申请日2011.07.21
公开(公告)日2013.01.23
IPC分类号C02F9/14
摘要
一种处理氨氮有机废水的活性污泥-生物膜反应器，主要结构为：配水池，通过水泵连接活性污泥反应器的进水口;反应器底部开设有排泥口，反应器内部位于排泥口上方设有曝气装置，位于曝气装置的上方设有搅拌器;反应器的出水口通过水泵连接至好氧生物膜反应器的进水口;该好氧生物膜反应器底部开设有排泥口，内部位于排泥口上方设有曝气装置，内部的填料上生长有好氧生物膜;好氧生物膜反应器分别设有两个出水口，其中第一出水口连接至出水箱，第二出水口连接至配水箱;曝气机，分别连接活性污泥反应器和好氧生物膜反应器的曝气装置。本发明还公开了处理氨氮有机废水的方法。
权利要求书
1.一种处理氨氮有机废水的活性污泥-生物膜反应器，主要结构为：
配水池，通过水泵连接活性污泥反应器的进水口;
其中，活性污泥反应器底部开设有排泥口，活性污泥反应器的内部位 于排泥口上方设有曝气盘，位于曝气盘的上方设有搅拌器;
活性污泥反应器的出水口通过水泵连接至好氧生物膜反应器的进水 口;
其中，该好氧生物膜反应器底部开设有排泥口，好氧生物膜反应器内 部位于排泥口上方设有曝气盘，好氧生物反应器内的填料上生长有好氧生 物膜;
加热带和温感探头，该加热带和温感探头连接至设置在好氧生物膜反 应器外部的温度控制仪;好氧生物膜反应器分别设有两个出水口，其中第 一出水口连接至出水箱，第二出水口连接至配水箱;
曝气机，分别连接活性污泥反应器的曝气盘和好氧生物膜反应器的曝 气盘。
2.根据权利要求1所述的活性污泥-生物膜反应器，其中，所述的曝 气机是通过流量计分别连接活性污泥反应器的曝气盘和好氧生物膜反应 器的曝气盘。
3.根据权利要求1或2所述的活性污泥-生物膜反应器，其中，所述 的曝气机为两台，其中一台曝气机通过流量计连接活性污泥反应器的曝气 盘，另一台曝气机通过流量计连接好氧生物膜反应器的曝气盘。
4.根据权利要求3所述的活性污泥-生物膜反应器，其中，所述的连 接好氧生物膜反应器曝气盘的曝气机为纳米曝气机。
5.根据权利要求4所述的活性污泥-生物膜反应器，其中，所述的纳 米曝气机通过一进水管连接至好氧生物膜反应器的上部。
6.根据权利要求1所述的活性污泥-生物膜反应器，其中，所述的进 水口和出水口均分别安装有电磁阀门。
7.一种利用权利要求1所述的活性污泥-好氧生物膜反应器处理氨氮 有机废水的方法，其主要步骤如下：
1)污水进入活性污泥反应器内，由活性污泥反应器内的搅拌器搅拌 进行第一步厌氧反应，将难溶解有机物转化为可溶解有机物，大分子有机 物转化为小分子有机物，难降解有机物转化为易生物降解的有机物;
2)经过第一步厌氧反应的污水温度调节至20-25℃，活性污泥反应器 内进行曝气，溶解氧浓度为0.5-0.7mg/L，pH=7.5-8.5，营造兼性厌氧环境， 将硝化过程控制在亚硝化阶段，实现亚硝酸根的大量累积，同时聚磷菌进 行磷的吸收;
3)停止曝气，搅拌下进行第二步厌氧反应，进一步的消解有机物， 反硝化菌将亚硝酸盐转化为氮气，同时反硝化聚磷菌以亚硝酸盐为电子受 体进行反硝化聚磷;
4)停止搅拌，进行泥水分离，废水进入好氧生物膜反应器内反应， 消解水流中残余的有机物，脱除剩余的氨氮，并吸收反硝化聚磷后残余的 磷;污泥由排泥口排出;
5)反应结束后，处理后的部分废水流入至出水箱，另一部废水分回 流至配水池内，污泥由排泥口排出。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，处理后的废水回流至配水池， 将污水调节至COD浓度低于1000mg/L，氨氮浓度低于300mg/L，磷浓度 低于25mg/L。
说明书
一种活性污泥-生物膜反应器及处理有机废水的方法
技术领域
本发明属于污水处理技术，具体地涉及一种处理有机废水的活性污泥 -生物膜反应器。
本发明还涉及利用上述装置处理高氨氮有机废水的方法。
背景技术
氨氮是造成水体发生富营养化的重要原因。目前，一方面氨氮排放量 不断增加，另一方面，国家对氨氮的排放标准控制更加严格，因此，需要 研究有效、快捷的氨氮处理技术。
现阶段，氨氮的主要处理方法有物理、化学、生物和物化等多种方法， 其中生物处理法是比较传统的，也是应用比较广泛的一种方法，同时生物 法具有造价相对较低、容积负荷高、运行管理简单等优点。但如果设计或 运行不当，其出水氨氮值较高，水质不稳定，易波动，不能持续满足国家 排放标准。
高氨氮有机废水特性就是易生物降解有机物含量低、C/N比率低，供 微生物生长的碳源相对较少。微生物脱氮的关键是污水中必须有足量供微 生物生长并用于反硝化反应的有机碳源，有机物的浓度和种类均是影响生 物脱氮技术的核心。处理这类废水有效的方法是添加易生物降解的碳源， 如葡萄糖、乙醇等，但外加碳源的量和添加碳源的时间不易控制，工艺的 操作工序复杂，以外加碳源的方式提高处理效果会大大增加处理工艺的成 本和操作成本，尤其不适用于低耗高效的农村污水处理。多次缺氧搅拌- 曝气交替方式也能改善处理效果，但加大了工作强度和设备投资。若仅采 用好氧工艺处理，曝气周期长，能耗高，也未必能达到好的处理效果。因 此，改善污水可生化性，提高污水中原有碳源的利用率是本发明的目标之
关于生物法去除氨氮的机理研究是改进脱氮技术的另一个突破口，通 常认为生物法中微生物脱氮机理主要包括微生物对氮的同化吸收和氨化- 亚硝化-硝化-反硝化过程，其中氨化-亚硝化-硝化-反硝化是生物法脱氮的 最主要途径，即氨化细菌将有机氮转化为氨态氮，氨态氮在好氧的条件下， 被亚硝化菌转化为亚硝态氮，进而在硝化菌的参与下被氧化成硝态氮，最 后在兼性厌氧区及厌氧区，硝态氮在反硝化细菌的作用下被还原成N2O或 N2。因此，改良优化微生物脱氮过程是本发明的另一个目标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种处理有机废水的活性污泥-生物膜反应器。
本发明的又一目的在于提供一种利用上述装置处理高氨氮有机废水 的方法。
为实现上述目的，本发明提供的处理氨氮有机废水的活性污泥-生物膜 反应器，主要结构为：
配水池，通过水泵连接活性污泥反应器的进水口;
其中，活性污泥反应器底部开设有排泥口，活性污泥反应器的内部位 于排泥口上方设有曝气盘，位于曝气盘的上方设有搅拌器;
活性污泥反应器的出水口通过水泵连接至好氧生物膜反应器的进水 口;
其中，该好氧生物膜反应器底部开设有排泥口，好氧生物膜反应器内 部位于排泥口上方设有曝气盘，好氧生物反应器内的填料上生长有好氧生 物膜;
加热带和温感探头，该加热带和温感探头连接至设置在好氧生物膜反 应器外部的温度控制仪;好氧生物膜反应器分别设有两个出水口，其中第 一出水口连接至出水箱，第二出水口连接至配水箱;
曝气机，分别连接活性污泥反应器的曝气盘和好氧生物膜反应器的曝 气盘。
所述的活性污泥-生物膜反应器，其中，曝气机是通过流量计分别连接 活性污泥反应器的曝气盘和好氧生物膜反应器的曝气盘。
所述的活性污泥-生物膜反应器，其中，曝气机为两台，其中一台曝气 机通过流量计连接活性污泥反应器的曝气盘，另一台曝气机通过流量计连 接好氧生物膜反应器的曝气盘。
所述的活性污泥-生物膜反应器，其中，连接好氧生物膜反应器曝气盘 的曝气机为纳米曝气机。
所述的活性污泥-生物膜反应器，其中，纳米曝气机通过一进水管连接 至好氧生物膜反应器的上部。
所述的活性污泥-生物膜反应器，其中，所述的进水口和出水口均分别 安装有电磁阀门。
本发明提供的利用上述的活性污泥-好氧生物膜反应器处理氨氮有机 废水的方法，其主要步骤如下：
1)污水进入活性污泥反应器内，由活性污泥反应器内的搅拌器搅拌 进行第一步厌氧反应，将难溶解有机物转化为可溶解有机物，大分子有机 物转化为小分子有机物，难降解有机物转化为易生物降解的有机物;
2)经过第一步厌氧反应的污水温度调节至20-25℃，活性污泥反应器 内进行曝气，溶解氧浓度为0.5-0.7mg/L，pH=7.5-8.5，营造兼性厌氧环境， 将硝化过程控制在亚硝化阶段，实现亚硝酸根的大量累积，同时聚磷菌进 行磷的吸收;
3)停止曝气，搅拌下进行第二步厌氧反应，进一步的消解有机物， 反硝化菌将亚硝酸盐转化为氮气，同时反硝化聚磷菌以亚硝酸盐为电子受 体进行反硝化聚磷;
4)停止搅拌，进行泥水分离，废水进入好氧生物膜反应器内反应， 消解水流中残余的有机物，脱除剩余的氨氮，并吸收反硝化聚磷后残余的 磷;污泥由排泥口排出;
5)反应结束后，处理后的部分废水流入至出水箱，另一部废水分回 流至配水池内，污泥由排泥口排出。
所述的方法，其中，处理后的废水回流至配水池，将污水调节至COD 浓度低于1000mg/L，氨氮浓度低于300mg/L，磷浓度低于25mg/L。
本发明提供的活性污泥与好氧生物膜反应器相结合的反应器，可以提 高废水中易生物降解的有机物含量，为微生物脱氮提供碳源。同时使用短 程硝化反硝化技术，缩短微生物脱氮过程，不但节约了能源，而且大大节 省了时间，为各种高氨氮有机废水的处理提供了可行的方法。
