申請日2015.11.05

　　公開(公告)日2018.01.19

　　IPC分類號C02F3/34; C02F3/30

　　摘要

　　本發(fā)明提供一種用于低碳氮比污水脫氮的BioDopp生化反應器。該BioDopp生化反應器由厭氧區(qū)、缺氧區(qū)A、缺氧區(qū)B、好氧區(qū)A、好氧區(qū)B、泥水分離區(qū)與生物增殖選擇器組成。本發(fā)明的BioDopp生化反應器在啟動初期投加一定量芽孢桿菌類微生物，并通過生物增殖選擇器使芽孢桿菌在運行過程中一直保持優(yōu)勢菌種地位，可實現(xiàn)在不外加碳源的條件下高效脫除低碳氮比污水中的總氮，具有出水效果優(yōu)、占地面積省，運行成本低等優(yōu)點。

　　權利要求書

　　1.一種用于低碳氮比污水脫氮的BioDopp生化反應器，其特征在于，包括用隔墻或擋板分成的厭氧區(qū)(10)、缺氧區(qū)A(20)、缺氧區(qū)B(30)、好氧區(qū)A(40)、好氧區(qū)B(50)、泥水分離區(qū)(60)及生物增殖選擇器(70);所述厭氧區(qū)(10)與所述缺氧區(qū)A(20)通過第一開孔(101)相連通，所述缺氧區(qū)A(20)與所述缺氧區(qū)B(30)通過第二開孔(102)相連通，所述缺氧區(qū)B(30)與所述好氧區(qū)A(40)通過第三開孔(103)相連通，所述好氧區(qū)A(40)與所述好氧區(qū)B(50)通過第四開孔(104)相連通，所述好氧區(qū)B(50)與所述泥水分離區(qū)(60)通過第五開孔(105)相連通，所述泥水分離區(qū)(60)與所述生物增殖選擇器(70)通過集泥槽(63)相連通，所述BioDopp生化反應器還包括進水槽(11);所述進水槽(11)位于所述厭氧區(qū)(10)與所述缺氧區(qū)A(20)外壁上方，內(nèi)設閘門(12)，所述閘門(12)用來控制所述進水槽(11)內(nèi)的混合液分配到所述厭氧區(qū)(10)與所述缺氧區(qū)A(20)的流量，所述混合液由待處理的污水與生物增殖選擇器(70)內(nèi)回流的污泥混合形成，所述生物增殖選擇器(70)內(nèi)設置緩釋填料，填料由腐殖酸鹽與硅藻土混合造粒而成，填充比為50～75%，所述BioDopp生化反應器還包括菌劑投加裝置(71)，所述菌劑投加裝置(71)的輸出端伸入到所述生物增殖選擇器(70)內(nèi)，用于在所述BioDopp生化反應器啟動初期投加芽孢桿菌菌粉。

　　2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于低碳氮比污水脫氮的BioDopp生化反應器，其特征在于，所述BioDopp生化反應器還包括空氣提推器(51);所述好氧區(qū)B(50)與所述缺氧區(qū)A(20)通過所述空氣提推器(51)相連通，所述空氣提推器(51)使所述好氧區(qū)B(50)內(nèi)的硝化液回流到所述缺氧區(qū)A(20)的首端。

　　3.根據(jù)權利要求1所述的一種用于低碳氮比污水脫氮的BioDopp生化反應器，其特征在于，所述泥水分離區(qū)(60)內(nèi)有配水槽(61)、出水槽(62)和集泥槽(63);所述配水槽(61)、出水槽(62)和集泥槽(63)均位于所述泥水分離區(qū)(60)上部，分布于兩側，所述配水槽(61)與所述好氧區(qū)B(50)相連通，將所述好氧區(qū)B(50)內(nèi)混合液均布到所述泥水分離區(qū)(60)內(nèi)，所述出水槽(62)收集所述泥水分離區(qū)(60)上層澄清液并連接出水管路將澄清液排出，所述集泥槽(63)一端與所述生物增殖選擇器(70)相連通，將污泥回流至所述生物增殖選擇器(70)內(nèi)，一端與污泥輸送管路連接，將剩余污泥排出。

　　4.根據(jù)權利要求3所述的一種用于低碳氮比污水脫氮的BioDopp生化反應器，其特征在于，所述生物增殖選擇器(70)在所述泥水分離區(qū)(60)的一端，與所述泥水分離區(qū)(60)同寬，其一端與所述泥水分離區(qū)(60)內(nèi)的所述集泥槽(63)連通，另一端與所述進水槽(11)連通。

　　5.根據(jù)權利要求1所述的一種用于低碳氮比污水脫氮的BioDopp生化反應器，其特征在于，所述芽孢桿菌菌粉的投加量為每立方有效池容投加0.5～2.0kg。

　　說明書

　　一種用于低碳氮比污水脫氮的BioDopp生化反應器

　　技術領域

　　本發(fā)明涉及一種用于低碳氮比污水脫氮的BioDopp生化反應器，屬于水處理領域。

　　背景技術

　　BioDopp生化反應器是德國EBV公司Engelbart博士發(fā)明的一種污水處理裝置，其將各個單一功能單元(生物硝化、反硝化，釋磷、吸磷，有機物氧化、沉淀等多個單元)組合在一個矩形池中，并且采用低溶解氧(通常為0.3~0.8mg/L)實現(xiàn)縱向同步硝化/反硝化脫氮，高污泥濃度(通常5~8g/L)確保處理高效持續(xù)穩(wěn)定(低溶氧及高污泥濃度是其工藝兩大特色)。BioDopp生化反應器較現(xiàn)有傳統(tǒng)生化反應器具有以下優(yōu)勢：操作簡單;低溶氧下高效生物脫氮除磷效果;運行高效、持續(xù)，出水穩(wěn)定;低污泥產(chǎn)出，剩余污泥可比傳統(tǒng)工藝少40~60%;維護工作量小;占地面積小，使用矩形水池節(jié)約了大量土地，污水處理廠只需一個常規(guī)污水處理廠一半面積;大大減少了管道投資，投資與運行成本低，投資、運行成本可減少一半左右。因而在污水處理中得到重視和推廣。

　　但是對于低碳氮比污水(C/N≤4)，傳統(tǒng)的BioDopp生化反應器所培育出來的高濃度活性污泥無法完成充分的反硝化反應，出水難以保證達到城鎮(zhèn)污水一級A排放標準，需要通過增大反硝化水力停留時間，投加碳源等方式來實現(xiàn)充分的反硝化過程。但是增大反硝化水力停留時間會造成占地面積增大，土建投資增加;投加碳源會造成運行成本過高，同時投加的碳源轉化為剩余污泥也增加了污泥處理的負擔。另外，傳統(tǒng)的BioDopp生化反應器還存在因為沒有設置厭氧區(qū)而造成除磷效果較差的問題。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于低碳氮比污水脫氮的BioDopp生化反應器，以解決傳統(tǒng)的BioDopp生化反應器對于低碳氮比污水脫氮除磷效果較差，出水難以保證達到城鎮(zhèn)污水一級A排放標準的問題。

　　為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種用于低碳氮比污水脫氮的BioDopp生化反應器，在結構方面主要包括用隔墻或擋板分成的厭氧區(qū)、缺氧區(qū)A、缺氧區(qū)B、好氧區(qū)A、好氧區(qū)B、泥水分離區(qū)及生物增殖選擇器;厭氧區(qū)與缺氧區(qū)A通過第一開孔相連通，缺氧區(qū)A與缺氧區(qū)B通過第二開孔相連通，缺氧區(qū)B與好氧區(qū)A通過第三開孔相連通，好氧區(qū)A與好氧區(qū)B通過第四開孔相連通，好氧區(qū)B與泥水分離區(qū)通過第五開孔相連通，泥水分離區(qū)與生物增殖選擇器通過集泥槽相連通。

　　進一步地，一種用于低碳氮比污水脫氮的BioDopp生化反應器還包括進水槽，進水槽位于厭氧區(qū)與缺氧區(qū)A外壁上方，內(nèi)設閘門，閘門用來控制進水槽內(nèi)的混合液分配到厭氧區(qū)與缺氧區(qū)A的流量。

　　進一步地，一種用于低碳氮比污水脫氮的BioDopp生化反應器還包括空氣提推器，好氧區(qū)B與缺氧區(qū)A通過空氣提推器相連通，空氣提推器使好氧區(qū)B內(nèi)的硝化液回流到缺氧區(qū)A的首端。

　　進一步地，泥水分離區(qū)內(nèi)有配水槽、出水槽和集泥槽，配水槽、出水槽和集泥槽均位于泥水分離區(qū)上部，分布于兩側，配水槽與好氧區(qū)B相連通，將好氧區(qū)B內(nèi)混合液均布到泥水分離區(qū)內(nèi)，出水槽收集泥水分離區(qū)上層澄清液并連接出水管路將澄清液排出，集泥槽一端與生物增殖選擇器相連通，將污泥回流至生物增殖選擇器內(nèi)，一端與污泥輸送管路連接，將剩余污泥排出。

　　進一步地，生物增殖選擇器位于泥水分離區(qū)的一端，與泥水分離區(qū)同寬，其一端與泥水分離區(qū)內(nèi)的集泥槽連通，另一端與進水槽連通。

　　進一步地，生物增殖選擇器內(nèi)設置緩釋填料，填料由腐殖酸鹽與硅藻土混合造粒而成，填充比為50~75%。

　　進一步地，一種用于低碳氮比污水脫氮的BioDopp生化反應器還包括菌劑投加裝置，其輸出端伸入到生物增殖選擇器內(nèi)，用于在BioDopp生化反應器啟動初期投加芽孢桿菌菌粉，投加量為每立方有效池容投加0.5~2.0kg。

　　應用本發(fā)明的技術方案，用于低碳氮比污水脫氮的BioDopp生化反應器包括厭氧區(qū)、缺氧區(qū)A、缺氧區(qū)B、好氧區(qū)A、好氧區(qū)B、泥水分離區(qū)及生物增殖選擇器。待處理的污水與生物增殖選擇器內(nèi)回流的污泥在進水槽內(nèi)混合并通過進水槽按一定比例分布到厭氧區(qū)和缺氧區(qū)A，增加了缺氧區(qū)反硝化碳源，有利于脫氮反應，混合液依次流過厭氧區(qū)、缺氧區(qū)A、缺氧區(qū)B、好氧區(qū)A、好氧區(qū)B、泥水分離區(qū)，在泥水分離區(qū)進行重力沉淀后上清液通過出水槽收集后外排，沉淀下來的污泥通過泵吸到集泥槽中，一部分污泥回流至生物增殖選擇器繼續(xù)參與整個池體的循環(huán)，另一部分剩余污泥通過排泥管道排出，池內(nèi)大比例的混合液回流是通過空氣提推器實現(xiàn)的，好氧區(qū)B的硝化液部分通過空氣提推器提升至缺氧區(qū)A首端，在缺氧區(qū)內(nèi)進行反硝化反應。缺氧區(qū)和好氧區(qū)各分為A、B兩個區(qū)主要是為了防止短流。

　　芽孢桿菌是近年來發(fā)現(xiàn)的一類凈水微生物，它對蛋白質(zhì)、淀粉和脂肪有較高的分解能力，能夠快速分解有機污染物，可以直接吸取胺(有機氮)、氨氮以及銨鹽，從而進行脫氮，芽孢桿菌在脫氮時，不受C/N的約束，同時受溫度的影響較硝化菌和反硝化菌小，因此在低碳氮比污水中應用可以得到更好的脫氮效果。但是芽孢桿菌在傳統(tǒng)反應器內(nèi)極易流失和退化，無法始終保持其優(yōu)勢地位或高活性，而本發(fā)明的BioDopp生化反應器其特殊的池體結構和特殊的微氧運行條件均有利于芽孢桿菌的生長和維持，首先投加到反應器內(nèi)的芽孢桿菌在生物增殖選擇器內(nèi)通過緩釋填料進行富集，其次由于循環(huán)液大比例回流使整個反應器前后濃度梯度差小，水質(zhì)穩(wěn)定，同時反應器內(nèi)控制的整體微氧環(huán)境也更適宜芽孢桿菌的生存，因此使芽孢桿菌在運行過程中能夠一直保持優(yōu)勢菌種地位。本發(fā)明的用于低碳氮比污水脫氮的BioDopp生化反應器可實現(xiàn)在不外加碳源的條件下高效脫氮的效果，具有出水效果優(yōu)、占地面積省，運行成本低等優(yōu)點。