CN106830332B - 逆气流连续进水三循环反应器处理城市污水的装置及方法 - Google Patents
逆气流连续进水三循环反应器处理城市污水的装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106830332B CN106830332B CN201710209519.4A CN201710209519A CN106830332B CN 106830332 B CN106830332 B CN 106830332B CN 201710209519 A CN201710209519 A CN 201710209519A CN 106830332 B CN106830332 B CN 106830332B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water inlet
- guide plate
- aeration tank
- cycle
- tank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 223
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 title claims abstract description 113
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims abstract description 161
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims abstract description 26
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 68
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 68
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 51
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 19
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 7
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 6
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 5
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 3
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 claims description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 3
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 7
- 238000005276 aerator Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 4
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 4
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 4
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N [C].[N] Chemical compound [C].[N] CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 238000005112 continuous flow technique Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000010841 municipal wastewater Substances 0.000 description 1
- 230000001546 nitrifying effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
- C02F3/301—Aerobic and anaerobic treatment in the same reactor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
- C02F3/302—Nitrification and denitrification treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
- C02F3/308—Biological phosphorus removal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/22—O2
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/38—Gas flow rate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2301/00—General aspects of water treatment
- C02F2301/04—Flow arrangements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
Abstract
本发明逆气流连续进水三循环反应器处理城市污水的装置及方法，包括依次设置的城市生活污水水箱、逆气流连续进水三循环曝气池和竖流式沉淀池，城市生活污水水箱顶部出水口与逆气流连续进水三循环曝气池一侧顶部的进水口通过水管连通，水管上设置有进水泵，逆气流连续进水三循环曝气池另一侧底部的出水口与竖流式沉淀池顶部的进水口连通，逆气流连续进水三循环曝气池内底部一侧设置有一排曝气管。本发明反应器增大了污水中有机物及氮的传质速率，并能够不断的补充碳源，以保证反硝化的正常进行，相对传统曝气池提高脱氮率30％左右。
Description
技术领域
本发明属于污水生物处理技术领域，具体涉及一种逆气流连续进水三循环反应器处理城市污水的装置，本发明还涉及一种逆气流连续进水三循环反应器处理城市污水的方法。
背景技术
国内外的城市污水处理主要采用活性污泥法，针对污水中氮磷含量高，污水处理厂多数采用A2/O工艺，其核心是厌氧反应池、缺氧反应池、好氧反应池，占地面积较大。其中厌氧反应池、缺氧反应池都需要搅拌器搅拌，进行泥水混合，以更好的脱氮除磷；好氧反应池需要大量的曝气，以供好氧微生物降解水中的有机物。因此上面的三个单元均导致了大量电能的消耗。据统计，污水厂中核心生化处理单元耗电量占整个工艺的50％-70％，主要集中在鼓风机、搅拌器和内外回流泵上，此处的内外回流泵作用是回流硝化液和污泥。
传统污水处理装置的结构如图1所示，城市污水从原水水箱1通过恒流泵2.1把污水稳定送入传统反应器1中，其外连接空气压缩机2.3，转子流量计2.4；曝气池2出水依靠高度差进入竖流式沉淀池3，沉淀后出水经溢流堰3.1流出，沉淀池3内设有排泥口3.2，污泥经回流泵3.3回流至曝气池2曝气管2.2附近。
活性污泥法中，曝气是关键的环节，曝气能耗约占总能耗的55.6％。曝气的目的是使曝气池中溶解氧、有机物及活性污泥中的微生物充分混合接触，从而加速污染物的降解过程提高污水处理效率。传统曝气方式多采用水平布置，曝气器分散在曝气池底部，气泡由曝气器出口开始上升，上升高度即为曝气器与水面的距离。由于曝气器布置位置限制，曝气出口与曝气池底部有15-20cm的距离，水流无法影响到曝气池底部，因此造成曝气池底部积泥，氨氮去除率低，且造成曝气能耗高。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供一种逆气流连续进水三循环反应器处理城市污水的装置，解决了现有技术中污水处理曝气池底部积泥、曝气池曝气能耗高、下部进水消耗电能、同步硝化反硝化效率低的问题。
本发明还提供了一种逆气流连续进水三循环反应器处理城市污水的方法。
本发明所采用的技术方案是，逆气流连续进水三循环反应器处理城市污水的装置，包括依次设置的城市生活污水水箱、逆气流连续进水三循环曝气池和竖流式沉淀池，所述城市生活污水水箱内部中心设置有预曝气装置，所述城市生活污水水箱顶部出水口与逆气流连续进水三循环曝气池一侧顶部的进水口通过水管连通，所述水管上设置有进水泵，所述逆气流连续进水三循环曝气池另一侧底部的出水口与竖流式沉淀池顶部的进水口连通，所述逆气流连续进水三循环曝气池内底部一侧设置有一排曝气管，所述曝气管设置在出水口相对的另一侧逆气流连续进水三循环曝气池的内壁上，所述曝气管外延至逆气流连续进水三循环曝气池外部且通过气体流量计与空气泵连接，所述逆气流连续进水三循环曝气池内进水口和出水口之间从上到下依次设置有倒L状的第三级导流板、水平的第二级导流板和水平的第一级导流板，所述第三级导流板两端与逆气流连续进水三循环曝气池内壁之间具有空隙，所述第三级导流板28竖板位于逆气流连续进水三循环曝气池的进水口一侧且尾端朝向竖板位于逆气流连续进水三循环曝气池底部，所述第三级导流板横板尾端位于逆气流连续进水三循环曝气池的出水口一侧，所述第二级导流板与逆气流连续进水三循环曝气池进水口一侧的内壁之间具有空隙，所述第二级导流板与逆气流连续进水三循环曝气池出水口一侧的内壁接合，所述第一级导流板与逆气流连续进水三循环曝气池进水口一侧的内壁接合，所述第一级导流板与逆气流连续进水三循环曝气池出水口一侧的内壁之间具有空隙。
本发明的特征还在于，
所述第三级导流板距逆气流连续进水三循环曝气池底部距离为池体高度的3/4，所述第二级导流板距逆气流连续进水三循环曝气池底部距离为池体高度的1/2，所述第一级导流板距逆气流连续进水三循环曝气池底部距离为池体高度的1/4。
所述第三级导流板的横板与水平方向形成5-15°的夹角，所述第三级导流板的竖板与垂直方向成5-15°的夹角，所述第三级导流板的竖板长度为第三级导流板的横板长度的3/4，所述横板尾端与竖板尾端与逆气流连续进水三循环曝气池之间的空隙为0.5m。
所述逆气流连续进水三循环曝气池出水口一侧的顶部设置有污泥回流口，所述污泥回流口通过管道与竖流式沉淀池底部连通，所述管道上设置有污泥回流泵，所述竖流式沉淀池底部设置有排泥管，所述竖流式沉淀池顶部设置有溢流堰。
所述第三级导流板、第二级导流板和第一级导流板下方分别设置有温度和溶解氧探头。
本发明所采用的另一种技术方案是，逆气流连续进水三循环反应器处理城市污水的方法，具体按照以下步骤进行：
步骤一，配置污泥
逆气流连续进水三循环曝气池污泥来源于城市污水处理厂曝气池，配制污泥浓度在3000-4000mg/L的污泥进行接种，闷曝2天后开始进水，进水量每天逐次增加使微生物逐渐适用，至达到设计进水量后继续运行1天，启动阶段结束，开始启动运行时间在1周左右；
步骤二，曝气准备
连续流运行控制参数，逆气流连续进水三循环曝气池内污泥浓度为3000-4000mg/L后，同时开始连续曝气，溶解氧浓度控制在2.0-3.0mg/L，水利停留时间为12h，污泥回流比为150％；
步骤三，曝气过程
空气进入逆气流连续进水三循环曝气池后，被曝气管分割成小气泡开始上升，遇第一级导流板阻挡沿着第一级导流板运动，此时气泡带动液体上升，受阻挡后反射向下运动，进而形成循环流动，液体与气泡接触充分区域形成高氧区，中心及下部区域为中氧区，气泡运动至第一级导流板末端后沿竖直方向上升，受到第二级导流板的阻挡，同样沿着第二级导流板运动，因此形成了外围溶解氧浓度相对较高的高氧区及中心和底部的低氧区；随后气体从第二级导流板顶端继续上升至第三级导流板，受阻挡后反射向下运动，形成循环流动，液体与气泡接触充分区域形成中氧区，中心及下部区域为低氧区；因此，气泡在受隔板的阻挡后形成了三个溶解氧含量不同的循环流动，构成了连续进水三循环结构；
在上述气泡运动过程中，同时开始顶部进水口进水，水流自上而下运动，受气泡上升动力的影响，经过了三个溶解氧浓度不同的循环区域，最后由出水口进入沉淀池；此过程中由于进出水方向与气流运动方向相反，在第二级导流板和第一级导流板的气泡出口出处，会形成涡流，将水流打散并从新分配参与循环，故形成逆气流连续进水三循环曝气池反应；
在第一级导流板与逆气流连续进水三循环曝气池底部之间溶解氧浓度自中心向外围逐渐升高，有机物降解主要发生在高氧区域，对于小分子有机物可以直接在此氧化成二氧化碳和水；对于分子结构复杂、难于生物降解的有机物可以在中氧或低氧区域完成酸化水解后被输送至此，继续完成氧化过程，活性污泥浓度则自逆气流连续进水三循环曝气池外至内逐渐升高，实现了同一空间不同功能菌群全程反应，为氮磷的去除提供了条件。
本发明的有益效果是：
(1)城市污水通过逆气流连续进水三循环曝气池顶部进入，底部单侧曝气，气泡受3块导流板的阻挡形成水流循环，在结构上形成第一级导流板以下区域，中心为中溶解氧，外围高氧区；第二级导流板之间区域为低溶解氧区，外侧为高溶解氧区；第三级导流板中心为低溶解氧区，与气泡接触区为中溶解氧区。在逆气流连续进水三循环曝气池中形成的二个低溶解氧区，二个中氧区和二个高氧区，同时气流自下而上运动，进水自上而下通过底部出水口流出，形成总体运动相反的逆气流运动。污水在逆气流连续进水三循环曝气池内多次被打散并重新分配参与到循环中，污水中污染物浓度梯度分配明显，反应器内微生物种类丰富，通过不同区域进行不同阶段处理，提高了反应池的利用率和处理效率，减少了反应池的数量，减小反应池占地面积，降低了能源消耗，依靠逆气流连续进水三循环曝气池内水流流动进行搅拌，大大缩减了基建费用和运行费用。
(2)由曝气管喷出的气泡，由于受3块导流板的阻挡，沿导流板导流方向运动，气泡在污水中的滞留时间较长，行程增长，这使好氧微生物得到了更多的氧量，加大了氧的利用率，且气泡在水中两次被涡流打散，增加了氧传质效率，相对于传统曝气池有机物去除率提高5％-15％，氨氮去除率提高10％左右；预曝气装置进行预先曝气处理，以去除城市生活污水水箱废水中的某些气体，增加废水中的溶解氧，促进废水中油脂的浮升，并对废水起助凝作用。
(3)相对于低碳氮比的污水，逆气流连续进水三循环反应器增大了污水中有机物及氮的传质速率，并能够不断的补充碳源，以保证反硝化的正常进行，相对传统曝气池提高脱氮率30％左右。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是传统连续流工艺处理城市污水的结构示意图；
图2是本发明逆气流连续进水三循环反应器处理城市污水的装置结构示意图；
图3是本发明逆气流连续进水三循环反应器处理城市污水的装置的逆气流连续进水三循环曝气池结构示意图；
图4是本发明逆气流连续进水三循环反应器处理城市污水的方法的曝气过程示意图。
图中，1.城市生活污水水箱，2.逆气流连续进水三循环曝气池，3.竖流式沉淀池；
11.预曝气装置；
21.进水泵，22.曝气管，23.空气泵，24.气体流量计，25.出水口，26.第一级导流板，27.第二级导流板，28.第三级导流板，29.温度和溶解氧探头，210.污泥回流口；
31.溢流堰，32.排泥口，33.污泥回流泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明逆气流连续进水三循环反应器处理城市污水的装置，如图2-3所示，包括依次设置的城市生活污水水箱1、逆气流连续进水三循环曝气池2和竖流式沉淀池3，所述城市生活污水水箱1内部中心设置有预曝气装置11，所述城市生活污水水箱1顶部出水口与逆气流连续进水三循环曝气池2一侧顶部的进水口通过水管连通，所述水管上设置有进水泵21，所述逆气流连续进水三循环曝气池2另一侧底部的出水口25与竖流式沉淀池3顶部的进水口连通，所述逆气流连续进水三循环曝气池2内底部一侧设置有一排曝气管22，所述曝气管22设置在出水口25相对的另一侧逆气流连续进水三循环曝气池2的内壁上，所述曝气管22外延至逆气流连续进水三循环曝气池2外部且通过气体流量计24与空气泵23连接，所述逆气流连续进水三循环曝气池2内进水口和出水口25之间从上到下依次设置有倒L状的第三级导流板28、水平的第二级导流板27和水平的第一级导流板26，所述第三级导流板28两端与逆气流连续进水三循环曝气池2内壁之间具有空隙，所述第三级导流板28竖板位于逆气流连续进水三循环曝气池2的进水口一侧且尾端朝向竖板位于逆气流连续进水三循环曝气池2底部，所述第三级导流板28横板尾端位于逆气流连续进水三循环曝气池2的出水口25一侧，所述第二级导流板27与逆气流连续进水三循环曝气池2进水口一侧的内壁之间具有空隙，所述第二级导流板27与逆气流连续进水三循环曝气池2出水口25一侧的内壁接合，所述第一级导流板26与逆气流连续进水三循环曝气池2进水口一侧的内壁接合，所述第一级导流板26与逆气流连续进水三循环曝气池2出水口25一侧的内壁之间具有空隙。
所述第三级导流板28距逆气流连续进水三循环曝气池2底部距离为池体高度的3/4，所述第二级导流板27距逆气流连续进水三循环曝气池2底部距离为池体高度的1/2，所述第一级导流板26距逆气流连续进水三循环曝气池2底部距离为池体高度的1/4，以保证各段循环容积负荷相同。
所述第三级导流板28的横板与水平方向形成5-15°的夹角，所述第三级导流板28的竖板与垂直方向成5-15°的夹角，所述第三级导流板28的竖板长度为第三级导流板28的横板长度的3/4，所述横板尾端与竖板尾端与逆气流连续进水三循环曝气池2之间的空隙为0.5m。
所述逆气流连续进水三循环曝气池2出水口25一侧的顶部设置有污泥回流口210，所述污泥回流口210通过管道与竖流式沉淀池3底部连通，所述管道上设置有污泥回流泵33，所述竖流式沉淀池3底部设置有排泥管32，所述竖流式沉淀池3顶部设置有溢流堰31。
所述第三级导流板28、第二级导流板27和第一级导流板26下方分别设置有温度和溶解氧探头29。
本发明逆气流连续进水三循环反应器处理城市污水的方法，如图4所示，具体按照以下步骤进行：
步骤一，配置污泥
逆气流连续进水三循环曝气池2污泥来源于城市污水处理厂曝气池，配制污泥浓度在3000-4000mg/L的污泥进行接种，闷曝2天后开始进水，进水量每天逐次增加使微生物逐渐适用，至达到设计进水量后继续运行1天，启动阶段结束，开始启动运行时间在1周左右；
步骤二，曝气准备
连续流运行控制参数，逆气流连续进水三循环曝气池2内污泥浓度为3000-4000mg/L后，同时开始连续曝气，溶解氧浓度控制在2.0-3.0mg/L，水利停留时间为12h，污泥回流比为150％；
步骤三，曝气过程
空气进入逆气流连续进水三循环曝气池2后，被曝气管22分割成小气泡开始上升，遇第一级导流板26阻挡沿着第一级导流板26运动，此时气泡带动液体上升，受阻挡后反射向下运动，进而形成循环流动，液体与气泡接触充分区域形成高氧区，中心及下部区域为中氧区，气泡运动至第一级导流板26末端后沿竖直方向上升，受到第二级导流板27的阻挡，同样沿着第二级导流板27导流板运动，因此形成了外围溶解氧浓度相对较高的高氧区及中心和底部的低氧区；随后气体从第二级导流板27顶端继续上升至第三级导流板28，受阻挡后反射向下运动，形成循环流动，液体与气泡接触充分区域形成中氧区，中心及下部区域为低氧区；因此，气泡在受隔板的阻挡后形成了三个溶解氧含量不同的循环流动，构成了连续进水三循环结构；
在上述气泡运动过程中，同时开始顶部进水口进水，水流自上而下运动，受气泡上升动力的影响，经过了三个溶解氧浓度不同的循环区域，最后由出水口进入沉淀池；此过程中由于进出水方向与气流运动方向相反，在第二级导流板27和第一级导流板26的气泡出口出处，会形成涡流，将水流打散并从新分配参与循环，故形成逆气流连续进水三循环曝气池反应；
在第一级导流板26与逆气流连续进水三循环曝气池2底部之间溶解氧浓度自中心向外围逐渐升高，有机物降解主要发生在高氧区域，对于小分子有机物可以直接在此氧化成二氧化碳和水；对于分子结构复杂、难于生物降解的有机物可以在中氧或低氧区域完成酸化水解后被输送至此，继续完成氧化过程，活性污泥浓度则自逆气流连续进水三循环曝气池2外至内逐渐升高，实现了同一空间不同功能菌群全程反应，为氮磷的去除提供了条件。
由于气泡逆水流方向运动，气泡与水流相互接触面积更加充分，以搅拌为目标考虑相对传统进水方式，达到完全混合形式所需的曝气量减少了20％，同时此种三循环结构增大了厌氧缺氧环境，提高污染物质在不同氧环境之间的传质速率，因此能够提高氨氮、总氮、有机物的去除效率。
本发明逆气流连续进水三循环反应器处理城市污水的装置，城市污水从城市生活污水水箱1中的预曝气装置11对污水进行预先曝气处理，对污水水量、水质、pH值进行调节，再通过进水泵21把污水中稳定送入有效容积为240L的逆气流连续进水三循环曝气池2中，逆气流连续进水三循环曝气池2底部设有曝气管22，其外联接空气泵23和气体流量计24，逆气流连续进水三循环曝气池2内设有第三级导流板28、第二级导流板27和第一级导流板26，通过温度和溶解氧探头29在线监测含氧变化，逆气流连续进水三循环曝气池2出水口25依靠高度差进入竖流式沉淀池3，沉淀后出水经溢流堰31流出，沉竖流式沉淀池3内设有排泥口32，污泥经污泥回流泵33回流至污泥回流口210进入逆气流连续进水三循环曝气池2前段。
实施例采用城市生活污水为原水，具体水质如下：COD浓度为300～400mg/L、NH4-N浓度为12～15mg/L、TN浓度为15～20mg/L、TP浓度为4～6mg/L。逆气流连续进水三循环曝气池2由有机玻璃制成，有效容积为240L。
具体运行如下：
1)逆气流连续进水三循环曝气池2污泥来源于城市污水处理厂曝气池，配成污泥浓度为4000mg/L，试验正式运行前，把污泥培养1周，恢复其活性。
2)正常运行阶段：
①每天水力停留时间为12h，污泥龄为18d；
②整个工艺采用连续进水模式，进水流量为20L/h，污泥回流量比为150％，进水曝气同时进行，溶解氧控制在2.0mg/L，采用定期瞬时排泥控制逆气流连续进水三循环曝气池2内污泥浓度。
③污水处理结果如下表1所示，
运行稳定后，传统反应池出水COD浓度为40-70mg/L，平均去除率为80.24％；逆气流连续进水三循环曝气池2出水COD浓度为20.0～50.0mg/L、去除率保持在90％以上；两反应池对比NH4-N去除率分别为88.35％和96.14％，TN为去除率分别为84.52％和92.58％、TP去除率均达到90％以上。逆气流连续进水三循环曝气池2污染物去除效率均在90％以上，且高于传统反应池。溶解氧监测结果显示：达到出水溶解氧为2.0mg/l时，逆气流连续进水三循环曝气池2曝气量为0.11L/min，传统反应池曝气量为0.15L/min，逆气流连续进水三循环曝气池2节约了曝气能耗。
表1
Claims (2)
1.逆气流连续进水三循环反应器处理城市污水的装置，其特征在于，包括依次设置的城市生活污水水箱（1）、逆气流连续进水三循环曝气池（2）和竖流式沉淀池（3），所述城市生活污水水箱（1）内部中心设置有预曝气装置（11），所述城市生活污水水箱（1）顶部出水口与逆气流连续进水三循环曝气池（2）一侧顶部的进水口通过水管连通，所述水管上设置有进水泵（21），所述逆气流连续进水三循环曝气池（2）另一侧底部的出水口（25）与竖流式沉淀池（3）顶部的进水口连通，所述逆气流连续进水三循环曝气池（2）内底部一侧设置有一排曝气管（22），所述曝气管（22）设置在出水口（25）相对的另一侧逆气流连续进水三循环曝气池（2）的内壁上，所述曝气管（22）外延至逆气流连续进水三循环曝气池（2）外部且通过气体流量计（24）与空气泵（23）连接，所述逆气流连续进水三循环曝气池（2）内进水口和出水口（25）之间从上到下依次设置有倒L状的第三级导流板（28）、水平的第二级导流板（27）和水平的第一级导流板（26），所述第三级导流板（28）两端与逆气流连续进水三循环曝气池（2）内壁之间具有空隙，所述第三级导流板（28）竖板位于逆气流连续进水三循环曝气池（2）的进水口一侧且尾端朝向逆气流连续进水三循环曝气池（2）底部，所述第三级导流板（28）横板尾端位于逆气流连续进水三循环曝气池（2）的出水口（25）一侧，所述第三级导流板（28）距逆气流连续进水三循环曝气池（2）底部距离为池体高度的3/4，所述第二级导流板（27）距逆气流连续进水三循环曝气池（2）底部距离为池体高度的1/2，所述第一级导流板（26）距逆气流连续进水三循环曝气池（2）底部距离为池体高度的1/4；所述第三级导流板（28）的横板与水平方向形成5-15°的夹角，所述第三级导流板（28）的竖板与垂直方向成5-15°的夹角，所述第三级导流板（28）的竖板长度为第三级导流板（28）的横板长度的3/4，所述横板尾端与竖板尾端与逆气流连续进水三循环曝气池（2）之间的空隙为0.5m；
所述第二级导流板（27）与逆气流连续进水三循环曝气池（2）进水口一侧的内壁之间具有空隙，所述第二级导流板（27）与逆气流连续进水三循环曝气池（2）出水口（25）一侧的内壁接合，所述第一级导流板（26）与逆气流连续进水三循环曝气池（2）进水口一侧的内壁接合，所述第一级导流板（26）与逆气流连续进水三循环曝气池（2）出水口（25）一侧的内壁之间具有空隙；所述第三级导流板（28）、第二级导流板（27）和第一级导流板（26）下方分别设置有温度和溶解氧探头（29）；
所述逆气流连续进水三循环曝气池（2）出水口（25）一侧的顶部设置有污泥回流口（210），所述污泥回流口（210）通过管道与竖流式沉淀池（3）底部连通，所述管道上设置有污泥回流泵（33），所述竖流式沉淀池（3）底部设置有排泥管（32），所述竖流式沉淀池（3）顶部设置有溢流堰（31）。
2.一种如权利要求1所述的逆气流连续进水三循环反应器处理城市污水的装置的污水处理方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：
步骤一，配置污泥
逆气流连续进水三循环曝气池（2）污泥来源于城市污水处理厂曝气池，配制污泥浓度在3000-4000mg/L的污泥进行接种，闷曝2-3天后开始进水，进水量每天逐次增加使微生物逐渐适用，至达到设计进水量后继续运行1天，启动阶段结束，开始启动运行时间在1周；
步骤二，曝气准备
连续流运行控制参数，逆气流连续进水三循环曝气池（2）内污泥浓度为3000-4000mg/L后，同时开始连续曝气，溶解氧浓度控制在2.0-3.0 mg/L，水力停留时间为12h，污泥回流比为150%；
步骤三，曝气过程
空气进入逆气流连续进水三循环曝气池（2）后，被曝气管（22）分割成小气泡开始上升，遇第一级导流板（26）阻挡沿着第一级导流板（26）运动，此时气泡带动液体上升，受阻挡后反射向下运动，进而形成循环流动，液体与气泡接触充分区域形成高氧区，中心及下部区域为中氧区，气泡运动至第一级导流板（26）末端后沿竖直方向上升，受到第二级导流板（27）的阻挡，同样沿着第二级导流板（27）导流板运动，因此形成了外围溶解氧浓度较高的高氧区及中心和底部的低氧区；随后气体从第二级导流板（27）顶端继续上升至第三级导流板（28），受阻挡后反射向下运动，形成循环流动，液体与气泡接触充分区域形成中氧区，中心及下部区域为低氧区；因此，气泡在受隔板的阻挡后形成了三个溶解氧含量不同的循环流动，构成了连续进水三循环结构；
在上述气泡运动过程中，同时开始顶部进水口进水，水流自上而下运动，受气泡上升动力的影响，经过了三个溶解氧浓度不同的循环区域，最后由出水口进入沉淀池；此过程中由于进出水方向与气流运动方向相反，在第二级导流板（27）和第一级导流板（26）的气泡出口出处，会形成涡流，将水流打散并从新分配参与循环，故形成逆气流连续进水三循环曝气池反应；
在第一级导流板（26）与逆气流连续进水三循环曝气池（2）底部之间溶解氧浓度自中心向外围逐渐升高，有机物降解主要发生在高氧区域，对于小分子有机物直接在此氧化成二氧化碳和水；对于分子结构复杂、难于生物降解的有机物在中氧或低氧区域完成酸化水解后被输送至此，继续完成氧化过程，活性污泥浓度则自逆气流连续进水三循环曝气池（2）外至内逐渐升高，实现了同一空间不同功能菌群全程反应，为氮磷的去除提供了条件。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710209519.4A CN106830332B (zh) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | 逆气流连续进水三循环反应器处理城市污水的装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710209519.4A CN106830332B (zh) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | 逆气流连续进水三循环反应器处理城市污水的装置及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106830332A CN106830332A (zh) | 2017-06-13 |
| CN106830332B true CN106830332B (zh) | 2023-05-12 |
Family
ID=59142103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710209519.4A Active CN106830332B (zh) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | 逆气流连续进水三循环反应器处理城市污水的装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106830332B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107176768B (zh) * | 2017-07-20 | 2023-07-04 | 贵州大学 | 利用垂直流处理生活污水的方法及装置 |
| CN108483592A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-09-04 | 吉林建筑大学 | 一种脉冲电磁场式杀菌净水处理装置 |
| CN110512902B (zh) * | 2018-05-21 | 2022-01-28 | 上海华业环保有限公司 | 一种a2njbr射流循环生物膜工艺的环保卫浴间 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1325324A (en) * | 1969-07-02 | 1973-08-01 | Union Carbide Corp | Stages oxygenation of water containing biochemically oxidizable material |
| CA1088229A (en) * | 1977-12-08 | 1980-10-21 | Allen E. Molvar | Backflushing method and system |
| RU2019526C1 (ru) * | 1992-10-21 | 1994-09-15 | Бондарев Анатолий Александрович | Башенный биореактор для очистки сточных вод |
| CN102180544A (zh) * | 2010-08-30 | 2011-09-14 | 长春工程学院 | 一种城市污水间歇生物处理装置及其处理方法 |
| JP2012179571A (ja) * | 2011-03-02 | 2012-09-20 | Kurita Water Ind Ltd | 有機排液の嫌気性生物処理方法および装置 |
| CN102923858A (zh) * | 2012-11-28 | 2013-02-13 | 哈尔滨工业大学 | 一种负压内循环反应器及采用该反应器处理污水的方法 |
| CN106746384A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-05-31 | 长春工程学院 | 推流式竖向多循环工艺处理城市污水的装置及方法 |
| CN107055781A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-08-18 | 长春工程学院 | 竖向内外三循环连续流工艺处理城市污水的装置及方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2573747B1 (fr) * | 1984-11-28 | 1987-02-27 | V Zaochny Inzh St | Bassin a boues activees |
| CN1239406C (zh) * | 2003-02-13 | 2006-02-01 | 上海达源环境科技工程有限公司 | 污水处理生化反应器 |
| CN102180560B (zh) * | 2010-08-30 | 2012-07-04 | 长春工程学院 | 一种城市污水连续生物处理装置及其处理方法 |
| KR101369351B1 (ko) * | 2014-01-02 | 2014-03-04 | (주)티에스케이워터 | 다단형 ｐＨ조절조를 구비한 하·폐수 처리장치 및 이를 이용한 하·폐수의 질소 및 인 저감방법 |
| CN104496015B (zh) * | 2014-12-23 | 2016-04-06 | 东南大学 | 一种微囊缓释增氧生物滤池和增氧方法 |
| CN206751510U (zh) * | 2017-03-31 | 2017-12-15 | 长春工程学院 | 逆气流连续进水三循环反应器处理城市污水的装置 |
| CN107867754A (zh) * | 2018-01-11 | 2018-04-03 | 鲁东大学 | 一种节能型曝气池装置 |
-
2017
- 2017-03-31 CN CN201710209519.4A patent/CN106830332B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1325324A (en) * | 1969-07-02 | 1973-08-01 | Union Carbide Corp | Stages oxygenation of water containing biochemically oxidizable material |
| CA1088229A (en) * | 1977-12-08 | 1980-10-21 | Allen E. Molvar | Backflushing method and system |
| RU2019526C1 (ru) * | 1992-10-21 | 1994-09-15 | Бондарев Анатолий Александрович | Башенный биореактор для очистки сточных вод |
| CN102180544A (zh) * | 2010-08-30 | 2011-09-14 | 长春工程学院 | 一种城市污水间歇生物处理装置及其处理方法 |
| JP2012179571A (ja) * | 2011-03-02 | 2012-09-20 | Kurita Water Ind Ltd | 有機排液の嫌気性生物処理方法および装置 |
| CN102923858A (zh) * | 2012-11-28 | 2013-02-13 | 哈尔滨工业大学 | 一种负压内循环反应器及采用该反应器处理污水的方法 |
| CN106746384A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-05-31 | 长春工程学院 | 推流式竖向多循环工艺处理城市污水的装置及方法 |
| CN107055781A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-08-18 | 长春工程学院 | 竖向内外三循环连续流工艺处理城市污水的装置及方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 微压内循环多生物相反应器中试研究的启动与运行;熊磊;边德军;吴忌;艾胜书;钟玲;刘伟华;;长春工程学院学报(自然科学版)(04);全文 * |
| 微压双循环中试装置处理城市污水效能研究;王司阳;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》(第2018年第04期);全文 * |
| 逆流式和错流式生物滴滤装置脱臭性能研究;孙建良;魏在山;;环境工程学报(第08期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106830332A (zh) | 2017-06-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106745757B (zh) | 竖向内外四循环连续流工艺处理城市污水的装置及方法 | |
| CN106746385B (zh) | 推流式竖向三循环工艺处理城市污水的装置及方法 | |
| CN105217786B (zh) | 基于deamox强化改良分段进水a2/o工艺生物脱氮除磷的装置与方法 | |
| CN108996840B (zh) | 强化生物脱氮与平板陶瓷膜组合的污水处理设备及其方法 | |
| CN109205954A (zh) | 微电解催化氧化、生化处理高浓度废水工艺 | |
| CN106830332B (zh) | 逆气流连续进水三循环反应器处理城市污水的装置及方法 | |
| CN107055781B (zh) | 竖向内外三循环连续流工艺处理城市污水的装置及方法 | |
| CN111646652A (zh) | 一种用于低碳氮比污水的高效生物脱氮装置 | |
| CN106745712B (zh) | 竖向内外双循环连续流工艺处理城市污水的装置及方法 | |
| CN114262058A (zh) | 一种双循环双沉淀池一体化生物处理装置及方法 | |
| CN205328793U (zh) | Mabr和mbr联用式污水处理装置 | |
| CN201952333U (zh) | 一种内循环aao-mbr污水处理反应池系统 | |
| CN115010258B (zh) | 集约化自循环富集微生物综合曝气污水处理池及其工法 | |
| CN111302495A (zh) | 一种村镇污水处理的深床倍增mbr反应器 | |
| CN103787497B (zh) | 一种污水处理系统及其应用 | |
| CN115465953A (zh) | 一种处理污水的aod生化反应系统及其污水处理方法 | |
| CN212269602U (zh) | 一种基于横向水力扰动的生态湿地 | |
| CN208762233U (zh) | 一种城市污水高效硝化及脱氮系统 | |
| CN204958521U (zh) | 一种高效a/o生化处理装置 | |
| CN109748393B (zh) | 一种强化厌氧氨氧化活性提高好氧氮去除的装置与方法 | |
| CN206751510U (zh) | 逆气流连续进水三循环反应器处理城市污水的装置 | |
| CN109824145B (zh) | 调控菌群结构快速实现生活污水自养脱氮的装置与方法 | |
| CN208716948U (zh) | 污水处理系统 | |
| CN207418382U (zh) | 污水处理装置 | |
| CN201427915Y (zh) | 多段塔式污水处理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |