本發(fā)明涉及污水處理設備領域，具體涉及一種活性污泥過濾生化反應器及其工藝流程。

背景技術：

回顧我國廢水處理行業(yè)，尤其是活性污泥法的發(fā)展狀況，可以概括為：起步晚、發(fā)展快，目前已進入世界先進技術行列。國內(nèi)是從20世紀60年代開始對活性污泥法反應器進行研究的。北京、無錫、蘭州等地于80年代末期率先采用a/o活性污泥工藝處理啤酒及酒槽污水。a/o活性污泥反應器是好氧生物反應器的佼佼者，被廣泛應用于生活污水及各種有機廢水處理中。相比于其他活性污泥反應器，它具有容積負荷高、水力停留時間短、能耗低、成本少、設備簡單、操作方便、運行穩(wěn)定、處理效果好等特點。目前世界上已有數(shù)萬座a/o活性污泥法反應器在生產(chǎn)中應用。據(jù)《活性污泥法的發(fā)展歷程與應用現(xiàn)狀》介紹，截止到2000年12月底，國內(nèi)外所建成的好氧處理工程中a/o反應器約占全部項目的69％。顯然，a/o反應器越來越受青睞，但大多數(shù)a/o反應器存在一些先天缺陷，比如內(nèi)回流需要水泵進行提升，增大了能耗及故障風險。

傳統(tǒng)的二沉池固液分離，曝氣池不能維持較高的活性污泥濃度，一般只能形成1.5～3.5g/l左右的濃度，限制了生化反應速率。水力停留時間hrt與污泥齡srt相互依賴，提高容積負荷與降低污泥負荷往往形成矛盾，系統(tǒng)在運行過程中會產(chǎn)生了大量的剩余污泥，增加了污泥處置費用。另外還經(jīng)常出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，造成出水中含有一定量的懸浮固體，影響出水水質(zhì)。

研制高效低耗并具有多種附加功能的活性污泥法污水處理工藝已經(jīng)成為烝待解決的重大課題。在污水處理的同時實現(xiàn)污水的無害化與資源化，實現(xiàn)水的良性循環(huán)和水資源的可持續(xù)利用。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術問題中的不足，本發(fā)明的目的在于：提供一種活性污泥過濾生化反應器，節(jié)能高效，污水處理效率高，剩余污泥量少。

本發(fā)明為解決其技術問題所采用的技術方案為：

所述活性污泥過濾生化反應器，包括反應器殼體、生化風機以及加藥裝置，反應器殼體的內(nèi)部分別設置缺氧區(qū)、好氧區(qū)和澄清區(qū)，缺氧區(qū)、好氧區(qū)和澄清區(qū)依次連通，缺氧區(qū)外接進水管路，缺氧區(qū)、好氧區(qū)和澄清區(qū)的內(nèi)部均設置曝氣器，生化風機通過空氣管路與曝氣器相連通，澄清區(qū)呈圓錐狀，橫截面積自下向上依次增大，澄清區(qū)的下端設置混合液入口，澄清區(qū)的上部設置出水堰，出水堰外接出水管路，澄清區(qū)的中上部設置間隔固定的多根斜管，澄清區(qū)的下部設置回流裝置，回流裝置通過排泥管路與缺氧區(qū)相連通，好氧區(qū)的底部設置排泥裝置。

進一步優(yōu)選，生化風機通過空氣管路與回流裝置以及排泥裝置相連通。

進一步優(yōu)選，好氧區(qū)通過加藥管路外接加藥裝置。

進一步優(yōu)選，缺氧區(qū)通過輔料管路外加輔料。

進一步優(yōu)選，缺氧區(qū)與好氧區(qū)通過通孔相連通。

所述的活性污泥過濾生化反應器的工藝流程，包括以下步驟：

a、污水由進水管路進入到缺氧區(qū)進行缺氧生化處理，處理完畢后，再進入好氧區(qū)進行好氧生化處理；

b、處理完畢后，混合液從澄清區(qū)下端的混合液入口進入澄清區(qū)，混合液在上流的過程中，由于澄清區(qū)的橫截面積不斷擴大，加之重力作用，混合液中的活性污泥顆粒不斷減速直至靜止不動，從而形成一層過濾介質(zhì)，過濾介質(zhì)與上方的斜管對污水中的污染物起到生物絮凝和過濾截留作用，產(chǎn)生較高的泥水分離效率并進一步去除殘余的有機物，對污水進行分離，分別形成上清液和污泥；

c、經(jīng)泥水分離后，澄清區(qū)內(nèi)的上清液進入出水堰通過出水管路排出到外部，活性污泥則隨著生物絮凝作用的進行逐漸變大變重，下沉到澄清區(qū)的底部，通過回流裝置回流到缺氧區(qū)進行再次反應，進入到好氧區(qū)的多余污泥由排泥裝置通過排泥管路排出。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1)出水水質(zhì)好，污廢水有機物去除較為徹底，cod去除率≥90％、bod去除率≥97％、t-n去除率≥85％、nh3-n去除率≥98％、出水ss≤10mg/l，普通市政生活污水經(jīng)bsfr處理后出水可達到gb3838-2002地表水環(huán)境質(zhì)量標準ⅲ類水質(zhì)標準，高于gb18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級a排放標準；

2)bsfr活性生物污泥過濾反應器污水處理效率高，a/o生活污水處理系統(tǒng)總停留時間小于6小時，系統(tǒng)占地面積小，bsfr具有高效泥水分離作用，無需設立二沉池，系統(tǒng)流程簡單易于集成組合，占地大為縮小；

3)bsfr活性生物污泥過濾反應器中高密度懸浮污泥過濾層的高效攔截作用使微生物截流在反應器內(nèi)，實現(xiàn)了污泥齡srt和水力停留時間hrt的有效分離，縮短了工藝流程，反應器內(nèi)部結構簡單流暢，使運行控制更加靈活；

4)bsfr活性生物污泥過濾反應器可方便的與其它生化處理工藝結合，形成各類生物處理系統(tǒng)，配套必要先進的自動化控制技術，系統(tǒng)可便捷地進行模塊集成設計組合，系統(tǒng)易于實現(xiàn)自動控制，可實現(xiàn)污水處理高度集成智能化；

5)bsfr系統(tǒng)剩余污泥產(chǎn)量少，bsfr工藝可以在高容積負荷、低污泥負荷下運行，剩余污泥產(chǎn)量低，降低了污泥處理費用。由于系統(tǒng)srt長，bsfr反應器又起到了“污泥硝化池”的作用，從而顯著減少污泥產(chǎn)量，剩余污泥產(chǎn)量低，污泥處理費用低；

6)bsfr活性生物污泥過濾反應器出水段會形成高達500-1000mm厚度的高密度活性污泥懸浮層，相當于一層“活性污泥濾餅”，濾餅污泥濃度≥8000mg/l，濾餅的機械截流作用避免了微生物的流失，生物反應器內(nèi)可保持高的污泥濃度，從而能提高體積負荷，降低污泥負荷。出水由下向上形成穩(wěn)態(tài)上升流穿過污泥濾餅區(qū)，a/o生化后出水中難以生化有機質(zhì)再次被"活性污泥濾餅"生化處理、過濾吸附處理，從而使得出水有機物及懸浮物進一步降解；

7)bsfr脫氮除磷能力強，由于bsfr活性污泥濾餅的截流作用，使得srt延長，有效防止微生物菌群的流失，有利于生長速度緩慢的細菌(硝化細菌等)的生長，提高系統(tǒng)硝化脫氨氮能力；bsfr缺氧和好氧功能明確，界線分明，可根據(jù)進出水條件要求，人為地創(chuàng)造和控制兩段時空比例和運轉條件，混合液可輕松實現(xiàn)低溶氧大比例回流，只要碳源充足,便可達到比較高的生物脫總氮效率；bsfr工藝沒有嚴格的厭氧區(qū)，但是當回流比較小且適當時(200％左右)，缺氧區(qū)在反硝化完全結束后基本不存在硝態(tài)氮，此時缺氧區(qū)即處于厭氧狀態(tài)，此時有利于聚磷菌釋放磷，進而在好氧區(qū)過量吸磷，從而達到生物除磷效果。

8)bsfr活性生物污泥過濾反應器，用于市政生活污水處理時，無需投加pac等水處理劑。

附圖說明

圖1本發(fā)明流程示意圖。

圖中：1、生化風機；2、空氣管路；3、加藥管路；4、加藥裝置；5、出水管路；6、排泥管路；7、反應器殼體；8、斜管；9、排泥裝置；10、曝氣器；11、回流裝置；12、混合液入口；13、澄清區(qū)；14、好氧區(qū)；15、缺氧區(qū)；16、進水管路；17、輔料管路；18、出水堰。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明實施例做進一步描述：

實施例1

如圖1所示，本發(fā)明所述活性污泥過濾生化反應器，包括反應器殼體7、生化風機1以及加藥裝置4，反應器殼體7的內(nèi)部分別設置缺氧區(qū)15、好氧區(qū)14和澄清區(qū)13，缺氧區(qū)15、好氧區(qū)14和澄清區(qū)13依次連通，缺氧區(qū)15與好氧區(qū)14之間的器壁上設置多個通孔，通過通孔相連通，缺氧區(qū)15外接進水管路16，缺氧區(qū)15、好氧區(qū)14和澄清區(qū)13的內(nèi)部均設置曝氣器10，生化風機1通過空氣管路2與曝氣器10相連通，曝氣不僅使液體與空氣接觸充氧，而且由于攪動液體，加速了空氣中氧向液體中轉移，從而完成充氧的目的，此外，曝氣還有防止污泥下沉，加強有機物與微生物與溶解氧接觸的目的，從而保證池內(nèi)微生物在有充足溶解氧的條件下，對污水中有機物的氧化分解作用，澄清區(qū)13呈圓錐狀，橫截面積自下向上依次增大，澄清區(qū)13的下端設置混合液入口12，澄清區(qū)13的上部設置出水堰18，出水堰18外接出水管路5，清水由出水管路5排出，澄清區(qū)13的中上部設置間隔固定的多根斜管8，斜管8內(nèi)可以填絮凝劑等藥劑，加速絮凝，澄清區(qū)13的下部設置回流裝置11，回流裝置11將部分活性污泥重新上輸送回缺氧區(qū)15進行反應，回流裝置11通過排泥管路6與缺氧區(qū)15相連通，好氧區(qū)14的底部設置排泥裝置9，不用的污泥由排泥裝置9排出。

其中，生化風機1通過空氣管路2與回流裝置11以及排泥裝置9相連通；好氧區(qū)14通過加藥管路3外接加藥裝置4，加藥裝置4向反應器內(nèi)加pac等水處理劑；缺氧區(qū)15通過輔料管路17外加輔料，比如碳源、堿等。

所述的活性污泥過濾生化反應器的工藝流程，包括以下步驟：

a、污水由進水管路16進入到缺氧區(qū)15進行缺氧生化處理，處理完畢后，再進入好氧區(qū)14進行好氧生化處理；

b、處理完畢后，混合液從澄清區(qū)13下端的混合液入口12進入澄清區(qū)13，混合液在上流的過程中，由于澄清區(qū)13的橫截面積不斷擴大，加之重力作用，混合液中的活性污泥顆粒不斷減速直至靜止不動，從而形成一層過濾介質(zhì)，過濾介質(zhì)與上方的斜管8對污水中的污染物起到生物絮凝和過濾截留作用，產(chǎn)生較高的泥水分離效率并進一步去除殘余的有機物，對污水進行分離，分別形成上清液和污泥；

c、經(jīng)泥水分離后，澄清區(qū)13內(nèi)的上清液進入出水堰18通過出水管路5排出到外部，活性污泥則隨著生物絮凝作用的進行逐漸變大變重，下沉到澄清區(qū)13的底部，通過回流裝置11回流到缺氧區(qū)15進行再次反應，一方面為脫氮創(chuàng)造反硝化條件，另一方面提高混合液活性污泥濃度，進入到好氧區(qū)14的多余污泥由排泥裝置9通過排泥管路6排出。