CN100344558C - 一体化多级生物膜法污水处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明请求保护一种一体化多级生物膜法污水处理设备，包括有池体、填料、进水管和出水管等。所述池体由四级同心圆组成，其中外环由隔板分为不同的反应区，好氧厌氧交替运行，各反应区内设半软性组合填料，中环为好氧区，内设半软性组合填料，内环为沉淀区，中心为消毒区。所述进水管分别接外环的各反应区，采取分点供水，外环各反应区与中环、内环和中心消毒区依次通过水管连通，出水管由中心消毒区接出，并在外环、中环反应区底部布置水下曝气装置。本处理设备具有耐冲击负荷，处理效能高，运行能耗低。剩余污泥量极小，工艺简短、占地少、投资低、管理方便等优点。
Description
技术领域：
本发明属于污水处理、环境保护技术领域，具体涉及一种一体化多级生物膜法污水处理设备。
背景技术：
目前国内外尚未见有关于一体化多级生物膜法污水处理设备的报道。目前在污水处理技术中，一般污水脱氮除磷工艺为A2/O及其各种改良形式，其都需要硝化液及污泥回流装备以满足脱氮除磷的要求。实际工程应用中，该工艺流程复杂，反应器单元多，运行繁琐，成本高且脱氮除磷效果难于进一步提高。
发明内容：
本发明针对一般除磷脱氮反应器存在的不足，设计了一种一体化多级生物膜法污水处理设备，省去除磷脱氮系统复杂的混合液及污泥回流系统，降低污水处理过程中的能耗，减少剩余污泥量，简化处理工艺，提高水处理能效，减少占地。
本发明的技术方案如下：
本处理设备包括池体、填料、隔板、斜板、进水管和出水管等，池体由四级同心圆组成，其中：外环由隔板分为不同的反应区，内设半软性组合填料，每个区内好氧缺氧交替运行，各反应区均接有进水管，采用分点进水强化碳源供给，使该反应区有较强的去除有机物、氮、磷的效能，同时隔板的设置可有效防止水流短流。中环为好氧反应区，内设半软性组合填料，用于出水质量的保障及污泥减量。内环为沉淀区，用于泥水分离，最好采用斜板结构进行沉淀，对于进水磷浓度高的城镇污水，可在内环斜板区上部设富铁富钙填料区加强除磷。池体中心区域为消毒区。上述外环各反应区与中环、内环和中心消毒区依次通过水管连通，出水管由中心消毒区接出。另外，在所述外环、中环反应区底部布置有水下曝气装置。
污水分多点分别连续进入外环多个反应区，这些反应区为多级串联，水流依次通过，同时通过间歇曝气使每个反应区交替处于好氧和厌氧状态，以便使反应区的生物膜在好氧时进行同时硝化反硝化脱氮和吸磷，在厌氧时生物膜进行释磷，分点进水可改善反硝化脱氮和释磷对碳源的需求，在外环完成除磷脱氮后进入中环好氧区利用原生动物进行污泥减量；随后进入内环沉淀分离区进行泥水分离，最后进入中心消毒区处理后排出系统。定期从沉淀分离区排泥。
上述一体化处理设备与现有技术相比，具有以下特点：
①耐冲击负荷，反应器处理效能高。
本处理设备在曝气反应期内本身的混合状态属典型的完全混合式，加之反应器内生物膜具有较高污泥浓度，使F/M值降低，因此耐冲击负荷及适应性强；通过在反应器中设置半软性组合填料，并控制适宜的DO水平，可以在生物膜内部形成丰富的微环境，易于实现同步硝化反硝化脱氮，可实现高效的同步硝化反硝化。同时，在反应器中设置隔板分区，通过各区进行好氧缺氧交替运行，且采用分点进水的方法加强碳源的供给，为生物膜法高效除磷构建了良好的环境。中环可作为出水质量的保障区。此外，对于进水磷浓度高的城镇污水可在内环斜板区上部设富铁富钙填料区加强除磷，这些都保证了处理器获得较高的处理效能。
②无需设专门的混合液及污泥回流装置，运行能耗低。
通常污水处理过程中的能耗费用占其运行成本的比例较大，降低能耗是降低运行成本的关键所在。一般污水处理过程的能耗主要用于污水的提升、曝气、以及硝化液、污泥的回流。本处理设备通过在反应器中设置半软性组合填料，可实现高效的同步硝化反硝化，省去了混合液回流系统。同时，在反应器外环设置隔板分区，并在每个区内进行好氧缺氧交替运行，为生物膜法高效除磷构建了良好的环境，省去了一般除磷系统的污泥回流装置。此外，采用生物膜法构建该处理装置，省去了一般反应器在厌氧释磷和缺氧反硝化过程中所需的搅拌设备，因此是处理设备具有高效低耗的特征。
③剩余污泥量极小。
在处理设备中设半软性组合填料通过多级串联生物膜及其较长微生物食物链减少了污泥产量，同时采用外环的序批式生物膜解耦联技术及中环的污泥溶胞及微型动物捕食污泥技术强化了污泥的减量。
④工艺简短、占地少、投资低、管理方便。
该处理设备将生物除磷脱氮、污泥减量、沉淀、消毒等工艺单元集成为一体化处理设备，利用反应器共壁，大大减少了设备的投资及占地。进出水连续流，具有操作管理方便的特点。
附图说明
图1是本一体化多级生物膜法污水处理设备的平面结构图；
图2是图1的A-A剖面图；
图3是图1的B-B剖面图。
具体实施方式
参见图1、2和图3，本一体化处理设备包括有池体1，进水管2及排水管3等。池体1采用圆形池体，由四级同心圆组成，将池体内部分为四个功能区：外环4由隔板14分为不同的反应区，内设半软性组合填料8，各反应区内好氧缺氧交替运行，每个反应区都接有进水管2，分点供水，并设至中环的出水管15。中环5为好氧区，内设半软性组合填料8，以及至内环的出水口16。在上述外环4及中环5底部布置有水下曝气装置10。内环为沉淀区6，内设斜板9(斜板长0.5m，间距0.1m，安装角度60°)，并在该沉淀区的底部做下凹结构，形成泥斗11，并接有排泥管12，设置闸阀13，内环同样设有至中心消毒区7的出水口17，池体的中心区域为消毒区7，在此区接出水管3。
主要技术参数：
停留时间：反应区总停留时间：4～10小时，其中：外环区2.4～6小时，中环区1.6～4小时。分离区内环区停留时间：2～4小时。
结构参数：
一体化设备规格D(m)；
外、中环区有效水深H1＝H-0.3(m)；
外环区有效面积A1＝Q×HRT1/H
中环区有效面积A2＝Q×HRT2/H
填料类型：半软性组合纤维填料。
Claims (3)
1.一体化多级生物膜法污水处理设备，包括池体、填料、进水管和出水管，其特征在于：该池体由四级同心圆组成，其中外环由隔板分为不同的反应区，好氧厌氧交替运行，各反应区内设半软性组合填料，中环为好氧反应区，内设半软性组合填料，内环为沉淀区，中心为消毒区；所述进水管分别接外环的各反应区，采取分点供水，外环各反应区与中环、内环和中心消毒区依次通过水管连通，出水管由中心消毒区接出；在所述外环、中环反应区底部布置水下曝气装置。
2.根据权利要求1所述的一体化多级生物膜法污水处理设备，其特征是在于：内环的沉淀区设置斜板，沉淀区底部有泥斗并接有排泥管。
3、根据权利要求1所述的多级生物膜一体化反应器，其特征在于：在内环所述的斜板沉淀区上部设富铁富钙填料区。
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