CN104724827A - 一体化污水脱氮除磷反应器及其工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种污水脱氮除磷反应器，公开了一种一体化污水脱氮除磷反应器及其工艺方法，包括依次排列的缺氧区、好氧区、沉淀区、混合区，还包括厌氧区，厌氧区设在缺氧区出口与混合区的交界处。本发明采用高度集成化设计的一体化污水脱氮除磷反应器，内部各功能区相连，使好氧-缺氧-厌氧过程在同一反应器内得以实现，达到在同一系统内同时实现硝化-反硝化及生物除磷的效能，通过气升式曝气对泥水混合液进行充氧，以中心岛形式呈现的二沉池来实现污泥的自回流，既避免了好氧曝气对沉淀池的扰动，又减小了曝气对流体流动的阻碍作用，该反应器结构紧凑，省去污泥回流泵，占地面积较小，大大降低成本，且工艺简化、脱氮除磷效能较高。
Description
技术领域
本发明涉及一种污水脱氮除磷反应器，尤其涉及一种一体化污水脱氮除磷反应器及其工艺方法。
背景技术
近年来，一体化污水处理工艺由于其占地面积小、能耗低、结构简单等特点得到迅速发展，它利用合理的空间安排，把曝气、沉淀等工艺合为一体，完成工艺的连续工作。
国内外正在研究和应用的现有一体化污水脱氮除磷装置及其工艺主要为：由缺氧、好氧和沉淀组成的A/O一体化工艺、具有除磷功能和沉淀功能的一体化氧化沟、将膜组件置于生物反应器内的一体化膜装置、通过调整时间顺序来完成整个污水处理过程的SBR工艺、以及由膜组件与SBR相结合的MSBR等。但上述现有一体化污水脱氮除磷装置及其工艺主要存在集成化设计较低、工艺方法较复杂、脱氮除磷效能较低、中间流程及附属设备较多、占地面积较大且运行、维护及基建费用较大使得成本较高的缺点。
发明内容
本发明针对现有技术中一体化污水脱氮除磷装置及其工艺主要存在集成化设计较低、工艺方法较复杂、脱氮除磷效能较低、中间流程及附属设备较多、占地面积较大且运行、维护及基建费用较大使得成本较高的缺点，提供一种高度集成化设计、工艺简化、脱氮除磷效能较高、中间流程及附属设备较少、占地面积较小且大大降低成本的一体化污水脱氮除磷反应器及其工艺方法。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一体化污水脱氮除磷反应器，包括依次排列的缺氧区、好氧区、沉淀区、混合区，还包括厌氧区，厌氧区设在缺氧区出口与混合区的交界处，厌氧区与混合区之间设置导流隔板。
为了达到除磷的目的，在缺氧区出口和混合区的交界处设置厌氧区。
该一体化污水脱氮除磷反应器采用高度集成化设计，内部各功能区相连，使好氧-缺氧-厌氧过程在同一反应器内得以实现，达到在同一反应器系统内同时实现硝化-反硝化及生物除磷的效能。
该一体化污水脱氮除磷反应器结构紧凑，构筑物和设备少，系统可实现污泥自动回流而无需另外构建二沉池，可以节省占地面积和减少基建费用，省去污泥回流泵，减少设备购置、运行和维护费，使工艺简化，大大降低了成本。
作为优选，厌氧区为厌氧生物选择区或厌氧生化反应区。依实际需要将厌氧区作为厌氧生物选择区或厌氧生化反应区。
作为优选，好氧区包括好氧曝气区、好氧过流区，缺氧区、好氧曝气区、好氧过流区、沉淀区、混合区、厌氧区由外到内依次排列。
作为优选，采用气升式曝气将好氧区划分为好氧曝气区和好氧过流区，既避免了好氧曝气对沉淀池的扰动，又减小了曝气对流体流动的阻力。
采用气升式曝气，不但能减少混合液在装置内的流动阻力，而且可促进纵向上的湍流，使得混合液均匀混合。
作为优选，沉淀区为斗式沉淀池。
作为优选，混合区与好氧区之间设有活动导流墙，活动导流墙连接在好氧曝气区上，活动导流墙设有开口，开口位于缺氧区出口与混合区的交界区。
作为优选，缺氧区、好氧过流区、厌氧区均设有调速回流搅拌器。
作为优选，缺氧区设有导流板。导流板的设置有助于泥水混合液的环流循环。
一体化污水脱氮除磷工艺方法，步骤包括：
A、原水经蠕动泵进入厌氧区，通过调速回流搅拌器将回流污水与原水充分混合后形成泥水混合液，泥水混合液进入缺氧区，再从缺氧区环形回流至厌氧区，然后进入好氧过流区内形成环流循环；
B、好氧曝气区采用气升式曝气对泥水混合液进行充氧，促进泥水混合液纵向上的湍流，使泥水混合液均匀混合；充氧的泥水混合液从好氧过流区流至沉淀区的沉淀池，沉淀池内泥水分层进行泥、水分离，水从沉淀池上部的溢流堰排出，污泥自动回流至好氧过流区。
作为优选，原水进水流量为20L/h，水力停留时间为20h，污泥龄为15天，泥、水分离后从沉淀池上部的溢流堰排出水的质量浓度为5～15mg/L。COD去除率达95％，氨氮去除率达95％，总氮和总磷的平均去除率分别在80％和90％左右，处理效果稳定可靠，出水水质较好，完全符合国家污水综合排放标准(GB18918-2002)一级标准(B)规定。
反应器系统内生物相当丰富，其变化具有一定的规律性，适合微生物的生长，利于提高生活污水处理效能。
该新型一体化脱氮除磷工艺是在一体化OCO工艺的基础上改进更新的一种新型工艺，其既借鉴了氧化沟及OCO在反应器内自循环实现除磷脱氮的优点，同时通过以中心岛形式呈现的二沉池来实现污泥的自回流。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：采用高度集成化设计的一体化污水脱氮除磷反应器，内部各功能区相连，使好氧-缺氧-厌氧过程在同一反应器内得以实现，达到在同一系统内同时实现硝化-反硝化及生物除磷的效能，通过气升式曝气对泥水混合液进行充氧，以中心岛形式呈现的二沉池来实现污泥的自回流，既避免了好氧曝气对沉淀池的扰动，又减小了曝气对流体流动的阻碍作用，该反应器结构紧凑，省去污泥回流泵，占地面积较小，大大降低成本，且工艺简化、脱氮除磷效能较高。
附图说明
图1为本发明一体化污水脱氮除磷反应器实施例的结构示意图。
图2为图1的剖视图。
附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1—厌氧区、2—缺氧区、3—好氧曝气区、4—好氧过流区、5—混合区、6—沉淀区、7—活动导流墙、8—调速回流搅拌器、9—导流板、60—沉淀池。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一体化污水脱氮除磷反应器，如图1-2所示，包括依次排列的缺氧区2、好氧区、沉淀区6、混合区5，还包括厌氧区1，厌氧区1设在缺氧区2出口与混合区5的交界处，厌氧区1与混合区5之间设置导流隔板。导流隔板的上端朝向左上角为一弯折外凸的圆弧形板，导流隔板的下端为朝向右下角弯折的内凹圆弧形板，流体由上而下流入时，导流隔板的上端阻力小，能让更多的流体流入，流体流经导流隔板的下端时，由于出口大小变小，又能增加流体的流速。从而有效在反应器中形成环流循环；达到混合液从好氧区流至沉淀池进行泥、水分离，污泥自回流至好氧区。
为了达到除磷的目的，在缺氧区2出口和混合区5的交界处设置厌氧区1。该一体化污水脱氮除磷反应器采用高度集成化设计，内部各功能区相连，使好氧-缺氧-厌氧过程在同一反应器内得以实现，达到在同一反应器系统内同时实现硝化-反硝化及生物除磷的效能。
该一体化污水脱氮除磷反应器结构紧凑，构筑物和设备少，系统可实现污泥自动回流而无需另外构建二沉池，可以节省占地面积和减少基建费用，省去污泥回流泵，减少设备购置、运行和维护费，使工艺简化，大大降低了成本。
厌氧区1为厌氧生物选择区或厌氧生化反应区。依实际需要将厌氧区1作为厌氧生物选择区或厌氧生化反应区。
好氧区包括好氧曝气区3、好氧过流区4，缺氧区2、好氧曝气区3、好氧过流区4、沉淀区6、混合区5、厌氧区1依次排列。
采用气升式曝气将好氧区划分为好氧曝气区3和好氧过流区4。气升式曝气，不但能减少混合液在装置内的流动阻力，而且可促进纵向上的湍流，使得混合液均匀混合。沉淀区6为斗式沉淀池60。
混合区5与好氧区之间设有活动导流墙7，活动导流墙7连接在好氧曝气区3上，活动导流墙7设有开口，开口位于缺氧区2出口与混合区5的交界区。
缺氧区2、好氧过流区4、厌氧区1均设有调速回流搅拌器8。
缺氧区2设有导流板9。导流板9的设置有助于泥水混合液的环流循环。
一体化污水脱氮除磷工艺方法，步骤包括：
A、原水经蠕动泵进入厌氧区1，通过调速回流搅拌器8将回流污水与原水充分混合后形成泥水混合液，泥水混合液进入缺氧区2，再从缺氧区2环形回流至厌氧区1，然后进入好氧过流区4内形成环流循环；
B、好氧曝气区3采用气升式曝气对泥水混合液进行充氧，促进泥水混合液纵向上的湍流，使泥水混合液均匀混合；充氧的泥水混合液从好氧过流区4流至沉淀区6的沉淀池60，沉淀池60内泥水分层进行泥、水分离，水从沉淀池60上部的溢流堰排出，污泥自动回流至好氧过流区4。
上述步骤中，原水进水流量为20L/h，水力停留时间为20h，污泥龄为15天，泥、水分离后从沉淀池60上部的溢流堰排出水的质量浓度为5～15mg/L。COD去除率达95％，氨氮去除率达95％，总氮和总磷的平均去除率分别在80％和90％左右，处理效果稳定可靠，出水水质较好，完全符合国家污水综合排放标准GB18918-2002一级标准B规定。
反应器系统内生物相当丰富，其变化具有一定的规律性，适合微生物的生长，利于提高生活污水处理效能。
该新型一体化脱氮除磷工艺是在一体化OCO工艺的基础上改进更新的一种新型工艺，其既借鉴了氧化沟及OCO在反应器内自循环实现除磷脱氮的优点，同时通过以中心岛形式呈现的二沉池来实现污泥的自回流。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
Claims (10)
1.一体化污水脱氮除磷反应器，包括依次排列的缺氧区(2)、好氧区、沉淀区(6)、混合区(5)，其特征在于：还包括厌氧区(1)，厌氧区(1)设在缺氧区(2)出口与混合区(5)的交界处，厌氧区(1)与混合区(5)之间设置导流隔板。
2.根据权利要求1所述的一体化污水脱氮除磷反应器，其特征在于：厌氧区(1)为厌氧生物选择区或厌氧生化反应区。
3.根据权利要求1所述的一种一体化污水脱氮除磷反应器，其特征在于：好氧区包括好氧曝气区(3)、好氧过流区(4)，缺氧区(2)、好氧曝气区(3)、好氧过流区(4)、沉淀区(6)、混合区(5)、厌氧区(1)由外到内依次排列。
4.根据权利要求3所述的一种一体化污水脱氮除磷反应器，其特征在于：采用气升式曝气将好氧区划分为好氧曝气区(3)和好氧过流区(4)。
5.根据权利要求3所述的一体化污水脱氮除磷反应器，其特征在于：沉淀区(6)为斗式沉淀池(60)。
6.根据权利要求3所述的一体化污水脱氮除磷反应器，其特征在于：混合区(5)与好氧区之间设有活动导流墙(7)，活动导流墙(7)连接在好氧曝气区(3)上，活动导流墙(7)设有开口，开口位于缺氧区(2)出口与混合区(5)的交界区。
7.根据权利要求1所述的一体化污水脱氮除磷反应器，其特征在于：缺氧区(2)、好氧过流区(4)、厌氧区(1)均设有调速回流搅拌器(8)。
8.根据权利要求1所述的一体化污水脱氮除磷反应器，其特征在于：缺氧区(2)设有导流板(9)。
9.一体化污水脱氮除磷工艺方法，其特征在于：步骤包括：
A、原水经蠕动泵进入厌氧区(1)，通过调速回流搅拌器(8)将回流污水与原水充分混合后形成泥水混合液，泥水混合液进入缺氧区(2)，再从缺氧区(2)环形回流至厌氧区(1)，然后进入好氧过流区(4)内形成环流循环；
B、好氧曝气区(3)采用气升式曝气对泥水混合液进行充氧，促进泥水混合液纵向上的湍流，使泥水混合液均匀混合；充氧的泥水混合液从好氧过流区(4)流至沉淀区(6)的沉淀池(60)，沉淀池(60)内泥水分层进行泥、水分离，水从沉淀池(60)上部的溢流堰排出，污泥自动回流至好氧过流区(4)。
10.根据权利要求9所述的一体化污水脱氮除磷工艺方法，其特征在于：原水进水流量为20L/h，水力停留时间为20h，污泥龄为15天，泥、水分离后从沉淀池(60)上部的溢流堰排出水的质量浓度为5～15mg/L。
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