申请日2012.02.10
公开(公告)日2012.07.11
IPC分类号C02F3/34; C02F3/30
摘要
一种改良型一体化污水处理装置：泳动床反应器上部的出水口连接一沉淀池，该沉淀池的底部通过循环泵与泳动床反应器内相连接;泳动床反应器连接有曝气泵;泳动床反应器内填充有biofringe填料;上流式反应器为圆柱形双层结构;反应层顶部为封闭状态并设有出气口，其底部设有一布水器，布水器的上方安设有一圆形挡板，该圆形挡板将反应层分为上层反应室和下层反应室;布水器和圆形挡板之间安有三相分离器;上层反应室填充有biofringe填料，下层反应室垂直排列有聚乙烯海绵填料，上流式反应器的底部为进水口，与沉淀池上部的出水口相连接。本发明将厌氧氨氧化与反硝化工艺浓缩在一个反应器中完成，节省了空间，提高了脱氮效率。
权利要求书
1.一种改良型一体化污水处理装置，主要由泳动床反应器和上流式 反应器组成;其中：
泳动床反应器上部的出水口连接一沉淀池，该沉淀池的底部通过循环 泵与泳动床反应器内相连接，将沉淀池内的污泥返回至泳动床反应器内;
泳动床反应器连接有曝气泵，对泳动床反应器内的原水进行亚硝化处 理;
泳动床反应器内填充有biofringe填料，使泥附着在该biofringe填料上;
上流式反应器呈圆柱形，为双层结构，外层为保温层，内层为反应层;
反应层顶部为封闭状态并设有出气口，其底部设有一布水器，布水器 的上方安设有一圆形挡板，该圆形挡板将反应层分为上层反应室和下层反 应室;布水器和圆形挡板之间安有三相分离器，对水、气和颗粒污泥进行 分离;
上层反应室填充有biofringe填料，使反硝化菌附着在该biofringe填料 上;
下层反应室垂直排列有聚乙烯海绵填料，使厌氧氨氧化污泥附着在聚 乙烯海绵填料上;
上流式反应器的底部为进水口，与沉淀池上部的出水口相连接。
2.根据权利要求1所述的改良型一体化污水处理装置，其中，泳动 床反应器连接一进水泵用于进水。
3.根据权利要求1所述的改良型一体化污水处理装置，其中，泳动 床反应器的曝气泵连接一空气流量计，并由该空气流量计控制曝气量。
4.根据权利要求1所述的改良型一体化污水处理装置，其中，上流 式反应器的保温层安装有循环水浴进水口和循环水浴出水口。
5.根据权利要求1所述的改良型一体化污水处理装置，其中，下层 反应室垂直排列的聚乙烯海绵填料为8片，以增大污泥与填料的接触面积。
6.根据权利要求1或5所述的改良型一体化污水处理装置，其中， 所使用的聚乙烯海绵填料材质为的孔径为1000-1100μm，厚度为8-12nm。
7.根据权利要求1所述的改良型一体化污水处理装置，其中，上流 式反应器的外侧不同高度地开设有多个采样口，各采样口均安装有控制阀 门。
8.根据权利要求1所述的改良型一体化污水处理装置，其中，上流 式反应器最上方开设有出水口。
9.根据权利要求1所述的改良型一体化污水处理装置，其中，上流 式反应器中的上层反应室外侧开设有物料添加口。
10.根据权利要求1所述的改良型一体化污水处理装置，其中，上流 式反应器的进水口与沉淀池的出水口之间通过进水泵相连接。
说明书
一种改良型一体化污水处理装置
技术领域
本发明涉及一种污水处理装置，具体地涉及一种改良型一体化 (PN-Anammox-DN)污水处理装置。
背景技术
环境污染、气候变化形势严峻，氨氮污染逐渐引起了各方面的高度关 注。环保部“十二五”规划中明确提出了控制氨氮排放的规划，其排放总 量要比2010年减少10%。水体中的氮素污染日益严重，目前污水中的氨氮 广泛采用传统的硝化-反硝化工艺，该工艺处理高氨氮、低C/N的废水(如 垃圾渗滤液，硝化污泥脱水液)时，能耗大(硝化曝气)且异养反硝化时 需要外加有机碳源和投加碱来中和硝化过程产生的酸，使投资和运行费用 大大增加。此传统工艺的脱氮效率受进水水质的影响大，低碳源污水在不 投加外加碳源的情况下，其脱氮效率低。有资料表明([周琪，陈秀荣，杨 殿海等，生物-生态优化组合处理城市污水的试验研究[J]，中国首届城市 水环境质量改善高技术论坛，2004，11：153-163]、[姜应和，张发根，叶舟 等，武汉市城市污水水质特征及其处理对策[J]，武汉理工大学学报，2002，24 (5)：29-31，35])，我国多数城市污水的有机碳源与营养盐的比值低，依 靠传统的脱氮工艺，其出水水质不能满足污水处理厂的一级排放标准。因 此，寻找建立一种新型的、节能环保的污水脱氮系统对我国高效处理氨氮 废水具有重大意义。
厌氧氨氧化工艺是一种新型的、节能环保的生物脱氮技术，无需外加 有机碳源便可实现高效脱氮。近年来，许多学者对部分亚硝酸化-厌氧氨 氧化联合工艺做了很多相关的研究([左剑恶，蒙爱红，一种新型生物脱氮 工艺-SHARON-ANAMMOX组合工艺[J]，给水排水，2001，27(10)：22-27]、 [汪慧贞，吴俊奇，高志明，半硝化-厌氧氨氧化脱氮新工艺[J]，环境工程， 2001，19(5)：7-9]、[van Dongen，U.，Jetten，M.，Van Loosdrecht，M.(2001)：The SHARON-ANAMMOX process for treatment of ammonium rich wastewater. Wat.Sci.Technol.，44，153-160]、[van Hulle，S.W.H.，Van Den Broeck，S.， Maertens，J.，Villez，K.，Donckels，B.M.R.，Schelstraete，G.，Volcke，E.I.P.， Vanrolleghem，P.A.(2005)：Construction，start-up and operation of a continuously aerated laboratory-scale SHARON reactor in view of coupling with an Anammox reactor，Wat.SA.，31，327-334])，但通过此项工艺处理后 的污水中仍含有一些硝酸盐氮和亚硝酸盐氮，导致该工艺的无机氮去除率 停留在75±10%，因此为实现更高的氮去除率，对出水中硝酸盐氮和亚硝 酸盐氮的反硝化处理是必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改良型PN-Anammox-DN污水处理组合系 统，将厌氧氨氧化与反硝化工艺合并在一个反应器内进行，不仅可使无机 氮的去除率提高至99%以上，还可节省有机碳源的投加量，减少设备的占 地面积。
为实现上述目的，本发明提供的改良型一体化污水处理装置，主要由 泳动床反应器和上流式反应器组成;其中：
泳动床反应器上部的出水口连接一沉淀池，该沉淀池的底部通过循环 泵与泳动床反应器内相连接，将沉淀池内的污泥返回至泳动床反应器内;
泳动床反应器连接有曝气泵，对泳动床反应器内的原水进行亚硝化处 理;
泳动床反应器内填充有biofringe填料，使泥附着在该biofringe填料上;
上流式反应器呈圆柱形，为双层结构，外层为保温层，内层为反应层;
反应层顶部为封闭状态并设有出气口，其底部设有一布水器，布水器 的上方安设有一圆形挡板，该圆形挡板将反应层分为上层反应室和下层反 应室;布水器和圆形挡板之间安有三相分离器，对水、气和颗粒污泥进行 分离;
上层反应室填充有biofringe填料，使反硝化菌附着在该biofringe填料 上;
下层反应室垂直排列有聚乙烯海绵填料(PE sponge)，使厌氧氨氧化 污泥附着在聚乙烯海绵填料上;
上流式反应器的底部为进水口，与沉淀池上部的出水口上连接。
所述的改良型一体化污水处理装置，其中，泳动床反应器连接一进水 泵用于进水。
所述的改良型一体化污水处理装置，其中，泳动床反应器的曝气泵连 接一空气流量计，并由该空气流量计控制曝气量。
所述的改良型一体化污水处理装置，其中，上流式反应器的保温层安 装有循环水浴进水口和循环水浴出水口。
所述的改良型一体化污水处理装置，其中，垂直排列的聚乙烯海绵填 料为8片，以增大污泥与填料的接触面积。
所述的改良型一体化污水处理装置，其中，所使用的聚乙烯海绵填料 材质为的孔径为1000-1100μm，厚度为8-12nm。
所述的改良型一体化污水处理装置，其中，上流式反应器的外侧不同 高度地开设有多个采样口，各采样口均安装有控制阀门。上流式反应器最 上方开设有出水口。
所述的改良型一体化污水处理装置，其中，上流式反应器的外侧中间 开设有物料添加口。
所述的改良型一体化污水处理装置，其中，上流式反应器的进水口与 沉淀池的出水口之间通过进水泵相连接。
本发明的改良型一体化污水处理装置所具有的效果是：
1)部分亚硝化过程采用无实时监控系统pH值且严格限制溶解氧 (DO)的操作策略(即通过调节进水pH和Alk/NH4+来取代传统的实时监 控;严格控制曝气量使反应器内的DO浓度始终维持在0mg/L左右)，节 省了投资以及能耗，实现了高效、稳定的运行效果;
2)本发明的上流式反应器中利用一三相分离器和一圆形挡板将反应 器分为上下两层反应室，下层厌氧氨氧化过程的出水以及气体通过三相分 离器，从圆形挡板四周进入上层反应室，实现了同一反应器内下层反应室 进行厌氧氨氧化(Anammox)反应，上层反应室进行反硝化(DN)工艺。
3)由于厌氧氨氧化菌生长速度较慢(倍增时间为11天)，需较长时 间进行培养，制约了该工艺的广泛应用，因而，本发明采用具有高效吸附 能力的聚乙烯海绵(PE sponge)作为填料完成厌氧氨氧化过程，使厌氧氨 氧化污泥有效地附着于其上，使污泥在反应器中有效进行繁殖。
