公布日：2022.12.02

申請日：2022.08.01

分類號：C02F3/30(2006.01)I;C02F7/00(2006.01)I

摘要

本申請?zhí)峁┮环N氣升環(huán)流沉淀分離型生物反應(yīng)器及運(yùn)行方法，反應(yīng)裝置包括：進(jìn)水單元、氣升環(huán)流沉淀分離單元、污泥儲池單元、曝氣單元和電控單元，方法包括：S100、電控單元通過進(jìn)水單元中的靜壓液位計檢測進(jìn)水單元中污水液位以進(jìn)入相應(yīng)的液位運(yùn)行模式；S200、電控單元根據(jù)液位運(yùn)行模式分別控制進(jìn)水單元中進(jìn)水泵、污泥儲池單元中的電動閥，以及曝氣單元中風(fēng)機(jī)的開閉，以進(jìn)行進(jìn)水和排泥，穩(wěn)定氣升環(huán)流沉淀分離單元中的污泥濃度，以實(shí)現(xiàn)污泥自平衡；液位運(yùn)行模式包括：高液位運(yùn)行模式、中液位運(yùn)行模式和低液位運(yùn)行模式。本發(fā)明通過液位調(diào)整運(yùn)行模式，靈活應(yīng)對水質(zhì)水量波動；有效穩(wěn)定污泥濃度。

權(quán)利要求書

1.一種氣升環(huán)流沉淀分離型生物反應(yīng)器運(yùn)行方法，其特征在于，應(yīng)用于氣升環(huán)流沉淀分離型生物反應(yīng)器，所述反應(yīng)器包括進(jìn)水單元、氣升環(huán)流沉淀分離單元、污泥儲池單元、曝氣單元和電控單元，所述進(jìn)水單元包括：調(diào)節(jié)池；靜壓液位計，設(shè)置在所述調(diào)節(jié)池內(nèi)，用于檢測所述調(diào)節(jié)池內(nèi)的液位；進(jìn)水泵，設(shè)置在所述調(diào)節(jié)池內(nèi)并通過進(jìn)水管與所述氣升環(huán)流沉淀分離單元連接；電磁流量計，設(shè)置在所述進(jìn)水管上，用于檢測所述進(jìn)水泵通過所述進(jìn)水管輸入所述氣升環(huán)流沉淀分離單元的污水流量；所述氣升環(huán)流沉淀分離單元分為依次連通的缺氧區(qū)、好氧區(qū)、斜板沉淀區(qū)、汽提區(qū)，以及集水口，所述集水口設(shè)置在所述好氧區(qū)頂部液位以下5-20cm處，通過集水管與所述污泥儲池單元連接；所述污泥儲池單元包括：上清液區(qū)，所述上清液區(qū)設(shè)有上清液排放口，用于排放上清液；污泥儲存區(qū)，與所述上清液區(qū)連通，且設(shè)置有剩余污泥排放口，用于排放污泥；電動閥，設(shè)置在所述上清液排放口上，用于控制所述上清液排放口開閉；所述曝氣單元，包括風(fēng)機(jī)，用于向所述汽提區(qū)提供流體循環(huán)動力，以及向所述好氧區(qū)中的泥水混合液曝氣供氧；電控單元，分別與所述靜壓液位計、所述進(jìn)水泵、所述電動閥和所述風(fēng)機(jī)電連接；所述方法包括：S100、電控單元通過所述靜壓液位計檢測污水液位以進(jìn)入相應(yīng)的液位運(yùn)行模式，所述液位運(yùn)行模式包括：高液位運(yùn)行模式、中液位運(yùn)行模式和低液位運(yùn)行模式；S200、所述高液位運(yùn)行模式運(yùn)行周期包括第一階段、第二階段和第三階段，第一階段、第二階段和第三階段循環(huán)運(yùn)行，電控單元在所述高液位運(yùn)行模式第一階段時，控制進(jìn)水泵和風(fēng)機(jī)開啟，并關(guān)閉電動閥，此時氣升環(huán)流沉淀分離單元處于連續(xù)進(jìn)水、曝氣、出水狀態(tài)，第一階段運(yùn)行1-2小時；在所述高液位運(yùn)行模式第二階段時，控制進(jìn)水泵、風(fēng)機(jī)、電動閥關(guān)閉，以使氣升環(huán)流沉淀分離單元處于停止進(jìn)水、曝氣狀態(tài)，污泥進(jìn)行沉淀，第二階段運(yùn)行3-10分鐘；以及在所述高液位運(yùn)行模式第三階段時，電控單元控制進(jìn)水泵和風(fēng)機(jī)關(guān)閉，并開啟電動閥，此時氣升環(huán)流沉淀分離單元處于停止進(jìn)水、曝氣狀態(tài)，并進(jìn)行自動排泥，該階段運(yùn)行3-10分鐘；所述中液位運(yùn)行模式運(yùn)行周期包括第一階段和第二階段，第一階段和第二階段循環(huán)運(yùn)行，所述電控單元在所述中液位運(yùn)行模式第一階段時控制進(jìn)水泵和風(fēng)機(jī)開啟，并關(guān)閉電動閥，此時氣升環(huán)流沉淀分離單元處于連續(xù)進(jìn)水、曝氣、出水狀態(tài)，該階段運(yùn)行0.5-1小時；在所述中液位第二階段時，電控單元制進(jìn)水泵、風(fēng)機(jī)、電動閥關(guān)閉，此時氣升環(huán)流沉淀分離單元處于停止進(jìn)水、曝氣狀態(tài)，該階段運(yùn)行1-2小時；所述低液位運(yùn)行模式運(yùn)行周期包括第一階段和第二階段，第一階段和第二階段循環(huán)運(yùn)行，所述電控單元在所述低液位運(yùn)行模式第一階段時，持續(xù)開啟風(fēng)機(jī)，并關(guān)閉進(jìn)水泵和電動閥，此時氣升環(huán)流沉淀分離單元處于連續(xù)曝氣狀態(tài)，以維持污泥活性，該階段運(yùn)行10-30分鐘；在所述低液位運(yùn)行模式第二階段時，關(guān)閉進(jìn)水泵、風(fēng)機(jī)和電動閥，該階段運(yùn)行2-4小時。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣升環(huán)流沉淀分離型生物反應(yīng)器運(yùn)行方法，其特征在于，所述曝氣單元包括：穿孔曝氣管，設(shè)置在所述汽提區(qū)內(nèi)，并通過汽提曝氣管與所述風(fēng)機(jī)連接，用于提供流體循環(huán)動力；曝氣器，設(shè)置在所述好氧區(qū)內(nèi)，并通過好氧曝氣管與所述風(fēng)機(jī)連接，用于向所述好氧區(qū)中的泥水混合液曝氣供氧。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣升環(huán)流沉淀分離型生物反應(yīng)器運(yùn)行方法，其特征在于，所述缺氧區(qū)通過垂直分隔不同區(qū)域形成豎向折流。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣升環(huán)流沉淀分離型生物反應(yīng)器運(yùn)行方法，其特征在于，所述氣升環(huán)流沉淀分離型生物反應(yīng)器平面中心點(diǎn)對稱以形成環(huán)流流態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種氣升環(huán)流沉淀分離型生物反應(yīng)器及運(yùn)行方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例一種氣升環(huán)流沉淀分離型生物反應(yīng)器，包括進(jìn)水單元、氣升環(huán)流沉淀分離單元、污泥儲池單元、曝氣單元和電控單元；

進(jìn)水單元，包括：調(diào)節(jié)池；

靜壓液位計，設(shè)置在調(diào)節(jié)池內(nèi)，用于檢測調(diào)節(jié)池內(nèi)的液位；

進(jìn)水泵，設(shè)置在調(diào)節(jié)池內(nèi)并通過進(jìn)水管與氣升環(huán)流沉淀分離單元連接；

電磁流量計，設(shè)置在進(jìn)水管上，用于檢測進(jìn)水泵通過進(jìn)水管輸入氣升環(huán)流沉淀分離單元的污水流量；

氣升環(huán)流沉淀分離單元分為依次連通的缺氧區(qū)、好氧區(qū)、斜板沉淀區(qū)、汽提區(qū)，以及集水口，集水口設(shè)置在好氧區(qū)頂部液位以下5-20cm處，通過集水管與污泥儲池單元連接；

污泥儲池單元包括：

上清液區(qū)，上清液區(qū)設(shè)有上清液排放口，用于排放上清液；

污泥儲存區(qū)，與上清液區(qū)連通，設(shè)置有剩余污泥排放口，用于排放污泥；

電動閥，設(shè)置在上清液排放口上，用于控制上清液排放口開閉；

曝氣單元，包括風(fēng)機(jī)，用于向汽提區(qū)提供流體循環(huán)動力，以及向好氧區(qū)中的泥水混合液曝氣供氧；

電控單元，分別與靜壓液位計、進(jìn)水泵、電動閥和風(fēng)機(jī)電連接，用于根據(jù)靜壓液位計的液位進(jìn)入不同的運(yùn)行模式以分別控制進(jìn)水泵、電動閥和的風(fēng)機(jī)的開閉。

在本申請的一個實(shí)施例中，曝氣單元，包括：

穿孔曝氣管，設(shè)置在汽提區(qū)內(nèi)，并通過汽提曝氣管與風(fēng)機(jī)連接，用于提供流體循環(huán)動力；

曝氣器，設(shè)置在好氧區(qū)內(nèi)，并通過好氧曝氣管與風(fēng)機(jī)連接，用于向好氧區(qū)中的泥水混合液曝氣供氧。

在本申請的一個實(shí)施例中，缺氧區(qū)通過垂直分隔不同區(qū)域形成豎向折流。

在本申請的一個實(shí)施例中，氣升環(huán)流沉淀分離型生物反應(yīng)器平面中心點(diǎn)對稱以形成環(huán)流流態(tài)。

本申請還提供一種氣升環(huán)流沉淀分離型生物反應(yīng)器運(yùn)行方法，應(yīng)用于氣升環(huán)流沉淀分離型生物反應(yīng)器，反應(yīng)裝置包括：進(jìn)水單元、氣升環(huán)流沉淀分離單元、污泥儲池單元、曝氣單元和電控單元，方法包括：

S100、電控單元通過進(jìn)水單元調(diào)節(jié)池中的靜壓液位計檢測污水液位以進(jìn)入相應(yīng)的液位運(yùn)行模式；

S200、電控單元根據(jù)液位運(yùn)行模式分別控制進(jìn)水單元中進(jìn)水泵、污泥儲池單元中電動閥，以及曝氣單元中風(fēng)機(jī)的開閉，以進(jìn)行進(jìn)水和排泥，穩(wěn)定氣升環(huán)流沉淀分離單元中的污泥濃度；

液位運(yùn)行模式包括：高液位運(yùn)行模式、中液位運(yùn)行模式和低液位運(yùn)行模式。

在本申請的一個實(shí)施例中，電控單元根據(jù)液位運(yùn)行模式分別控制進(jìn)水單元中進(jìn)水泵、污泥儲池單元中電動閥，以及曝氣單元中風(fēng)機(jī)的開閉，包括：

S210、高液位運(yùn)行模式時，電控單元控制進(jìn)水泵、風(fēng)機(jī)、電動閥在不同階段時的開啟與關(guān)閉，以使氣升環(huán)流沉淀分離單元進(jìn)行自動進(jìn)水、曝氣、出水、排泥，通過控制不同階段的運(yùn)行時間，以使氣升環(huán)流沉淀分離單元處于滿負(fù)荷、高水量運(yùn)行狀態(tài)；

S220、中液位運(yùn)行模式時，電控單元控制進(jìn)水泵、風(fēng)機(jī)、電動閥在不同階段時的開啟與關(guān)閉，以使氣升環(huán)流沉淀分離單元進(jìn)行自動進(jìn)水、曝氣、出水，通過控制不同階段的運(yùn)行時間，以使氣升環(huán)流沉淀分離單元處于滿負(fù)荷、低水量運(yùn)行狀態(tài)；

S230、低液位運(yùn)行模式時，電控單元控制進(jìn)水泵、風(fēng)機(jī)、電動閥在不同階段時的開啟與關(guān)閉，以使氣升環(huán)流沉淀分離單元維持污泥活性。

在本申請的一個實(shí)施例中，高液位運(yùn)行模式運(yùn)行周期包括第一階段、第二階段和第三階段，第一階段、第二階段和第三階段循環(huán)運(yùn)行，包括：

S211、第一階段時，電控單元控制進(jìn)水泵和風(fēng)機(jī)開啟，并關(guān)閉電動閥，此時氣升環(huán)流沉淀分離單元處于連續(xù)進(jìn)水、曝氣、出水狀態(tài)，第一階段運(yùn)行1-2小時；

S212、第二階段時，電控單元制進(jìn)水泵、風(fēng)機(jī)、電動閥關(guān)閉，此時氣升環(huán)流沉淀分離單元處于停止進(jìn)水、曝氣狀態(tài)，污泥進(jìn)行沉淀，該階段運(yùn)行3-10分鐘；

S213、第三階段時，電控單元控制進(jìn)水泵和風(fēng)機(jī)關(guān)閉，并開啟電動閥，此時氣升環(huán)流沉淀分離單元處于停止進(jìn)水、曝氣狀態(tài)，并進(jìn)行自動排泥，該階段運(yùn)行3-10分鐘。

在本申請的一個實(shí)施例中，中液位運(yùn)行模式運(yùn)行周期包括第一階段和第二階段，第一階段和第二階段循環(huán)運(yùn)行，包括：

S221、第一階段時，電控單元控制進(jìn)水泵和風(fēng)機(jī)開啟，并關(guān)閉電動閥，此時氣升環(huán)流沉淀分離單元處于連續(xù)進(jìn)水、曝氣、出水狀態(tài)，該階段運(yùn)行0.5-1小時；

S222、第二階段時，電控單元制進(jìn)水泵、風(fēng)機(jī)、電動閥關(guān)閉，此時氣升環(huán)流沉淀分離單元處于停止進(jìn)水、曝氣狀態(tài)，該階段運(yùn)行1-2小時。

在本申請的一個實(shí)施例中，低液位運(yùn)行模式運(yùn)行周期包括第一階段和第二階段，第一階段和第二階段循環(huán)運(yùn)行，包括：

S231、第一階段時，持續(xù)開啟風(fēng)機(jī)，并關(guān)閉進(jìn)水泵和電動閥，此時氣升環(huán)流沉淀分離單元處于連續(xù)曝氣狀態(tài)，以維持污泥活性，該階段運(yùn)行10-30分鐘；

S232、第二階段時，關(guān)閉進(jìn)水泵、風(fēng)機(jī)和電動閥，該階段運(yùn)行2-4小時。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案至少具有如下有益效果之一：

1、本發(fā)明實(shí)施例的氣升環(huán)流沉淀分離型生物反應(yīng)器及運(yùn)行方法，通過電控單元檢測調(diào)節(jié)池中的液位，并根據(jù)液位調(diào)整運(yùn)行模式，可以應(yīng)對水質(zhì)水量波動，有效穩(wěn)定污泥濃度，提升出水質(zhì)量；

2、本發(fā)明實(shí)施例的氣升環(huán)流沉淀分離型生物反應(yīng)器及運(yùn)行方法，在低液位時，可以保持曝氣，使得污泥得以保持良好的活性，隨時應(yīng)對來水波動；

3、本發(fā)明實(shí)施例的氣升環(huán)流沉淀分離型生物反應(yīng)器及運(yùn)行方法，氣升環(huán)流沉淀分離單元基于上/下流向的往復(fù)式循環(huán)水道的區(qū)域劃分，裝置自身形成兩級缺氧好氧工藝有利于進(jìn)行脫氮，并進(jìn)一步節(jié)約占地面積。

（發(fā)明人：黃霞;完顏德卿;劉佳音;程剛）