一種多梯次缺氧—好氧生物反應(yīng)器及其控制方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種多梯次缺氧一好氧生物反應(yīng)器及其控制方法，屬于污水處理領(lǐng)域。
[0002]【背景技術(shù)】:
目前污水處理的方法主要有活性污泥法和生物膜法兩大類:活性污泥法從20世紀(jì)初英國開創(chuàng)以來，經(jīng)過幾十年的發(fā)展革新已經(jīng)擁有多種運行方式，同時由于其極好的污水處理效果而逐漸成為大家認可的比較成熟的工藝；生物膜法是利用附著在填料上的生物對水體進行凈化的一種工藝，近年來也得到迅速的發(fā)展和提高。好氧處理廣泛應(yīng)用的工藝有普通活性污泥法、氧化溝工藝、SBR工藝、A/0、A2/0、接觸氧化法等生物處理工藝。
[0003]從多年的運行實踐來看，活性污泥法雖較為成熟，但也存在很多的缺點和不足，如曝氣池容積大、占地面積高、基建費用高等，同時對水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性較低，運行效果易受水質(zhì)、水量變化的影響等。鑒于上述因素，這種污水處理方法逐漸被后來的生物膜法所取代。生物膜法彌補了活性污泥法的很多不足，如它的穩(wěn)定性好、承受有機負荷和水力負荷沖擊的能力強、無污泥膨脹、無回流，對有機物的去除率高，反應(yīng)器的體積小、污水處理廠占地面積小等優(yōu)點。但是生物膜法也有其特有的缺陷，如生物濾池中的濾料易堵塞、需周期性反沖洗、同時固定填料以及填料下曝氣設(shè)備的更換較困難、生物流化床反應(yīng)器中的載體顆粒只有在流化狀態(tài)下才能發(fā)揮作用、工藝的穩(wěn)定性較差等。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明涉及一種多梯次缺氧一好氧生物反應(yīng)器及其控制方法，多梯次缺氧一好氧生物反應(yīng)器具有優(yōu)秀的脫氮性能和反硝化除磷性能，對于較低碳氮比的污水有一定的處理優(yōu)勢。
[0005]一種多梯次缺氧一好氧生物反應(yīng)器，由第一段缺氧反應(yīng)器、第一段好氧反應(yīng)器、第二段缺氧氧反應(yīng)器、第二段好氧反應(yīng)器、第三段缺氧反應(yīng)器、第三段好氧反應(yīng)器、二沉池、進水管、流量分配器、硝化液回流泵、污泥回流泵和管式曝氣器組成；第一段缺氧反應(yīng)器、第一段好氧反應(yīng)器、第二段缺氧氧反應(yīng)器、第二段好氧反應(yīng)器、第三段缺氧反應(yīng)器、第三段好氧反應(yīng)器和二沉池的容積比依次為1:2:1:3:1:3:1 ;原水沿進水管進入流量分配器，在流量分配器的控制下按不同的分配比例分別進入第一段缺氧反應(yīng)器、第二段缺氧反應(yīng)器、第三段缺氧反應(yīng)器；各缺氧反應(yīng)器都與對應(yīng)的好氧反應(yīng)器相鄰，二沉池與第三段好氧反應(yīng)器相鄰；第一段缺氧反應(yīng)器通過出水口與第一段好氧反應(yīng)器相通，第二段缺氧氧反應(yīng)器分別通過出水口與第一段好氧反應(yīng)器和第二段好氧反應(yīng)器相通，第三段缺氧反應(yīng)器分別通過出水口與第二段好氧反應(yīng)器和第三段好氧反應(yīng)器相通，二沉池通過出水口與第三段好氧反應(yīng)器相連通；第三段好氧反應(yīng)器中設(shè)有硝化液回流泵，硝化液回流泵通過管道與第一段缺氧反應(yīng)器相通；二沉池中設(shè)有污泥回流泵，污泥回流泵通過管道與第一段缺氧反應(yīng)器連通;第一段好氧反應(yīng)器、第二段好氧反應(yīng)器和第三段好氧反應(yīng)器的底部與池壁均設(shè)有管式曝氣器，各反應(yīng)器連接口處設(shè)有環(huán)形曝氣管。第一段缺氧反應(yīng)器、第二段缺氧反應(yīng)器和第三段缺氧反應(yīng)器中均設(shè)置有攪拌器。
[0006]一種多梯次缺氧一好氧生物反應(yīng)器的控制方法，進水水量分配根據(jù)原水C/N比通過流量分配器9控制，當(dāng)C/N彡1:1時，三段缺氧區(qū)進水流量分配比為1:1:1 ;當(dāng)C/N為1:1-4:1時，三段缺氧區(qū)進水流量分配比為2:2:1 ;當(dāng)C/N彡4:1時，三段缺氧區(qū)進水流量分配比為4:2:1。
[0007]本發(fā)明具有以下有益效果:多梯次缺氧一好氧生物反應(yīng)器平面為方形，反應(yīng)單元處于一體結(jié)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積集中，達到最優(yōu)的處理效果。以流量分配器來控制的流量的分配，通過對水質(zhì)的監(jiān)測，對大多數(shù)污水的多點進水流量分配比。多點進水使得系統(tǒng)對碳源的需求更加平衡，并有效避免或降低因碳源不足造成的脫氮效果降低的情況。好氧反應(yīng)器中設(shè)有管式曝氣器，增加了通氣量，為微生物代謝提供氧氣，并且管式曝氣器的攪拌作用可以改善傳質(zhì)。環(huán)形曝氣管增加了水中曝氣量。硝化液回流泵和污泥回流泵可以使混合液回流，達到反硝化脫氮和反硝化除磷的目的。
[0008]【附圖說明】:
圖1多梯次缺氧一好氧生物反應(yīng)器平面圖。
[0009]1、第一段缺氧反應(yīng)器，2、第一段好氧反應(yīng)器，3第二段缺氧氧反應(yīng)器，4、第二段好氧反應(yīng)器，5、第三段缺氧反應(yīng)器，6、第三段好氧反應(yīng)器，7、二沉池，8、進水管，9、流量分配器，10、攪拌器，11、硝化液回流泵，12、污泥回流泵，13、管式曝氣器，14、環(huán)形曝氣管。
[0010]【具體實施方式】:
一種多梯次缺氧一好氧生物反應(yīng)器，由第一段缺氧反應(yīng)器1、第一段好氧反應(yīng)器2、第二段缺氧氧反應(yīng)器3、第二段好氧反應(yīng)器4、第三段缺氧反應(yīng)器5、第三段好氧反應(yīng)器6、二沉池7、進水管8、流量分配器9、硝化液回流泵11、污泥回流泵12和管式曝氣器13組成；第一段缺氧反應(yīng)器1、第一段好氧反應(yīng)器2、第二段缺氧氧反應(yīng)器3、第二段好氧反應(yīng)器4、第三段缺氧反應(yīng)器5、第三段好氧反應(yīng)器6和二沉池7的容積比依次為1:2:1:3:1:3:1 ;原水沿進水管8進入流量分配器9，在流量分配器9的控制下按不同的分配比例分別進入第一段缺氧反應(yīng)器1、第二段缺氧反應(yīng)器3、第三段缺氧反應(yīng)器5 ;各缺氧反應(yīng)器都與對應(yīng)的好氧反應(yīng)器相鄰，二沉池7與第三段好氧反應(yīng)器6相鄰；第一段缺氧反應(yīng)器I通過出水口與第一段好氧反應(yīng)器2相通，第二段缺氧氧反應(yīng)器3分別通過出水口與第一段好氧反應(yīng)器2和第二段好氧反應(yīng)器4相通，第三段缺氧反應(yīng)器5分別通過出水口與第二段好氧反應(yīng)器4和第三段好氧反應(yīng)器6相通，二沉池7通過出水口與第三段好氧反應(yīng)器6相連通；第三段好氧反應(yīng)器6中設(shè)有硝化液回流泵11，硝化液回流泵11通過管道與第一段缺氧反應(yīng)器I相通；二沉池7中設(shè)有污泥回流泵12，污泥回流泵12通過管道與第一段缺氧反應(yīng)器I連通；第一段好氧反應(yīng)器2、第二段好氧反應(yīng)器4和第三段好氧反應(yīng)器6的底部與池壁均設(shè)有管式曝氣器13，各反應(yīng)器連接口處設(shè)有環(huán)形曝氣管。第一段缺氧反應(yīng)器1、第二段缺氧反應(yīng)器3和第三段缺氧反應(yīng)器5中均設(shè)置有攪拌器10。
[0011]以流量分配器9來控制的流量的分配，通過對水質(zhì)的監(jiān)測，對大多數(shù)污水的多點進水流量分配比。進水水量分配根據(jù)原水C/N比通過流量分配器9控制，當(dāng)C/N < 1:1時，三段缺氧區(qū)進水流量分配比為1:1:1 ;當(dāng)C/N為1:1-4:1時，三段缺氧區(qū)進水流量分配比為2:2:1 ;當(dāng)C/N彡4:1時，三段缺氧區(qū)進水流量分配比為4:2:1。在硝化液回流泵11回流比為200%，好氧區(qū)反應(yīng)器懸浮填料填充率30%，缺氧區(qū)反應(yīng)器懸浮填料填充率50%，DO為2mg/L時，該反應(yīng)裝置脫氮率在97.7%左右。出水平均TN約8-10mg/L，BODg^J 1m g/L，CODcr約50mg/L，達到國家標(biāo)準(zhǔn)。利用特種懸浮濾料上附著的生物膜形成的“微環(huán)境”實現(xiàn)同步硝化反硝化脫氮，結(jié)合生物流化床及多段進水工藝實現(xiàn)脫氮除磷的目的。由于特種懸浮填料在水中的碰撞和剪切作用，使溶解氧更多，氧氣的利用效率提高，曝氣效率比無填料的曝氣提高20-30%。占地面積集中，達到最優(yōu)的處理效果。
[0012]實例:
以沈陽市某奶牛場污水為處理對象，COD = 1500mg/L, TN = 278mg/L, TP = 24mg/L,C/N = 5.30，在污泥回流比為0.5，內(nèi)部循環(huán)比為0.5，生物反應(yīng)器主體個單元均有特種懸浮濾料填充，好氧區(qū)填充率30%，缺氧區(qū)填充率50%，DO為2mg/L溫度為25度左右。啟動穩(wěn)定后連續(xù)運行3個月，試驗結(jié)果表明，出水COD = 50mg/L, TN = 8-10mg/L，系統(tǒng)對TN、TP去除效果穩(wěn)定，試驗結(jié)果達到國家標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種多梯次缺氧一好氧生物反應(yīng)器，其特征在于由第一段缺氧反應(yīng)器(I)、第一段好氧反應(yīng)器(2)、第二段缺氧氧反應(yīng)器(3)、第二段好氧反應(yīng)器(4)、第三段缺氧反應(yīng)器(5)、第三段好氧反應(yīng)器(6)、二沉池(7)、進水管(8)、流量分配器(9)、硝化液回流泵(11)、污泥回流泵(12)和管式曝氣器(13)組成；第一段缺氧反應(yīng)器(I)、第一段好氧反應(yīng)器(2)、第二段缺氧氧反應(yīng)器(3)、第二段好氧反應(yīng)器(4)、第三段缺氧反應(yīng)器(5)、第三段好氧反應(yīng)器(6)和二沉池(7)的容積比依次為1:2:1:3:1:3:1 ;原水沿進水管(8)進入流量分配器(9)，在流量分配器(9)的控制下按不同的分配比例分別進入第一段缺氧反應(yīng)器(I)、第二段缺氧反應(yīng)器(3)、第三段缺氧反應(yīng)器(5);各缺氧反應(yīng)器都與對應(yīng)的好氧反應(yīng)器相鄰，二沉池與第三段好氧反應(yīng)器相鄰；第一段缺氧反應(yīng)器(I)通過出水口與第一段好氧反應(yīng)器(2)相通，第二段缺氧氧反應(yīng)器(3)分別通過出水口與第一段好氧反應(yīng)器(2)和第二段好氧反應(yīng)器(4)相通，第三段缺氧反應(yīng)器(5)分別通過出水口與第二段好氧反應(yīng)器(4)和第三段好氧反應(yīng)器(6)相通，二沉池通過出水口與第三段好氧反應(yīng)器(6)相連通；第三段好氧反應(yīng)器(6)中設(shè)有硝化液回流泵(11 )，硝化液回流泵(11)通過管道與第一段缺氧反應(yīng)器(I)相通；二沉池(7)中設(shè)有污泥回流泵(12)，污泥回流泵(12)通過管道與第一段缺氧反應(yīng)器(I)連通；第一段好氧反應(yīng)器(2)、第二段好氧反應(yīng)器(4)和第三段好氧反應(yīng)器(6)的底部與池壁均設(shè)有管式曝氣器(13);各反應(yīng)器連接口處設(shè)有環(huán)形曝氣管(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多梯次缺氧一好氧生物反應(yīng)器，其特征在于第一段缺氧反應(yīng)器(I)、第二段缺氧反應(yīng)器(2)和第三段缺氧反應(yīng)器(3)中均設(shè)置有攪拌器(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多梯次缺氧一好氧生物反應(yīng)器的控制方法，其特征在于進水水量分配根據(jù)原水C/N比通過流量分配器9控制，當(dāng)C/N < 1:1時，三段缺氧區(qū)進水流量分配比為1:1:1 ;當(dāng)C/N為1:1-4:1時，三段缺氧區(qū)進水流量分配比為2:2:1 ;當(dāng)C/N彡4:1時，三段缺氧區(qū)進水流量分配比為4:2:1。
【專利摘要】一種多梯次缺氧—好氧生物反應(yīng)器及其控制方法，屬于污水處理領(lǐng)域。反應(yīng)器主體主要是通過多梯次缺氧—好氧工藝，反應(yīng)器中加入懸浮填料最終使反應(yīng)器的處理效果加強。反應(yīng)器主體大致為3段進水多級缺氧—好氧設(shè)計形式，各反應(yīng)池相互獨立又互相聯(lián)系。本發(fā)明將分段進水工藝與生物流化床技術(shù)相結(jié)合并輔以附屬污水處理裝置，在提高污水處理效率的狀況下縮小處理構(gòu)筑物的占地面積。多梯次缺氧—好氧生物反應(yīng)器能充分利用碳源，提高脫氮除磷的效率，使污水處理效果提高。本發(fā)明反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)緊密，多種進水方式和進氣方式可隨時改變反應(yīng)池功效，處理方式十分靈活。適用于處理適用于中、小型城鎮(zhèn)生活污水，畜牧養(yǎng)殖污水及工業(yè)廢水深度脫氮等除磷領(lǐng)域。
【IPC分類】C02F9-14
【公開號】CN104671601
【申請?zhí)枴緾N201510048460
【發(fā)明人】趙鶴謙, 于鵬飛, 蘇楊, 高子平
【申請人】沈陽建筑大學(xué)
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年1月30日