公布日：2022.10.04
申请日：2022.05.24
分类号：C02F3/30(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本申请公开一种调控复合生物反应器污泥浓度的系统及方法，系统包括：生化池，提升泵，二沉池以及低速分离设备；生化池中的混合液通过提升泵输入低速分离设备，低速分离设备下口连接生化池，低速分离设备上口通过三通连接二沉池。本申请通过在生化池与二沉池之间设置低速分离设备和三通，使在生化池完成生化反应的混合液流入低速分离设备中，在旋流作用下，实现质量分离，进而使比重较大的附着微生物的无机质和粉末载体在旋流下出口富集，比重较小的悬浮污泥在旋流上出口富集。从而使通过旋流上出口进入二沉池的混合液浓度下降，沉降速度加快，有利于降低二沉池运行的实际固体负荷，充分发挥二沉池的浓缩和澄清作用，保障二沉池出水稳定。
权利要求书
1.一种调控复合生物反应器污泥浓度的系统，其特征在于，所述系统包括：生化池(1)、提升泵(2)、中控制PLC(3)、低速分离设备(4)、以及二沉池(5)；其中，所述生化池(1)中的混合液通过所述提升泵(2)输入所述低速分离装置(3)；所述提升泵(2)与所述中控制PLC(3)电性连接，用于根据进水流量调整进入低速分离设备(4)的混合液流量；所述低速分离设备(4)下口连接所述生化池(1)；所述低速分离设备(4)上口通过三通与所述二沉池(5)连接，所述上口还通过三通与所述生化池(1)连接；所述二沉池(5)上方设有药剂投加器，用于向所述二沉池(5)投加无机载体，使其改善污泥沉降功能。
2.根据权利要求1所述的一种调控复合生物反应器污泥浓度的系统，其特征在于，所述生化池(1)包括厌氧区(6)、缺氧区(7)以及好氧区(8)；其中，所述好氧区(8)通过所述提升泵(2)连接所述低速分离设备(4)；所述低速分离设备(4)下口连接所述生化池(1)中的所述缺氧区(7)；所述低速分离设备(4)上口通过三通连接所述生化池(1)中的所述厌氧区(6)，在所述低速分离设备(4)的连接管路上设有阀门，通过阀门调控进入所述厌氧区(6)的外回流量，所述低速分离设备(4)的混合液一部分进入所述生化池(1)的所述厌氧区(6)，一部分进入所述二沉池(5)；所述厌氧区(6)、所述缺氧区(7)以及所述好氧区(8)依次排列组成所述生化池(1)。
3.根据权利要求1所述的一种调控复合生物反应器污泥浓度的系统，其特征在于，所述生化池(1)包括厌氧区(6)、缺氧区(7)、好氧区(8)、内部沉淀区(9)以及辅助好氧区(10)；其中，所述辅助好氧区(10)通过所述提升泵(2)连接所述低速分离设备(4)；所述低速分离设备(4)下口连接所述生化池(1)中的所述缺氧区(7)；所述厌氧区(6)、所述缺氧区(7)、所述好氧区(8)、所述内部沉淀区(9)以及所述辅助好氧区(10)依次排列组成所述生化池(1)。
4.根据权利要求2所述的一种调控复合生物反应器污泥浓度的系统，其特征在于，所述低速分离设备(4)用于将所述低速分离设备(4)进口物料质量分离，其中，60％至75％的物料在下口富集，通过连接管道返回至所述生化池(1)的所述缺氧区(7)进行脱氮反应；25％至40％的物料从上口分离，上口的物料根据外回流比部分返回厌氧区(7)进行厌氧释磷，部分进入二沉池(5)进行排泥处理。
5.根据权利要求3所述的一种调控复合生物反应器污泥浓度的系统，其特征在于，所述内部沉淀区(9)包括沉淀区和活性污泥收集区，所述沉淀区内设有活性污泥收集管，用于将所述内部沉淀区(9)内的活性污泥收集到活性污泥收集区内；所述活性污泥收集区内设有回流泵，所述回流泵通过管道分别与所述厌氧区(6)连通，用于将内部沉淀区收集到的活性污泥送回所述厌氧区(6)。
6.一种应用于权利要求1-5任意一项所述的一种调控复合生物反应器污泥浓度的系统的调控复合生物反应器污泥浓度的方法，其特征在于，所述方法包括:用生物载体在所述生化池(1)生化处理污水，得到完成生化反应的混合液；将所述完成生化反应的混合液通过所述提升泵(2)输送至所述低速分离设备(4)中；在所述低速分离设备(4)中分离所述完成生化反应的混合液，将旋流上出口富集聚磷菌的混合液经管道输送至所述二沉池(5)和所述厌氧区(6)；将旋流下出口富集生物载体的混合液以回流的形式输送至所述缺氧区(7)；根据回流比，调节所述提升泵(2)输入所述低速分离设备(4)中的所述完成生化反应的混合液流量，直到得到期望的污泥浓度。
7.根据权利要求6所述的一种调控复合生物反应器污泥浓度的方法，所述低速分离设备(4)下口混合液中主体成分为生物载体以及附着在生物载体表面的硝化菌、反硝菌以及脱氮除磷转性菌，优化了生化池(1)的微生物群落结构。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种调控复合生物反应器污泥浓度的系统及方法，以解决现有技术中生化池污泥浓度过高，导致二沉池超负荷，出水浊度增加，深度处理压力增大；粉末未充分生化利用，造成载体流失，成本增加的问题。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一方面，本申请提供了调控复合生物反应器污泥浓度的系统，所述系统包括：生化池、提升泵、中控制PLC、低速分离设备、以及二沉池；其中，
所述生化池中的混合液通过所述提升泵输入所述低速分离装置；
所述提升泵与所述中控制PLC电性连接，用于根据进水流量调整进入低速分离设备的混合液流量；
所述低速分离设备下口连接所述生化池；
所述低速分离设备上口通过三通与所述二沉池连接，所述上口还通过三通与所述生化池连接；
所述二沉池上方设有药剂投加器，用于向所述二沉池投加无机载体，使其改善污泥沉降功能。
进一步地，所述生化池包括厌氧区、缺氧区、以及好氧区；其中，
所述好氧区通过所述提升泵连接所述低速分离设备；
所述低速分离设备下口连接所述生化池中的所述缺氧区；
所述低速分离设备上口通过三通连接所述生化池中的所述厌氧区，在所述低速分离设备的连接管路上设有阀门，通过阀门调控进入所述厌氧区的外回流量，所述低速分离设备的混合液一部分进入所述生化池的所述厌氧区，一部分进入所述二沉池；
所述厌氧区、所述缺氧区以及所述好氧区依次排列组成所述生化池。
进一步地，所述生化池包括厌氧区、缺氧区、好氧区、内部沉淀区以及辅助好氧区；其中，
所述辅助好氧区通过所述提升泵连接所述低速分离设备；
所述低速分离设备下口连接所述生化池中的所述缺氧区；
所述厌氧区、所述缺氧区、所述好氧区、所述内部沉淀区以及所述辅助好氧区依次排列组成所述生化池。
进一步地，所述低速分离设备用于将所述低速分离设备进口物料质量分离，其中，60％至75％的物料在下口富集，通过连接管道返回至所述生化池的所述缺氧区进行脱氮反应；25％至40％的物料从上口分离，上口的物料根据外回流比部分返回厌氧区进行厌氧释磷，部分进入二沉池进行排泥处理。
进一步地，所述内部沉淀区包括沉淀区和活性污泥收集区，所述沉淀区内设有活性污泥收集管，用于将所述内部沉淀区内的活性污泥收集到活性污泥收集区内；所述活性污泥收集区内设有回流泵，所述回流泵通过管道分别与所述厌氧区连通，用于将内部沉淀区收集到的活性污泥送回所述厌氧区。
另一方面，本申请还提供了一种调控复合生物反应器污泥浓度的方法，所述方法包括：
用生物载体在所述生化池生化处理污水，得到完成生化反应的混合液；
将所述完成生化反应的混合液通过所述提升泵输送至所述低速分离设备中；
在所述低速分离设备中分离所述完成生化反应的混合液，将旋流上出口富集聚磷菌的混合液经管道输送至所述二沉池和所述厌氧区；将旋流下出口富集生物载体的混合液以回流的形式输送至所述缺氧区；
根据回流比，调节所述提升泵输入所述低速分离设备中的所述完成生化反应的混合液流量，直到得到期望的污泥浓度。
所述低速分离设备下口混合液中主体成分为生物载体以及附着在生物载体表面的硝化菌、反硝菌以及脱氮除磷转性菌，优化了生化池的微生物群落结构。
本申请提供的一种调控复合生物反应器污泥浓度的系统及方法，在现有技术的基础上，通过在活性污泥中投加粉末载体形成复合生物反应器，含粉末载体的生化池混合液通过提升泵输送至低速分离装置，在生化池与二沉池之间设置低速分离设备，使在生化池完成生化反应的混合液流入低速分离设备中，在旋流作用下，实现质量分离，进而使比重较大的附着微生物的无机质和粉末载体在旋流下出口富集，比重较小的悬浮污泥在旋流上出口富集。从而使通过旋流上出口进入二沉池的混合液浓度下降，同步可通过在二沉池进口投加无机载体，协同强化进入二沉池混合液的沉降性能，有利于降低二沉池运行的实际固体负荷，充分发挥二沉池的浓缩和澄清作用，保障二沉池出水稳定。同时，提高了通过旋流下出口回流进生化池的混合液的浓度，进而提高生化的污泥浓度，实现了粉末载体的充分利用，有利于生化池污水处理效能的提升，减少剩余污泥排放过程中载体回收的压力，提高载体的回收效率，减少粉末载体的补充，节约运行成本。此外，低速分离设备可实现生物载体以及附着在生物载体表面的硝化菌、反硝菌及脱氮除磷转性菌的截留，以内回流形式返回生化池，不仅提高了生化池的微生物数量，同步优化了生化池的微生物群落结构，实现了生化池脱氮除磷效率的提升。
（发明人：张淞萱;万丽;胡英丽）
