CN211999340U - Hebr生物反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种HEBR生物反应器。上述HEBR生物反应器包括壳体，壳体内设有生化反应区和分离区；生化反应区内设有生物填料和曝气系统；分离区设有导流板、与导流板的一端连接的导气板及污泥回流板，导流板远离导气板的一端与壳体的顶壁之间形成进液口，导气板远离导流板的一端与污泥回流板间隔并形成污泥回流缝，污泥回流板远离导气板的一端与壳体的侧壁抵接，分离区内设有挡流板，挡流板与导流板相对间隔设置，且挡流板的一端高于壳体内的液位，挡流板的另一端与导气板间隔设置，壳体的侧壁与挡流板之间还设置有垂直组合的集水槽和滤料填料。上述HEBR生物反应器的占地面积小且处理效率高、易于维护。

Description

HEBR生物反应器

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，特别是涉及一种HEBR生物反应器。

背景技术

为改善水环境质量，国家正在大力推进黑臭水体治理、受污染水体应急处理等污水处理设施建设工作。此类污水处理设施一般要求占地面积小、运行维护简便等。目前应用较为成熟的技术包括膜生物反应器(MBR)、超磁分离等，MBR占地面积较小，但存在膜组件易堵、运行和维护量大、能耗高的问题；超磁分离具有占地面积小、操作简单、维护量小等优点，但其仅能去除难溶性污染物，对氨氮等溶解性污染去除效果较差。

一体化间歇生物反应器(IBR)为集生化、沉淀、污泥回流于一体的生化反应器，通过反应、沉淀与污泥回流实现与MBR相类似的高污泥浓度(或高生物量)生化反应器，以达到较高的处理效率，实现污染物的高效去除，减小占地面积。该类生化反应器沉淀系统一般采用斜板(或斜管)沉淀，但当斜板(或斜管)沉淀作为二次沉淀池时，其固体负荷不能过大(一般为192kg/m².d)，否则处理效果不稳定，易造成污泥上浮。根据固体负荷计算公式G＝QX/A(式中G表示固体负荷，Q表示处理量，X表示污泥浓度，A表示二沉池面积)，当固体通量G和处理量Q相同时，污泥浓度X越高，二沉池面积A越大。由此可知，IBR反应器，为满足斜板(或斜管)沉淀池固体负荷限制要求，当污泥浓度较高时，其二沉池面积往往较大，存在整体占地面积仍较大的问题。

实用新型内容

基于此，提供一种可与IFAS工艺相结合，处理效率高，二沉池面积小(表面水力负荷高)，易于维护的垂直组合式HEBR生物反应器。

一种HEBR生物反应器，包括壳体，所述壳体能够承装污水和活性污泥，所述壳体内设有生化反应区和分离区；

所述生化反应区内设置有生物填料，所述生化反应区还设置有曝气系统，以使所述生物填料流化且使所述污水和所述活性污泥混合均匀；

所述分离区设有导流板、导气板及污泥回流板，所述导流板的一端与所述导气板连接，且所述导流板远离所述导气板的一端与所述壳体的顶壁之间形成进液口，所述导气板远离所述导流板的一端与所述污泥回流板间隔并形成污泥回流缝，所述污泥回流板远离所述导气板的一端与所述壳体的侧壁抵接，所述导流板、所述导气板及所述污泥回流板将所述分离区与所述生化反应区分隔，所述分离区内设有挡流板，所述挡流板与所述导流板相对间隔设置，且所述挡流板的一端高于所述壳体内的液位，所述挡流板的另一端与所述导气板间隔设置，所述壳体的侧壁与所述挡流板之间还设置有垂直组合的集水槽和滤料填料，所述集水槽与所述壳体的侧壁、所述挡流板均接触，所述滤料填料与所述壳体的侧壁、所述挡流板均接触。

上述HEBR生物反应器内部设置生化反应区和分离区，生化反应区内填充有生物填料，并利用曝气系统使生物填料流化，流化后的生物填料可作为微生物生长的载体，实现微生物的固定生长。在保证HEBR生物反应器内高生物量的同时，可减少活性污泥的浓度，可有效解决滤料填料的固体负荷限制，有效减小分离区占地面积。另外，通过对分离区结构的调整，使得生化反应区处理后的污水和污泥从进液口经导流板和挡流板之间的通道进入分离区，并在挡流板的作用下向上流动进入滤料填料，上升过程中污泥被滤料填料拦截并沉淀，沉淀污泥经污泥回流缝并沿着污泥回流板重力自回流入生化反应区内，经滤料填料分离后的清水则经集水槽收集。另外，导气板的设置使生化反应区内气体与污水分离，使气体沿着导气板向上运行，最终返回生化反应区，确保气体不会串入分离区，影响固液分离效果，保证出水水质。因此，上述HEBR生物反应器在一个壳体内同时设置生化反应区和分离区，且生化反应区内的生物填料能够固定生长微生物，从而降低进入分离区的污泥浓度，减少分离区的占地面积。且通过分离区特定结构的设置，提高了污水固液分离效果。

在其中一个实施例中，所述生物填料为悬浮填料或固定填料，所述生物填料为悬浮填料时，所述生化反应区内还设置有上填料拦截网和下填料拦截网，所述上填料拦截网能够遮蔽所述进液口，所述下填料拦截网能够遮蔽所述污泥回流缝，以使所述生物填料拦截在所述生化反应区内。

在其中一个实施例中，所述生物填料为悬浮填料时，所述生物填料的填充比为5％～60％；所述生物填料为固定填料时，所述生物填料的填充比为40％～60％。

在其中一个实施例中，所述导流板与所述导气板之间的夹角为130°～160°。

在其中一个实施例中，所述导气板与所述污泥回流板之间的夹角为30°～90°。

在其中一个实施例中，所述曝气系统采用微孔曝气盘、管式曝气器或穿孔曝气管曝气。

在其中一个实施例中，所述集水槽与所述壳体抵接的一侧开设有出水口，以使所述HEBR生物反应器处理后得到的上清液排出。

在其中一个实施例中，所述滤料填料包括纤维球软性滤料、活性炭改性海绵滤料及斜管滤料中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述HEBR生物反应器靠近底部的位置还设置有进液口，以使所述污水流入所述生化反应区。

在其中一个实施例中，所述HEBR生物反应器的形状为圆形或方形。

附图说明

图1为一实施方式的HEBR生物反应器的结构示意图；

图2为一实施方式的污水处理系统的示意图；

图3为图2所示的污水处理系统的示意图中的垂直式缺-厌氧池与HEBR生物反应器的一种结构示意图；

图4为图2所示的污水处理系统的示意图中的垂直式缺-厌氧池与HEBR生物反应器的另一种结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，一实施方式的HEBR生物反应器100为高效三相HEBR生物反应器(HighEfficiency three-phase composite Bioreactor，简称HEBR生物反应器)，包括壳体101，壳体101能够承装污水和活性污泥，壳体101内设有生化反应区110和分离区120。生化反应区110和分离区120采用垂直组合式合建。具体地，在图示中，分离区120位于生化反应区110的上方。

其中，生化反应区110内设置有生物填料112。具体地，生物填料112为悬浮填料或固定填料。具体地，悬浮填料为采用改性聚氨酯材质或生物改性的HDPE高分子材质的填料。固定填料为组合填料或弹性填料。

生化反应区110中填充悬浮填料或固定填料，可作为微生物生长的载体，实现微生物的固定生长。在保证HEBR生物反应器100内高生物量的同时，可有效解决斜板(或斜管)沉淀池固体负荷限制，有效减小二沉池占地面积。

在其中一个实施例中，生化反应区110中填充有悬浮填料。悬浮填料的填充比为5％～60％。需要说明的是，在本文中，填充比指生物填料112容积与生化反应区110容积的比例。当生化反应区110中填充有悬浮填料时，生化反应区110内还需要设置填料拦截网，以防止悬浮填料进入分离区120。具体地，在图示中，填料拦截网包括填料上拦截网116和填料下拦截网118。

在生化反应区110中填充悬浮填料，利用填料在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧的利用率。另外，每个载体内外均具有不同的生物种类，内部生长厌氧菌或兼氧菌，外部为好养菌，使得每个载体都成为一个微型反应器，大大提高了其对污染物的去除效果。

在另一个实施例中，生化反应区110中填充有固定填料。固定填料的填充比为40％～60％。

进一步地，生化反应区110还设有曝气系统114，以使生物填料112流化且使污水和活性污泥呈完全混合状态。在其中一个实施例中，曝气系统114采用微孔曝气盘、管式曝气器或穿孔曝气管曝气。进一步地，曝气系统114采用微孔曝气盘曝气。

具体地，分离区120设有导流板121、与导流板121的一端连接的导气板122及污泥回流板123，导流板121远离导气板122的一端与壳体101的顶壁之间形成进液口124，导气板122远离导流板121的一端与污泥回流板123间隔并形成污泥回流缝125，污泥回流板远离导气板122的一端与壳体101的侧壁抵接，导流板121、导气板122及污泥回流板123将分离区120与生化反应区110分隔，分离区120内设有挡流板126，挡流板126与导流板121相对间隔设置，且挡流板126的一端高于壳体101内的液位，挡流板126的另一端与导气板122间隔设置，壳体101的侧壁与挡流板126之间还设置有垂直组合的集水槽127和滤料填料128，集水槽127与壳体101的侧壁、挡流板126均接触，滤料填料128与壳体101的侧壁、挡流板126均接触。

其中，导流板121能够使生化反应区110处理后的泥水混合物经进液口124进入导流板121和挡流板126构成的通道，而挡流板126的存在又能使泥水混合物导流进入滤料填料128处理，防止出现短流而导致固液分离不彻底。具体地，在图示中，导流板121和挡流板126相对间隔且平行设置。挡流板126的远离导气板122的一端与壳体101的顶壁抵接。生化反应区110处理后的泥水混合物在进入分离区120后，一方面泥水混合物自沉淀而发生固液分离，另一方面，泥水混合物经滤料填料128的拦截而使污泥沉淀。

具体地，在图示中，集水槽127位于滤料填料128的上方，保证均匀出水。在本实施方式中，滤料填料128和集水槽127构成固液分离单元，污泥经滤料填料128拦截后由污泥回流板123经污泥回流缝125返回生化反应区110，污水中的液体经滤料填料128处理后进入集水槽127，最后经集水槽127流出HEBR生物反应器100。

具体地，滤料填料128包括纤维球软性滤料、活性炭改性海绵滤料及斜管滤料中的至少一种。斜管滤料的材质可以为不锈钢材质、PP(聚丙烯)材质、PVC(聚氯乙烯)材质、PP+PE(乙丙共聚)材质或FRP(玻璃钢)材质等。

污泥回流板123和导气板122构成气液分离单元。且污泥回流板123和导气板122均位于滤料填料128的下方。污泥回流板123的一端与HEBR生物反应器100的侧壁连接。导气板122的一端与导流板121连接。具体地，导气板122与导流板121之间呈130°～160°，以保证泥水分离效果。污泥回流板123和导气板122之间不接触，构成污泥回流缝125。具体地，污泥回流板123和导气板122之呈30°～90°。导气板122用于阻挡生化反应区110内气体进入固液分离单元，保证泥水分离效果。

具体地，当生化反应区110中填充有悬浮填料时，生化反应区110还包括填料拦截网，以阻止悬浮填料经导流槽进入分离区120。具体地，填料拦截网包括填料上拦截网116和填料下拦截网118。填料上拦截网116遮挡进液口124，用于拦截悬浮填料，防止填料经导流槽进入固液分离单元。填料下拦截网118能够遮挡污泥回流缝125，以阻止生化反应区110的生物填料112经污泥回流缝125进入分离区120。

上述分离区120的工作原理如下：经生化反应区110反应后的生物填料112及泥水混合物经填料上拦截网116拦截后，生物填料112截留于生化反应区110内，而泥水混合物经进液口124和导流板121导流进入分离区120，泥水混合物经挡流板126导流并向上流动，上升过程中污泥被滤料填料128拦截并沉淀，沉淀污泥经污泥回流缝125并沿着污泥回流板121重力自回流入生化反应区110内，经滤料填料128分离后的清水则经集水槽127收集后由排水口排出。固液分离单元下部设置的气液分离单元，由于此区域仅有一个污泥回流缝125能回流污泥，所以在导气板122的下方会形成一个循环，主要使生化反应区110内气体与泥水混合物分离，使气体沿着导气板122向上运行，最终返回生化反应区110，确保气体不会串入固液分离单元，影响固液分离效果，保证出水水质。

在本实施方式中，HEBR生物反应器100可以根据需要设计为圆形或方形结构。

传统技术中，为解决二沉池占地面积较大的问题，通常采用二沉池与生化反应池垂直式合建的方式，即生化反应池顶部为二沉池，但该种解决方案只是将二沉池与生化反应池进行了垂直组合，二沉池面积仍较大，二沉池部分实际将占用较大的生化池容积，在相同反应停留时间和占地面积条件下，其反应器垂直高度较高，建造成本较大。同时，由于生化反应池顶部大部分面积(80％以上)为斜板(或斜管)沉淀池，生化反应池在斜板(或斜管)沉淀池下方，其运行维护较为不便。

传统的IFAS工艺(固定生物膜-活性污泥工艺，又称泥膜复合工艺)通过向生化反应池中投加一定数量的悬浮生物载体，构建活性污泥和固定生物膜复合处理系统，在原有活性污泥的基础上，进一步提高生化反应池中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率。IFAS工艺的核心在于悬浮生物载体的流化与拦截，在传统的技术中，为保证生物载体的完全流化和有效拦截，生化反应池和二沉池一般采用水平组合式合建，占地面积较大，而采用垂直组合式合建的反应器因二沉池位于生化反应池上部，其结构会对生物载体的流化状态产生一定影响，容易造成生物载体的堆积，影响处理效果。

而本实施方式的HEBR生物反应器100至少具有以下优点：

(1)上述HEBR生物反应器100中填充有悬浮填料或固定填料，可作为微生物生长的载体，实现微生物的固定生长，并利用曝气系统114使生物填料112有效流化。与传统通过高污泥浓度实现高生物量生物反应器相比，HEBR生物反应器100内存在固定生长微生物，在保证反应器内高生物量的同时，可减少反应器污泥浓度，可有效解决滤料填料128固体负荷限制，提高表面水力负荷，有效减小分离区120的占地面积。

(2)上述HEBR生物反应器100通过优化反应器结构，将生化反应区110和分离区120采用垂直组合式合建方式，解决传统合建式高生物量反应器二沉池占地面积大的问题，在本实施方式中，分离区120占生化反应区110的比例较小，更便于日常运行维护。

(3)上述HEBR生物反应器100的分离区120下部可设置曝气系统，通过优化气液分离单元结构，保证生化反应区内污水与污泥、填料充分接触的同时，固液分离单元不会出现串气问题，避免传统分离区下部无曝气出现污泥沉降堆积问题。

(4)上述HEBR生物反应器100可实现污泥重力自回流入生化反应区，无需动力，运行能大大耗低。

(5)上述HEBR生物反应器100脱氮除磷效果好、处理效率高、抗冲击负荷强、运行维护简单，通过系统化的集成设计，可实现方便运输和安装。

请参阅图2，一实施方式的污水处理系统10包括上述HEBR生物反应器100。上述污水处理系统10还包括格栅调节池200、垂直式缺-厌氧池300、二沉池400、紫外消毒系统500、污泥储池600和污泥脱水系统700。

其中，格栅调节池200中的格栅能够除去原水中的粗大杂质。格栅调节池200能够调整污水的水质和/或水量。格栅调节池200与垂直式缺-厌氧池300连通，以使格栅调节池200处理后的污水进入垂直式缺-厌氧池300。进一步地，格栅调节池200通过管道与垂直式缺-厌氧池300连通，并通过提升泵将格栅调节池200处理后的污水经管道输送至垂直式缺-厌氧池300中。

具体地，请一并参阅图3和图4，垂直式缺-厌氧池300内设置有搅拌系统310，以保证垂直式缺-厌氧池300的垂直方向上污水浓度均匀。在其中一个实施例中，搅拌系统310采用机械搅拌方式或气动搅拌方式。

其中，机械搅拌包括桨叶式搅拌、框式搅拌或潜水搅拌。具体地，采用桨叶式搅拌或框式搅拌方式时，可以根据有效水深和池容设置两层或三层桨叶或桨板。如图3所示，搅拌系统310采用机械搅拌方式。

如图4所示，搅拌系统310采用气动搅拌方式。气动搅拌需采用间歇曝气方式，以保证垂直式缺-厌氧池300内的溶解氧浓度。具体地，曝气间隔时间及曝气时长需现场调试确定。

优选地，垂直式缺-厌氧池300采用机械搅拌方式。为保证垂直式缺-厌氧池300垂直方向功能区分布，机械搅拌装置需配制变频器以调整转速。

在垂直式缺-厌氧池300内设置搅拌系统310，一方面能够使池内垂直方向上污水的浓度均匀，另一方面，使池内沿垂直方向由上至下呈现由缺氧区到厌氧区的过渡。池内垂直方向的上方，由于更靠近液面，与空气接触，搅拌过程容易富氧，适合缺氧细菌的生长，从而在缺氧区，污水中的有机物与HEBR生物反应器100内产生的回流硝化液进行反硝化反应，将回流硝化液中的硝态氮去除，既消除了硝态氮对后续厌氧区的不利影响，也达到了脱氮的作用。而池内垂直方向的下方，氧浓度更低，适合厌氧菌的生长，从而在厌氧区，污水厌氧放磷，合成PHB(聚β聚磷丁酸)，然后在HEBR生物反应器100的生化反应区(即好氧区)里，有机污染物被微生物分解为二氧化碳和水；PHB好氧分解，聚磷菌增殖吸磷，此阶段中的吸磷量远大于厌氧区中磷的释放量，吸收磷的污泥以剩余污泥的形式排放达到除磷的目的。同时，HEBR生物反应器100中的硝化菌通过硝化作用，将污水中的氨氮转化为硝态氮，并通过硝化液回流进入垂直式缺-厌氧池300的缺氧区中通过反硝化菌的反硝化作用转化为氮气去除，实现除去氨氮的目的。

具体地，垂直式缺-厌氧池300与HEBR生物反应器100的生化反应区连通，以使垂直式缺-厌氧池300处理后的泥水混合物流入HEBR生物反应器1 00。如图3和图4所示，垂直式缺-厌氧池300与HEBR生物反应器100之间设有连通管320。污水经垂直式缺-厌氧池300处理后经连通管320由垂直式缺-厌氧池300底部进入HEBR生物反应器100。

进一步地，垂直式缺-厌氧池300与HEBR生物反应器100之间设有硝化液回流装置350。硝化液回流装置350与垂直式缺-厌氧池300、HEBR生物反应器100的生化反应区110均连通，硝化液回流装置350能够使生化反应区110处理后的硝化液流入垂直式缺-厌氧池300。

在其中一个实施例中，如图3所示，硝化液回流装置350为气提回流装置。具体地，气提回流装置包括提升管354、进气管352和风机(图未示)。提升管354的一端能够伸入生化反应区110的填料上拦截网116的过水口处，提升管354的另一端能够伸入垂直式缺-厌氧池300的混合槽330内。进气管352的一端与提升管354连通，进气管352的另一端与风机连通，以通过风机将空气输送至进气管352内。采用气提回流装置通过风机将空气输送至进气管352内，使得与进气管352连通的提升管354将HEBR生物反应器100的生化反应区中的硝化液得输送至垂直式缺-厌氧池300的混合槽330内，由此构成硝化液回流系统。

当硝化液回流装置350为气提回流装置时，硝化液回流装置350所需的空气和HEBR生物反应器100的曝气系统所需的空气可由一台或多台风机提供。

在另一个实施例中，如图4所示，硝化液回流装置350包括污水泵356和回流管358。在图4中，污水泵356设置在HEBR生物反应器100的生化反应区110的填料上拦截网116过水口处，回流管358的一端与污水泵356连通，另一端能够插入垂直式缺-厌氧池300的混合槽330内，以使生化反应区110处理后的硝化液回流入混合槽330内与调节池处理后的污水混合。此时，硝化液回流装置350采取内部回流方式，污水泵356为潜污泵。可以理解，在其他实施例中，硝化液回流装置350还可以采取外部回流方式，此时污水泵356设置在HEBR生物反应器100外部，污水泵356为管道泵。利用污水泵356和回流管358，采用动力方式将硝化液回流至垂直式缺-厌氧池300的混合槽330内，由此构成硝化液回流系统。

在本实施方式中，垂直式缺-厌氧池300根据需要可设计为圆形或方形结构。

具体地，垂直式缺-厌氧池300内还设有混合槽330，混合槽330与硝化液回流装置350连通，且混合槽330与格栅调节池200连通，调节池200处理后的污水能够流入混合槽330，硝化液回流装置350能够使生化反应区处理后的硝化液回流入混合槽330，并与格栅调节池200处理后的污水混合。在实际过程中，混合槽330与格栅调节池200通过管道连通，格栅调节池200处理后的污水通过提升泵经管道输送至混合槽330内。在垂直式缺-厌氧池300设置有混合槽330，能够保证原水与HEBR生物反应器100中的回流硝化液充分混合后进入垂直式缺-厌氧池300。具体地，混合槽330的上端高于液位20cm～60cm，混合槽330的下端低于液位30cm～50cm。

在其中一个实施例中，格栅调节池200处理后的污水由提升泵提升至垂直式缺-厌氧池300上端进水管，经进水管进入混合槽330。

具体地，HEBR生物反应器100为上述实施方式的HEBR生物反应器100，在此不再赘述。

HEBR生物反应器100与二沉池400连通，且HEBR生物反应器100处理后的污水能够流入二沉池400。具体地，HEBR生物反应器100的集水槽127与二沉池400连通。在其中一个实施例中，集水槽127与二沉池400通过管道连通。在本实施方式中，二沉池400可以为絮凝沉淀池、滤布滤池、高密沉淀池、气浮池及砂滤池中的至少一种。例如，二沉池400为絮凝沉淀池，集水槽127的出水流入二沉池400，根据HEBR生物反应器100的集水槽127的出水水质可适当通过投加絮凝剂，以进一步去除污水中的总磷、悬浮物和不溶性COD等污染物，保证出水满足排放标准。具体地，絮凝剂选自三氯化铁、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺及聚合硫酸铁中的至少一种。可以理解，HEBR生物反应器100处理后的污水达标后，二沉池400也可以省略。

二沉池400与紫外消毒系统500连通，以使二沉池400处理后的污水流入紫外消毒系统500。经紫外消毒系统500处理后的污水可以达标排放。可以理解，二沉池400处理后的污水达标后，紫外消毒系统500也可以省略。

HEBR生物反应器100还与污泥储池600连通，以使HEBR生物反应器100的剩余污泥排放至污泥储池600。污泥储池600与污泥脱水系统700连通，以使污泥储池600内的污泥经污泥脱水系统700进行脱水。经污泥脱水系统700处理后的污泥外运处理。

进一步地，污泥储池600还与二沉池400连通，以使二沉池400沉淀的污泥输送至污泥储池600中。

实验证明，污水经该污水处理系统10处理后，出水可优于《城镇污泥处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。

上述污水处理系统10至少具有以下优点：

(1)上述污水处理系统10的HEBR生物反应器100中填充有悬浮填料或固定填料，可作为微生物生长的载体，实现微生物的固定生长。与传统通过高污泥浓度实现高生物量生物反应器相比，HEBR生物反应器100内存在固定生长微生物，在保证反应器内高生物量的同时，可减少反应器混合液悬浮固体浓度，可有效解决斜板(管)沉淀池固体负荷限制，提高表面水力负荷，有效减小二沉池占地面积。

(2)上述HEBR生物反应器100通过优化反应器结构，将生化反应区110和分离区120采用垂直组合式合建方式，解决传统合建式高生物量反应器二沉池占地面积大的问题，在本实施方式中，分离区120占生化反应区110的比例较小，更便于日常运行维护。

(3)上述污水处理系统10的垂直式缺-厌氧池300通过合理调整机械搅拌装置搅拌速率，保证垂直式缺-厌氧池300由上至下垂直方向呈现由缺氧区至厌氧区过渡，可使反硝化首先获得碳源，进一步强化系统的脱氮能力，另外，聚磷菌经厌氧释磷后直接进入好氧环境，强化在HEBR生物反应器100内的吸磷过程，可发挥其“群体效应”优势强化除磷效果。

(4)上述污水处理系统10的脱氮除磷效果好、处理效率高、抗冲击负荷强、运行维护简单，通过系统化的集成设计，可实现方便运输和安装。

一实施方式的污水处理方法，包括如下步骤：

提供上述实施方式的污水处理系统；

采用上述污水处理系统对污水进行处理。

具体地，采用该污水处理系统污水进行处理的步骤包括：

将污水依次流入格栅调节池、垂直式缺-厌氧池和HEBR生物反应器，得到HEBR生物反应器处理后的上清液和剩余污泥；

将上清液依次流入二沉池和紫外消毒系统后达标排放；

将剩余污泥排放至污泥储池，并由隔膜泵输送至污泥脱水系统进行脱水，得到处理污泥，滤液回流至格栅调节池。

上述污水处理方法利用上述污水处理系统能够使污水经处理后，得到可以排放的清水，污泥经干燥脱水后可以外运处理。

以下为具体实施例部分：

实施例1

本实施例的污水处理过程具体如下：

(1)将污水通入格栅调节池中进行处理，以除去大颗粒污染物。

(2)通过提升泵将调节池处理后的污水提升至垂直式缺-厌氧池中进行处理，在机械搅拌的作用下(转速为30r/min)，污水沿垂直方向上的浓度均匀，且垂直式缺-厌氧池从上至下过度为缺氧区和厌氧区，使得污水先进行反硝化反应脱氮，然后进行厌氧放磷，合成PHB，垂直式缺-厌氧池处理后的污水由下方的管道流入HEBR生物反应器中。

(3)在生化反应区填充有悬浮填料，悬浮填料的填充比为50％。PHB好氧分解，聚磷菌增殖吸磷，通过排放剩余污泥达到除磷的目的。生化反应区处理后出水通过汽提作用，硝化液按一定比例(160％～200％)由硝化液回流装置的提升管回流至垂直式缺-厌氧池中进行反硝化反应；泥水混合物经进液口，在导流板作用下进入分离区，并由挡流板的作用向上流动进入斜板填料，污水中的污泥被斜板填料拦截，由污泥回流板经污泥回流缝返回至生化反应区，液体进入集水槽。

(4)通过集水槽的排水口将HEBR生物反应器处理后的处理液通入二沉池，向二沉池中加入絮凝剂聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，以减少总磷、悬浮物和不溶性COD等含量。二沉池处理后的处理液进行紫外消毒系统，得到可以达标排放的清水。

(5)生化反应区回收的固体泵入污泥储池，然后经污泥脱水系统进行干燥，得到干燥后的污泥，外运处置，脱水滤液回流至格栅调节池。

实施例2

本实施例的污水处理过程与实施例1的污水处理过程相似，区别在于：

步骤(2)中，垂直式缺-厌氧池中采用的是气动搅拌的方式，曝气间隔为15min间隔，曝气1min；

步骤(3)中，生化反应区内填充有固定填料，填充比为50％；硝化液回流装置包括污水泵和回流管。

实施例1和实施例2的污水进水和出水的水质数据分别如下表1和表2所示。

表1实施例1的污水进水和出水的水质数据

表2实施例2的污水的进水和出水水质数据

从上表1和表2中可以看出，实施例1和实施例2的污水处理工艺处理后的清水均达到一级A标准，可以直接排放。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种HEBR生物反应器，其特征在于，包括壳体，所述壳体能够承装污水和活性污泥，所述壳体内设有生化反应区和分离区；

所述生化反应区内设置有生物填料，所述生化反应区还设置有曝气系统，以使所述生物填料流化且使所述污水和所述活性污泥混合均匀；

所述分离区设有导流板、导气板及污泥回流板，所述导流板的一端与所述导气板连接，且所述导流板远离所述导气板的一端与所述壳体的顶壁之间形成进液口，所述导气板远离所述导流板的一端与所述污泥回流板间隔并形成污泥回流缝，所述污泥回流板远离所述导气板的一端与所述壳体的侧壁抵接，所述导流板、所述导气板及所述污泥回流板将所述分离区与所述生化反应区分隔，所述分离区内设有挡流板，所述挡流板与所述导流板相对间隔设置，且所述挡流板的一端高于所述壳体内的液位，所述挡流板的另一端与所述导气板间隔设置，所述壳体的侧壁与所述挡流板之间还设置有垂直组合的集水槽和滤料填料，所述集水槽与所述壳体的侧壁、所述挡流板均接触，所述滤料填料与所述壳体的侧壁、所述挡流板均接触。

2.根据权利要求1所述的HEBR生物反应器，其特征在于，所述生物填料为悬浮填料或固定填料，所述生物填料为悬浮填料时，所述生化反应区内还设置有上填料拦截网和下填料拦截网，所述上填料拦截网能够遮蔽所述进液口，所述下填料拦截网能够遮蔽所述污泥回流缝，以使所述生物填料拦截在所述生化反应区内。

3.根据权利要求2所述的HEBR生物反应器，其特征在于，所述生物填料为悬浮填料时，所述生物填料的填充比为5％～60％；所述生物填料为固定填料时，所述生物填料的填充比为40％～60％。

4.根据权利要求1所述的HEBR生物反应器，其特征在于，所述导流板与所述导气板之间的夹角为130°～160°。

5.根据权利要求1所述的HEBR生物反应器，其特征在于，所述导气板与所述污泥回流板之间的夹角为30°～90°。

6.根据权利要求1所述的HEBR生物反应器，其特征在于，所述曝气系统采用微孔曝气盘、管式曝气器或穿孔曝气管曝气。

7.根据权利要求1所述的HEBR生物反应器，其特征在于，所述集水槽与所述壳体的侧壁抵接的一侧开设有出水口，以使所述HEBR生物反应器处理后得到的上清液排出。

8.根据权利要求1所述的HEBR生物反应器，其特征在于，所述滤料填料包括纤维球软性滤料、活性炭改性海绵滤料及斜管滤料中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的HEBR生物反应器，其特征在于，所述HEBR生物反应器靠近底部的位置还设置有进液口，以使所述污水流入所述生化反应区。

10.根据权利要求1～9任一项所述的HEBR生物反应器，其特征在于，所述HEBR生物反应器的形状为圆形或方形。

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