CN112678960A - 多点进水自驱动旋转曝气倒置a2o+mbbr装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多点进水自驱动旋转曝气倒置A²O+MBBR装置，依次包括第一缺氧装置、第一厌氧装置、第二缺氧装置和好氧装置，在A²O工艺前加一个预缺氧段后，工艺流程就有了两个缺氧段，预缺氧段成为第一缺氧段，A²O中的缺氧段成为第二缺氧段。所述好氧装置内设有旋转曝气装置，所述旋转曝气装置包括置于池壁上的轴承支架，轴承支架上设有空气立管和倾斜叶片，空气立管上端设有进气管，空气立管下端设有旋转横管，旋转横管上设有曝气孔，所述倾斜叶片位于旋转横管上方。本发明以多点进水为主体生物处理工艺，其中的好氧单元曝气采用自动旋转曝气。该工艺及设备去除有机物、脱氮效果好，对进水负荷变化适应性强，产生污泥量小。

Description

多点进水自驱动旋转曝气倒置A2O+MBBR装置

技术领域

本发明涉及污水生物处理技术领域，具体涉及一种多点进水自驱动旋转曝气倒置A²O+MBBR装置。

背景技术

农村居民点、农家乐等生活污水的水量水质波动大，对处理工艺的抗冲击负荷能力要求较高。生物膜法因生物相丰富、生物量大，对水质水量的波动具有良好的适应能力。移动床生物膜反应器（MBBR）由于不易堵塞、生物量大等优点，应用愈来愈广泛。

MBBR中填料的流化是关键环节。采用MBBR工艺的污水处理厂（站）的曝气池经常出现由于整个池内进气分布不均匀而导致的局部填料堆积现象，影响处理效果。这个问题的产生原因在于，该反应器的曝气常采用穿孔管曝气，曝气池穿孔管是固定安装，平行穿孔管之间的距离、穿孔管安装水平度不够以及曝气系统管路安装堵塞等原因造成的在平面上的曝气不均匀。为了解决这个问题，通常是增加曝气设备的安装密度，甚至需要专门设置搅拌器。在采用移动床生物膜反应器的小型污水处理设施中，因穿孔管数量更少，所以由于曝气不均匀导致的填料堆积情况更严重。另外一个存在的问题就是，中小型污水处理曝气池中，可能有积泥的产生，这也是曝气不均匀的一个结果。

前面提到的农村居民点、旅游景点以及农家乐等，不仅每个项目自身纵向时间上的污水水质水量波动性强，而且相互之间横向对比也各有特点，因此要求污水处理工艺设备不仅要具有抗冲击负荷能力，也要具备一定的工艺流程调节能力。大部分的分散式生活污水处理工艺设备是固化了某一种工艺流程，只能调整流量、曝气量、回流量等部分参数，不具备工艺流程的调节能力。

发明内容

本发明提出了一种多点进水自驱动旋转曝气倒置A²O+MBBR装置，以多点进水的自驱动旋转曝气嵌套式倒置A²O+MBBR为主体生物处理工艺，出水经斜管沉淀单元，上清液出水为系统出水，该工艺及设备脱氮除磷效果好，对进水负荷变化适应性强，产生污泥量小。

实现本发明的技术方案是：

本发明在A²O工艺前加一个预缺氧段后，工艺流程就有了两个缺氧段，预缺氧段成为第一缺氧段，A²O中的缺氧段成为第二缺氧段。在A²O工艺将曝气池尾端混合液回流至第一缺氧段的基础上，把曝气池池中段混合液回流至第二缺氧段，形成了嵌套式倒置A²O工艺。

为提高反应器生物量，抗冲击负荷能力和处理能力，所有生物反应池都装填悬浮填料，形成移动床生物膜反应器(MBBR)，填充比30-50%。全程填料移动床生物膜工艺采用分格折流式，有助于在每段形成适应性生物膜，提高处理效率。

多点进水自驱动旋转曝气倒置A²O+MBBR装置，包括原水进水管，依次包括第一缺氧装置、第一厌氧装置、第二缺氧装置和好氧装置，所述好氧装置与沉淀装置相连，沉淀装置与污泥水解装置相连，所述原水进水管分别与第一缺氧装置、第一厌氧装置、第二缺氧装置和好氧装置相连；好氧段以曝气保持填料流化，采用穿孔管曝气。非曝气段设置搅拌器以保持填料流化。

所述好氧装置内设有旋转曝气装置，所述旋转曝气装置包括置于池壁上的轴承支架，轴承支架上设有空气立管和倾斜叶片，空气立管上端设有进气管，空气立管下端设有旋转横管，旋转横管上设有曝气孔，所述倾斜叶片位于旋转横管上方。

所述所述轴承支架上设有带座轴承，空气立管穿过带座轴承设置，空气立管通过旋转接头与进气管相连；所述旋转横管位于好氧装置底部。

所述进气管与旋转接头上部接口固定连接，空气立管与旋转接头下部接口活动连接，空气立管与旋转接头的中心轴重合。

所述倾斜叶片与水平面的夹角为1°-89°，倾斜叶片的一端与空气立管为固定连接，倾斜叶片的底部长边边缘在曝气孔外侧5mm-50mm。

所述好氧装置包括第一好氧装置、第二好氧装置和第三好氧装置，第一好氧装置上分别设有第一回流混合管，第一回流混合管与第一缺氧装置相连通，第一好氧装置还与沉淀装置相连；第二好氧装置上设有第二回流混合管，第二回流混合管与第二缺氧装置相连通。

第一缺氧段有原水（30%左右）进水、回流混合液（回流比100-200%）、污泥回流（回流比20-50%）和水解上清液（10-50%），脱氮效果明显。第一缺氧段的存在还有助于保持厌氧段氧化还原电位处于低值，提高厌氧段处理稳定性。

第一厌氧段由于氧化还原电位低，并且有部分原水（10%左右）进入，聚磷菌在该段有较好的释磷表现。

第二缺氧段是有部分原水（40%左右）、回流混合液（100-200%），脱氮效果明显。

第二厌氧段继续释磷。

好氧段前半段有部分原水（0-20%左右）进入，溶解氧保持在1-1.5mg/L，在悬浮污泥和生物膜的作用下同时发生脱氮和有机物降解。好氧段后半段溶解氧保持在2-2.5mg/L，有机物继续降解，剩余的氨氮发生硝化作用。

所述污泥水解装置上设有水解回流管，水解回流管与第一好氧装置相连。

所述所述第一缺氧装置包括30%的原水进水、100-200%回流比的第一回流混合管的回流水，20-50%的污泥回流，10-50%的水解回流管的回流水。

所述沉淀装置上设有污泥回流管，污泥回流管与第一缺氧装置相连通。

本发明处理后，出水COD_cr低于50mg/L，总氮低于15 mg/L，氨氮低于5 mg/L，总磷低于0.5 mg/L。沉淀池采用斜管沉淀。

多点进水的实现，在第一缺氧段、第一厌氧段、第二缺氧段以及好氧段前端等四个位置设置进水点。四个进水阀门的开闭及流量调节，并两个混合液回流泵的启闭，能使第一缺氧段、第一厌氧段和第二缺氧段在厌氧/缺氧状态间切换，实现工艺流程的适应性微调。

本发明的有益效果是：基于分散式污水处理需求，有机整合自驱动旋转曝气、倒置A²O、MBBR等多项工艺技术并优化单元布局，提出了一种用于分散式污水处理的多点进水自驱动旋转曝气嵌套式倒置A²O+MBBR工艺及一体化设备，具体以多点进水的嵌套式倒置A²O+MBBR为主体生物处理工艺，其中的好氧单元曝气采用自动旋转曝气。该工艺及设备去除有机物、脱氮效果好，对进水负荷变化适应性强，产生污泥量小。

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为本发明工艺流程图。

图2为结构示意图。

图3为好氧装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明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付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。

如图1所示，多点进水自驱动旋转曝气倒置A²O+MBBR装置，包括原水进水管12，依次包括第一缺氧装置1、第一厌氧装置2、第二缺氧装置3和好氧装置，所述好氧装置与沉淀装置4相连，沉淀装置4与污泥水解装置5相连，所述原水进水管分别与第一缺氧装置1、第一厌氧装置2、第二缺氧装置3和好氧装置相连；如图2所示，所述好氧装置包括第一好氧装置6、第二好氧装置7和第三好氧装置8，第一好氧装置6上分别设有第一回流混合管9，第一回流混合管9与第一缺氧装置1相连通，第一好氧装置6还与沉淀装置4相连；第二好氧装置7上设有第二回流混合管10，第二回流混合管10与第二缺氧装置3相连通。

如图3所示，所述好氧装置内设有旋转曝气装置，所述旋转曝气装置包括置于池壁上的轴承支架20，轴承支架20上设有空气立管21和倾斜叶片22，空气立管21上端设有进气管23，空气立管21下端设有旋转横管24，旋转横管24上设有曝气孔25，所述倾斜叶片22位于旋转横管24上方。

所述所述轴承支架20上设有带座轴承26，空气立管21穿过带座轴承26设置，空气立管21通过旋转接头30与进气管23相连；所述旋转横管24位于好氧装置底部。

所述进气管23与旋转接头30上部接口固定连接，空气立管21与旋转接头304下部接口活动连接，空气立管21与旋转接头30的中心轴重合。

所述倾斜叶片22与水平面的夹角为1°-89°，倾斜叶片22的一端与空气立管21为固定连接，倾斜叶片22的底部长边边缘在曝气孔25外侧5mm-50mm。

好氧单元曝气工作过程。压缩空气自进气管23经过旋转接头30进入空气立管21然后进入旋转横管24，压缩空气自旋转横管24上的孔流出形成连续气泡上浮，气泡上浮过程中接触倾斜叶片22，气泡所受到的垂直向上的浮力为倾斜叶片22提供水平方向的旋转推动力，倾斜叶片22开始绕空气立管21中心轴旋转。因旋转接头30的下半部分、空气立管21、倾斜叶片22、旋转横管24为固定连接，所以当倾斜叶片22旋转时，它同时带动立管空气立管21和旋转横管24同步旋转。旋转横管24在绕空气立管21中心轴旋转时，分布在其管壁上的孔继续溢出气泡，气泡上浮接触到倾斜叶片时提供旋转推动力，实现持续旋转曝气。气泡与倾斜叶片22接触后继续上浮，上浮过程中与填料29接触，实现对填料29的搅动。旋转横管24释放出的连续气泡经过填料29构成的填料层过程中，实现对填料层的搅拌。旋转横管24持续旋转，释放出的气泡可覆盖整个填料层，实现所有填料都得到搅拌，不存在填料结块、填料堆积和“死球”现象。

为避免填料流失，在单元进出水口上安装耐腐蚀丝网，丝网孔径小于填料直径。

倾斜叶片22是旋转曝气器的关键部件。倾斜叶片22的主体部分与水平面的大致夹角为1°-89°。倾斜叶片22的一端与空气立管21为固定连接。倾斜叶片22的底部长边边缘在旋转横管24管壁孔上方更靠外侧5mm-50mm，使上浮气泡能接触到倾斜叶片22为减小旋转阻力，倾斜叶片22的角部边缘可根据需要采用直角、弧形或其他曲线形状。为减小旋转阻力，倾斜叶片22可采用平面、曲面等形式。倾斜叶片22的数量可以为1片或更多，2片以上利于平衡。倾斜叶片22可以安装为同一水平高度，也可多层安装。倾斜叶片22的长度为50mm-2400mm，宽度为10mm-500mm。

旋转横管24可以为1根或更多，2根以上利于平衡。

进气管23、旋转接头30、空气立管21、旋转横管24的直径可5mm-500mm。

旋转横管24管壁上开有孔，孔的位置可以在管壁的任意位置。孔的直径可以为1mm-20mm。

为实现减小旋转阻力或防止污泥沉降等目的，可将旋转横管24的截面形式做成圆形、流线型或其他形状；也可在旋转横管24上增加导流或尾流配件。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.多点进水自驱动旋转曝气倒置A²O+MBBR装置，其特征在于：包括原水进水管（12），其特征在于：依次包括第一缺氧装置（1）、第一厌氧装置（2）、第二缺氧装置（3）和好氧装置，所述好氧装置与沉淀装置（4）相连，沉淀装置（4）与污泥水解装置（5）相连，所述原水进水管分别与第一缺氧装置（1）、第一厌氧装置（2）、第二缺氧装置（3）和好氧装置相连；所述好氧装置内设有旋转曝气装置，所述旋转曝气装置包括置于池壁上的轴承支架（20），轴承支架（20）上设有空气立管（21）和倾斜叶片（22），空气立管（21）上端设有进气管（23），空气立管（23）下端设有旋转横管（24），旋转横管（24）上设有曝气孔（25），所述倾斜叶片（22）位于旋转横管（24）上方。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述所述轴承支架（20）上设有带座轴承（26），空气立管（23）穿过带座轴承（26）设置，空气立管（21）通过旋转接头（30）与进气管（23）相连；所述旋转横管（24）位于好氧装置底部。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述进气管（23）与旋转接头（30）上部接口固定连接，空气立管（21）与旋转接头（30）下部接口活动连接，空气立管（21）与旋转接头（30）的中心轴重合。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述倾斜叶片（22）与水平面的夹角为1°-89°，倾斜叶片（22）的一端与空气立管（23）为固定连接，倾斜叶片（22）的底部长边边缘在曝气孔（25）外侧5mm-50mm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的装置，其特征在于：所述好氧装置包括第一好氧装置（6）、第二好氧装置（7）和第三好氧装置（8），第一好氧装置（6）上分别设有第一回流混合管（9），第一回流混合管（9）与第一缺氧装置（1）相连通，第一好氧装置（6）还与沉淀装置（4）相连；第二好氧装置（7）上设有第二回流混合管（10），第二回流混合管（10）与第二缺氧装置（3）相连通。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述污泥水解装置（5）上设有水解回流管（11），水解回流管（11）与第一好氧装置（6）相连。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述所述第一缺氧装置（1）包括30%的原水进水、100-200%回流比的第一回流混合管（9）的回流水，20-50%的污泥回流，10-50%的水解回流管（11）的回流水。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述沉淀装置（4）上设有污泥回流管，污泥回流管与第一缺氧装置（1）相连通。

9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述第一好氧装置（6）的溶解氧保持在1-1.5mg/L，第三好氧装置（6）的溶解氧保持在2-2.5mg/L。

10. 根据权利要求6-9任一项所述的装置，其特征在于：处理后，出水COD_cr低于50mg/L，总氮低于15 mg/L，氨氮低于5 mg/L，总磷低于0.5 mg/L。

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