1-2、II— I第二進(jìn)水泵I1-Μ、II — I最終出水閥門I1-3和壓力表12均與PLC控制箱K對應(yīng)相連。
[0011]本發(fā)明其工藝流程為:I —II串聯(lián)系統(tǒng)，原水一反應(yīng)池I 一中間水池一反應(yīng)池
II一出水，根據(jù)具體運(yùn)行情況確定運(yùn)行時間，運(yùn)行一定時間后切換成II— I串聯(lián)系統(tǒng)，原水一反應(yīng)池II一中間水池一反應(yīng)池I 一出水；運(yùn)行與上述相同時間后再切換成I —II串聯(lián)系統(tǒng)，如此循環(huán)，交替運(yùn)行。
[0012]利用上述裝置進(jìn)行處理生活污水的方法，其特征在于，主要包括以下步驟:
[0013]1.1—II串聯(lián)系統(tǒng)，即水流由反應(yīng)池I流向反應(yīng)池II，PLC控制箱K開啟I—II鍵21，開啟I —II進(jìn)水閥門1-1、I —II出水閥門1-2、I —II第二進(jìn)水泵1-M、I —II最終出水閥門1-3，關(guān)閉II— I進(jìn)水閥門I1-1、II— I出水閥門I1-2、II— I第二進(jìn)水泵I1-M、II — I最終出水閥門II _3。
[0014]I)原水水池A中的原水經(jīng)I — II第一進(jìn)水管4進(jìn)入反應(yīng)池I的底部，與顆粒污泥充分混合，DPB利用原水中的有機(jī)物合成細(xì)胞內(nèi)碳源物質(zhì)PHA，同時將磷釋放到體外，此過程可去除原水中80%的有機(jī)物。反應(yīng)池I中液體在連續(xù)進(jìn)水的推動力作用下向上推流，進(jìn)入膜曝氣生物膜反應(yīng)區(qū)C，水中底物與氧氣在生物膜上微生物的作用下進(jìn)行硝化反應(yīng)，之后經(jīng)溢流喇叭口 11流經(jīng)I — II出水管14進(jìn)入第一中間水池G。
[0015]2)第一中間水池G中富含硝態(tài)氮和磷酸鹽的液體，在I — II第二進(jìn)水泵1-M作用下通過I —II第二進(jìn)水管15進(jìn)入反應(yīng)池II頂部。在反應(yīng)池II中，通過攪拌槳16完全混合，活性污泥以硝態(tài)氮為電子受體，磷酸鹽為電子供體，進(jìn)行反硝化除磷反應(yīng)，通過排泥管8排泥，處理水經(jīng)過沉淀區(qū)D、斜管沉淀區(qū)E進(jìn)入清水區(qū)F，經(jīng)過溢流堰10從出水管9流入I —II最終出水管17排放。
[0016]3) I—II串聯(lián)系統(tǒng)運(yùn)行3-5h后，切換至II—I串聯(lián)系統(tǒng)。經(jīng)過上述I—II串聯(lián)系統(tǒng)，反應(yīng)池I中顆粒污泥為充分釋磷狀態(tài)，儲存了大量內(nèi)碳源PHA，具有充足的吸磷動力，而反應(yīng)池II中活性污泥為充分吸磷狀態(tài)，當(dāng)給予有機(jī)物時會大量釋磷，繼而合成PHA，為再次變成I — II串聯(lián)系統(tǒng)儲存吸磷動力，這兩個系統(tǒng)要交替運(yùn)行一定的水力停留時間才會達(dá)到良好的脫氮除磷效果。
[0017]2.1I—I串聯(lián)系統(tǒng)，即水流由反應(yīng)池II流向反應(yīng)池I，PLC控制箱K開啟II—I鍵22，開啟II — I進(jìn)水閥門I1-1、II— I出水閥門I1-2、II — I第二進(jìn)水泵I1-Μ、II — I最終出水閥門I1-3，關(guān)閉I —II進(jìn)水閥門1-1、I —II出水閥門1-2、I —II第二進(jìn)水泵1-M、
I—II最終出水閥門I _3。
[0018]I)原水水池A中的原水經(jīng)II— I第一進(jìn)水管5進(jìn)入反應(yīng)池II的頂部，在攪拌槳16作用下與活性污泥充分混合，DPB利用原水中的有機(jī)物合成細(xì)胞內(nèi)碳源物質(zhì)PHA，同時將磷釋放到體外,此過程可去除原水中80%的有機(jī)物。反應(yīng)池II中液體在連續(xù)進(jìn)水的推動力作用下推流過沉淀區(qū)D、斜管沉淀區(qū)E、清水區(qū)F經(jīng)過溢流堰10從出水管9流入II — I出水管18進(jìn)入第二中間水池H。
[0019]2)第二中間水池H中富含磷酸鹽的液體，在II— I第二進(jìn)水泵I1-M作用下通過II— I第二進(jìn)水管19進(jìn)入反應(yīng)池I頂部，液體先流經(jīng)膜曝氣生物膜反應(yīng)區(qū)C，進(jìn)行硝化反應(yīng)，再進(jìn)入顆粒污泥反應(yīng)區(qū)B，進(jìn)行反硝化除磷反應(yīng)，通過排泥管8排泥，處理水經(jīng)過沉淀區(qū)D、斜管沉淀區(qū)E進(jìn)入清水區(qū)F，經(jīng)過溢流堰10從出水管9流出。
[0020]3) I1-1串聯(lián)系統(tǒng)運(yùn)行3-5h后，切換至I — II串聯(lián)系統(tǒng)。如此交替運(yùn)行。
[0021]3.上述反應(yīng)池I中顆粒污泥反應(yīng)區(qū)B與膜曝氣生物膜反應(yīng)區(qū)C有效體積比為1/3-2，顆粒污泥反應(yīng)區(qū)B、膜曝氣生物膜反應(yīng)區(qū)C有效體積之和與沉淀區(qū)D、斜管沉淀區(qū)E和清水區(qū)F有效體積之和比例為3-6，顆粒污泥的污泥濃度為3000-5000mg/L，壓力表12的數(shù)值要保證能夠?qū)崿F(xiàn)無泡傳質(zhì)。水力停留時間為6-10h，污泥停留時間為6-12d。上述反應(yīng)池II中活性污泥反應(yīng)區(qū)J與沉淀區(qū)D、斜管沉淀區(qū)E和清水區(qū)F有效體積之和比例為3-6，活性污泥的污泥濃度為3000-5000mg/L，水力停留時間為6_10h，污泥停留時間為6_12d。
[0022]基于所述的DPR-MABR耦合反應(yīng)器生物處理工藝裝置，通過試驗，處理生活污水的目的主要是通過以下3步技術(shù)路線實現(xiàn)的:
[0023]I)調(diào)節(jié)原污水的氮負(fù)荷，合理控制進(jìn)水流量、壓力表壓力、污泥濃度、水力停留時間等參數(shù)，確定最佳運(yùn)行方式，測試脫氮效果。
[0024]2)調(diào)節(jié)原污水的磷負(fù)荷，改變控制參數(shù)，調(diào)整污泥優(yōu)勢菌種、污泥濃度、改變水力停留時間等參數(shù)，確定最佳運(yùn)行方式，測試除磷效果。
[0025]3)模擬生活污水的實際排放情況，改變污染物負(fù)荷，測試系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷的能力，增強(qiáng)其應(yīng)用可行性。
[0026]本發(fā)明的DPR-MABR耦合反應(yīng)器處理生活污水的裝置與方法跟現(xiàn)有技術(shù)相比，具有下列優(yōu)點:
[0027]I) DPR-MABR耦合反應(yīng)器控制簡單，運(yùn)行方便；
[0028]2)實現(xiàn)了聚磷菌和硝化菌分離，解決了傳統(tǒng)工藝中碳源與泥齡間的矛盾，并將除磷和反硝化兩個獨立過程耦合，節(jié)約碳源，實現(xiàn)了污泥減量，尤其適用于處理低C/N生活污水；
[0029]3)反硝化聚磷菌為反應(yīng)池中顆粒污泥和活性污泥的優(yōu)勢菌種，硝化菌為膜曝氣生物膜中的優(yōu)勢菌種；
[0030]4)反應(yīng)池I中的顆粒污泥沉速快、活性高、結(jié)構(gòu)密實、微生物濃度及容積負(fù)荷高，能夠在一定程度上彌補(bǔ)傳統(tǒng)活性污泥的不足；
[0031]5)膜曝氣組件采用中空纖維式，成本低，能耗低；
[0032]6)膜曝氣生物膜組件采用無泡曝氣的曝氣形式，無泡曝氣的傳質(zhì)阻力小，氧轉(zhuǎn)移速率高，節(jié)約曝氣能耗；
[0033]7)水中底物與氧在生物膜兩側(cè)進(jìn)入到生物膜內(nèi)，二者擴(kuò)散方向相反，底物從生物膜的表面向生物膜內(nèi)部擴(kuò)散，而底物濃度從生物膜表面到內(nèi)部逐漸遞減；氧則從生物膜的內(nèi)部向生物膜表面擴(kuò)散，氧濃度梯度從生物膜的內(nèi)部到表面逐漸遞減，更有利于硝化菌生長，提聞抗沖擊負(fù)荷能力；
[0034]8)通過合理控制壓力表壓力，可調(diào)節(jié)生物膜最外層微生物的生長環(huán)境為好氧、缺氧、厭氧，從而改變微生物菌落，在生物膜外層同時發(fā)生反硝化作用；
[0035]9)該雙污泥系統(tǒng)有一定的污泥減量作用，減少池容、構(gòu)筑物基建費(fèi)用和污泥處置費(fèi)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1為本發(fā)明所述的DPR-MABR耦合反應(yīng)器處理生活污水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖中:1-反應(yīng)池I ; I1-反應(yīng)池II ；A-原水水池；B-顆粒污泥反應(yīng)區(qū)；C-膜曝氣生物膜反應(yīng)區(qū)；D-沉淀區(qū)；E-斜管沉淀區(qū)；F-清水區(qū)；J_活性污泥反應(yīng)區(qū)；G-第一中間水池；H-第二中間水池；K-PLC控制箱；1_放空管；2_進(jìn)水管；3_進(jìn)水泵；4-1 —II第一進(jìn)水管；5-1I — I第一進(jìn)水管；6_取樣口 ；7_污泥回流縫；8_排泥管；9_出水管；10_溢流堰；11-溢流喇叭口；12-壓力表；13-氧氣進(jìn)口；14-1—II出水管；15-1—II第二進(jìn)水管；16_攪拌槳；17_ I —II最終出水管；18-1I— I出水管；19_ II— I第二進(jìn)水管；20-PLC控制箱開關(guān)；21，22-1 — II / II — I切換鍵；23_調(diào)節(jié)壓力鍵；24~29-各管路對應(yīng)控制閥門開關(guān)鍵；30，31-第二進(jìn)水控制開關(guān)；1-1-1—II進(jìn)水閥門；1-2-1—II出水閥門；1-M-1 —II第二進(jìn)水泵；1-3-1 —II最終出水閥門；I1-1-1I— I進(jìn)水閥門；
I1-2-1I— I出水閥門；I1-M-1I— I第二進(jìn)水泵；I1-3-1I— I最終出水閥門。
【具體實施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖和實施例對本申請專利作進(jìn)一步的說明。
[0039]圖1為本發(fā)明提供的DPR-MABR耦合反應(yīng)器處理生活污水的裝置實施例的結(jié)構(gòu)原理示意圖，所述裝置包括原水水池A，反應(yīng)池I，第一中間水池G，反應(yīng)池II，第二中間水池H，PLC控制箱K。所述原水從原水水池A通過進(jìn)水泵3經(jīng)進(jìn)水管2分為I — II第一進(jìn)水管4和II — I第一進(jìn)水管5，且所述I — II第一進(jìn)水管4和II — I第一進(jìn)水管5分別與反應(yīng)池I底部和反應(yīng)池II頂部相連；所述反應(yīng)池I由顆粒污泥反應(yīng)區(qū)B、膜曝氣生物膜反應(yīng)區(qū)C、沉淀區(qū)D、斜管沉淀區(qū)E和清水區(qū)F組成，其中顆粒污泥反應(yīng)區(qū)B與膜曝氣生物膜反應(yīng)區(qū)C有效體積比為1/3-2，連接膜曝氣生物膜反應(yīng)區(qū)C的空氣管路上設(shè)有壓力表12，顆粒污泥反應(yīng)區(qū)B和沉淀區(qū)D通過污泥回流縫7相連，所述污泥回流縫7上方設(shè)有排泥管8，清水區(qū)F頂部設(shè)有溢流堰10，繼而連接出水管9，在膜曝氣生物膜反應(yīng)區(qū)C上方設(shè)有溢流喇叭口 11 ；所述反應(yīng)池I與第一中間水池G通過I — II出水管14連接，第一中間水池G與反應(yīng)池II通過I —II第二進(jìn)水管15連接；所述反應(yīng)池II由活性污泥反應(yīng)區(qū)J、沉淀區(qū)D、斜管沉淀區(qū)E和清水區(qū)F組成，其中整個反應(yīng)池II均為活性污泥反應(yīng)區(qū)J，內(nèi)置有攪拌槳16，沉淀區(qū)D、斜管沉淀區(qū)E、清水區(qū)F、污泥回流縫7、排泥管8、出水管9和溢流堰10與反應(yīng)池I相同；所述反應(yīng)池II與第二中間水池H通過II — I出水管18連接，第二中間水池H與反應(yīng)池I通過II— I第二進(jìn)水管19連接；I —II進(jìn)水閥門1-1、I —II出水閥門1-2、I —II第二進(jìn)水泵1-M、I —II最終出水閥門1-3、II— I進(jìn)水閥門I1-1、II— I出水閥門I1-2、II— I第二進(jìn)水泵I1-Μ、II — I最終出水閥門I1-3和壓力表12均與PLC控制箱K對應(yīng)相連。
[0040]本發(fā)明其工藝流程為:I —II串聯(lián)系統(tǒng)，原水一反應(yīng)池I 一中間水池一反應(yīng)池
II一出水，根據(jù)具體運(yùn)行情況確定運(yùn)行時間，運(yùn)行一定時間后切換成II— I串聯(lián)系統(tǒng)，原水一反應(yīng)池II一中間水池一反應(yīng)池I 一出水；運(yùn)行與上述相同時間后再切換成I —II串聯(lián)系統(tǒng)，如此循環(huán)，交替運(yùn)行。
[0041]該工藝運(yùn)行的基本原理如下:
[0042]1.1—II串聯(lián)系統(tǒng)
[0043]首先原水反應(yīng)池I的底部進(jìn)入，與顆粒污泥充分混合，DPB利用原水中的有機(jī)物合成細(xì)胞內(nèi)碳源物質(zhì)PHA，同時將磷釋放到體外，液體在進(jìn)水的推動力作用下向上推流，由于沒有攪拌作用，顆粒污泥在反應(yīng)池I底部，膜曝氣生物膜組件在上部，水中底物與氧異向傳質(zhì)，進(jìn)行硝化反應(yīng)，之后流入第一中間水池，第一中間水池的液體富含硝態(tài)氮和磷酸鹽，然后泵入反應(yīng)池II頂部，在反應(yīng)池II攪拌的作用下，活性污泥以硝態(tài)氮為電子受體，磷酸鹽為電子供體，進(jìn)行反硝化除磷反應(yīng)，處理水排放，并通過排泥管排泥，實現(xiàn)同步脫氮除磷。一定的水力停留時間后切換至II— I串聯(lián)系統(tǒng)。
[0044]2.1I— I串聯(lián)系統(tǒng)
[0045]首先原水進(jìn)入反應(yīng)池II的頂部，與活性污泥完全混合，DPB利用原水中的有機(jī)物合成細(xì)胞內(nèi)碳源物質(zhì)PHA，同時將磷釋放到體外，之后水流入第二中間水池，然后泵入反應(yīng)池I頂部，在重力的作用下，先與膜曝氣生物膜組件進(jìn)行硝化反應(yīng)，再與顆粒污泥接觸，進(jìn)行反硝化脫氮除磷反應(yīng)，處理水排放，并通過排泥管排泥，實現(xiàn)同步脫氮除磷。
[0046]經(jīng)過I —II串聯(lián)系統(tǒng)，反應(yīng)池I中顆粒污泥為充分釋磷狀態(tài)，儲存了大量內(nèi)碳源PHA，具有充足的吸磷動力，而反應(yīng)池II中活性污泥為充分吸磷狀態(tài)。當(dāng)轉(zhuǎn)換為II— I串聯(lián)系統(tǒng)，DPB會利用有機(jī)物大量釋磷，繼而合成PHA，為再次變成I — II串聯(lián)系統(tǒng)儲存吸磷動力，這兩個系統(tǒng)要交替運(yùn)行一定的水力停留時間才會達(dá)到良好的脫氮除磷效果。
[0047]實施例
[0048]反應(yīng)池I與反應(yīng)池II材質(zhì)均為有機(jī)玻璃，有效體積為10L，反應(yīng)池I中Vb:Vc=2;反應(yīng)池I中V_:V(d+e+w=4:1，反應(yīng)池II中Vj:V(d+e+f)=4:1，膜組件的中空纖維孔徑為0.1 μ m，有效面積為lm2，為保證無泡傳質(zhì)壓力表12的數(shù)值為0.9~1.lbar。壓力表12的數(shù)值如何保證無泡傳質(zhì)為現(xiàn)有技術(shù)。利用該裝置對水質(zhì)特征為:C0D=100-300mg/L，TN=50-80mg/L，TP=3-7mg/L的實際生活污水進(jìn)行處理，處理量Q=lL/h，反應(yīng)池I中顆粒污泥濃度維持在4000-5000mg/L,反應(yīng)池II中活性污泥濃度維持在3000_4000mg/L，反應(yīng)池I和反應(yīng)池II中的水力停留時間為8h，污泥齡為10d。I —II串聯(lián)系統(tǒng)運(yùn)行4h后通過PLC控制箱切換至II— I串聯(lián)系統(tǒng)運(yùn)行4h，之后再切換至I — II串聯(lián)系統(tǒng)，如此循環(huán)。出水COD在50mg/L以內(nèi)，出水NH4+-N在5mg/L以內(nèi)，出水TN在15mg/L以內(nèi)，出水TP在0.5mg/L以內(nèi)，具有很好的除碳和脫氮除磷的效果。[0049]以上是本發(fā)明的具體實施例，便于該【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員能理解和應(yīng)用，本發(fā)明的實施不限于此。
【權(quán)利要求】
1.DPR-MABR耦合反應(yīng)器處理生活污水的裝置，其特征在于: 包括原水水池(A)，反應(yīng)池(I )，第一中間水池(G)，反應(yīng)池(II )，第二中間水池(H)，PLC控制箱(K);所述原水從原水水池(A)通過進(jìn)水泵(3)經(jīng)進(jìn)水管(2)分為I —II第一進(jìn)水管(4)和II— I第一進(jìn)水管(5)，且所述I —II第一進(jìn)水管(4)和II— I第一進(jìn)水管(5)分別與反應(yīng)池(I )底部和反應(yīng)池(II)頂部相連；所述反應(yīng)池(I )由顆粒污泥反應(yīng)區(qū)(B)、膜曝氣生物膜反應(yīng)區(qū)(C)、沉淀區(qū)(D)、斜管沉淀區(qū)(E)和清水區(qū)(F)組成，其中顆粒污泥反應(yīng)區(qū)(B)與膜曝氣生物膜反應(yīng)區(qū)(C)有效體積比為1/3-2，連接膜曝氣生物膜反應(yīng)區(qū)(C)的空氣管路上設(shè)有壓力表(12)，顆粒污泥反應(yīng)區(qū)(B)和沉淀區(qū)(D)通過污泥回流縫(7)相連，所述污泥回流縫(7)上方設(shè)有排泥管(8)，清水區(qū)(F)頂部設(shè)有溢流堰(10)，繼而連接出水管(9)，在膜曝氣生物膜反應(yīng)區(qū)(C)上方設(shè)有溢流喇叭口(11);所述反應(yīng)池(I )與第一中間水池(G)通過I —II出水管(14)連接，第一中間水池(G)與反應(yīng)池(II)通過I —II第二進(jìn)水管(15)連接；所述反應(yīng)池(II)由活性污泥反應(yīng)區(qū)(J)、沉淀區(qū)(D)、斜管沉淀區(qū)(E)和清水區(qū)(F)組成，其中整個反應(yīng)池(II)均為活性污泥反應(yīng)區(qū)(J)，內(nèi)置有攪拌槳(16)，沉淀區(qū)(D)、斜管沉淀區(qū)(E)、清水區(qū)(F)、污泥回流縫(7)、排泥管(8)、出水管(9)和溢流堰(10)與反應(yīng)池(I )相同；所述反應(yīng)池(II)與第二中間水池(H)通過II— I出水管(18)連接，第二中間水池(H)與反應(yīng)池(I )通過II — I第二進(jìn)水管(19)連接；I — II進(jìn)水閥門(1-1)、I — II出水閥門(1-2)、I—II第二進(jìn)水泵(1-M)、I—II最終出水閥門(1-3)、II—I進(jìn)水閥門(I1-1)、II— I出水閥門(I1-2)、II — I第二進(jìn)水泵(I1-Μ)、II — I最終出水閥門(I1-3)和壓力表(12)均與PLC控制箱(K)對應(yīng)相連； 所述的PLC控制箱(K)將裝置切換成兩個不同的串聯(lián)系統(tǒng):開啟I—II鍵(21)、I—II進(jìn)水閥門(1-1)、I—II出水閥門(1-2)、I—II第二進(jìn)水泵(1-M)、I—II最終出水閥門(I _3)，關(guān)閉II— I進(jìn)水閥門(I1-1)、II— I出水閥門(I1-2)、II— I第二進(jìn)水泵(I1-Μ), I1-1最終出水閥門(I1-3)，即為I —II串聯(lián)系統(tǒng)，原水水池(A)與反應(yīng)池(I )底部通過進(jìn)水管(2)和I —II第一進(jìn)水管(4)連接，反應(yīng)池(I )與第一中間水池(G)通過I —II出水管(14)連接，第一中間水池(G)與反應(yīng)池(II)頂部通過I —II第二進(jìn)水管(15)連接，處理水從I —II最終出水管(17)排放；開啟II — I鍵(22)、II — I進(jìn)水閥門(I1-1)、II— I出水閥門(I1-2)、II— I第二進(jìn)水泵(I1-Μ)、II— I最終出水閥門(II _3)，關(guān)閉I—II進(jìn)水閥門(1-1)、I—II出水閥門(1-2)、I—II第二進(jìn)水泵(I _M)、I—II最終出水閥門(I _3)，即為II— I串聯(lián)系統(tǒng)，原水水池(A)與反應(yīng)池(II)頂部通過進(jìn)水管(2)和II— I第一進(jìn)水管(5)連接，反應(yīng)池(II)與第二中間水池(H)通過II— I出水管(18)連接，第二中間水池(H)與反應(yīng)池(I )頂部通過II— I第二進(jìn)水管(19)連接，處理水從出水管(9)排放。
2.應(yīng)用權(quán)利要求1所述DPR-MABR耦合反應(yīng)器處理生活污水的裝置處理生活污水的方法，其特征在于: 2.1 I — II串聯(lián)系統(tǒng) O原水水池(A)中的原水經(jīng)I —II第一進(jìn)水管(4)進(jìn)入反應(yīng)池(I )的底部，與顆粒污泥充分混合；反應(yīng)池(I )中液體在連續(xù)進(jìn)水的推動力作用下向上推流，進(jìn)入膜曝氣生物膜反應(yīng)區(qū)(C)，之后經(jīng)溢流喇叭口( 11)流經(jīng)I — II出水管(14)進(jìn)入第一中間水池(G); 2)第一中間水池(G)中的液體，在I —II第二進(jìn)水泵(1-M)作用下通過I —II第二進(jìn)水管(15)進(jìn)入反應(yīng)池(II)頂部；在反應(yīng)池(II)中，通過攪拌槳(16)完全混合，通過排泥管(8)排泥，處理水經(jīng)過沉淀區(qū)(D)、斜管沉淀區(qū)(E)進(jìn)入清水區(qū)(F)，經(jīng)過溢流堰(10)從出水管(9)流入I —II最終出水管(17)排放； 3) I —II串聯(lián)系統(tǒng)運(yùn)行3-5h后，切換至II— I串聯(lián)系統(tǒng)； . 2.2 II — I串聯(lián)系統(tǒng) 1)原水水池(A)中的原水經(jīng)II—I第一進(jìn)水管(5)進(jìn)入反應(yīng)池(II)的頂部，在攪拌槳(16)作用下與活性污泥充分混合；反應(yīng)池(II)中液體在連續(xù)進(jìn)水的推動力作用下推流過沉淀區(qū)(D)、斜管沉淀區(qū)(E)、清水區(qū)(F)經(jīng)過溢流堰(10)從出水管(9)流入II— I出水管(18)進(jìn)入第二中間水池(H)； 2)第二中間水池(H)中的液體，在II—I第二進(jìn)水泵(I1-M)作用下通過II— I第二進(jìn)水管(19)進(jìn)入反應(yīng)池(I )頂部，液體先流經(jīng)膜曝氣生物膜反應(yīng)區(qū)(C)，再進(jìn)入顆粒污泥反應(yīng)區(qū)(B)，通過排泥管(8)排泥，處理水經(jīng)過沉淀區(qū)(D)、斜管沉淀區(qū)(E)進(jìn)入清水區(qū)(F)，經(jīng)過溢流堰(10)從出水管(9)流出； 3)II — I串聯(lián)系統(tǒng)運(yùn)行3-5h后，切換至I — II串聯(lián)系統(tǒng)；如此交替運(yùn)行； .2.3上述反應(yīng)池(I )中顆粒污泥反應(yīng)區(qū)(B)與膜曝氣生物膜反應(yīng)區(qū)(C)有效體積比為1/3-2，顆粒污泥反應(yīng)區(qū)(B)、膜曝氣生物膜反應(yīng)區(qū)(C)有效體積之和與沉淀區(qū)(D)、斜管沉淀區(qū)(E)和清水區(qū)(F)有效體積之和 比例為3-6，顆粒污泥的污泥濃度為3000-5000mg/L，壓力表(12)的數(shù)值要保證能夠?qū)崿F(xiàn)無泡傳質(zhì)；水力停留時間為6-10h，污泥停留時間為6-12d ； 上述反應(yīng)池(II)中活性污泥反應(yīng)區(qū)(J)與沉淀區(qū)(D)、斜管沉淀區(qū)(E)和清水區(qū)(F)有效體積之和比例為3-6，活性污泥的污泥濃度為3000-5000mg/L，水力停留時間為6_10h，污泥停留時間為6-12d。
【文檔編號】C02F9/14GK103896453SQ201410099549
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】王淑瑩, 王聰, 張淼, 彭永臻, 賈方旭, 龐洪濤 申請人:北京工業(yè)大學(xué)