公布日：2022.12.02
申请日：2022.08.01
分类号：C02F3/30(2006.01)I;C02F7/00(2006.01)I
摘要
本申请提供一种气升环流沉淀分离型生物反应器及运行方法，反应装置包括：进水单元、气升环流沉淀分离单元、污泥储池单元、曝气单元和电控单元，方法包括：S100、电控单元通过进水单元中的静压液位计检测进水单元中污水液位以进入相应的液位运行模式；S200、电控单元根据液位运行模式分别控制进水单元中进水泵、污泥储池单元中的电动阀，以及曝气单元中风机的开闭，以进行进水和排泥，稳定气升环流沉淀分离单元中的污泥浓度，以实现污泥自平衡；液位运行模式包括：高液位运行模式、中液位运行模式和低液位运行模式。本发明通过液位调整运行模式，灵活应对水质水量波动；有效稳定污泥浓度。
权利要求书
1.一种气升环流沉淀分离型生物反应器运行方法，其特征在于，应用于气升环流沉淀分离型生物反应器，所述反应器包括进水单元、气升环流沉淀分离单元、污泥储池单元、曝气单元和电控单元，所述进水单元包括：调节池；静压液位计，设置在所述调节池内，用于检测所述调节池内的液位；进水泵，设置在所述调节池内并通过进水管与所述气升环流沉淀分离单元连接；电磁流量计，设置在所述进水管上，用于检测所述进水泵通过所述进水管输入所述气升环流沉淀分离单元的污水流量；所述气升环流沉淀分离单元分为依次连通的缺氧区、好氧区、斜板沉淀区、汽提区，以及集水口，所述集水口设置在所述好氧区顶部液位以下5-20cm处，通过集水管与所述污泥储池单元连接；所述污泥储池单元包括：上清液区，所述上清液区设有上清液排放口，用于排放上清液；污泥储存区，与所述上清液区连通，且设置有剩余污泥排放口，用于排放污泥；电动阀，设置在所述上清液排放口上，用于控制所述上清液排放口开闭；所述曝气单元，包括风机，用于向所述汽提区提供流体循环动力，以及向所述好氧区中的泥水混合液曝气供氧；电控单元，分别与所述静压液位计、所述进水泵、所述电动阀和所述风机电连接；所述方法包括：S100、电控单元通过所述静压液位计检测污水液位以进入相应的液位运行模式，所述液位运行模式包括：高液位运行模式、中液位运行模式和低液位运行模式；S200、所述高液位运行模式运行周期包括第一阶段、第二阶段和第三阶段，第一阶段、第二阶段和第三阶段循环运行，电控单元在所述高液位运行模式第一阶段时，控制进水泵和风机开启，并关闭电动阀，此时气升环流沉淀分离单元处于连续进水、曝气、出水状态，第一阶段运行1-2小时；在所述高液位运行模式第二阶段时，控制进水泵、风机、电动阀关闭，以使气升环流沉淀分离单元处于停止进水、曝气状态，污泥进行沉淀，第二阶段运行3-10分钟；以及在所述高液位运行模式第三阶段时，电控单元控制进水泵和风机关闭，并开启电动阀，此时气升环流沉淀分离单元处于停止进水、曝气状态，并进行自动排泥，该阶段运行3-10分钟；所述中液位运行模式运行周期包括第一阶段和第二阶段，第一阶段和第二阶段循环运行，所述电控单元在所述中液位运行模式第一阶段时控制进水泵和风机开启，并关闭电动阀，此时气升环流沉淀分离单元处于连续进水、曝气、出水状态，该阶段运行0.5-1小时；在所述中液位第二阶段时，电控单元制进水泵、风机、电动阀关闭，此时气升环流沉淀分离单元处于停止进水、曝气状态，该阶段运行1-2小时；所述低液位运行模式运行周期包括第一阶段和第二阶段，第一阶段和第二阶段循环运行，所述电控单元在所述低液位运行模式第一阶段时，持续开启风机，并关闭进水泵和电动阀，此时气升环流沉淀分离单元处于连续曝气状态，以维持污泥活性，该阶段运行10-30分钟；在所述低液位运行模式第二阶段时，关闭进水泵、风机和电动阀，该阶段运行2-4小时。
2.根据权利要求1所述的气升环流沉淀分离型生物反应器运行方法，其特征在于，所述曝气单元包括：穿孔曝气管，设置在所述汽提区内，并通过汽提曝气管与所述风机连接，用于提供流体循环动力；曝气器，设置在所述好氧区内，并通过好氧曝气管与所述风机连接，用于向所述好氧区中的泥水混合液曝气供氧。
3.根据权利要求2所述的气升环流沉淀分离型生物反应器运行方法，其特征在于，所述缺氧区通过垂直分隔不同区域形成竖向折流。
4.根据权利要求3所述的气升环流沉淀分离型生物反应器运行方法，其特征在于，所述气升环流沉淀分离型生物反应器平面中心点对称以形成环流流态。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种气升环流沉淀分离型生物反应器及运行方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
根据本发明实施例一种气升环流沉淀分离型生物反应器，包括进水单元、气升环流沉淀分离单元、污泥储池单元、曝气单元和电控单元；
进水单元，包括：调节池；
静压液位计，设置在调节池内，用于检测调节池内的液位；
进水泵，设置在调节池内并通过进水管与气升环流沉淀分离单元连接；
电磁流量计，设置在进水管上，用于检测进水泵通过进水管输入气升环流沉淀分离单元的污水流量；
气升环流沉淀分离单元分为依次连通的缺氧区、好氧区、斜板沉淀区、汽提区，以及集水口，集水口设置在好氧区顶部液位以下5-20cm处，通过集水管与污泥储池单元连接；
污泥储池单元包括：
上清液区，上清液区设有上清液排放口，用于排放上清液；
污泥储存区，与上清液区连通，设置有剩余污泥排放口，用于排放污泥；
电动阀，设置在上清液排放口上，用于控制上清液排放口开闭；
曝气单元，包括风机，用于向汽提区提供流体循环动力，以及向好氧区中的泥水混合液曝气供氧；
电控单元，分别与静压液位计、进水泵、电动阀和风机电连接，用于根据静压液位计的液位进入不同的运行模式以分别控制进水泵、电动阀和的风机的开闭。
在本申请的一个实施例中，曝气单元，包括：
穿孔曝气管，设置在汽提区内，并通过汽提曝气管与风机连接，用于提供流体循环动力；
曝气器，设置在好氧区内，并通过好氧曝气管与风机连接，用于向好氧区中的泥水混合液曝气供氧。
在本申请的一个实施例中，缺氧区通过垂直分隔不同区域形成竖向折流。
在本申请的一个实施例中，气升环流沉淀分离型生物反应器平面中心点对称以形成环流流态。
本申请还提供一种气升环流沉淀分离型生物反应器运行方法，应用于气升环流沉淀分离型生物反应器，反应装置包括：进水单元、气升环流沉淀分离单元、污泥储池单元、曝气单元和电控单元，方法包括：
S100、电控单元通过进水单元调节池中的静压液位计检测污水液位以进入相应的液位运行模式；
S200、电控单元根据液位运行模式分别控制进水单元中进水泵、污泥储池单元中电动阀，以及曝气单元中风机的开闭，以进行进水和排泥，稳定气升环流沉淀分离单元中的污泥浓度；
液位运行模式包括：高液位运行模式、中液位运行模式和低液位运行模式。
在本申请的一个实施例中，电控单元根据液位运行模式分别控制进水单元中进水泵、污泥储池单元中电动阀，以及曝气单元中风机的开闭，包括：
S210、高液位运行模式时，电控单元控制进水泵、风机、电动阀在不同阶段时的开启与关闭，以使气升环流沉淀分离单元进行自动进水、曝气、出水、排泥，通过控制不同阶段的运行时间，以使气升环流沉淀分离单元处于满负荷、高水量运行状态；
S220、中液位运行模式时，电控单元控制进水泵、风机、电动阀在不同阶段时的开启与关闭，以使气升环流沉淀分离单元进行自动进水、曝气、出水，通过控制不同阶段的运行时间，以使气升环流沉淀分离单元处于满负荷、低水量运行状态；
S230、低液位运行模式时，电控单元控制进水泵、风机、电动阀在不同阶段时的开启与关闭，以使气升环流沉淀分离单元维持污泥活性。
在本申请的一个实施例中，高液位运行模式运行周期包括第一阶段、第二阶段和第三阶段，第一阶段、第二阶段和第三阶段循环运行，包括：
S211、第一阶段时，电控单元控制进水泵和风机开启，并关闭电动阀，此时气升环流沉淀分离单元处于连续进水、曝气、出水状态，第一阶段运行1-2小时；
S212、第二阶段时，电控单元制进水泵、风机、电动阀关闭，此时气升环流沉淀分离单元处于停止进水、曝气状态，污泥进行沉淀，该阶段运行3-10分钟；
S213、第三阶段时，电控单元控制进水泵和风机关闭，并开启电动阀，此时气升环流沉淀分离单元处于停止进水、曝气状态，并进行自动排泥，该阶段运行3-10分钟。
在本申请的一个实施例中，中液位运行模式运行周期包括第一阶段和第二阶段，第一阶段和第二阶段循环运行，包括：
S221、第一阶段时，电控单元控制进水泵和风机开启，并关闭电动阀，此时气升环流沉淀分离单元处于连续进水、曝气、出水状态，该阶段运行0.5-1小时；
S222、第二阶段时，电控单元制进水泵、风机、电动阀关闭，此时气升环流沉淀分离单元处于停止进水、曝气状态，该阶段运行1-2小时。
在本申请的一个实施例中，低液位运行模式运行周期包括第一阶段和第二阶段，第一阶段和第二阶段循环运行，包括：
S231、第一阶段时，持续开启风机，并关闭进水泵和电动阀，此时气升环流沉淀分离单元处于连续曝气状态，以维持污泥活性，该阶段运行10-30分钟；
S232、第二阶段时，关闭进水泵、风机和电动阀，该阶段运行2-4小时。
本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果之一：
1、本发明实施例的气升环流沉淀分离型生物反应器及运行方法，通过电控单元检测调节池中的液位，并根据液位调整运行模式，可以应对水质水量波动，有效稳定污泥浓度，提升出水质量；
2、本发明实施例的气升环流沉淀分离型生物反应器及运行方法，在低液位时，可以保持曝气，使得污泥得以保持良好的活性，随时应对来水波动；
3、本发明实施例的气升环流沉淀分离型生物反应器及运行方法，气升环流沉淀分离单元基于上/下流向的往复式循环水道的区域划分，装置自身形成两级缺氧好氧工艺有利于进行脱氮，并进一步节约占地面积。
（发明人：黄霞;完颜德卿;刘佳音;程刚）
