申请日2019.03.19
公开(公告)日2019.06.21
IPC分类号C02F3/30; C02F9/14
摘要
本发明公开一种处理生活污水的自流内循环好氧颗粒污泥连续流反应器，接种污泥为SBR培养成熟的好氧颗粒污泥。该反应器包括圆柱形主体反应器，进水系统，排水系统，曝气设备，搅拌设备，两根有机玻璃管置于主体反应器两侧，作为厌氧区和沉淀区。污水从厌氧区顶部进水，颗粒污泥经搅拌叶片的向下的作用力之后，从底部滑入好氧区，泥水在曝气的作用下上升，在厌氧区顶部的挡板插深可调节流入厌氧区泥水的量，以此实现自流内循环。在该反应器中，通过不同功能区的搅拌和曝气提供了足够的剪切作用，可有效的提高细胞的疏水性并促进EPS的分泌，可在长期运行的连续流模式中实现非常良好的同步脱氮除磷功能。
权利要求书
1.一种自流内循环好氧颗粒污泥连续流反应器装置，其特征在于：包括SBR主体反应器，进水系统，排水系统，曝气设备，搅拌设备;并将SBR主体反应器分成厌氧区、好氧区和沉淀区，与厌氧区和沉淀区适配的反应器主体为一高度为1000mm直径为180mm的空心有机玻璃管，其中厌氧区和沉淀区为内置可拆装的圆柱形空心有机玻璃管;厌氧区有机玻璃管的一侧竖直粘在主反应器器壁上，厌氧区有机玻璃管直径为80mm，在厌氧区有机玻璃管另一侧顶部开有方形孔，并在外侧设置一挡板;根据挡板的插深深度控制开口的大小;
污水通过蠕动泵从进水池抽水到SBR主体反应器上端，进水至厌氧区有机玻璃管，在带有叶片的搅拌器旋转下，对泥水产生向下的作用力，在经过厌氧搅拌反应下，泥水经厌氧区底部构造流入主体反应器中，进入好氧区，泥水在好氧区曝气的作用条件下上升，当泥水上升到反应器顶部，通过厌氧区顶部的开口先进入溢流口后进入到厌氧区，气体在顶部排除系统;泥水经厌氧区流入好氧区，再由好氧区流入厌氧区，以此实现了自流内循环;并且通过厌氧区顶部的挡板插深控制顶部开口的大小从而控制好氧区流入厌氧区泥水的量进而控制自流内循环程度;颗粒污泥在沉淀管内进行沉淀，并滑入主体SBR反应器的主反应区内，出水则沿沉淀管出水口流入排水箱，实现液体和固体的分离。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：并在厌氧区的进水口内侧取一直径为30mm长为100mm空心有机玻璃管，沿直径竖直方向切出一半圆弧形槽粘在厌氧区有机玻璃管内侧作为溢流口。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，厌氧区有机玻璃管底部构造：先将有机玻璃管底部前后两面各斜切一个底边弧长为120mm，高度为80mm的锯齿形弧槽,弧槽内表面为向上倾斜45度的斜面，以此为厌氧区流向好氧区的进水口;并在此锯齿形弧槽下面粘住一个向上凸起的半径为100mm的球面的一部分，球切面的直径为100mm。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：内置沉淀管直径为40.0mm，插接于反应器主体的侧壁上;底部的球面底面向上凸起，为半径60.0mm的球面的一部分，球切面的直径为60.0mm，内置沉淀管的管底与管壁接触的进水口设计成底边弧长为80.0mm，高度为50.0mm的锯齿形弧槽;弧槽内表面为向上倾斜45度的斜面，以此为厌氧区流向沉淀管的进水口。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在厌氧区有机玻璃管另一侧顶部开有一宽为10mm，长为40mm的方形小孔，并在外侧设置一挡板;根据挡板的插深深度控制开口的大小。
说明书
一种自流内循环好氧颗粒污泥连续流反应器
技术领域：
本发明适用于污水生物处理领域，尤其适用于连续流好氧颗粒污泥工艺的启动、城市生活污水的高效同步脱氮除磷及颗粒污泥性能的恢复。
背景技术：
好氧颗粒污泥已被提议作为废水处理的有效和创新技术，优异的沉降性和高生物质浓度好氧颗粒污泥。是一种极具吸引力的废水处理技术，因为与活性污泥相比，它具有许多无可比拟的优势，如结构紧凑，沉积能力强，对高有机负荷和毒性的耐受性。此外，高生物量保留容量增强了体积转换能力，从而使系统能够处理高有机负荷率。好氧颗粒污泥为兼性和好氧微生物共生提供了理想的场所。这些微生物包括各种氨氧化细菌和反硝化细菌作为一类微生物自凝聚体，具有生物活性高，物种繁多，微生物成层生长的特点。实现了好氧条件下同时脱氮除磷等传统活性污泥无法比拟的众多优点，被认为是极具发展前景的废水生物处理技术，但是，好氧颗粒污泥的不稳定性及几乎均为SBR反应器的单一反应器形式，虽然泥水分离能够在同一个反应器中实现，但是SBR容积利用率低、水头损失大、出水不连续、峰值需氧量高、设备利用率低、运行控制复杂、不适用于大水量的缺点极大的限制了该种技术的应用与发展，致使好氧颗粒污泥技术至今仍未实现大规模的工程化应用。但是连续流运行可以实现连续处理水，具有节省占地面积，运行控制简单的优点，目前对连续进水形式下培养好氧颗粒污泥并进污水处理的反应器的报道较少。所以，急需一种占地面积小，运行高效的具有污水处理功能的一体化好应器。
且鉴于普通的连续流好氧颗粒污泥反应器而言，缺乏稳定性，单一的曝气或间歇曝气形式并没有给好好氧颗粒污泥一个良好的生存生长条件，而在此反应器中，不仅增设了厌氧区，根据厌氧区结构以实现自流内循环，使颗粒进一步稳定和有效颗粒化。并且内置高效沉淀管，很好的避免了现有反应器中当气、液、固三相在同一个反应器内进行分离时导致分离效果不佳的问题，有效的进行了气液固的分离和选择性的排泥。并且，将沉淀管置于反应器主体的内腔中，可以节省占地面积，节省运行管理费用。
发明内容：
为了解决上面所描述问题，本发明的目的使提供一种自流内循环的高效好氧颗粒污泥连续流反应器，反应器为自循环的一体化反应器，因为在一般情况下连续流颗粒污泥反应器处理污水时常会出现颗粒污泥启动难易解体不稳定处理效率低等问题，此发明发明一种自流内循环的连续流反应器，在一个反应器中，可利用反应器内部形成的的好氧区，厌氧区，沉淀区三种环境。污水通过蠕动泵从进水池抽水到反应器上端，进水至厌氧区有机玻璃管，在带有叶片的搅拌器旋转下，对泥水产生向下的作用力，在经过厌氧搅拌反应下，泥水经厌氧区底部构造流入主体反应器中，进入好氧区，泥水在好氧区曝气的作用条件下上升，泥水上升到反应器顶部，根据厌氧区顶部的开口先进入溢流口后进入到厌氧区，气体在顶部排除系统。泥水经厌氧区流入好氧区，再由好氧区流入厌氧区，以此实现了自流内循环。并且可以通过厌氧区顶部的挡板插深控制顶部开口的大小从而控制好氧区流入厌氧区泥水的量进而控制自流内循环程度。沉淀区的作用是实现液体和固体的分离，沉淀区上清液流出系统。有研究表明进水模式会对城镇污水强化脱氮好氧颗粒污泥培养造成影响，在此反应器中，进水后进行厌氧搅拌的方式以促进颗粒污泥的反硝化，污水经厌氧段进水和挡板插深的深度改变自流内循环效果使连续流体系和颗粒污泥的稳定性增强，有效促使MLSS形成长距离循环流动，实现污泥运动流经不同基质浓度条件和不同DO条件，通过搅拌和曝气提供了足够的剪切力，有利于絮状污泥产生更多EPS和提高了细胞表面的疏水性从而促进颗粒污泥形成。有效的节省了占地面积，降低了成本，提高了同步脱氮除磷的效率。
本发明的专利的技术解决方案如下：
一种自流内循环的高效好氧颗粒污泥反应器及运行方法：图中1——内置高效沉淀管圆柱体管壁2——内置高效沉淀管出水口(取样口)3——内置高效沉淀管球面4——内置高效沉淀管管壁下部的锯齿形弧槽5——主体SBR反应器进水处6——主体SBR反应器7——包边曝气饼8——主体SBR反应器的出水口(取样口)9——进水箱10——进水蠕动泵11——空气压缩机12——排水箱13——气体流量计14——搅拌器15——内置厌氧区圆柱形管壁16——内置厌氧区底面17——内置厌氧区下部锯齿形弧槽18——内置厌氧管顶开口19——挡板20——厌氧区内置顶部弧形槽(溢流口)
包括反应器主体1：内置厌氧区直径管为80mm，器壁的一侧粘在主反应器器壁上，在此侧器壁上设置有取样口.
取一直径为30mm长为100mm空心有机玻璃管，沿直径竖直方向切出一半圆弧形槽粘在厌氧区有机玻璃管内侧作为溢流口。在外壁上开有一宽为10mm,长为40mm的方形小孔。
并在外侧设挡板，用于从好氧区的泥水上升至顶部时流入厌氧区，并根据挡板的插深深度控制自流内循环程度。在内置沉淀管中，沉淀管直径为40mm，一侧粘在主反应器上，主体的器壁上设有与进水系统、排水系统对应的取样口和出水口，九个排泥口在器壁一侧均匀排列，间距为100mm，低于反应器液面的最高高度，进水泵将污水提升进入生物处理单元，生物处理单元的缺氧区、厌氧区设置搅拌器，鼓风机提供的氧气经曝气器进入好氧区，在微生物的作用下，共同完成污染物的降解，进水端为厌氧或缺氧区，则在回流中增加释氧过程。
包边曝气饼7的周围具有高于曝气饼5.0mm的包边。
其特点为：包边曝气饼7能够使气体定向流动，不会向四周扩散，可以有效的防止曝气产生大气泡进入内置高效沉淀管装置从而影响沉淀效果。
本发明专利设置多个出水口(取样口)，可以根据反应器污泥浓度及处理水的效果合理安排排泥位置，排泥从相应取样口进行。
本发明颗粒污泥法的优点在于：(1)反应器在连续进水、连续出水的方式下运行;(2)通过一个反应器分离成三个功能区，在系统内部形成自流内循环。(3)并具有高效沉淀功能。
