CN213803102U - 浸没式hebr生物反应器及污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种浸没式HEBR生物反应器及污水处理系统。浸没式HEBR生物反应器包括好氧池、曝气机构以及三相分离反应机构，曝气机构设置于好氧池的底部，好氧池的底部具有进液口，三相分离反应机构包括分区支撑件、阻隔板、导流板以及挡流板，分区支撑件设置在好氧池的内部，阻隔板位于分区支撑件的上方且其轴向上的两端连接于好氧池相对的第一内壁和第二内壁，阻隔板的两侧朝向分区支撑件方向弯曲，分区支撑件轴向的两侧分别连接有导流板，阻隔板的两侧分别连接有挡流板，挡流板朝向底部生化区方向延伸至突出于分区支撑件，挡流板与阻隔板之间形成连通底部生化区与过渡生化区的导流通道。该生物反应器处理效率高。

Description

浸没式HEBR生物反应器及污水处理系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种浸没式HEBR生物反应器及污水处理系统。

背景技术

目前国内外有多种结构的三相分离装置，大多按固液和气液两相分离的方法进行设计，在冲击负荷较高时会出现污泥流失问题，因此能大规模生产应用的三相分离装置并不多。

经工程实践研究发现现有三相分离装置主要存在以下原因：(1)分离单元结构简单，设计原因导致不能完全实现汽水分离，上升气泡进入固液分离区影响污泥沉淀回流效果；(2)固液分离区进水缝与污泥回流缝重合，对污泥回流到生化区造成干扰。(3)污泥在固液分离区中的停留时间较长，导致沉淀物厌氧产期，影响泥水分离效果。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种处理效率高、耐冲击负荷、结构简单、安装维护方便且节约投入成本和运行成本的浸没式HEBR生物反应器，并提供一种工艺流程简单、处理效率高、占地面积小的污水处理系统，污水经该污水处理系统及对应方法处理后，出水可优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (GB18918-2002)一级A标准。

一种浸没式HEBR生物反应器，其特征在于，包括好氧池、曝气机构以及三相分离反应机构，所述曝气机构设置于所述好氧池的底部，所述好氧池的底部具有进液口，所述三相分离反应机构包括分区支撑件、阻隔板、导流板以及挡流板，所述分区支撑件设置在所述好氧池的内部且其轴向上的两端分别连接于所述好氧池相对的第一内壁和第二内壁，所述分区支撑件的下方区域形成底部生化区，所述阻隔板位于所述分区支撑件的上方且其轴向上的两端分别连接于所述第一内壁和所述第二内壁，所述阻隔板的两侧分别朝下弯曲，所述分区支撑件轴向的两侧分别连接有所述导流板，所述导流板上下两侧分别突出于所述分区支撑件，所述阻隔板与所述分区支撑件之间且靠近于所述阻隔板的区域形成集气区，所述分区支撑件两侧连接的所述导流板之间的区域形成过渡生化区，所述阻隔板的两侧分别连接有所述挡流板，所述挡流板朝向所述底部生化区方向延伸至突出于所述分区支撑件，所述挡流板与所述阻隔板之间形成用于连通所述底部生化区与所述过渡生化区的导流通道，所述挡流板与所述好氧池的内壁之间、相邻的所述挡流板之间的区域形成固液分离区。

在其中一个实施例中，所述三相分离反应机构还包括长边导气板以及短边导气板，所述分区支撑件两侧的所述导流板的底部分别连接有所述长边导气板或所述短边导气板，所述长边导气板和所述短边导气板均朝向所述底部生化区延伸，所述分区支撑件两侧的所述导流板上的所述长边导气板或所述短边导气板相互远离，所述好氧池的内壁上连接有与所述长边导气板配合的所述短边导气板，或与所述短边导气板配合的所述长边导气板，所述短边导气板的末端指向对应的所述长边导气板并与所述长边导气板之间形成污泥回流缝。

在其中一个实施例中，所述长边导气板或所述短边导气板与所述导流板的连接角度呈40°-100°。

在其中一个实施例中，所述三相分离反应机构还包括硝化液收集管，所述硝化液收集管的一端延伸至所述过渡生化区内且另一端延伸至缺氧池内，所述硝化液收集管用于收集所述过渡生化区内的硝化液并按预定比例定量回流至缺氧池内。

在其中一个实施例中，所述阻隔板与所述挡流板连接角度呈130°-160°；

和/或，所述挡流板与所述导流板在竖直方向上平行设置。

在其中一个实施例中，所述三相分离反应机构还包括导气管，所述导气管的一端延伸至所述集气区内，所述导气管的另一端延伸至所述好氧池外部。

在其中一个实施例中，所述三相分离反应机构还包括集水管，所述集水管的一端延伸至好氧池顶部的集水槽内，所述集水管的另一端延伸至高效絮凝沉淀池内。

在其中一个实施例中，所述三相分离反应机构的数量为多个，所述三相分离反应机构在所述好氧池内呈一排状顺序分布，相邻的所述三相分离反应机构上的分别设置有相互配合的所述长边导气板和所述短边导气板，该长边导气板与该长边导气板之间形成污泥回流缝。

在其中一个实施例中，所述好氧池内还设置有至少两个人孔隔板，所述人孔隔板的一侧边相互连接，所述人孔隔板的两侧边分别与所述好氧池的相邻的两个内壁连接形成人孔检修通道，所述人孔隔板的顶部高于所述好氧池的顶部，所述人孔隔板的底部延伸至所述底部生化区。

在其中一个实施例中，所述浸没式HEBR生物反应器还包括缺氧池、连通管以及搅拌部件，所述缺氧池通过所述连通管与所述好氧池连通，所述连通管位于所述缺氧池与所述好氧池的底部，所述搅拌部件设置在所述缺氧池内。

在其中一个实施例中，所述浸没式HEBR生物反应器还包括排气回流管，所述排气回流管的一端延伸至所述缺氧池内，另一端延伸至所述集气区内并与导气管连通。

在其中一个实施例中，所述缺氧池内设置有混合槽，所述硝化液收集管延伸至所述混合槽内，所述混合槽用于混合所述硝化液以及污水的混合，所述混合槽的顶部高于所述缺氧池的顶部。

一种污水处理系统，包括格栅调节池、高效絮凝沉淀池、污泥储池、污泥脱水装置、紫外消毒装置以及所述的浸没式HEBR生物反应器，所述格栅调节池、所述浸没式HEBR生物反应器、所述高效絮凝沉淀池依次顺序连通；所述浸没式 HEBR生物反应器还与所述紫外消毒装置以及所述污泥脱水装置连通；所述高效絮凝沉淀池的沉淀出水经所述紫外消毒装置处理后达标排放，好氧池内剩余污泥排放至所述污泥脱水装置进行脱水处理。

本实用新型针对现有技术中的问题，以活性污泥法工艺为基础，创新出一种浸没式HEBR生物反应器、污水处理系统及其污水处理方法。该生物反应器将生化反应、沉淀、污泥回流、混合液回流设计于一体，是一种结构紧凑、结构简单、安装维护方便的污水处理技术。本实用新型的浸没式HEBR生物反应器将三相分离反应器合建于生化反应池内，并浸没于好氧池液面以下，通过在生化池内构建高浓度活性污泥提高好氧池生物量及生物种类，强化好氧池的生化处理效率。

本实用新型的浸没式HEBR生物反应器通过长边导气板以及短边导气板的特殊结构设计能有效拦截曝气机构产生的上升气泡，有效提升底部生化区的溶解氧有效利用率，实现生物污泥及硝化液的无动力回流，有效降低运行动力能耗。浸没式HEBR生物反应器的底部沉淀区有效面积大，耐冲击负荷高，泥水分离效果好，可有效减少后续常规混凝沉淀池的占地面积甚至根据出水要求无需设置二沉池，节省直接投资成本。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

(1)所述浸没式HEBR高效三相复合生物反应器的固液分离区、导流槽与污泥回流缝相互分开，过流方式不会对污泥回流到底部生化区造成干扰。

(2)利用短边导气板和长边导气板的部分重叠交错的特殊结构设计能有效拦截曝气机构产生的上升气泡进入固液分离区内，确保上升气泡不会串入固液分离区，不会影响固液分离效果。

(3)所述曝气机构产生的所有供气经重叠交错的短边导气板和长边导气板拦截后集中于集气区内，使得集气区内泥水混合液密度降低，好氧池内外的泥水混合液密度差形成的气提作用可将集气区内的泥水混合物经排气回流管提升至缺氧池混合槽内，排气的同时实现了对曝气机构供气的二次利用，降低运行能耗，节约运行成本。

(4)由于短边导气板和长边导气板的特殊结构设计实现了硝化液气提回流，气提回流至所述缺氧池的硝化液可实现所述缺氧池垂直方向上溶解氧浓度的变化，呈现缺氧池由缺氧功能区向厌氧功能区的过渡。在缺氧功能区利用污水中的有机物与好氧池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除磷的不利影响，也达到了脱氮的作用。

(5)运行方式灵活，可根据进水水质及总氮处理要求调整运行方式，硝化液气提回流满足脱氮要求的前提下可无需动力回流硝化液，降低运行能耗。

(6)浸没式HEBR高效三相复合生物反应器取消传统的三相分离装置的气体释放区，可有效增大固液分离区的有效面积，降低运行表面负荷，提高浸没式HEBR高效三相复合生物反应器冲击负荷。

(7)本实用新型的浸没式HEBR高效三相复合生物反应器可实现污泥在自重作用下自回流入底部生化区，无需动力，运行能大大耗低。

(8)本实用新型的浸没式HEBR高效三相复合生物反应器可与其他功能单元或设备灵活组合应用，脱氮除磷效果好、处理效率高、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。

附图说明

图1为本实用新型一实施例所述的浸没式HEBR高效三相复合生物反应器示意图；

图2为本实用新型一实施例所述的浸没式HEBR高效三相复合生物反应器侧面剖视示意图；

图3为图2所述的浸没式HEBR高效三相复合生物反应器俯视示意图；

图4为本实用新型另一实施例所述的浸没式HEBR高效三相复合生物反应器侧面剖视示意图；

图5为图4所述的浸没式HEBR高效三相复合生物反应器俯视示意图。

附图标记说明

10、浸没式HEBR高效三相复合生物反应器；100、好氧池；110、底部生化区；120、过渡生化区；130、固液分离区；140、气液导流区；150、集气区； 160、人孔检修通道；200、曝气机构；300、三相分离反应机构；310、分区支撑件；320、阻隔板；330、导流板；340、挡流板；350、长边导气板；360、短边导气板；370、硝化液收集管；380、导气管；390、导流通道；3100、污泥回流缝；3110、排气回流管；3120、集水管；400、缺氧池；410、混合槽；500、连通管；600、搅拌部件。

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。

在本实用新型的描述中，应当理解的是，本实用新型中采用术语在本实用新型的描述中，应当理解的是，本实用新型中采用术语“中心”、“上”、“下”、“底”、“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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。

应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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；可以是机械连接，也可以是电连接；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，也即，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。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实用新型中的具体含义。

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。本文中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的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/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。

本实用新型一实施例提供了一种浸没式HEBR(High Efficiency three-phasecomposite Bioreactor)生物反应器。

请参阅图1及图2所示，一种浸没式HEBR生物反应器，包括好氧池100、曝气机构200以及三相分离反应机构300。

曝气机构200设置于好氧池100的底部，好氧池100的底部具有活性污泥。好氧池100的底部具有进液口。

曝气机构200包括曝气管道及曝气器，曝气器可采用微孔曝气盘、管式微孔曝气器或穿孔曝气管曝气等方式，曝气机构200提供微生物所需溶解氧的同时，保证生化反应区内污水与活性污泥均匀混合接触。优选的，曝气机构200 采用微孔曝气盘曝气；曝气机构200所需空气可由一台或多台风机提供。

请参阅图2所示，三相分离反应机构300包括分区支撑件310、阻隔板320、导流板330以及挡流板340。在使用时，三相分离反应机构300浸没于好氧池 100的液面以下。分区支撑件310设置在好氧池100的内部且其轴向上的两端分别连接于好氧池100相对的第一内壁和第二内壁，分区支撑件310的下方区域形成底部生化区110。阻隔板320位于分区支撑件310的上方且其轴向上的两端连接于好氧池100相对的第一内壁和第二内壁，阻隔板320的两侧朝向分区支撑件310方向弯曲。

分区支撑件310轴向的两侧分别连接有导流板330。导流板330上下两侧分别突出于分区支撑件310。

阻隔板320与分区支撑件310之间靠近阻隔板320的区域形成集气区150，靠近分区支撑件310的区域形成过渡生化区120；本实用新型中，好氧池100内的生化反应区被分为底部生化区110和过渡生化区120。

请参阅图2所示，阻隔板320的两侧分别连接有挡流板340。导流板330上端不低于挡流板340上端且不与阻隔板320连接。阻隔板320的两侧朝向分区支撑件310方向弯曲的角度可以设置，以使得构成的集气区150可为梯形状、三角状或多边形状中的一种。

挡流板340朝向底部生化区110方向延伸至突出于分区支撑件310，挡流板 340与阻隔板320之间形成连通底部生化区110与过渡生化区120的导流通道 390，挡流板340与好氧池100的内壁之间形成固液分离区130。固液分离区130 可有多种不同实现形式，包括普通沉淀分离区，仅靠污泥自身重力回流实现固液分离；也可以在固液分离区130内设置滤料填料，强化泥水分离效果，滤料填料包括纤维球软性滤料、活性炭改性海绵滤料、斜板及斜管滤料中的至少一种。

在一具体示例中，三相分离反应机构300还包括长边导气板350以及短边导气板360。分区支撑件310两侧的导流板330的底部分别连接有长边导气板 350或短边导气板360。长边导气板350和短边导气板360均朝向底部生化区110 延伸，分区支撑件310两侧的导流板330上的长边导气板350或者短边导气板 360相互远离。好氧池100的内壁上连接有与长边导气板350配合的短边导气板 360，或与短边导气板360配合的长边导气板350，短边导气板360的末端指向对应的长边导气板350并与长边导气板350之间形成污泥回流缝3100，也即短边导气板360或长边导气板350一端与的导流板330连接，另一端斜向下延伸，相邻的短边导气板360和长边导气板350形成交错结构但不接触，短边导气板 360和长边导气板350之间的间隙构成了的污泥回流缝3100。长边导气板350 和短边导气板360构成气液导流区140。

优选地，阻隔板320的其中一侧和连接的挡流板340构成的结构与同一侧的导流板330及其连接的长边导气板350或短边导气板360组成的结构呈镜像对称。

经底部生化区110充分接触反应后的泥水混合液逐渐升流至气液导流区 140，利用短边导气板360和长边导气板350的交错的特殊结构设计能可有效拦截曝气机构200产生的上升气泡进入固液分离区130；且由于短边导气板360和长边导气板350具有相互重叠的部分，泥水混合液及拦截的上升气泡经导流板 330的导流作用进入过渡生化区120，如此能够保证上升气泡不会窜入固液分离区130影响泥水分离的效果。

本实用新型的浸没式HEBR生物反应器通过长边导气板350以及短边导气板 360的特殊结构设计能有效拦截曝气机构200产生的上升气泡，有效提升底部生化区110的溶解氧有效利用率，实现生物污泥及硝化液的无动力回流，有效降低运行动力能耗。浸没式HEBR生物反应器的固液分离区有效面积大，耐冲击负荷高，泥水分离效果好，可有效减少后续常规混凝沉淀池的占地面积甚至根据出水要求无需设置二沉池，节省直接投资成本。

在一具体示例中，长边导气板350或短边导气板360与导流板330的连接角度呈40°-100°。

在一具体示例中，三相分离反应机构300还包括硝化液收集管370。硝化液收集管370的一端延伸至过渡生化区120内且另一端延伸至缺氧池400内，硝化液收集管370用于收集过渡生化区120内的硝化液并按预定比例定量回流至缺氧池400内，以完成反硝化作用达到脱氮目的。

在一具体示例中，阻隔板320与挡流板340连接角度呈130°-160°；和/ 或，挡流板340与导流板330在竖直方向上平行设置。

在一具体示例中，三相分离反应机构300还包括导气管380。导气管380的一端延伸至集气区150内，导气管380的另一端延伸至好氧池100外部。

特别的，曝气机构200所有供气经所述交错的短边导气板360和长边导气板350拦截后集中于所述的集气区150内，导致集气区150内硝化液密度降低，内外混合液密度差形成的气提作用可将集气区150内的硝化液经所述的排气回流管3110延伸提升至所述的混合槽410内，与原水均匀混合后进入所述的缺氧池内，排气的同时实现了对硝化液的部分回流，对曝气机构200供气的二次利用同时，能够有效降低硝化液回流泵的流量比，降低运行能耗，节约运行成本。

特别的，本实用新型由于短边导气板360和长边导气板350的特殊结构设计实现了硝化液的气提回流，气提回流至所述缺氧池400的硝化液可实现所述缺氧池400垂直方向上溶解氧浓度的变化，呈现缺氧池400由缺氧功能区向厌氧功能区的过渡。在缺氧功能区利用污水中的有机物与好氧池100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除磷的不利影响，也达到了脱氮的作用。在厌氧功能区里，活性污泥厌氧放磷，合成PHB(聚β聚磷丁酸)。在所述的好氧区里，有机污染物被填料或污泥中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。

在一具体示例中，好氧池100顶部设置有集水槽。集水管3120的一端延伸至集水槽内，集水管3120的另一端延伸至高效絮凝沉淀池内。

在一具体示例中，请参阅图1及图2所示，三相分离反应机构300的数量为多个，各个三相分离反应机构300位于同一个高度上。三相分离反应机构300 在好氧池100内呈一排状顺序分布，相邻的三相分离反应机构300上的分别设置有相互配合的长边导气板350和短边导气板360，该长边导气板350与该长边导气板350之间形成污泥回流缝3100。

相邻的三相分离反应机构300上的挡流板340与阻隔板320构成固液分离区130，位于边缘位置的三相分离反应机构300上的挡流板340、阻隔板320与好氧池100的内壁之间也构成固液分离区130。

三相分离反应机构300(包括分区支撑件310、阻隔板320、导流板330、挡流板340、长边导气板350以及短边导气板360)材料可以是选自碳钢、不锈钢、PP(聚丙烯)等材质，特别的，根据污水腐蚀性不同，可以对碳钢材质做防腐处理，防腐方式包括面漆防腐、聚氨酯涂层防腐或聚脲涂层防腐等形式。

在一具体示例中，好氧池100内还设置有至少两个人孔隔板。优选地，两个人孔隔板的数量为两个，两个人孔隔板的一侧边相互连接，两个人孔隔板呈 90°垂直设置。人孔隔板的两侧边分别与好氧池100的相邻的两个内壁连接形成人孔检修通道，人孔隔板的顶部高于好氧池100的顶部，人孔隔板的底部延伸至底部生化区110。或者，人孔隔板上端高出好氧池100液面，并与好氧池 100顶端齐平，下端延伸并穿过长边导气板350，形成的人孔检修通道160。

在另一个具体示例中，请参阅图4及图5所示，浸没式HEBR生物反应器还包括缺氧池400、连通管500以及搅拌部件600。缺氧池400通过连通管500与好氧池100连通，连通管500位于缺氧池400与好氧池100的底部，搅拌部件 600设置在缺氧池400内。搅拌部件600保证缺氧池400垂直方向污泥浓度均匀，搅拌部件600可采用机械搅拌或气动搅拌方式；机械搅拌宜采用桨式搅拌、框式搅拌或潜水搅拌方式，桨叶式搅拌和框式搅拌根据有效水深和池容可设置两层或三层桨叶或桨板。为保证缺氧池溶解氧浓度，气动搅拌需采用间歇曝气方式，曝气间隔时间及曝气时长需现场调试确定。

优选的，缺氧池400宜采用机械搅拌方式，为保证缺氧池400垂直方向功能区分布，机械搅拌方式中的搅拌部件600需配制变频器以调整转速。

本实用新型由于短边导气板360和长边导气板350的特殊结构设计实现了硝化液的气提回流，回流至所述缺氧池400的硝化液可实现所述缺氧池400垂直方向上溶解氧浓度的变化，呈现缺氧池400由缺氧功能区向厌氧功能区的过渡。

在一具体示例中，请参阅图3所示，浸没式HEBR生物反应器还包括排气回流管3110。排气回流管3110的一端延伸至缺氧池400混合槽410内，缺少排气回流管的叙述，所述排气回流管回流至好氧池检修孔内。如果浸没式HEBR高效三相复合生物反应器10前面接有缺氧池400，则排气回流管3110直接回流至缺氧池400的混合槽410内，如果浸没式HEBR高效三相复合生物反应器10前面没有接缺氧池400，则排气回流管3110直接回流至好氧池的人孔检修通道内。

另一端延伸至集气区150内并与上述的导气管380连通。曝气机构200的供气经交错的短边导气板360和长边导气板350拦截后集中于所集气区150内，导致集气区150内硝化液密度降低，好氧池100内外密度差形成的气提作用可将集气区150内的硝化液经排气回流管3110延伸提升至缺氧池400的混合槽410 内，与污水均匀混合后进入缺氧池400内，排气的同时实现了对硝化液的回流，对曝气机构200供气的二次利用同时，能够有效降低硝化液回流泵的流量比，降低运行能耗，节约运行成本。

在一具体示例中，请参阅图3所示，缺氧池400内设置有混合槽410。硝化液收集管370延伸至混合槽410内，混合槽410用于混合硝化液以及污水的混合，混合槽410的顶部高于缺氧池400的顶部。实际使用过程中，混合槽410 上端高于液面20-60cm，混合槽410下端低于液面30-60cm。

本实用新型的好氧池100内的生化反应区里，污水中的有机污染物被污泥中的微生物分解为二氧化碳和水；PHB(聚β聚磷丁酸)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；生化反应区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缺氧池400的缺氧区中通过反硝化菌的反硝化作用转化为氮气去除。

本实用新型针对现有技术中的问题，以活性污泥法工艺为基础，创新出一种浸没式HEBR生物反应器、污水处理系统及其污水处理方法。该生物反应器将生化反应、沉淀、污泥回流、混合液回流设计于一体，是一种结构紧凑、结构简单、安装维护方便的污水处理技术。本实用新型的浸没式HEBR生物反应器将三相分离反应器合建于生化反应池内，并浸没于好氧池100液面以下，通过在生化池内构建高浓度活性污泥提高好氧池100生物量及生物种类，强化好氧池 100的生化处理效率。

本实用新型一实施例还提供了一种污水处理系统。

一种污水处理系统，包括格栅调节池、缺氧池、高效絮凝沉淀池、污泥储池、污泥脱水装置、紫外消毒装置以及浸没式HEBR生物反应器，格栅调节池、浸没式HEBR生物反应器、高效絮凝沉淀池依次顺序连通；浸没式HEBR生物反应器还与紫外消毒装置以及污泥脱水装置连通；高效絮凝沉淀池的沉淀出水经所述紫外消毒装置处理后达标排放，好氧池内剩余污泥排放至所述污泥脱水装置进行脱水处理。格栅调节池、高效絮凝沉淀池、污泥储池、污泥脱水装置、紫外消毒装置在附图中均未示出。

可选地，高效絮凝沉淀池可为斜管沉淀池、竖流沉淀池或其他类型沉淀池。

在一具体示例中，高效絮凝沉淀池内的絮凝剂选自三氯化铁、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺以及聚合硫酸铁中的一种或几种。

本实用新型一实施例还提供了一种污水处理方法。

一种使用上述的污水处理系统的污水处理方法，包括如下步骤：

污水进入格栅调节池，以去除污水中的粗大杂质，并调整水体的水质和/或水量实现均质。

均质后的污水进入至缺氧池400内进行缺氧处理，缺氧处理后的污水通过连通管500由好氧池100的底部进入好氧池100的底部生化区110内，曝气机构200曝气为底部生化区110内的微生物提供溶解氧以使得底部生化区110内的污水与活性污泥混合接触。

经底部生化区110反应后得到的泥水混合液逐渐升流至气液导流区140，利用短边导气板360和长边导气板350的交错结构有效拦截曝气机构200产生的上升气泡不会窜入固液分离区130影响固液分离的效果；泥水混合液及曝气机构200产生的上升气泡经导流板330的导流作用进入过渡生化区120。

进入过渡生化区120中的硝化液经导流槽的导流作用进入固液分离区130，上升气泡内的空气在集气区150内累积，集气区150内累积的空气经过导气管 380以及排气回流管3110排出。

曝气机构200的供气经交错设置的短边导气板360和长边导气板350拦截后集中于集气区150内，累积的空气使得集气区150内硝化液密度降低，好氧池100内外密度差形成的气提作用可将集气区150内的硝化液经的排气回流管 3110提升至的缺氧池400的混合槽410内。

过渡生化区120内的硝化液通过硝化液收集管370以及硝化液回流泵根据预设比例定量回流至缺氧池400内，完成反硝化作用达到脱氮目的。

挡流板340下端高于导流板330的下端构成泥水混合液出液口缓冲层，以避免对挡流板340下层的泥水混合液干扰而影响泥水分离效果。

泥水混合液经过导流槽进入固液分离区130，进入固液分离区130的泥水混合液中的污泥在重力作用下与被净化污水分离，污泥沿着短边导气板360或长边导气板350经污泥回流缝3100在自重作用下回流至底部生化区110内，固液分离区130可实现泥水分离和污泥自回流，以维持底部生化区110内的污泥浓度，节省污泥回流装置和运行能耗，经固液分离区130分离后的被净化污水经集水管3120收集后排出至高效絮凝沉淀池。

根据集水管3120的出水水质投加絮凝剂进行絮凝处理，去除被净化污水中的总磷、悬浮物和COD污染物，保证出水满足排放标准；的絮凝剂选自三氯化铁、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺以及聚合硫酸铁中的一种或几种。

高效絮凝沉淀池的出水经紫外消毒装置处理后达标排放。

好氧池100中剩余污泥与高效絮凝沉淀池污泥排放至污泥储池，污泥储池中的污泥通过污泥脱水装置脱水处理。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

(1)浸没式HEBR高效三相复合生物反应器10的固液分离区130、导流槽与污泥回流缝3100相互分开，过流方式不会对污泥回流到底部生化区110造成干扰。

(2)利用短边导气板360和长边导气板350的部分重叠交错的特殊结构设计能有效拦截曝气机构200产生的上升气泡进入固液分离区130内，确保上升气泡不会串入固液分离区130，不会影响固液分离效果。

(3)曝气机构200产生的所有供气经重叠交错的短边导气板360和长边导气板350拦截后集中于集气区150内，使得集气区150内泥水混合液密度降低，好氧池100内外的泥水混合液密度差形成的气提作用可将集气区150内的泥水混合物经排气回流管3110提升至缺氧池400混合槽410内，排气的同时实现了对曝气机构200供气的二次利用，降低运行能耗，节约运行成本。

(4)由于短边导气板和长边导气板的特殊结构设计实现了硝化液气提回流，气提回流至所述缺氧池的硝化液可实现所述缺氧池垂直方向上溶解氧浓度的变化，呈现缺氧池由缺氧功能区向厌氧功能区的过渡。在缺氧功能区利用污水中的有机物与好氧池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除磷的不利影响，也达到了脱氮的作用。

(5)运行方式灵活，可根据进水水质及总氮处理要求调整运行方式，硝化液气提回流满足脱氮要求的前提下可无需动力回流硝化液，降低运行能耗。

(6)浸没式HEBR高效三相复合生物反应器10取消传统的三相分离装置的气体释放区，可有效增大固液分离区130的有效面积，降低运行表面负荷，提高浸没式HEBR高效三相复合生物反应器10冲击负荷。

(7)本实用新型的浸没式HEBR高效三相复合生物反应器10可实现污泥在自重作用下自回流入底部生化区110，无需动力，运行能大大耗低。

(8)本实用新型的浸没式HEBR高效三相复合生物反应器10可与其他功能单元或设备灵活组合应用，脱氮除磷效果好、处理效率高、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。

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本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 (13)

1.一种浸没式HEBR生物反应器，其特征在于，包括好氧池、曝气机构以及三相分离反应机构，所述曝气机构设置于所述好氧池的底部，所述好氧池的底部具有进液口，所述三相分离反应机构包括分区支撑件、阻隔板、导流板以及挡流板，所述分区支撑件设置在所述好氧池的内部且其轴向上的两端分别连接于所述好氧池相对的第一内壁和第二内壁，所述分区支撑件的下方区域形成底部生化区，所述阻隔板位于所述分区支撑件的上方且其轴向上的两端分别连接于所述第一内壁和所述第二内壁，所述阻隔板的两侧分别朝下弯曲，所述分区支撑件轴向的两侧分别连接有所述导流板，所述导流板上下两侧分别突出于所述分区支撑件，所述阻隔板与所述分区支撑件之间且靠近于所述阻隔板的区域形成集气区，所述分区支撑件两侧连接的所述导流板之间的区域形成过渡生化区，所述阻隔板的两侧分别连接有所述挡流板，所述挡流板朝向所述底部生化区方向延伸至突出于所述分区支撑件，所述挡流板与所述阻隔板之间形成用于连通所述底部生化区与所述过渡生化区的导流通道，所述挡流板与所述好氧池的内壁之间、相邻的所述挡流板之间的区域形成固液分离区。

2.根据权利要求1所述的浸没式HEBR生物反应器，其特征在于，所述三相分离反应机构还包括长边导气板以及短边导气板，所述分区支撑件两侧的所述导流板的底部分别连接有所述长边导气板或所述短边导气板，所述长边导气板和所述短边导气板均朝向所述底部生化区延伸，所述分区支撑件两侧的所述导流板上的所述长边导气板或所述短边导气板相互远离，所述好氧池的内壁上连接有与所述长边导气板配合的所述短边导气板，或与所述短边导气板配合的所述长边导气板，所述短边导气板的末端指向对应的所述长边导气板并与所述长边导气板之间形成污泥回流缝。

3.根据权利要求2所述的浸没式HEBR生物反应器，其特征在于，所述长边导气板或所述短边导气板与所述导流板的连接角度呈40°-100°。

4.根据权利要求1所述的浸没式HEBR生物反应器，其特征在于，所述三相分离反应机构还包括硝化液收集管，所述硝化液收集管的一端延伸至所述过渡生化区内且另一端延伸至缺氧池内，所述硝化液收集管用于收集所述过渡生化区内的硝化液并按预定比例定量回流至缺氧池内。

5.根据权利要求1所述的浸没式HEBR生物反应器，其特征在于，所述阻隔板与所述挡流板连接角度呈130°-160°；

和/或，所述挡流板与所述导流板在竖直方向上平行设置。

6.根据权利要求1所述的浸没式HEBR生物反应器，其特征在于，所述三相分离反应机构还包括导气管，所述导气管的一端延伸至所述集气区内，所述导气管的另一端延伸至所述好氧池外部。

7.根据权利要求1所述的浸没式HEBR生物反应器，其特征在于，所述三相分离反应机构还包括集水管，所述集水管的一端延伸至好氧池顶部的集水槽内，所述集水管的另一端延伸至高效絮凝沉淀池内。

8.根据权利要求2-3任意一项所述的浸没式HEBR生物反应器，其特征在于，所述三相分离反应机构的数量为多个，所述三相分离反应机构在所述好氧池内呈一排状顺序分布，相邻的所述三相分离反应机构上的分别设置有相互配合的所述长边导气板和所述短边导气板，该长边导气板与该长边导气板之间形成污泥回流缝。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的浸没式HEBR生物反应器，其特征在于，所述好氧池内还设置有至少两个人孔隔板，所述人孔隔板的一侧边相互连接，所述人孔隔板的两侧边分别与所述好氧池的相邻的两个内壁连接形成人孔检修通道，所述人孔隔板的顶部高于所述好氧池的顶部，所述人孔隔板的底部延伸至所述底部生化区。

10.根据权利要求4所述的浸没式HEBR生物反应器，其特征在于，所述浸没式HEBR生物反应器还包括缺氧池、连通管以及搅拌部件，所述缺氧池通过所述连通管与所述好氧池连通，所述连通管位于所述缺氧池与所述好氧池的底部，所述搅拌部件设置在所述缺氧池内。

11.根据权利要求10所述的浸没式HEBR生物反应器，其特征在于，所述浸没式HEBR生物反应器还包括排气回流管，所述排气回流管的一端延伸至所述缺氧池内，另一端延伸至所述集气区内并与导气管连通。

12.根据权利要求10所述的浸没式HEBR生物反应器，其特征在于，所述缺氧池内设置有混合槽，所述硝化液收集管延伸至所述混合槽内，所述混合槽用于混合所述硝化液以及污水的混合，所述混合槽的顶部高于所述缺氧池的顶部。

13.一种污水处理系统，其特征在于，包括格栅调节池、高效絮凝沉淀池、污泥储池、污泥脱水装置、紫外消毒装置以及权利要求1-12任意一项所述的浸没式HEBR生物反应器，所述格栅调节池、所述浸没式HEBR生物反应器、所述高效絮凝沉淀池依次顺序连通；所述浸没式HEBR生物反应器还与所述紫外消毒装置以及所述污泥脱水装置连通；所述高效絮凝沉淀池的沉淀出水经所述紫外消毒装置处理后达标排放，好氧池内剩余污泥排放至所述污泥脱水装置进行脱水处理。

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