CN113968613B - 筛选连续流好氧颗粒污泥反应器及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种筛选连续流好氧颗粒污泥反应器及其运行方法。筛选连续流好氧颗粒污泥反应器包括罐体、进水系统、沉淀筛选系统、曝气系统和排泥系统。曝气系统、进水系统和沉淀筛选系统沿罐体的高度方向自下而上依次设置；沉淀筛选系统包括进水区、污泥富集区、污泥筛选区、出水区，进水区连通罐体的内部和污泥富集区；污泥富集区、污泥筛选区、出水区沿罐体的高度方向自下而上依次设置，污泥富集区的第一开口与罐体的内部连通以使得颗粒污泥回流至好氧颗粒污泥反应区，污泥富集区的第二开口与污泥筛选区连通用于将泥水混合液输送至污泥筛选区；出水区用于将清水排至罐体外部；排泥系统连接污泥筛选区，用于将污泥排至罐体外部。

Description

筛选连续流好氧颗粒污泥反应器及其运行方法

技术领域

本申请涉及污水处理技术领域，具体而言，涉及一种筛选连续流好氧颗粒污泥反应器及其运行方法。

背景技术

近年来，水资源短缺以及水体污染问题日益严峻。污水处理主流技术为传统活性污泥法，该工艺通过创造不同功能微生物生长环境的方式实现有机物、氮、磷的去除。随着经济社会的发展，污水处理的要求及污水的种类及成分越来越复杂，传统活性污泥法存在污染物负荷低、抗冲击负荷能力差、产生大量剩余污泥等缺点。好氧颗粒污泥作为一种新兴的污水处理技术是在好氧条件下微生物自凝聚形成颗粒状污泥，利用每个颗粒污泥外、中、内层的好氧、缺氧、厌氧的微环境来实现有机物、氮、磷的去除，所有的反应过程一个池内反应完成，与传统活性污泥相比，其微生物量更高，活性更强、沉降性能好、抗冲击负荷及抗有毒有害物质能力更强，可应用于市政污水、高浓度有机废水、高含盐废水及工业废水。

但现有的好氧颗粒污泥反应器存在占地面积大，处理效率低的问题。

发明内容

本申请提供了一种筛选连续流好氧颗粒污泥反应器及其运行方法，能够解决现有反应器占地面积大、处理效率低的问题。

第一方面，本申请提供了一种筛选连续流好氧颗粒污泥反应器，其包括罐体、进水系统、沉淀筛选系统、曝气系统和排泥系统；

所述曝气系统、所述进水系统和所述沉淀筛选系统设置于所述罐体，且在所述罐体内，所述曝气系统、所述进水系统和所述沉淀筛选系统沿所述罐体的高度方向自下而上依次设置；在所述罐体的底部和所述沉淀筛选系统之间形成好氧颗粒污泥反应区；

所述沉淀筛选系统包括进水区、污泥富集区、污泥筛选区、出水区，所述进水区连通所述罐体的内部和所述污泥富集区；在所述罐体内，所述污泥富集区、所述污泥筛选区、所述出水区沿所述罐体的高度方向自下而上依次设置，所述污泥富集区形成有第一开口和第二开口，所述第一开口与所述罐体的内部连通以使得颗粒污泥回流至所述好氧颗粒污泥反应区，所述第二开口与所述污泥筛选区连通用于将泥水混合液输送至所述污泥筛选区；所述污泥筛选区用于筛选污泥并使得所述污泥回落至所述污泥富集区；所述出水区连通所述污泥筛选区和罐体外部，用于将清水排至罐体外部；

所述排泥系统连接所述污泥筛选区，用于将污泥排至罐体外部。

上述实现的过程中，将进水系统、沉淀筛选系统和曝气系统沿罐体的高度方向上自下而上依次设置，使得本申请提供的筛选连续流好氧颗粒污泥反应器的占地面积小，适用于建设用地紧张的项目。在筛选连续流好氧颗粒污泥反应器工作过程中，水由进水系统进入罐体内部，罐体底部曝气系统向好氧颗粒污泥反应区均匀曝气，使好氧颗粒污泥与水充分混合接触，并提供颗粒污泥所需氧气，利用每个颗粒污泥外、中、内层的好氧、缺氧、厌氧的微环境来实现有机物、氮、磷的去除，有机物的去除是利用好氧、缺氧、厌氧的微环境中微生物降解去除；氮的去除过程是利用同步硝化反硝化原理，在颗粒污泥外层进行氨氮的硝化，在颗粒污泥的中层进行反硝化；磷的去除过程也是同步吸附磷和释放磷，在颗粒污泥内层进行磷的释放，在颗粒污泥的外层进行磷的超量吸收，通过排泥的方式实现磷的去除；

反应充分的泥水混合液持续通过沉淀筛选系统的进水区进入污泥富集区；在污泥富集区内，粒径大、沉淀性能好的颗粒污泥在此区沉淀富集，并通过此区的第一开口回流至好氧颗粒污泥反应区，使好氧颗粒污泥反应区污泥保持高浓度；未回流的泥水混合液经污泥富集区的第二开口进入污泥筛选区，由于经污泥富集区的沉淀后，进入污泥筛选区的泥水混合液的污泥浓度降低，由污泥粒径较小、沉淀性能较差的污泥组成，污泥筛选区起到拦截作用，使污泥沉淀回落到污泥富集区，通过设定排泥系统的排泥时间排出沉淀性能较差的污泥，从而起到污泥筛选的功能，通过污泥筛选使反应器内的污泥颗粒化度逐步提高，处理效率也相应提高，排泥浓度一般为6000-8000mg/L。泥水混合液经污泥筛选区泥水分离后，上清液进入出水区并排至罐体外部。由于沉淀筛选系统位于曝气系统的上方，故反应充分的泥水混合液进入沉淀筛选系统的动力可来自于曝气系统产生的曝气，因此本申请提供的反应器合理利用了曝气产生的动力，能够达到节约能源的技术效果。同时，由于沉淀筛选系统集沉淀与筛选于一体，有效筛除粒径小、沉淀性能差的污泥，有利于好氧颗粒污泥的富集，提高颗粒化及处理效率。

可选地，在一种实施方式中，所述污泥富集区包括沿所述罐体高度方向上自上而下依次设置的上部菱形四棱锥体和下部菱形四棱锥体，所述上部菱形四棱锥体和下部菱形四棱锥体的大小不同，所述下部菱形四棱锥体的上部部分嵌入上部菱形四棱锥体内且二者之间具有缝隙，以形成所述第一开口；

所述上部菱形四棱锥体包括自上而下依次设置的污泥斗和四棱锥体，所述污泥斗和所述四棱锥体相互扣合，所述污泥斗和所述四棱锥体之间形成有豁口，所述进水区插入于所述豁口以分隔为进水口和第二开口，所述进水区通过所述进水口连通所述污泥斗。

上述实现的过程中，反应充分的泥水混合液由进水口进入污泥斗中，粒径大、沉淀性能好的颗粒污泥在污泥斗沉淀富集，并向下移动至第一开口回流至好氧颗粒污泥反应区，使好氧颗粒污泥反应区污泥保持高浓度，污泥粒径较小、沉淀性能较差的污泥则在水流的作用下向第二开口移动以进入污泥筛选区。由于下部菱形四棱锥体的下部表面为斜面，故具有止回的作用，能够让粒径大、沉淀性能好的颗粒污泥稳定地回流至好氧颗粒污泥反应区，也能够阻止好氧颗粒污泥反应区内的曝气和污泥进入沉淀筛选系统中，保证反应器的正常工作。

可选地，在一种实施方式中，所述进水区呈环状，环设于所述污泥富集区、所述污泥筛选区、所述出水区的外围；

所述进水区具有进水布水孔，所述进水布水孔位于所述罐体的液位和所述进水口之间。

上述实现的过程中，由于进水布水孔位于罐体的液位和所述进水口之间，故反应充分的泥水混合液在曝气的动力下能够进入进水布水孔，反应充分的泥水混合液在进水区内，可在重力的配合下，快速地向下有进水口进入沉淀筛选系统内进行筛分和沉淀。

可选地，在一种实施方式中，所述污泥筛选区包括三相分离系统，所述三相分离系统包括三个倒八字形三相分离器和两个三角分离器；

三个所述倒八字形三相分离器位于出水区和所述污泥富集区之间，且三个所述倒八字形三相分离器呈高低交错间隔布置；

两个所述三角分离器位于所述三个倒八字形三相分离器和所述污泥富集区之间且位于所述三个倒八字形三相分离器的两侧。

上述实现的过程中，污泥筛选区的三相分离系统对污泥起到拦截作用，使污泥沉淀回落到污泥富集区。

可选地，在一种实施方式中，所述上部菱形四棱锥体和所述倒八字形三相分离器的顶部均设置有排气管，所述排气管沿所述罐体的高度方向上延伸，被配置为所述排气管的排气口位于所述罐体内的液位之上。

可选地，在一种实施方式中，所述出水区包括出水槽、出水三角堰板和出水管，所述出水槽设置在所述三个倒八字形三相分离器的顶部，所述出水三角堰板安装于所述出水槽的内侧，所述出水槽的边缘下凹形成集水槽，所述出水管连通所述集水槽，所述出水管的出水口穿过所述罐体的壁面并位于所述罐体外。

可选地，在一种实施方式中，所述排泥系统包括剩余污泥排泥管、筛选污泥排泥管和排泥主管，所述排泥主管位于罐体的外壁；所述剩余污泥排泥管于所述污泥富集区接出至罐体外部；所述筛选污泥排泥管为环形布置，位于污泥筛选区下部，所述筛选污泥排泥管的下半圆两侧设置排泥孔，两侧孔水平向下45°间隔布置，孔径20mm；所述剩余污泥排泥与所述排泥主管相连以接至罐体外。

可选地，在一种实施方式中，所述进水系统包括进水管、布水管及反冲洗管；所述布水管安装在罐体内部并高于罐底300mm；所述布水管采用面包布水管的型式，多个面包布水管平行设置并与布水进水主管连接，所述面包布水管的左右两侧均设置有布水孔；所述布水进水主管与所述反冲洗管相连，所述反冲洗管置于罐体外部，所述反冲洗管上设置阀门；

所述进水系统还设置有进水排气管，所述进水排气管与每个所述面包布水管顶部连接，接至所述罐体外并设置阀门。

上述实现的过程中，进水通过水泵进入进水系统内，进水通过面包布水管向好氧颗粒污泥反应区均匀布水。进水排气管上的阀门根据需求开启，排出面包布水管内积存的气体，保证布水均匀。定期开启进水系统的反冲洗管上的阀门，好氧颗粒污泥反应器内的泥水混合液反向进入面包布水管内，利用进水冲洗面包布水管内壁及其上布水孔，排出布水管内积存的大块杂物，防止布水孔堵塞，也可利用清水正向进水冲洗。

可选地，在一种实施方式中，所述曝气系统包括曝气主管、布气管、曝气器；布气管安装于所述罐体内部且高于罐底100mm，多个所述布气管与所述曝气主管连接并呈“丰”字型布置，所述曝气器安装在所述布气管上；所述曝气主管上设置泄水管，所述泄水管连接至罐体外部并高于所述罐体液面500mm以上并设置阀门。

可选地，在一种实施方式中，所述筛选连续流好氧颗粒污泥反应器还包括配套系统，所述配套系统包括侧壁扶梯、罐顶围栏、取样管及检修口，所述侧壁扶梯设置于所述罐体的外壁面，所述罐顶围栏设置于所述罐体的顶部，所述取样管设置于所述罐体的外壁面并与好氧颗粒污泥反应区连通。

第二方面，本申请还提供一种筛选连续流好氧颗粒污泥反应器的运行方法，其特征在于，基于上述任一项实施方式的筛选连续流好氧颗粒污泥反应器，采用连续进水、曝气、污泥沉淀筛选和出水阶段连续运行；所述运行方法包括如下步骤：

进水，所述进水系统工作向罐体内进水；

曝气，所述曝气系统工作，向所述好氧颗粒污泥反应区均匀曝气，使好氧颗粒污泥与水充分混合接触，并提供颗粒污泥所需氧气；

污泥沉淀筛选，反应充分的泥水混合液持续进入沉淀筛选系统；粒径大、沉淀性能好的颗粒污泥在所述污泥富集区沉淀富集，并回流至所述好氧颗粒污泥反应区；污泥粒径较小、沉淀性能较差的污泥被所述污泥筛选区拦截并回落至污泥富集区；通过所述排泥系统排出沉淀性能较差的污泥以污筛选泥；

出水，经所述污泥筛选区泥水分离后上清液进入所述出水区以排至罐体外。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实施例中筛选连续流好氧颗粒污泥反应器的内部结构示意图；

图2为本实施例中筛选连续流好氧颗粒污泥反应器的示意图；

图3为本实施例中进水系统的示意图；

图4为本实施例中曝气系统的示意图。

图标：10-罐体；10A-好氧颗粒污泥反应区；20-进水系统；21-进水管；22-布水管；23-反冲洗管；24-进水排气管；25-布水孔；30-沉淀筛选系统；31-进水区；310-进水布水孔；32-污泥富集区；320-第一开口；321-第二开口；322-上部菱形四棱锥体；323-下部菱形四棱锥体；3220-污泥斗；33-污泥筛选区；330-倒八字形三相分离器；331-三角分离器；34-出水区；340-出水槽；341-出水三角堰板；342-出水管；343-集水槽；40-曝气系统；41-曝气主管；42-布气管；43-曝气器；44-泄水管；50-排泥系统；51-筛选污泥排泥管；52-剩余污泥排泥管；53-排泥主管；60-侧壁扶梯；61-罐顶围栏；62-取样管；63-检修口。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

本实施例提供一种筛选连续流好氧颗粒污泥反应器，能够解决现有反应器占地面积大、处理效率低的问题。

参见图1-图4，图1为本实施例中筛选连续流好氧颗粒污泥反应器的内部结构示意图，图2为本实施例中筛选连续流好氧颗粒污泥反应器的示意图，图3为本实施例中进水系统20的示意图，图4为本实施例中曝气系统40的示意图。

筛选连续流好氧颗粒污泥反应器，其包括罐体10、进水系统20(在图1中并未示出)、沉淀筛选系统30、曝气系统40、排泥系统50和配套系统。

曝气系统40、进水系统20和沉淀筛选系统30设置于罐体10，且在罐体10内，曝气系统40、进水系统20和沉淀筛选系统30沿罐体10的高度方向自下而上依次设置；在罐体10的底部和沉淀筛选系统30之间形成好氧颗粒污泥反应区10A。

沉淀筛选系统30包括进水区31、污泥富集区32、污泥筛选区33、出水区34，进水区31连通罐体10的内部和污泥富集区32；在罐体10内，污泥富集区32、污泥筛选区33、出水区34沿罐体10的高度方向自下而上依次设置，污泥富集区32形成有第一开口320和第二开口321，第一开口320与罐体10的内部连通以使得颗粒污泥回流至好氧颗粒污泥反应区10A，第二开口321与污泥筛选区33连通用于将泥水混合液输送至污泥筛选区33；污泥筛选区33用于筛选污泥并使得污泥回落至污泥富集区32；出水区34连通污泥筛选区33和罐体10外部，用于将清水排至罐体10外部。

排泥系统50分为筛选污泥排泥管51和剩余污泥排泥管52，分别连接污泥筛选区33及污泥富集区32，用于将污泥排至罐体10外部。

配套系统包括侧壁扶梯60、罐顶围栏61、取样管62及检修口63，侧壁扶梯60设置于罐体10的外壁面，罐顶围栏61设置于罐体10的顶部，取样管62设置于罐体10的外壁面并与好氧颗粒污泥反应区10A连通。检修口63设置于罐体10的外壁面且能够通过打开检修口63供检修人员进入罐体10内部。

其中，罐体10可以为方形。

在图1中，以箭头的指向表明泥水混合液的流向。

将进水系统20、沉淀筛选系统30和曝气系统40沿罐体10的高度方向上自下而上依次设置，使得本申请提供的筛选连续流好氧颗粒污泥反应器的占地面积小，适用于建设用地紧张的项目。在筛选连续流好氧颗粒污泥反应器工作过程中，水由进水系统20进入罐体10内部，罐体10底部曝气系统40向好氧颗粒污泥反应区10A均匀曝气，使好氧颗粒污泥与水充分混合接触，并提供颗粒污泥所需氧气，利用每个颗粒污泥外、中、内层的好氧、缺氧、厌氧的微环境来实现有机物、氮、磷的去除，有机物的去除是利用好氧、缺氧、厌氧的微环境中微生物降解去除；氮的去除过程是利用同步硝化反硝化原理，在颗粒污泥外层进行氨氮的硝化，在颗粒污泥的中层进行反硝化；磷的去除过程也是同步吸附磷和释放磷，在颗粒污泥内层进行磷的释放，在颗粒污泥的外层进行磷的超量吸收，通过排泥的方式实现磷的去除；

反应充分的泥水混合液持续通过沉淀筛选系统30的进水区31进入污泥富集区32；在污泥富集区32内，粒径大、沉淀性能好的颗粒污泥在此区沉淀富集，并通过此区的第一开口320回流至好氧颗粒污泥反应区10A，使好氧颗粒污泥反应区10A污泥保持高浓度；未回流的泥水混合液经污泥富集区32的第二开口321进入污泥筛选区33，由于经污泥富集区32的沉淀后，进入污泥筛选区33的泥水混合液的污泥浓度降低，由污泥粒径较小、沉淀性能较差的污泥组成，污泥筛选区33起到拦截作用，使污泥沉淀回落到污泥富集区32，通过设定排泥系统50中的筛选污泥排泥管51的排泥时间排出沉淀性能较差的污泥，从而起到污泥筛选的功能，通过污泥筛选使反应器内的污泥颗粒化度逐步提高，处理效率也相应提高，排泥浓度一般为6000-8000mg/L。泥水混合液经污泥筛选区33泥水分离后，上清液进入出水区34并排至罐体10外部。由于沉淀筛选系统30位于曝气系统40的上方，故反应充分的泥水混合液进入沉淀筛选系统30的动力可来自于曝气系统40产生的曝气，因此本申请提供的反应器合理利用了曝气产生的动力，能够达到节约能源的技术效果。同时，由于沉淀筛选系统30集沉淀与筛选于一体，有效筛除粒径小、沉淀性能差的污泥，有利于好氧颗粒污泥的富集，提高颗粒化及处理效率。

需要说明的是，筛选连续流好氧颗粒污泥反应器前端可与传统生化工艺进行有机组合，形成多种新型耦合式筛选连续流好氧颗粒污泥工艺。如前端可设置但不限于以下生化工艺单元：厌氧池或缺氧池以及厌氧池缺氧池同时设置，分别形成APO、ANO和AAO筛选连续流好氧颗粒污泥工艺。

在本申请的一些实施例中，如图1，污泥富集区32包括沿罐体10高度方向上自上而下依次设置的上部菱形四棱锥体322和下部菱形四棱锥体323，上部菱形四棱锥体322和下部菱形四棱锥体323的大小不同，下部菱形四棱锥体323的上部部分嵌入上部菱形四棱锥体322内且二者之间具有缝隙，以形成第一开口320。

上部菱形四棱锥体322包括自上而下依次设置的污泥斗3220和四棱锥体，污泥斗3220和四棱锥体相互扣合，污泥斗3220和四棱锥体之间形成有豁口，进水区31插入于豁口以分隔为进水口和第二开口321，进水区31通过进水口连通污泥斗3220。污泥斗3220与下部菱形四棱锥体323之间的间隙为第一开口320。

其中，沉淀筛选系统30的整体造型可以为如图1所示的倒锥形，上部为四棱柱体，下部为四棱锥体，采用可提升的安装方式。

上述实现的过程中，反应充分的泥水混合液由进水口进入污泥斗3220中，粒径大、沉淀性能好的颗粒污泥在污泥斗3220沉淀富集，并向下移动至第一开口320回流至好氧颗粒污泥反应区10A，使好氧颗粒污泥反应区10A污泥保持高浓度，污泥粒径较小、沉淀性能较差的污泥则在水流的作用下向第二开口321移动以进入污泥筛选区33。由于下部菱形四棱锥体323的下部表面为斜面，故具有止回的作用，能够让粒径大、沉淀性能好的颗粒污泥稳定地回流至好氧颗粒污泥反应区10A，也能够阻止好氧颗粒污泥反应区10A内的曝气和污泥进入沉淀筛选系统30中，保证反应器的正常工作。

在本申请的一些实施例中，进水区31呈环状，环设于污泥富集区32、污泥筛选区33、出水区34的外围。进水区31具有进水布水孔310，进水布水孔位于罐体10的液位(液位在图1中以“B”标识)和进水口之间。由于进水布水孔位于罐体10的液位和进水口之间，故反应充分的泥水混合液在曝气的动力下能够进入进水布水孔，反应充分的泥水混合液在进水区31内，可在重力的配合下，快速地向下有进水口进入沉淀筛选系统30内进行筛分和沉淀。

在本申请的一些实施例中，污泥筛选区33包括三相分离系统，三相分离系统包括三个倒八字形三相分离器330和两个三角分离器331。三个倒八字形三相分离器330位于出水区34和污泥富集区32之间，且三个倒八字形三相分离器330呈高低交错间隔布置，两个三角分离器331位于三个倒八字形三相分离器330和污泥富集区32之间且位于三个倒八字形三相分离器330的两侧。污泥筛选区33的三相分离系统对污泥起到拦截作用，使污泥沉淀回落到污泥富集区32。需要说明的是，在其他实施方式中，三相分离系统及三角分离器331具体结构不限于以上型式，其他相同功能分离器也可。

在本申请的一些实施例中，上部菱形四棱锥体322和倒八字形三相分离器330的顶部均设置有排气管，排气管沿罐体10的高度方向上延伸，被配置为排气管的排气口位于罐体10内的液位之上。通过排气管，能够保证沉淀筛选系统30内的压力平衡。

在本申请的一些实施例中，出水区34包括出水槽340、出水三角堰板341和出水管342，出水槽340设置在三个倒八字形三相分离器330的顶部，出水三角堰板341安装于出水槽340的内侧，出水槽340的边缘下凹形成集水槽343，出水管342连通集水槽343，出水管342的出水口穿过罐体10的壁面并位于罐体10外。

在本申请的一些实施例中，排泥系统50包括筛选污泥排泥管51、剩余污泥排泥管52和排泥主管53，排泥主管53位于罐体10的外壁；剩余污泥排泥管52于污泥富集区32接出至罐体10外部；筛选污泥排泥管51为环形布置，位于污泥筛选区33下部，筛选污泥排泥管51的下半圆两侧设置排泥孔，两侧孔水平向下45°间隔布置，孔径20mm；剩余污泥排泥52与排泥主管53相连以接至罐体10外。

在本申请的一些实施例中，进水系统20包括进水管21、布水管22及反冲洗管23；布水管22安装在罐体10内部并高于罐底300mm；布水管22采用面包布水管22的型式，多个面包布水管22平行设置并与布水进水主管连接，面包布水管22的左右两侧均设置有布水孔25，孔径10-20mm；布水进水主管与反冲洗管23相连，反冲洗管23置于罐体10外部，反冲洗管23上设置阀门。

进水系统20还设置有进水排气管24，进水排气管24与每个面包布水管22顶部连接，接至罐体10外并设置阀门。

上述实现的过程中，进水通过水泵进入进水系统20内，进水通过面包布水管22向好氧颗粒污泥反应区10A均匀布水。进水排气管24上的阀门根据需求开启，排出面包布水管22内积存的气体，保证布水均匀。定期开启进水系统20的反冲洗管23上的阀门，好氧颗粒污泥反应器内的泥水混合液反向进入面包布水管内，利用进水冲洗面包布水管内壁及其上布水孔，排出布水管22内积存的大块杂物，防止布水孔堵塞，也可利用清水正向进水冲洗。

在本申请的一些实施例中，曝气系统40包括曝气主管41、布气管42、曝气器43；布气管42安装于罐体10内部且高于罐底100mm，多个布气管42与曝气主管41连接并呈“丰”字型布置，曝气器43安装在布气管42上；曝气主管41上设置泄水管44，泄水管44连接至罐体10外部并高于罐体10液面500mm以上并设置阀门。其中，曝气系统40检修或事故停止曝气后重新开启时，曝气主管41、布气管42会积水，影响曝气效果，通过控制泄水管44上阀门，利用曝气主管41、布气管42内的空气排出积水。

需要说明的是，本申请还提供一种运行方法，以运行上述描述的筛选连续流好氧颗粒污泥反应器。

基于上述的筛选连续流好氧颗粒污泥反应器，采用连续进水、曝气、污泥沉淀筛选和出水阶段连续运行，运行方法包括如下步骤：

进水，进水系统20工作向罐体10内进水；

曝气，曝气系统40工作，向好氧颗粒污泥反应区10A均匀曝气，使好氧颗粒污泥与水充分混合接触，并提供颗粒污泥所需氧气；

污泥沉淀筛选，反应充分的泥水混合液持续进入沉淀筛选系统30；粒径大、沉淀性能好的颗粒污泥在污泥富集区32沉淀富集，并回流至好氧颗粒污泥反应区10A；污泥粒径较小、沉淀性能较差的污泥被污泥筛选区33拦截并回落至污泥富集区32；通过排泥系统50排出沉淀性能较差的污泥以污筛选泥；

出水，经污泥筛选区33泥水分离后上清液进入出水区34以排至罐体10外。

基于上述描述的筛选连续流好氧颗粒污泥反应器，并采用上述描述的运行方法处理污水，其最终的出水可达到的效果：对于市政污水，出水可达到以下效果：COD≤30mg/L，氨氮≤1.0mg/L，总氮≤10mg/L，TP≤1mg/L,SS≤15mg/L；污泥沉淀效果好，沉速是活性污泥的3-10倍。

本申请提供的筛选连续流好氧颗粒污泥反应器，其在实际条件下的参数可以为：污泥浓度(MLSS):6000-12000mg/L，有机负荷：0.4-0.8kgCOD/kgMLSS.d，总氮负荷：0.04-0.1kgTN/kgMLSS.d，好氧颗粒污泥粒径：0.2-2.0mm。污泥沉淀效果好，沉速是活性污泥的3-10倍，一般在30-80m/h。

本申请提供的筛选连续流好氧颗粒污泥反应器具有的优点可以包括：

1、好氧颗粒污泥反应区10A与沉淀筛选系统30有机结合，动态混合反应器和静态污泥沉淀筛选区严格分开，水力流态合理。

2、沉淀筛选系统30集沉淀与筛选于一体，有效筛除粒径小、沉淀性能差的污泥，有利于好氧颗粒污泥的富集，提高颗粒化及处理效率。

3、占地面积小，适用于建设用地紧张的项目。

4、动力设备、自动阀门、自控仪表少，运行简单，对自控要求低。

5、池体为方形，便于运输。

6、布水系统中设置反冲洗管23，保证布水管22布水均匀不堵塞。

7、沉淀筛选系统30为设计为可拆卸式，可整体吊出，便于维护检修。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种筛选连续流好氧颗粒污泥反应器，其特征在于，包括罐体、进水系统、沉淀筛选系统、曝气系统和排泥系统；

所述曝气系统、所述进水系统和所述沉淀筛选系统设置于所述罐体，且在所述罐体内，所述曝气系统、所述进水系统和所述沉淀筛选系统沿所述罐体的高度方向自下而上依次设置；在所述罐体的底部和所述沉淀筛选系统之间形成好氧颗粒污泥反应区；

所述沉淀筛选系统包括进水区、污泥富集区、污泥筛选区、出水区，所述进水区连通所述罐体的内部和所述污泥富集区；在所述罐体内，所述污泥富集区、所述污泥筛选区、所述出水区沿所述罐体的高度方向自下而上依次设置，所述污泥富集区形成有第一开口和第二开口，所述第一开口与所述罐体的内部连通以使得颗粒污泥回流至所述好氧颗粒污泥反应区，所述第二开口与所述污泥筛选区连通用于将泥水混合液输送至所述污泥筛选区；所述污泥筛选区用于筛选污泥并使得所述污泥回落至所述污泥富集区；所述出水区连通所述污泥筛选区和罐体外部，用于将清水排至罐体外部；

所述排泥系统连接所述污泥筛选区，用于将污泥排至罐体外部；

所述污泥富集区包括沿所述罐体高度方向上自上而下依次设置的上部菱形四棱锥体和下部菱形四棱锥体，所述上部菱形四棱锥体和下部菱形四棱锥体的大小不同，所述下部菱形四棱锥体的上部部分嵌入上部菱形四棱锥体内且二者之间具有缝隙，以形成所述第一开口；

所述上部菱形四棱锥体包括自上而下依次设置的污泥斗和四棱锥体，所述污泥斗和所述四棱锥体相互扣合，所述污泥斗和所述四棱锥体之间形成有豁口，所述进水区插入于所述豁口以分隔为进水口和第二开口，所述进水区通过所述进水口连通所述污泥斗；

所述进水区呈环状，环设于所述污泥富集区、所述污泥筛选区和所述出水区的外围；

所述进水区具有进水布水孔，所述进水布水孔位于所述罐体的液位和所述进水口之间；

所述污泥筛选区包括三相分离系统，所述三相分离系统包括三个倒八字形三相分离器和两个三角分离器；

三个所述倒八字形三相分离器位于出水区和所述污泥富集区之间，且三个所述倒八字形三相分离器呈高低交错间隔布置；

两个所述三角分离器位于所述三个倒八字形三相分离器和所述污泥富集区之间且位于所述三个倒八字形三相分离器的两侧。

2.根据权利要求1所述的筛选连续流好氧颗粒污泥反应器，其特征在于，

所述上部菱形四棱锥体和所述倒八字形三相分离器的顶部均设置有排气管，所述排气管沿所述罐体的高度方向上延伸，被配置为所述排气管的排气口位于所述罐体内的液位之上。

3.根据权利要求1所述的筛选连续流好氧颗粒污泥反应器，其特征在于，

所述出水区包括出水槽、出水三角堰板和出水管，所述出水槽设置在所述三个倒八字形三相分离器的顶部，所述出水三角堰板安装于所述出水槽的内侧，所述出水槽的边缘下凹形成集水槽，所述出水管连通所述集水槽，所述出水管的出水口穿过所述罐体的壁面并位于所述罐体外。

4.根据权利要求1-3任一项所述的筛选连续流好氧颗粒污泥反应器，其特征在于，

所述排泥系统包括剩余污泥排泥管、筛选污泥排泥管和排泥主管，所述排泥主管位于罐体的外壁；所述剩余污泥排泥管于所述污泥富集区接出至罐体外部；所述筛选污泥排泥管为环形布置，位于污泥筛选区下部，所述筛选污泥排泥管的下半圆两侧设置排泥孔，两侧孔水平向下45°间隔布置，孔径20mm；所述剩余污泥排泥与所述排泥主管相连以接至罐体外。

5.根据权利要求4所述的筛选连续流好氧颗粒污泥反应器，其特征在于，

所述进水系统包括进水管、布水管及反冲洗管；所述布水管安装在罐体内部并高于罐底300mm；所述布水管采用面包布水管的形式，多个面包布水管平行设置并与布水进水主管连接，所述面包布水管的左右两侧均设置有布水孔；所述布水进水主管与所述反冲洗管相连，所述反冲洗管置于罐体外部，所述反冲洗管上设置阀门；

所述进水系统还设置有进水排气管，所述进水排气管与每个所述面包布水管顶部连接，接至所述罐体外并设置阀门。

6.根据权利要求4所述的筛选连续流好氧颗粒污泥反应器，其特征在于，

所述曝气系统包括曝气主管、布气管、曝气器；布气管安装于所述罐体内部且高于罐底100mm，多个所述布气管与所述曝气主管连接并呈“丰”字型布置，所述曝气器安装在所述布气管上；所述曝气主管上设置泄水管，所述泄水管连接至罐体外部并高于所述罐体液面500mm以上并设置阀门。

7.一种筛选连续流好氧颗粒污泥反应器的运行方法，其特征在于，基于权利要求1-6任一项所述的筛选连续流好氧颗粒污泥反应器，采用连续进水、曝气、污泥沉淀筛选和出水阶段连续运行；所述运行方法包括如下步骤：

进水，所述进水系统工作向罐体内进水；

曝气，所述曝气系统工作，向所述好氧颗粒污泥反应区均匀曝气，使好氧颗粒污泥与水充分混合接触，并提供颗粒污泥所需氧气；

污泥沉淀筛选，反应充分的泥水混合液持续进入沉淀筛选系统；粒径大、沉淀性能好的颗粒污泥在所述污泥富集区沉淀富集，并回流至所述好氧颗粒污泥反应区；污泥粒径较小、沉淀性能较差的污泥被所述污泥筛选区拦截并回落至污泥富集区；通过所述排泥系统排出沉淀性能较差的污泥以筛选污泥；

出水，经所述污泥筛选区泥水分离后上清液进入所述出水区以排至罐体外。