CN106242055B - 基于连续进水和间歇出水的污水处理反应器的应用方法 - Google Patents

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Abstract

基于连续进水和间歇出水的污水处理反应器的应用方法，包括用于容纳污泥的反应器本体，按照以下步骤进行：第一阶段为厌氧反应阶段，当进水达到第一反应区的最大液面高度时，停留足够时间后继续进水，进入反应的第二阶段，第一反应区和第二反应区都为缺氧区；反硝化细菌利用阶段一残留的可生物降解的有机物进行反硝化作用；含有较低浓度的碳氮和较高浓度的磷进入第三反应阶段；在阶段二运行条件的基础上，启动鼓风机，将空气通入反应器本体，进入好氧阶段后不再进水；硝化菌在好氧环境下完成硝化反应。本发明的有益效果是：反应在单级反应器中进行，生化反应速率高，反应时间少，运行成本低；反应器的处理设备少，构造简单，便于操作和维护。

Description

基于连续进水和间歇出水的污水处理反应器的应用方法
技术领域
本发明涉及基于连续进水和间歇出水的污水处理反应器的应用方法。
背景技术
近年来，由于工业化的加速和居民生活水平的提高，含营养物的废水排放问题普遍存在，尤其是生活、农业和一些由食品和化工业产生的工业废水，造成水体富营养化。处于富营养化状态的水体会出现许多藻类（蓝藻）的过度繁殖，导致饮用水水质恶化。同时，许多藻类会分泌、释放有毒有害的藻毒素，不仅危害水生动物，也会严重影响人类的健康。因此，在能源日益紧张的今天，需要严格执行环境条例控制水体中营养物的浓度，同时大力倡导节能减排意识。故为了实现经济和社会的可持续发展，有必要改进现有的废水处理设备。
目前污水处理厂去除碳、氮和磷等污染物，采用最普遍的工艺是A2/O（厌氧-缺氧-好氧）工艺，该工艺占地面积大、基建费用高、处理流程较复杂。若将厌氧区、缺氧区、好氧区，通过改变运行条件和操作方式，集成在单级生物反应器中进行，不仅可以减小占地面积、降低基建费用、简化处理流程和降低操作费用，同时实现营养物的去除。因此，本发明提出基于连续进水和间歇出水的污水处理反应器的应用方法，可以同时有效地去除碳、氮和磷等污染物。开发该类单级生物反应器具有重要的现实意义。
发明内容
为了克服现有工艺占地面积大、基建费用高、能耗较大的问题，本发明提供了一种占地面积小，基建费用低、能耗低的基于连续进水和间歇出水的污水处理反应器的应用方法。
本发明所述的基于连续进水和间歇出水的污水处理反应器的应用方法，包括用于容纳污泥的反应器本体，所述的反应器本体的侧壁从下到上依次设有进水口、排泥口和出水口，反应器本体的顶部设有排气口，其特征在于：所述的反应器本体内装有导流筒、搅拌器和曝气装置，所述的反应器本体内腔通过上下贯通的导流筒分隔成两个反应区，其中导流筒内部的区域作为第一反应区，导流筒外部与反应器本体内壁之间环形区域作为第二反应区，所述的导流筒的底部与所述的反应器本体的内底板之间留有间隙，所述的第一反应区底部设置喷布器；所述的出水口配有用于控制出水口间歇出水的自动控制阀；所述的曝气装置的曝气头设置在导流筒的第一反应区的底部，所述的曝气装置的进气口与外界鼓风机出风口连通。
进一步，所述的曝气装置包括曝气管、中空曝气引导管和曝气头，所述的曝气管的顶部进气口与外界鼓风机出风口连通，曝气管从上到下伸入导流筒第一反应区底部；所述的中空曝气引导管通过紧固件固定在所述的反应器本体的内部，所述的中空曝气引导管的底部进气端与设置在曝气管底部出气口处的曝气头出气端连通，所述的中空曝气引导管的上部出气端与所述的排气口连通。
进一步，所述的反应器本体与所述的导流筒均为圆筒形结构，并且所述的导流筒与所述的反应器本体同轴设置。
进一步，所述的导流筒的体积占所述的反应器本体的35%~45%。
进一步，所述的出水口的位置位于反应器本体的1/2高度处。
进一步，所述的反应器本体内壁对称设有两个搅拌器，所述的搅拌器位于出水口与排泥口之间的区域。
本发明所述的基于连续进水和间歇出水的污水处理反应器的应用方法，它可由有机玻璃或者钢板制作而成。在反应器本体内投加活性污泥。本发明运行方式分为3个阶段，分别如下：第一阶段为厌氧反应阶段，含碳、氮和磷等污染物的废水由进水口进入反应器本体，开启喷布器，关闭自动控制阀。第一反应区内的兼性厌氧发酵菌将废水中的可生物降解的有机物转化为挥发性脂肪酸（VFA）等小分子发酵产物，聚磷菌会吸收这些发酵产物且可以去除部分碳。当进水达到第一反应区的最大液面高度时，停留足够时间后，再继续进水，进入反应的第二阶段，即缺氧阶段。在阶段一运行条件的基础上，还需同时开启两个搅拌器，用于充分混合活性污泥。此时第一反应区和第二反应区都为缺氧区。反硝化细菌利用阶段一残留的可生物降解的有机物进行反硝化作用。当反应液面快接近反应器本体内部高度时，同样需要停留足够时间用于反应，达到同时去除碳和脱氮的目的。含有较低浓度的碳氮和较高浓度的磷进入第三反应阶段。在阶段二运行条件的基础上，启动鼓风机，将空气通入反应器本体，进入好氧阶段，此时不再进水。硝化菌在好氧环境下完成硝化反应。反应足够时间后，关闭搅拌器和喷布器，出水作为上清液沉淀之后，打开自动控制阀将水排出。因此，本发明在单级反应器中通过改变运行条件和操作方式，依次进行厌氧阶段、缺氧阶段和好氧阶段。不仅有效地去除含有碳、氮和磷等污染物的废水，而且具有占地面积小、基建成本低和操作灵活简单等优势。
本发明的有益效果是：（1）反应在单级反应器中进行，提高了整个生化反应的速率进而减少了反应时间，降低了运行成本。（2）反应器的处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理，实现可持续发展。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2位本发明的整体运行结构的示意图（厌氧初始阶段，A代表厌氧区）。
图3位本发明的整体运行结构的示意图（厌氧后期阶段，A代表厌氧区）。
图4位本发明的整体运行结构的示意图（缺氧阶段，B代表缺氧区，箭头代表液体流动方向）。
图5位本发明的整体运行结构的示意图（好氧阶段，C代表好氧区）。
实施方式
下面结合附图进一步说明本发明
参照附图：
实施例1 本发明所述的基于连续进水和间歇出水的污水处理反应器的应用方法，包括用于容纳污泥的反应器本体1，所述的反应器本体1的侧壁从下到上依次设有进水口2、排泥口3和出水口，反应器本体1的顶部设有排气口8，所述的反应器本体1内装有导流筒11、搅拌器4和曝气装置，所述的反应器本体1内腔通过上下贯通的导流筒11分隔成两个反应区，其中导流筒内部的区域作为第一反应区6，导流筒外部与反应器本体内壁之间环形区域作为第二反应区5，所述的导流筒11的底部与所述的反应器本体1的内底板之间留有间隙，所述的第一反应区6底部设置喷布器14；所述的出水口配有用于控制出水口间歇出水的自动控制阀12；所述的曝气装置的曝气头设置在导流筒11的第一反应区6的底部，所述的曝气装置的进气口与外界鼓风机7出风口连通。
进一步，所述的曝气装置包括曝气管9、中空曝气引导管10和曝气头13，所述的曝气管9的顶部进气口与外界鼓风机7出风口连通，曝气管9从上到下伸入导流筒11第一反应区6底部；所述的中空曝气引导管10通过紧固件固定在所述的反应器本体1的内部，所述的中空曝气引导管10的底部进气端与设置在曝气管9底部出气口处的曝气头13出气端连通，所述的中空曝气引导管10的上部出气端与所述的排气口8连通。
进一步，所述的反应器本体1与所述的导流筒11均为圆筒形结构，并且所述的导流筒11与所述的反应器本体1同轴设置。
进一步，所述的导流筒11的体积占所述的反应器本体1的35%~45%。
进一步，所述的出水口的位置位于反应器本体1的1/2高度处。
进一步，所述的反应器本体1内壁对称设有两个搅拌器4，所述的搅拌器4位于出水口与排泥口之间的区域。
本发明所述的基于连续进水和间歇出水的污水处理反应器的应用方法，它可由有机玻璃或者钢板制作而成。在反应器本体1内投加活性污泥。本发明运行方式分为3个阶段，分别如下：第一阶段为厌氧反应阶段，含碳、氮和磷等污染物的废水由进水口进入反应器本体，开启喷布器，关闭自动控制阀。第一反应区内的兼性厌氧发酵菌将废水中的可生物降解的有机物转化为挥发性脂肪酸（VFA）等小分子发酵产物，聚磷菌会吸收这些发酵产物且可以去除部分碳。当进水达到第一反应区的最大液面高度时（如2、3），停留足够时间后，再继续进水，进入反应的第二阶段，即缺氧阶段。在阶段一运行条件的基础上，还需同时开启两个搅拌器，用于充分混合活性污泥。此时第一反应区和第二反应区都为缺氧区（如图4）。反硝化细菌利用阶段一残留的可生物降解的有机物进行反硝化作用。当反应液面快接近反应器本体内部高度时，同样需要停留足够时间用于反应，达到同时去除碳和脱氮的目的。含有较低浓度的碳氮和较高浓度的磷进入第三反应阶段。在阶段二运行条件的基础上，启动鼓风机，将空气通入反应器本体，进入好氧阶段（如图5），此时不再进水。硝化菌在好氧环境下完成硝化反应。反应足够时间后，关闭搅拌器和喷布器，出水作为上清液沉淀之后，打开自动控制阀将水排出。因此，本发明在单级反应器中通过改变运行条件和操作方式，依次进行厌氧阶段（如图2、3）、缺氧阶段（如图4）和好氧阶段（如图5）。不仅有效地去除含有碳、氮和磷等污染物的废水，而且具有占地面积小、基建成本低和操作灵活简单等优势。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (4)

1.基于连续进水和间歇出水的污水处理反应器的应用方法，包括用于容纳污泥的反应器本体，所述的反应器本体的侧壁从下到上依次设有进水口、排泥口和出水口，反应器本体的顶部设有排气口，其特征在于：所述的反应器本体内装有导流筒、搅拌器和曝气装置，所述的反应器本体内腔通过上下贯通的导流筒分隔成两个反应区，其中导流筒内部的区域作为第一反应区，导流筒外部与反应器本体内壁之间环形区域作为第二反应区，所述的导流筒的底部与所述的反应器本体的内底板之间留有间隙，所述的第一反应区底部设置喷布器；所述的出水口配有用于控制出水口间歇出水的自动控制阀；所述的曝气装置的曝气头设置在导流筒的第一反应区的底部，所述的曝气装置的进气口与外界鼓风机出风口连通；
采用所述的连续进水和间歇出水的污水处理反应器的应用方法按照以下步骤进行：第一阶段为厌氧反应阶段，含碳、氮和磷污染物的废水由进水口进入反应器本体，开启喷布器，关闭自动控制阀；第一反应区内的兼性厌氧发酵菌将废水中的可生物降解的有机物转化为挥发性脂肪酸小分子发酵产物，聚磷菌会吸收这些发酵产物且去除部分碳；当进水达到第一反应区的最大液面高度时，停留足够时间后，再继续进水，进入反应的第二阶段，即缺氧阶段；在阶段一运行条件的基础上，同时开启两个搅拌器，用于充分混合活性污泥；此时第一反应区和第二反应区都为缺氧区；反硝化细菌利用阶段一残留的可生物降解的有机物进行反硝化作用；当反应液面快接近反应器本体内部高度时，同样需要停留足够时间用于反应，达到同时去除碳和脱氮的目的；含有较低浓度的碳氮和较高浓度的磷进入第三反应阶段；在阶段二运行条件的基础上，启动鼓风机，将空气通入反应器本体，进入好氧阶段，此时不再进水；硝化菌在好氧环境下完成硝化反应；反应足够时间后，关闭搅拌器和喷布器，出水作为上清液沉淀之后，打开自动控制阀将水排出。
2.如权利要求1所述的基于连续进水和间歇出水的污水处理反应器的应用方法，其特征在于：所述的曝气装置包括曝气管、中空曝气引导管和曝气头，所述的曝气管的顶部进气口与外界鼓风机出风口连通，曝气管从上到下伸入导流筒第一反应区底部；所述的中空曝气引导管通过紧固件固定在所述的反应器本体的内部，所述的中空曝气引导管的底部进气端与设置在曝气管底部出气口处的曝气头出气端连通，所述的中空曝气引导管的上部出气端与所述的排气口连通。
3.如权利要求1所述的基于连续进水和间歇出水的污水处理反应器的应用方法，其特征在于：所述的反应器本体与所述的导流筒均为圆筒形结构，并且所述的导流筒与所述的反应器本体同轴设置。
4.如权利要求1所述的基于连续进水和间歇出水的污水处理反应器的应用方法，其特征在于：所述的导流筒的体积占所述的反应器本体的35%~45%。
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