CN210764841U - 一种多级接触泥膜共生高效生物反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种多级接触泥膜共生高效生物反应器，包括依次连接的厌氧区、缺氧区及斜板沉淀区，所述厌氧区置于缺氧区内，还包括好氧碳化区及好氧硝化区，所述好氧碳化区与好氧硝化区依次设置于缺氧区的水流下方，所述斜板沉淀区与厌氧区之间设有污泥气提回流装置，所述好氧硝化区与缺氧区之间设有硝化液气提回流装置。本实用新型占地面积小，抗冲击负荷能力强，能有效脱氮除磷，同时降低设备耗能，节约运行成本，经处理后的出水可以稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准。
Description
技术领域
本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种多级接触泥膜共生高效生物反应器。
背景技术
当前，我国水环境状况总体恶化的趋势尚未得到根本遏制，环境矛盾凸显，尤其乡镇环境污染加剧，大量生活污水直接排入自然水体，导致部分地区生态损害严重，生态系统功能退化，生态环境比较脆弱。
乡镇生活污水具有排放分散，总体污水水量较小，水质水量波动较大，污水中营养型污染物浓度较高等特点，一体化，分散式，低成本，易维护的水处理设备特别适用于这种分散性的生活污水处理。
活性污泥法是微生物悬浮生长系统，生物膜法是微生物附着生长系统，其中活性污泥法生物除磷要求污泥龄较短，而氨氮的硝化又要求污泥龄较长，二者常常无法兼顾；生物膜法通过添加填料有利于硝化菌附着生长，但不利于聚磷菌生长，生物除磷效果较差。因而急需寻找一种能够较好地兼顾两类微生物脱氮除磷的生长需求的污水处理反应器。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有一体化生活污水处理设备占地面积大，对进水水质要求较高，脱氮除磷效果较差的问题，提供了一种占地面积小，抗冲击负荷能力强，能有效脱氮除磷的多级接触泥膜共生高效生物处理器。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种多级接触泥膜共生高效生物反应器，包括依次连接的厌氧区、缺氧区及斜板沉淀区，所述厌氧区置于缺氧区内，还包括好氧碳化区及好氧硝化区，所述好氧碳化区与好氧硝化区依次设置于缺氧区的水流下方，所述斜板沉淀区与厌氧区之间设有污泥气提回流装置，所述好氧硝化区与缺氧区之间设有硝化液气提回流装置。
较佳地，所述厌氧区设置于缺氧区内，进水由厌氧区上方溢流进入缺氧区，再通过缺氧区下部设置的进水口依次进入好氧碳化区和好氧硝化区。
较佳地，所述好氧碳化区和好氧硝化区由顶部连通，连通处设置有格网。
较佳地，所述好氧碳化区和好氧硝化区都装填有好氧悬浮填料，装填体积比为20％-30％，所述好氧碳化区接种有含异养菌的污泥进行驯化挂膜，所述好氧硝化区接种有硝化细菌进行驯化挂膜。
较佳地，所述斜板沉淀区与厌氧区之间设有污泥气提回流装置，回流比为50-100％；所述好氧硝化区与缺氧区之间设有硝化液气提回流装置，回流比为100-200％。
较佳地，所述斜板沉淀区包括斜壁、斜板、清水区、沉淀区、出水堰及出水管，所述斜壁与好氧硝化区连接，所述斜板设置于斜板沉淀区的中部，并将斜板沉淀区分隔成清水区及沉淀区，所述出水堰设置于清水区内部的上方，所述出水管的一端与出水堰连接，另一端排出清水区外部。
较佳地，所述斜板沉淀区通过设置斜壁与好氧硝化区连接，在斜壁中部设置有斜板沉淀区进水口。
较佳地，所述斜板沉淀区还包括排泥管，所述排泥管设置于沉淀区的下方。
较佳地，所述好氧碳化区的底部设置有好氧碳化区曝气装置，所述好氧硝化区的底部设置有好氧硝化区曝气装置。
本实用新型由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
1)本实用新型采用两级好氧工艺，针对异养菌与硝化菌对溶解氧需求的不同将好氧区分为好氧碳化区和好氧硝化区，好氧碳化区主要为异养菌和聚磷菌提供生长条件，能够完成好氧状态下对部分有机物的去除，同时聚磷菌在好氧条件下吸收磷酸盐；好氧硝化区主要为硝化菌提供生长条件，在低碳氮比的条件下，将氨氮氧化为硝酸盐，完成硝化反应。
2)本实用新型通过分别设置污泥气提回流装置与硝化液气提回流装置，一方面单独将污泥回流至厌氧区，为聚磷菌释磷过程提供充足的碳源，保证好氧阶段聚磷菌拥有较大吸收磷酸盐的能力，部分聚磷菌随污泥排出反应器，达到除磷的目的；另一方面，将硝化液回流至缺氧区，能够为反硝化反应提供电子受体，氨氮与硝酸盐发生反应，转化为氮气逸出水体，完成脱氮过程。
3)本实用新型采用多级泥膜共生工艺，好氧碳化区和好氧硝化区内均装载好氧悬浮填料，保证生物量的同时可以延长泥龄，在低碳氮比的条件下更好地完成硝化过程，另一方面也减少了每个周期排泥量，降低运行成本。
4)本实用新型设置污泥气提回流装置与硝化液回气提流装置，替代传统水处理系统中的污泥回流泵，硝化液回流泵，有效减少系统能耗，减少设备故障率与维修点，降低运行成本，同时提高系统设备的稳定性。
5)本实用新型斜板沉淀区通过斜壁的设置，能够提高设备的空间利用率，斜壁中部设置的进水槽，能够避免进入斜板沉淀区污水对沉淀污泥的扰动，保证沉淀效果，同时斜板沉淀区的底部面积由上到下逐渐减小，使得沉底污泥更容易聚集，有利于污泥排出。
附图说明
图1是本实用新型的整体侧视图；
图2是本实用新型的整体俯视图。
附图中，1-进水管，2-厌氧区，3-厌氧区池壁，4-缺氧区，5-好氧碳化区，6-格网，7-好氧碳化区曝气装置，8-好氧硝化区，9-好氧硝化区曝气装置，10-斜壁，11-斜板沉淀区，12-斜板沉淀区进水口，13-斜板，14-清水区，15-沉淀区，16-出水堰，17-出水管，18-排泥管，19-污泥气提回流装置，20-硝化液气提回流装置。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。
实施例1
如图1及图2所示，根据本实用新型的一种多级接触泥膜共生高效生物反应器，包括依次连接的厌氧区2、缺氧区4及斜板沉淀区11，所述厌氧区2置于缺氧区4内，还包括好氧碳化区5及好氧硝化区8，所述好氧碳化区5与好氧硝化区8依次设置于缺氧区4的水流下方，所述斜板沉淀区11与厌氧区2之间设有污泥气提回流装置19，所述好氧硝化区8与缺氧区4之间设有硝化液气提回流装置20；所述厌氧区2设置于缺氧区4内，进水由厌氧区2上方溢流进入缺氧区4，再通过缺氧区4下部设置的进水口依次进入好氧碳化区5和好氧硝化区8；所述好氧碳化区5和好氧硝化区8由顶部连通，连通处设置有格网6；所述好氧碳化区5和好氧硝化区8都装填有好氧悬浮填料，装填体积比为20％-30％，所述好氧碳化区5接种有含异养菌的污泥进行驯化挂膜，所述好氧硝化区8接种有硝化细菌进行驯化挂膜；所述好氧碳化区5的底部设置有好氧碳化区曝气装置7，所述好氧硝化区8的底部设置有好氧硝化区曝气装置9通过调节曝气量控制好氧碳化区5的溶解氧在2-4mg/L之间，好氧硝化区8的溶解氧在1-2mg/L之间；所述斜板沉淀区11与厌氧区2之间设有污泥气提回流装置19，污泥回流比为50-100％；所述好氧硝化区8与缺氧区4之间设有硝化液气提回流装置20，硝化液回流比为100-200％。
较佳地，所述斜板沉淀区11包括斜壁10、斜板13、清水区14、沉淀区15、出水堰16及出水管17，所述斜壁10与好氧硝化区8连接，所述斜板13设置于斜板沉淀区11的中部，并将斜板沉淀区11分隔成清水区14及沉淀区15，所述出水堰16设置于清水区14内部的上方，所述出水管17的一端与出水堰16连接，另一端排出清水区14外部；所述斜板沉淀区11通过设置斜壁10与好氧硝化区8连接，在斜壁10中部设置有斜板沉淀区进水口12；所述斜板沉淀区11还包括排泥管18，所述排泥管18设置于沉淀区15的下方。其中斜壁10与好氧硝化区8连接，中部设置有斜板沉淀区进水口12，污水经过好氧硝化区8之后进水到斜板沉淀区11，向上流动过程中经过斜板13过程中由于流速下降形成固液分离，分离之后的污泥向下沉淀，上清液进入清水区14之后，清液经由出水堰16，经出水管17排出；由于斜壁10的设置，斜板沉淀区11的底部面积由上到下逐渐减小，使得沉底污泥更容易聚集，有利于污泥排出，减少死角区域。
本实用新型污水处理的方法为：通过进水管1从外部经过格栅，调节池的污水送入厌氧区2，然后使污水依次流经厌氧区2，缺氧区4，好氧碳化区5，好氧硝化区8和斜板沉淀区11进行处理；好氧硝化区8的部分污水经过硝化液气提回流装置20回流至缺氧区4中；斜板沉淀区11中的沉淀部分污泥经污泥气提回流装置19回流至厌氧区2中；经由斜板分离后，上清液进入清水区14，通过出水堰16，出水管17流出，然后经由设置在出水管17上的紫外消毒装置消毒后排出，上述各回流装置中，硝化液回流比为100％-200％，污泥回流比为50％-100％。
本实用新型通过设置多级接触泥膜共生工艺，结合两级氧化除碳硝化，提高整体脱氮，除磷的效率，不同接触反应区都装填适应微生物生长的好氧悬浮填料，有利于增加设备中微生物的总量，同时将不同种类的微生物分类聚集，保证一体化设备在较少的污水提留时间内更好地完成脱氮，除磷，除碳，采用气提回流装置进行硝化液回流和污泥回流，能够降低设备耗能，节约运行成本。
应用案例：某小区排放的生活污水经下水道汇集后直接排放，污水进入河流后导致河流出现黑臭，影响河流沿岸居民生活。
建设一套300m3/d的污水处理示范项目，项目设计进出水指标如表1所示。
表1
| 指标 | COD(mg/L) | TN(mg/L) | NH<sub>3</sub>-N(mg/L) | TP(mg/L) | SS(mg/L) |
| 进水 | 300 | 50 | 45 | 6 | 100 |
| 出水 | ≤60 | ≤20 | ≤8 | ≤1 | ≤20 |
采用的工艺流程简述：在原有生活污水汇入河流的污水管路上截流，让污水流入前置有格栅的调节池，调节池中设置有液位计，水位上升至一定高度后，池中的水泵启动将污水泵送至本实用新型的多级接触泥膜共生高效生物反应器，污水从厌氧区进入与回流污泥混合反应释磷，随后溢流进入缺氧区，污水与回流混合液进行反硝化脱氮，再进入好氧碳化区，进行吸磷反应和碳化反应，然后在好氧硝化区进行硝化反应，最后再进入斜板沉淀区进行固液分离，上清液经消毒处理后达标排放，沉淀池污泥回流至厌氧区，剩余污泥定期排放。
项目实施过程中将污泥回流比设置为50％，硝化液回流比设置为100％，目前系统运行正常，连续一周在本实用新型反应器的进水端和出水端取样对比，数据如表2所示。
表2
上述数据表明，经过本实用新型的处理，出水可以稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种多级接触泥膜共生高效生物反应器，其特征在于：包括依次连接的厌氧区、缺氧区及斜板沉淀区，所述厌氧区置于缺氧区内，还包括好氧碳化区及好氧硝化区，所述好氧碳化区与好氧硝化区依次设置于缺氧区的水流下方，所述斜板沉淀区与厌氧区之间设有污泥气提回流装置，所述好氧硝化区与缺氧区之间设有硝化液气提回流装置。
2.根据权利要求1所述的一种多级接触泥膜共生高效生物反应器，其特征在于：所述厌氧区设置于缺氧区内，进水由厌氧区上方溢流进入缺氧区，再通过缺氧区下部设置的进水口依次进入好氧碳化区和好氧硝化区。
3.根据权利要求1所述的一种多级接触泥膜共生高效生物反应器，其特征在于：所述好氧碳化区和好氧硝化区由顶部连通，连通处设置有格网。
4.根据权利要求1所述的一种多级接触泥膜共生高效生物反应器，其特征在于：所述好氧碳化区和好氧硝化区都装填有好氧悬浮填料，装填体积比为20％-30％，所述好氧碳化区接种有含异养菌的污泥进行驯化挂膜，所述好氧硝化区接种有硝化细菌进行驯化挂膜。
5.根据权利要求1所述的一种多级接触泥膜共生高效生物反应器，其特征在于：所述斜板沉淀区与厌氧区之间设有污泥气提回流装置，回流比为50-100％；所述好氧硝化区与缺氧区之间设有硝化液气提回流装置，回流比为100-200％。
6.根据权利要求1所述的一种多级接触泥膜共生高效生物反应器，其特征在于：所述斜板沉淀区包括斜壁、斜板、清水区、沉淀区、出水堰及出水管，所述斜壁与好氧硝化区连接，所述斜板设置于斜板沉淀区的中部，并将斜板沉淀区分隔成清水区及沉淀区，所述出水堰设置于清水区内部的上方，所述出水管的一端与出水堰连接，另一端排出清水区外部。
7.根据权利要求6所述的一种多级接触泥膜共生高效生物反应器，其特征在于：所述斜板沉淀区通过设置斜壁与好氧硝化区连接，在斜壁中部设置有斜板沉淀区进水口。
8.根据权利要求6所述的一种多级接触泥膜共生高效生物反应器，其特征在于：所述斜板沉淀区还包括排泥管，所述排泥管设置于沉淀区的下方。
9.根据权利要求1所述的一种多级接触泥膜共生高效生物反应器，其特征在于：所述好氧碳化区的底部设置有好氧碳化区曝气装置，所述好氧硝化区的底部设置有好氧硝化区曝气装置。
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| CN112875849A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-01 | 清华苏州环境创新研究院 | 一体化斜板氧化沟污水处理装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Jingshan boshike environmental protection equipment manufacturing Co.,Ltd. Assignor: GUANGXI BOSSCO ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Contract record no.: X2020450000045 Denomination of utility model: A multi stage contact sludge membrane symbiosis high efficiency bioreactor Granted publication date: 20200616 License type: Common License Record date: 20201104 |
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| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 242300 intersection of Dongcheng Avenue and Dongcheng Road, heli Park, Ningguo Economic and Technological Development Zone, Ningguo City, Xuancheng City, Anhui Province Patentee after: Anhui Boshike Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: No. 12, Kexing Road, high tech Zone, Nanning, Guangxi 530000 Patentee before: GUANGXI BOSSCO ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region before: China |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240429 Address after: 530000 No. 101, Gao'an Road, high tech Zone, Nanning, Guangxi Zhuang Autonomous Region Patentee after: Guangxi Boshike Environmental Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Patentee after: Anhui Boshike Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Address before: 242300 intersection of Dongcheng Avenue and Dongcheng Road, heli Park, Ningguo Economic and Technological Development Zone, Ningguo City, Xuancheng City, Anhui Province Patentee before: Anhui Boshike Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Country or region before: China |