申请日2012.08.07
公开(公告)日2012.12.19
IPC分类号C02F3/30
摘要
本发明涉及污水处理，具体涉及一种脱氮除磷生物反应装置以及用其处理污水的方法。本发明的一个目的是提供一种成本低、能耗小、结构简单且处理效果好的脱氮除磷生物反应装置，包括沿水体流动方向顺序设置的进水管、厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区和出水管，所述厌氧区、缺氧区、好氧区和沉淀区由各区区壁分隔，各区区壁上分别设有通水孔。本发明的另一个目的是提供一种采用上述脱氮除磷生物反应装置处理污水的方法。本发明采用污泥自回流及气提水力循环方式，节省了大流量循环泵，不但节省了投资费用，而且节省了维修费及电费，本发明为城市生活污水处理提供了理想的装置。
权利要求书
1.一种脱氮除磷生物反应装置，包括沿水体流动方向顺序设置的进水管、 厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区和出水管，所述厌氧区、缺氧区、好氧区和 沉淀区由各区区壁分隔，其特征在于：所述进水管由所述厌氧区的区壁下部伸 入所述厌氧区内，所述厌氧区的区壁上部设有第一通水孔，所述第一通水孔连 通所述厌氧区和所述缺氧区;所述缺氧区的区壁上沿高于所述第一通水孔，所 述缺氧区的区壁下部设有第二通水孔;所述好氧区的区壁上沿高于所述缺氧区 的区壁上沿，所述好氧区的区壁下部设有第三通水孔和第四通水孔，所述第三 通水孔高于所述第二通水孔，所述第四通水孔低于所述第二通水孔，所述好氧 区设有鼓风曝气装置，所述鼓风曝气装置设置在高于所述第四通水孔并低于所 述第二通水孔的位置;所述沉淀区的区壁下部向好氧区一侧倾斜，并与所述第 四通水孔的下边缘相连，所述沉淀区的上部与所述出水管相连。
2.根据权利要求1所述的脱氮除磷生物反应装置，其特征在于：所述厌氧 区、缺氧区、好氧区和沉淀区组成套筒状结构。
3.根据权利要求2所述的脱氮除磷生物反应装置，其特征在于：所述第一 通水孔、第二通水孔、第三通水孔和第四通水孔的数量均多于1个，沿各区区 壁周长均布。
4.根据权利要求1所述的脱氮除磷生物反应装置，其特征在于：所述好氧 区的底部设有潜污泵，所述潜污泵的出口与污泥管的一端相连，所述污泥管的 另一端伸入厌氧区内。
5.根据权利要求1所述的脱氮除磷生物反应装置，其特征在于：所述好氧 区的底部设有出泥管，所述出泥管的一端在所述好氧区内，另一端伸出生物反 应装置并与控制器相连。
6.根据权利要求1所述的脱氮除磷生物反应装置，其特征在于：所述沉淀 区的上部设有溢流堰。
7.根据权利要求1所述的脱氮除磷生物反应装置，其特征在于：所述厌氧 区和所述缺氧区的底部设有液下搅拌器。
8.根据权利要求1所述的脱氮除磷生物反应装置，其特征在于：所述沉淀 区的下部区壁与水平面的夹角为60°。
9.采用权利要求1至8任意一项所述的脱氮除磷生物反应装置处理污水的 方法，包括以下步骤：
a、污水在厌氧区的停留时间为1~2小时;
b、污水在缺氧区的停留时间为1~2小时;
c、污水在好氧区的停留时间为5~6小时;
d、污水在沉淀区的停留时间为2~3小时;
e、好氧区的气水比为5:1~10:1;
f、好氧区的硝化液回流比为50%~100%，沉淀区的污泥回流比为 100%~200%。
10.根据权利要求9所述的处理污水的方法，其特征在于：所述方法还包 括向好氧区和沉淀区中加入聚合氯化铝，所述聚合氯化铝的加入量为20~50mg/L 污水处理量。
说明书
一种脱氮除磷生物反应装置以及用其处理污水的方法
技术领域
本发明涉及污水处理，具体涉及一种脱氮除磷生物反应装置以及用其处理 污水的方法。
背景技术
生物脱氮过程一般分为好氧硝化阶段和厌氧/缺氧反硝化阶段，在硝化阶段， 污水中的NH4-N被微生物转化为NO2-和NO3-;在反硝化阶段，污水中的NO2-和NO3-被微生物转化为N2。生物除磷过程一般分为好氧超量吸磷阶段和厌氧释 磷阶段。由此可知，污水的生物脱氮除磷过程需要好氧—厌氧/缺氧的交替环境。
为实现好氧—厌氧/缺氧的交替环境，现有的脱氮除磷生物反应装置多在装 置中沿水体流动方向设置多个反应区，人为构建好氧、缺氧和厌氧环境。此种 生物反应装置具有强化单元功能、脱氮除磷效果稳定的优点。但为了提高脱氮 除磷的效果，往往采用两种方式：一种是在装置中重复设置多个好氧—厌氧/缺 氧反应区，此种方式增加了装置的复杂性;另一种是采用回流设备使消化液及 污泥回流循环，此种方式增加了设备的投资成本以及回流能耗。
发明内容
本发明的一个目的是克服上述现有技术的不足，提供一种成本低、能耗小、 结构简单且处理效果好的脱氮除磷生物反应装置。
为实现上述目的，本发明提供了一种脱氮除磷生物反应装置，包括沿水体 流动方向顺序设置的进水管、厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区和出水管，所 述厌氧区、缺氧区、好氧区和沉淀区由各区区壁分隔，其特征在于：所述进水 管由所述厌氧区的区壁下部伸入所述厌氧区内，所述厌氧区的区壁上部设有第 一通水孔，所述第一通水孔连通所述厌氧区和所述缺氧区;所述缺氧区的区壁 上沿高于所述第一通水孔，所述缺氧区的区壁下部设有第二通水孔;所述好氧 区的区壁上沿高于所述缺氧区的区壁上沿，所述好氧区的区壁下部设有第三通 水孔和第四通水孔，所述第三通水孔高于所述第二通水孔，所述第四通水孔低 于所述第二通水孔，所述好氧区设有鼓风曝气装置，所述鼓风曝气装置设置在 高于所述第四通水孔并低于所述第二通水孔的位置;所述沉淀区的区壁下部向 好氧区一侧倾斜，并与所述第四通水孔的下边缘相连，所述沉淀区的上部与所 述出水管相连。
优选地，所述厌氧区、缺氧区、好氧区和沉淀区组成套筒状结构。
更有选地，所述第一通水孔、第二通水孔、第三通水孔和第四通水孔的数 量均多于1个，沿各区区壁周长均布。
优选地，所述好氧区的底部设有潜污泵，所述潜污泵的出口与污泥管的一 端相连，所述污泥管的另一端伸入厌氧区内。
优选地，所述好氧区的底部设有出泥管，所述出泥管的一端在所述好氧区 内，另一端伸出生物反应装置并与控制器相连。
优选地，所述沉淀区的上部设有溢流堰。
优选地，所述厌氧区和所述缺氧区的底部设有液下搅拌器。
优选地，所述沉淀区的下部区壁与水平面的夹角为60°。
本发明的另一个目的是提供一种采用上述脱氮除磷生物反应装置处理污水 的方法，包括以下步骤：
a、污水在厌氧区的停留时间为1~2小时;
b、污水在缺氧区的停留时间为1~2小时;
c、污水在好氧区的停留时间为5~6小时;
d、污水在沉淀区的停留时间为2~3小时;
e、好氧区的气水比为5:1~10:1;
f、好氧区的硝化液回流比为50%~100%，沉淀区的污泥回流比为 100%~200%。
若采用上述方法处理后的污水的含磷量还不能满足要求，则优选向好氧区 和沉淀区中加入聚合氯化铝，所述聚合氯化铝的加入量为20~50mg/L污水处理 量。
有益效果：
与现有技术相比，本发明提供的脱氮除磷生物反应装置具有以下优点：
1、硝化液自回流：水体自缺氧区流入好氧区后，在鼓风曝气装置鼓入气体 的提升作用下，一部分水体由缺氧区的区壁上沿回流至缺氧区，实现了硝化— 反硝化的交替功能，使原水中的COD和氮得到有效分离，此回流过程不需使用 回流设备，不但节省了投资费用，而且节省了维修费与电费，降低了运行成本;
2、污泥自回流：沉淀区下部区壁的倾斜设计可使流入沉淀区的污泥自动汇 集并滑入好氧区，节省了污泥收集设备、刮泥设备和回流设备，降低了运行成 本;
3、由于节省了一些设备，使得脱氮除磷的过程在能耗相对较低的状态下完 成，符合国家所倡导的节能减排的政策;
4、相对于各反应区的并排设计，本发明提供的套筒状结构再加上沿区壁周 长均布的通水孔使得水体在各反应区之间流动的速度更快、混合更充分，从而 提高了脱氮除磷的效率。
