申請(qǐng)日2013.09.29

　　公開(kāi)(公告)日2014.05.14

　　IPC分類(lèi)號(hào)C02F3/34; C02F3/30

　　摘要

　　多點(diǎn)進(jìn)水交替運(yùn)行多層復(fù)合填料脫氮污水處理裝置，包括帶有填料層的反應(yīng)器本體、與進(jìn)水泵相連的污水進(jìn)水管、氣泵和控制器，反應(yīng)器本體內(nèi)部經(jīng)間隔排列的第一豎隔板和第二豎隔板分隔成多個(gè)反應(yīng)室，第一豎隔板的底端與反應(yīng)器本體底部留有間隙，第二豎隔板的上端與反應(yīng)器本體上部留有間隙;反應(yīng)室分為好氧區(qū)和缺氧區(qū)，好氧區(qū)與缺氧區(qū)間隔排列;每個(gè)好氧區(qū)和缺氧區(qū)的底部均配有曝氣器;反應(yīng)器本體兩端設(shè)有出水口，每個(gè)反應(yīng)室上端均設(shè)有與污水進(jìn)水口，污水進(jìn)水管通過(guò)分管路分別與反應(yīng)室連通，形成多點(diǎn)進(jìn)水結(jié)構(gòu);氣泵分別與所有的曝氣器的進(jìn)氣口連通;控制器與進(jìn)水泵、曝氣器相連。本實(shí)用新型的有益效果是：最大程度的提高脫氮效果、實(shí)現(xiàn)污泥減量。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.多點(diǎn)進(jìn)水交替運(yùn)行多層復(fù)合填料脫氮污水處理裝置，其特征 在于：包括帶有填料層的反應(yīng)器本體、與進(jìn)水泵相連的污水進(jìn)水管、 氣泵和控制器，所述的反應(yīng)器本體內(nèi)部經(jīng)間隔排列的第一豎隔板和第 二豎隔板分隔成多個(gè)反應(yīng)室，所述的第一豎隔板的底端與所述的反應(yīng) 器本體底部留有間隙，所述的第二豎隔板的上端與所述的所述的反應(yīng) 器本體上部留有間隙;所述的反應(yīng)室分為好氧區(qū)和缺氧區(qū)，所述的好 氧區(qū)與所述的缺氧區(qū)間隔排列;每個(gè)所述的好氧區(qū)和所述的缺氧區(qū)的 底部均配有曝氣器;所述的反應(yīng)器本體的兩端設(shè)有出水口，每個(gè)反應(yīng) 室上端均設(shè)有與污水進(jìn)水口，所述的污水進(jìn)水管通過(guò)分管路分別與反 應(yīng)室連通，形成多點(diǎn)進(jìn)水結(jié)構(gòu);所述的氣泵分別與所有的曝氣器的進(jìn) 氣口連通;所述的控制器與進(jìn)水泵、曝氣器相連。

　　2.如權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)進(jìn)水交替運(yùn)行多層復(fù)合填料脫氮污 水處理裝置，其特征在于：所述的反應(yīng)器本體的內(nèi)部分隔成8個(gè)反應(yīng) 室。

　　3.如權(quán)利要求2所述的多點(diǎn)進(jìn)水交替運(yùn)行多層復(fù)合填料脫氮污 水處理裝置，其特征在于：所述的好氧區(qū)與缺氧區(qū)的比例為3～1:1。

　　4.如權(quán)利要求3所述的多點(diǎn)進(jìn)水交替運(yùn)行多層復(fù)合填料脫氮污 水處理裝置，其特征在于：所述的污水進(jìn)水管上設(shè)有4個(gè)分管路，其 中一個(gè)分管路與作為第一個(gè)好氧區(qū)的反應(yīng)室的污水進(jìn)水口連通，其余 的3個(gè)分管路均與中間作為缺氧區(qū)的反應(yīng)室的污水進(jìn)水口連通。

　　5.如權(quán)利要求4所述的多點(diǎn)進(jìn)水交替運(yùn)行多層復(fù)合填料脫氮污 水處理裝置，其特征在于：每個(gè)分管路上均配有控制閥。

　　6.如權(quán)利要求5所述的多點(diǎn)進(jìn)水交替運(yùn)行多層復(fù)合填料脫氮污 水處理裝置，其特征在于：所述的反應(yīng)器本體的內(nèi)部的填料層從下到 上依次為多面空心球?qū)�、大粒徑陶粒層，其中大粒徑陶粒粒徑�?-5 cm之間、大粒徑和小粒徑混合陶粒層，其中小粒徑陶粒粒徑在0.3-1 cm之間。

　　說(shuō)明書(shū)

　　多點(diǎn)進(jìn)水交替運(yùn)行多層復(fù)合填料脫氮污水處理裝置

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本實(shí)用新型涉及一種多點(diǎn)進(jìn)水交替運(yùn)行多層復(fù)合填料脫氮污水 處理裝置。

　　背景技術(shù)

　　隨著氮素污染的日益嚴(yán)重和人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，脫氮技術(shù)已引 起世界各國(guó)普遍關(guān)注。而生物脫氮以其工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低的 特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于城市和工業(yè)廢水的處理工藝中。因此廢水生物脫氮 成為水污染控制的一個(gè)主要方向。

　　傳統(tǒng)A/O工藝是廣泛采用的城市污水生物脫氮工藝之一，主要 特點(diǎn)是將反硝化反應(yīng)器放在系統(tǒng)最前面。傳統(tǒng)A/O生物脫氮流程如 下：原水首先進(jìn)入缺氧段，利用原水中的有機(jī)碳作為電子供體，進(jìn)行 反硝化脫氮。然后缺氧段出水流入好氧區(qū)，在好氧條件下，氨化細(xì)菌 將有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為在亞硝化細(xì)菌的作用下氧化為 接著在硝化細(xì)菌的作用下進(jìn)一步氧化為通 過(guò)好氧段硝化液回流至缺氧段，在缺氧條件下,反硝化細(xì)菌通過(guò)反硝 化作用將或還原成N2，從而達(dá)到脫氮的目的。由于 流程簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物少，只需一個(gè)污泥回流系統(tǒng)和混合液回流系統(tǒng)，節(jié) 省了基建費(fèi)用。反硝化不需要投加外碳源，降低了運(yùn)行費(fèi)用。好氧池 在缺氧池后，可以進(jìn)一步去除有機(jī)物;缺氧池在好氧池之前，可以減 輕好氧池有機(jī)負(fù)荷，減少曝氣量。但由于A/O工藝既需要硝化液回 流，又需要污泥回流和曝氣充氧，故運(yùn)行費(fèi)用較高。又因該工藝脫氮 效率不高，一般為70%～80%，若沉淀池運(yùn)行不當(dāng)，則會(huì)在沉淀池內(nèi) 發(fā)生反硝化作用造成污泥上浮，使出水水質(zhì)惡化。

　　分段進(jìn)水連續(xù)流A/O脫氮工藝，通常設(shè)置2～4個(gè)缺氧/好氧段， 各池均采用完全混合式。硝化液是從各段的好氧區(qū)直接進(jìn)入下一段缺 氧區(qū)，該缺氧區(qū)則利用該段進(jìn)水中的有機(jī)物作為碳源進(jìn)行反硝化，不 需要設(shè)置內(nèi)回流系統(tǒng)和外加碳源。在分段進(jìn)水A/O工藝中，有機(jī)物 沿池長(zhǎng)均勻分布，符合均衡，因此在水質(zhì)波動(dòng)較大的情況下，出水水 質(zhì)仍然具有較好的穩(wěn)定性，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng);無(wú)需設(shè)置混合液內(nèi)回 流，簡(jiǎn)化了工藝，降低運(yùn)行費(fèi)用;脫氮效率高，理論上分段數(shù)越多， 污泥回流比越大，脫氮效率就越高。因此，采用分段多點(diǎn)進(jìn)水方式既 能解決污水廠原水中碳源不足問(wèn)題，又可以充分利用污水中的碳源， 作為反硝化碳源以提高脫氮效果，減少運(yùn)行費(fèi)用。

　　若采用傳統(tǒng)分段進(jìn)水工藝處理污水，由于污泥懸浮生長(zhǎng)進(jìn)行缺氧 反硝化脫氮時(shí)，存在生物量不足、好氧段溶解氧會(huì)帶入缺氧段致使缺 氧段反硝化效率低的問(wèn)題，并且目前部分污水廠進(jìn)水C/N偏低且碳 源大部分為難降解的大分子物質(zhì)的特點(diǎn)，污水中難降解有機(jī)物的去除 效果會(huì)比較差。因此擬采用在多點(diǎn)進(jìn)水反應(yīng)器中填加填料進(jìn)行生物掛 膜，利用生物膜進(jìn)一步水解污水中難降解的有機(jī)物，為微生物所利用， 從而進(jìn)一步提高脫氮效果。同時(shí)，采用交替進(jìn)水和改變好氧段與缺氧 段分布的方式，提高反應(yīng)器運(yùn)行的穩(wěn)定性和可持續(xù)性，防止反應(yīng)器堵 塞并能夠?qū)崿F(xiàn)污泥減量。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本實(shí)用新型針對(duì)傳統(tǒng)的污水處理裝置由于污泥懸浮生長(zhǎng)進(jìn)行缺 氧反硝化脫氮時(shí)，存在生物量不足、好氧段溶解氧會(huì)帶入缺氧段致使 缺氧段反硝化效率低的問(wèn)題，提出了一種能夠充分降解污水中的難降 解碳源并能為微生物所攝取，能夠提高脫氮效率的多點(diǎn)進(jìn)水交替運(yùn)行 多層復(fù)合填料脫氮污水處理裝置。

　　本實(shí)用新型所述的多點(diǎn)進(jìn)水交替運(yùn)行多層復(fù)合填料脫氮污水處 理裝置，其特征在于：包括帶有填料層的反應(yīng)器本體、與進(jìn)水泵相連 的污水進(jìn)水管、氣泵和控制器，所述的反應(yīng)器本體內(nèi)部經(jīng)間隔排列的 第一豎隔板和第二豎隔板分隔成多個(gè)反應(yīng)室，所述的第一豎隔板的底 端與所述的反應(yīng)器本體底部留有間隙，所述的第二豎隔板的上端與所 述的所述的反應(yīng)器本體上部留有間隙;所述的反應(yīng)室分為好氧區(qū)和缺 氧區(qū)，所述的好氧區(qū)與所述的缺氧區(qū)間隔排列;每個(gè)所述的好氧區(qū)和 所述的缺氧區(qū)的底部均配有曝氣器;所述的反應(yīng)器本體的兩端設(shè)有出 水口，每個(gè)反應(yīng)室上端均設(shè)有與污水進(jìn)水口，所述的污水進(jìn)水管通過(guò) 分管路分別與反應(yīng)室連通，形成多點(diǎn)進(jìn)水結(jié)構(gòu);所述的氣泵分別與所 有的曝氣器的進(jìn)氣口連通;所述的控制器與進(jìn)水泵、曝氣器相連。

　　所述的反應(yīng)器本體的內(nèi)部分隔成8個(gè)反應(yīng)室。

　　所述的好氧區(qū)與缺氧區(qū)的比例為3～1：1。

　　所述的污水進(jìn)水管上設(shè)有4個(gè)分管路，其中一個(gè)分管路與作為第 一個(gè)好氧區(qū)的反應(yīng)室的污水進(jìn)水口連通，其余的3個(gè)分管路均與中間 作為缺氧區(qū)的反應(yīng)室的污水進(jìn)水口連通。

　　每個(gè)分管路上均配有控制閥。

　　所述的反應(yīng)器本體的內(nèi)部的填料層從下到上依次為多面空心球 層、大粒徑陶粒層，其中大粒徑陶粒粒徑在1-5cm之間、大粒徑和 小粒徑混合陶粒層，其中小粒徑陶粒粒徑在0.3-1cm之間。

　　所述的控制器周期性控制污水進(jìn)水管的進(jìn)水方向以及反應(yīng)室作 為好氧區(qū)和缺氧區(qū)之間的轉(zhuǎn)換。

　　工作過(guò)程：第一個(gè)分管路21的污水首先進(jìn)入第一個(gè)裝有填料的 好氧區(qū)111，好氧區(qū)111的氨化細(xì)菌將污水中的有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮， 在亞硝化菌和硝化細(xì)菌的作用下進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為第一個(gè)好氧 區(qū)的出水進(jìn)入第一個(gè)缺氧區(qū)，該缺氧區(qū)生物膜能將前一好氧區(qū)難降解 的大分子有機(jī)物水解，轉(zhuǎn)化為可降解的小分子有機(jī)物，為該缺氧段反 硝化所利用。同時(shí)，第二個(gè)分管路污水進(jìn)入該缺氧段，利用該分進(jìn)水 點(diǎn)提供的碳源和前一好氧段提供的硝酸鹽氮進(jìn)行反硝化;第一個(gè)缺氧 段的出水進(jìn)入第二個(gè)好氧區(qū)，通過(guò)氨化作用和硝化作用，將有機(jī)氮和 氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮。該好氧段的進(jìn)水進(jìn)入第二個(gè)缺氧區(qū)，同時(shí)第三 個(gè)分管路的污水進(jìn)入該段，進(jìn)行反硝化作用，然后，第二個(gè)缺氧區(qū)的 污水進(jìn)入第三個(gè)好氧區(qū)，在好氧條件下通過(guò)氨化作用和硝化作用將氨 氮和有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮，該區(qū)出水進(jìn)入第三個(gè)缺氧區(qū)，同時(shí)第四 個(gè)分管路的污水進(jìn)入該缺氧區(qū)，反硝化細(xì)菌利用進(jìn)水中的碳源和前一 好氧區(qū)的硝酸鹽實(shí)現(xiàn)反硝化，第三個(gè)缺氧區(qū)的出水進(jìn)入第四個(gè)好氧 區(qū)，剩余的有機(jī)氮和氨氮在好氧條件下轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮;第四個(gè)好氧 區(qū)的出水進(jìn)入第四個(gè)缺氧區(qū)，生物膜能夠水解部分難降解的大分子有 機(jī)物，作為該缺氧區(qū)反硝化的碳源，進(jìn)一步去除剩余的硝酸鹽氮;同 時(shí)，增加生物填料能夠起到過(guò)濾的作用，提高出水水質(zhì);當(dāng)運(yùn)行一定 時(shí)間后，改變進(jìn)水方向，同時(shí)缺氧區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)楹醚鯀^(qū)，好氧區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)槿?氧區(qū)，以此方式運(yùn)行，可以減輕反應(yīng)器因填裝填料而堵塞的問(wèn)題，增 加反應(yīng)器運(yùn)行的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

　　本實(shí)用新型的有益效果是：與傳統(tǒng)分段進(jìn)水工藝相比，本工藝通 過(guò)在反應(yīng)器內(nèi)填裝多層復(fù)合填料并且定期交替進(jìn)水和改變好氧段和 缺氧段分布的運(yùn)行方式，不僅能有效地增加反應(yīng)器內(nèi)的生物量，增加 硝化和反硝化的效果，同時(shí)能夠維持反應(yīng)器運(yùn)行的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn) 污泥的減量排放，根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和所需達(dá)標(biāo)排放的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)增減好氧段 和缺氧段，從而實(shí)現(xiàn)污水的達(dá)標(biāo)排放，為污水廠的提標(biāo)改造和農(nóng)村污 水分散處理提供了新的思路。