CN201313853Y - 用于污水处理的生物膜反应设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于污水处理的生物膜反应设备，池体内竖向设置N块隔板，将池体分隔为N+1级串联的反应池，各相邻反应池依次下部和上部相间连通；其中，前N－1级采用厌氧好氧交替运行，各池内设半软性组合填料，第N级为好氧反应区，内设半软性组合填料，第N+1级为过滤沉淀区；所述进水管设于池体的上方分别与前N－1级反应池的进水口连通，采取分点供水；出水管由第N+1级反应池的上部接出；在所述前N级反应池底部布置水下曝气装置，第N+1级反应池底部布置反冲洗管，各池底部均设有排泥管。本处理设备具有耐冲击负荷能力强，处理效能高，运行能耗低，剩余污泥量少，工艺简短、占地少、投资低、管理方便等优点。

Description

用于污水处理的生物膜反应设备

技术领域

本实用新型属于污水处理、环境保护技术领域，具体涉及一种分点进水多级用于污水处理的生物膜反应设备。

技术背景

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、运行繁琐、运行成本高，且脱氮除磷效果难于进一步提高。用于污水处理的生物膜反应器技术发展迅速，例如中国专利号为200420092487.2，实用新型创造名称为“厌氧好氧一体式固定床生物膜反应器”；专利号为200420060530.7，实用新型创造名称为“用于污水处理的生物膜反应器”和专利号为200410013159.3，实用新型创造名称为“用于污水处理的载体循环生物处理方法”等先后公开了不同结构的生物膜反应器。前两者为单级反应器，与本反应器的多级空间分隔有较大不同，虽然其结构紧凑，但单级反应器不利于各种功效不同的优势微生物菌群生长环境的构建，处理效能较低；后者与本反应器在构造上有较大不同，本反应器存在高效过滤沉淀区。此外，后者存在单点进水反硝化碳源不足，脱氮效果不理想，以及化学除磷污泥量大的问题。目前，国内外尚未见有关于分点进水多级生物膜反应器污水处理设备的报道。

实用新型内容

针对现有技术，尤其是一般的脱氮除磷反应器存在的上述不足，本实用新型的目的是提供一种用于污水处理的生物膜反应设备，省去脱氮除磷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。

本实用新型的目的是这样实现的：用于污水处理的生物膜反应设备，包括池体、进水管、出水管和排泥管，其特征在于所述池体内竖向设置N块隔板，将池体分隔为N+1级串联的反应池，各相邻反应池依次下部和上部相间连通；其中，前N-1级采用厌氧好氧交替运行，各池内设半软性组合填料，第N级为好氧反应区，内设半软性组合填料，第N+1级为过滤沉淀区，内设富铁富钙填料；所述进水管设于池体的上方分别与前N-1级反应池的进水口连通，采取分点供水；出水管由第N+1级反应池的上部接出；在所述前N级反应池底部布置水下曝气装置，第N+1级反应池底部布置反冲洗管，各池底部均设有排泥管，可定期从各反应池沉淀分离区排泥。

N的取值为3-10，N的取值根据待处理污水浓度的增加而增加。

相比现有技术，本实用新型具有以下特点：

①耐冲击负荷，反应器处理效能高。

本处理设备由于采用生物膜工艺方式，反应器具有较高的微生物浓度，使实际污泥负荷降低，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，并控制适宜的溶解氧水平，可以在生物膜内部形成丰富的好氧厌氧微环境，易于实现高效的同步硝化反硝化脱氮。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，避免了反硝化碳源不足的问题，为生物膜法高效除磷构建了良好的环境。此外，第N+1级过滤沉淀区利用富铁富钙填料加强除磷，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，在前N-1级反应池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，强化了生物除磷脱氮，省去了一般除磷系统的污泥回流系统。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，因此该处理设备具有高效低耗的特征。

③剩余污泥量少。

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工艺流程短、占地少、投资低、管理方便。

该处理设备集生物除磷脱氮、污泥减量、沉淀等工艺单元为一体，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：用于污水处理的生物膜反应设备之平面图；

图2：用于污水处理的生物膜反应设备之A-A立面图；

图3：用于污水处理的生物膜反应设备之B-B剖面图。

具体实施方式

参见图1、图2和图3，本实用新型的一种实施方式是：用于污水处理的生物膜反应设备，包括池体1、进水管2、出水管3和排泥管13；一般情况下，所述池体1内竖向设置五块隔板7，将池体1分隔为六级串联的反应池，各相邻反应池依次下部和上部相间连通；其中，前四级4采用厌氧好氧交替运行，各池内设半软性组合填料8，第五级5为好氧反应区，内设半软性组合填料8，第六级6为过滤沉淀区，内设富铁富钙填料9可加强除磷；所述进水管2设于池体1的上方分别与前四级反应池的进水口连通，采取分点供水；出水管3由第六级反应池的上部接出；在所述前五级反应池底部布置水下曝气装置10，第六级反应池底部布置反冲洗管11，各池底部做下凹结构，形成泥斗12，并接有排泥管13，定期从各反应池沉淀分离区排泥。其中，半软性组合填料、曝气装置和反冲洗管均采用现有成熟产品即可。

本实用新型采取分点进水强化碳源供给，使该反应池具有较强的同时去除有机物、氮、磷的效能，同时隔板的设置可有效防止水流短流；污水分四点分别连续进入前四个反应池，反应池为多级串联，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。污水在前四级反应池完成除磷脱氮后进入第五级为好氧反应区，内设半软性组合填料，用于出水水质的保障及污泥减量，利用原生动物进行污泥减量；接着进入第六级过滤沉淀区，利用富铁富钙填料加强除磷，并具有一定的过滤作用，进行泥水分离后排出系统。各池均设有排泥系统，定期从各反应池沉淀分离区排泥。

本实用新型不限于N为5的实施方式。N的取值为3-10较宜，N的取值根据待处理污水浓度的增加而增加，同时考虑场地条件和成本等因素。本实用新型同样适合于多级串联的反应池，只有采用在前N-1级反应池内进行好氧缺氧交替运行，第N级为好氧反应区，第N+1级为过滤沉淀区，省去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，具有高效低耗的特征均属于本实用新型保护的范围。

主要技术参数：

停留时间：反应池总停留时间为6-9h。

结构参数：

一体化设备规格(L×B×H)：

反应池水力停留时间HRT(h)(hydraulic retention time简称为HRT，即水力停留时间)

反应区有效水深H₁＝H-0.5(m)

反应池有效容积V＝Q×HRT/24(m³)(Q为Quantity的简写，即流量，单位：m³/d)

填料类型：

前N级反应池内设半软性组合填料采用现有成熟产品即可。半软性组合填料常用于城镇生活污水及各类有机工业废水生物膜法处理的生化池，作为生物膜载体。由软性纤维束、高分子聚合塑料环片、支撑套管、中心绳组成。由中心绳依次穿过各单片的中心孔，单片间嵌套支撑套管以固定片距，串连成所需要长度而成。具有寿命长，生产安装简便。

规格及主要技术参数：

盘片尺寸，直径120mm、150mm、180mm

根据纤维束伸展长度取片距：L＝60，80，100，120mm

比表面积：1000-2500m2/m3，孔隙率99％。

第N+1级过滤沉淀池内设富铁富钙填料。如多孔富铁填料(PIRM)，其主要成分是铁和碳元素，即由还原态铁和Fe3C及一些杂质组成，全铁含量96％～97％，碳元素含量3％左右。

Claims (3)

1.用于污水处理的生物膜反应设备，包括池体(1)、进水管(2)、出水管(3)和排泥管(13)，其特征在于所述池体(1)内竖向设置N块隔板(7)，将池体(1)分隔为N+1级串联的反应池，各相邻反应池依次下部和上部相间连通；其中，前N-1级采用厌氧好氧交替运行，各池内设半软性组合填料(8)，第N级为好氧反应区，内设半软性组合填料(8)，第N+1级为过滤沉淀区，内设富铁富钙填料(9)；所述进水管(2)设于池体(1)的上方分别与前N-1级反应池的进水口连通，采取分点供水；出水管(3)由第N+1级反应池的上部接出；在所述前N级反应池底部布置水下曝气装置(10)，第N+1级反应池底部布置反冲洗管(11)，各池底部均设有排泥管(13)。

2.根据权利要求1所述的用于污水处理的生物膜反应设备，其特征在于：所述N的取值为3-10。

3.根据权利要求1所述的用于污水处理的生物膜反应设备，其特征在于：第N+1级过滤沉淀池设有富铁富钙填料强化除磷，并设反冲洗设施。

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