專利名稱：厭氧-好氧交替式顆粒污泥處理污水裝置及處理方法
技術領域：
本發(fā)明屬于污水處理領域，特別涉及一種厭氧-好氧交替式顆粒污泥處理污水裝置及處理方法。
背景技術：
隨著我國城市化進程的加快，中小城鎮(zhèn)的發(fā)展十分迅速。目前，中小城鎮(zhèn)的污水排放量約占全國污水排放總量的50%以上，但全國19200個建制鎮(zhèn)絕大多數(shù)都沒有污水處理設施。隨著未來50年小城鎮(zhèn)建設的快速發(fā)展，生活污水和工業(yè)廢水的排放量將會數(shù)倍、甚至十幾倍的增加，勢必加劇水環(huán)境的惡化。由于我國是發(fā)展中國家，財力有限，用于基礎設施上的資金在大城市和中小城鎮(zhèn)之間的分配嚴重不平衡，這決定了應用于中小城鎮(zhèn)的污水處理技術首先必須經濟、高效、節(jié)能和簡便易行。顆粒污泥技術是一種新型的污水處理技術，顆粒污泥是一種在污水處理中發(fā)現(xiàn)的微生物自凝現(xiàn)象形成的球型聚集體，常被看作一種特殊的生物膜。按照微生物生長需氧與否，可將其分為厭氧顆粒污泥和好氧顆粒污泥。厭氧顆粒污泥工藝已較為成熟，在全世界都有廣泛應用。但厭氧 微生物生長緩慢，污泥顆?；枰^長時間，處理低濃度廢水效果不佳。常用升流式厭氧污泥床，多用于高濃度負荷污廢水，且容積負荷較低。好氧顆粒污泥以其沉降速度快、微生物濃度高、能夠實現(xiàn)同時除磷脫氮等優(yōu)點，是應用于低濃度污廢水處理的最佳選擇。因此，開發(fā)一種厭氧-好氧交替式顆粒污泥處理污水裝置，是污水處理最高效、最經濟的選擇。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述的缺陷，提供一種厭氧-好氧交替式顆粒污泥處理污水裝置及處理方法，可快速生成顆粒污泥，去除污水中大部分有機污染物，提高其可生化性，產生沼氣可作為能源利用，抗沖擊負荷能力強，節(jié)省占地面積，提高處理效率、降低處理成本及費用。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:一種厭氧-好氧交替式顆粒污泥處理污水裝置，它包括反應罐體，其特征在于:反應罐體的底部設有進水管和進氣管，反應罐體內底部設有布水管，布水管與進水管連接，布水管的上方設有微孔曝氣器，微孔曝氣器與進氣管連接，反應罐體的上端外側設有出水堰，出水堰通過回流管與反應罐體進水管連接，出水堰通過出水管與出水池連接，反應罐體內頂部安裝三相分離裝置，三相分離裝置的頂部設有排氣口，反應罐體內三相分離裝置的下方安裝導流板，反應罐體上方設有集氣管，三相分離裝置的排氣口與集氣管連接。所說的反應罐體的高徑比為5:1。所說的布水管為環(huán)狀管網式布水管。所說的微孔曝氣器為盤狀微孔曝氣器。
所說的導流板為倒置圓錐臺筒狀導流板。所說的出水堰為環(huán)狀溢流堰板。一種采用厭氧-好氧交替式顆粒污泥處理污水裝置處理污水的方法，其特征在于:它包括如下步驟:(I)、經過一級處理后的污水進入調節(jié)池，經過水泵提升，流經進水管進入反應罐體，污水由布水管均勻分布到水體中，并形成一上升流速；(2)、開啟回流管，關閉進水管及出水管，使得反應罐體處于厭氧條件下，厭氧反應I小時，通過調節(jié)回流量控制攪拌強度，厭氧反應中產生沼氣，通過集氣管、三相分離器收集，由集氣管排出到沼氣收集裝置，反應罐體內的泥水混合物由三相分離器分離，污泥顆粒沿導流板流回反應罐體內；(3)、之后，開啟鼓風機，由進氣管將空氣送入微孔曝氣器，對污泥顆粒進行曝氣，進行2小時好氧反應，關閉鼓風機13 ；(4)、再次重復步驟(2)和(3)的厭氧反應I小時，鼓風曝氣好氧反應2小時；(5) 、靜置0.5小時，反應罐體內自上而下形成懸浮污泥區(qū)、顆粒污泥區(qū)，打開進水管及出水管，處理后的水經出水管流入出水池。所述的進水流速為10_20m/h。所述的曝氣量為0.3-0.4m3 h。所述的反應罐體的攪拌由出水回流及進水的上升水流完成，回流比為3-5。本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果是:1、采用間歇曝氣，厭氧-好氧交替，能快速培養(yǎng)出顆粒污泥，縮短反應時間，提高處理效率，對COD的去除、脫氮除磷、重金屬吸附、毒性物質的降解有更顯著的效果，去除率達85%以上。2、采取出水回流技術，反應器內的液體具有較高的上升流速，且出水回流可稀釋硫酸鹽及其它有毒有害物質的濃度，污水與微生物之間可充分接觸，能承受較大的有機負荷，有效避免反應器內死角和短流的產生。3、不需要攪拌裝置，用出水回流的上升水流，對水體起到充分攪拌作用。4、高水力負荷和獨特的布水管能最大程度確保布水均勻，回流系統(tǒng)能隨時調節(jié)pH值，控制PH值的穩(wěn)定，并能對污泥層起到攪拌作用，使顆粒污泥與污染物充分反應、吸附。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖。其中:1-反應罐體，2-布水管，3-微孔曝氣器，4-顆粒污泥區(qū)，5-懸浮污泥區(qū)，6-三相分離器，7-導流板，8-集氣管，9-環(huán)狀溢流堰板，10-排氣口，11-出水管，12-出水池，13-鼓風機，14-進氣管，15-進水管，16-回流管，17-水泵，18-調節(jié)池，19-污水，20-電磁閥，21-電磁閥，22-電磁閥。
具體實施例方式如圖1所示，一種厭氧-好氧交替式顆粒污泥處理污水裝置，它包括圓柱形反應罐體I,反應罐體I高徑比為5:1，占地面積小；反應罐體I的底部設有進水管15和進氣管14，進氣管14安裝電磁閥20，反應罐體I的上部設有集氣管8 ;反應罐體I內底部設有環(huán)狀管網式布水管2，布水管2與進水管15連接，使進水分布均勻；布水管2的上方設有盤狀微孔曝氣器3，微孔曝氣器3與進氣管14連接，進氣管14與鼓風機13連接，對污水進行曝氣；反應罐體I的上端外側設有環(huán)狀溢流堰板9，環(huán)狀溢流堰板9通過回流管16與反應罐體I進水管15連接，回流管16安裝電磁閥21，環(huán)狀溢流堰板9通過出水管11與出水池12連接，出水管11安裝電磁閥22 ;反應罐體I內頂部安裝三相分離裝置6，三相分離裝置6的頂部設有排氣口 10，排氣口 10與集氣管8連接，反應罐體I內三相分離裝置6的下方安裝倒置圓錐臺筒狀導流板7，三相分離裝置6將氣、固、液分離，氣體由集氣管8排出，污泥下沉，水經環(huán)狀溢流堰板9由出水管11排出。采用厭氧-好氧交替式顆粒污泥處理污水裝置處理污水的方法:經過粗格柵、細格柵、旋流沉砂池的預處理過后的污水19，去除了污水中的漂浮物及懸浮狀態(tài)的污染物，進入調節(jié)池18，經過水泵17提升，流經進水管15進入反應罐體1，污水由布水管2均勻分布到水體中，并形成10-20m/h的上升流速，開啟回流管16上的電磁閥21，關閉進水管15上的電磁閥20及出水管11上的電磁閥22，使得反應罐體I處于厭氧條件下，通過調節(jié)出水回流及進水的上升水流的回流比3-5，控制裝置的攪拌強度，厭氧反應中產生的沼氣通過集氣管8、三相分離器6收集，由集氣管8排出到沼氣收集裝置。泥水混合物由三相分離器6分離，污泥顆粒沿導流板7進入懸浮污泥區(qū)5。厭氧反應I小時后，開啟鼓風機13，由進氣管14將空氣送入微 孔曝氣器3，對顆粒污泥層4及懸浮污泥區(qū)5進行曝氣，曝氣量為0.3-0.4m3 h，曝氣進行2小時后，關閉鼓風機13，繼續(xù)二次厭氧反應I小時，鼓風曝氣好氧反應2小時，靜置0.5小時后，反應罐體內形成懸浮污泥區(qū)5、顆粒污泥區(qū)4，打開進水管15上的電磁閥20及出水管11上的電磁閥22，處理后的水經出水管11流入出水池12。
權利要求
1.一種厭氧-好氧交替式顆粒污泥處理污水裝置，它包括反應罐體，其特征在于:反應罐體的底部設有進水管和進氣管，反應罐體內底部設有布水管，布水管與進水管連接，布水管的上方設有微孔曝氣器，微孔曝氣器與進氣管連接，反應罐體的上端外側設有出水堰，出水堰通過回流管與反應罐體進水管連接，出水堰通過出水管與出水池連接，反應罐體內頂部安裝三相分離裝置，三相分離裝置的頂部設有排氣口，反應罐體內三相分離裝置的下方安裝導流板，反應罐體上方設有集氣管，三相分離裝置的排氣口與集氣管連接。
2.如權利要求1所述的一種厭氧-好氧交替式顆粒污泥處理污水裝置，其特征在于:所說的反應罐體的高徑比為5:1。
3.如權利要求1所述的一種厭氧-好氧交替式顆粒污泥處理污水裝置，其特征在于:所說的布水管為環(huán)狀管網式布水管。
4.如權利要求1所述的一種厭氧-好氧交替式顆粒污泥處理污水裝置，其特征在于:所說的微孔曝氣器為盤狀微孔曝氣器。
5.如權利要求1所述的一種厭氧-好氧交替式顆粒污泥處理污水裝置，其特征在于:所說的導流板為倒置圓錐臺筒狀導流板。
6.如權利要求1所述的一種厭氧-好氧交替式顆粒污泥處理污水裝置，其特征在于:所說的出水堰為環(huán)狀溢流堰板。
7.一種采用權利要求1所述的厭氧-好氧交替式顆粒污泥處理污水裝置處理污水的方法，其特征在于:它包括如下步驟: (1)、經過一級處理后的污水進入調節(jié)池，經過水泵提升，流經進水管進入反應罐體，污水由布水管均勻分布到水體中，并形成一上升流速； (2)、開啟回流管，關閉進 水管及出水管，使得反應罐體處于厭氧條件下，厭氧反應I小時，通過調節(jié)回流量控制攪拌強度，厭氧反應中產生沼氣，通過集氣管、三相分離器收集，由集氣管排出到沼氣收集裝置，反應罐體內的泥水混合物由三相分離器分離，污泥顆粒沿導流板流回反應罐體內； (3)、之后，開啟鼓風機，由進氣管將空氣送入微孔曝氣器，對污泥顆粒進行曝氣，進行2小時好氧反應，關閉鼓風機13 ； (4)、再次重復步驟(2)和(3)的厭氧反應I小時，鼓風曝氣好氧反應2小時； (5)、靜置0.5小時，反應罐體內自上而下形成懸浮污泥區(qū)、顆粒污泥區(qū)，打開進水管及出水管，處理后的水經出水管流入出水池。
8.如權利要求7所述的一種厭氧-好氧交替式顆粒污泥處理污水的方法，其特征在于:所述的進水流速為10-20m/h。
9.如權利要求7所述的一種厭氧-好氧交替式顆粒污泥處理污水的方法，其特征在于:所述的曝氣量為0.3-0.4m3 h。
10.如權利要求7所述的一種厭氧-好氧交替式顆粒污泥處理污水的方法，其特征在于:所述的反應罐體的攪拌由出水回流及進水的上升水流完成，回流比為3-5。
全文摘要
一種厭氧-好氧交替式顆粒污泥處理污水裝置及處理方法，屬污水處理技術，罐體底部設有進水管和進氣管，罐體內底部設有布水管與進水管連接，布水管上方設有微孔曝氣器與進氣管連接，罐體上端外側設有出水堰通過回流管與進水管連接，通過出水管與出水池連接，罐體內頂部安裝三相分離裝置，罐體內三相分離裝置下方安裝導流板，罐體上方設有集氣管，三相分離裝置的排氣口與集氣管連接。采用間歇曝氣，厭氧-好氧交替處理污水。本發(fā)明的優(yōu)點是快速生成顆粒污泥，去除污水中大部分有機污染物，提高其可生化性，產生沼氣作為能源利用，抗沖擊負荷能力強，節(jié)省占地面積，提高處理效率、降低處理成本及費用。
文檔編號C02F3/30GK103204587SQ20131013503
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月18日 優(yōu)先權日2013年4月18日
發(fā)明者杜金山, 趙輝, 朱玉 申請人:天津清華德人環(huán)境工程有限公司