多循環(huán)式復(fù)合型生物反應(yīng)器及其工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及多循環(huán)式復(fù)合型生物反應(yīng)器及其工藝，所述多循環(huán)式復(fù)合型生物反應(yīng)器包括厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、第一同步區(qū)、第二同步區(qū)、第一好氧區(qū)和第二好氧區(qū)。所述多循環(huán)式復(fù)合型生物反應(yīng)器的工藝采用多循環(huán)設(shè)計(jì)和復(fù)合型泥膜共生設(shè)計(jì)，包括缺氧/厭氧區(qū)循環(huán)、同步區(qū)內(nèi)循環(huán)、好氧區(qū)內(nèi)循環(huán)、缺氧區(qū)/好氧區(qū)混合液回流循環(huán)和污泥回流循環(huán)，有利于反硝化除磷菌的富集和同步硝化反硝化的實(shí)現(xiàn)，提高脫氮除磷效率，運(yùn)行能耗低，控制方式靈活。
【專利說明】多循環(huán)式復(fù)合型生物反應(yīng)器及其工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，涉及污水處理裝置，具體涉及多循環(huán)式復(fù)合型生物反應(yīng)器及其工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]以厭氧-缺氧-好氧工藝(A2O工藝)為代表的活性污泥工藝，由于構(gòu)造簡單、總水力停留時(shí)間短、控制復(fù)雜性小、不易產(chǎn)生污泥膨脹等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在我國現(xiàn)有的城市污水處理廠中。但A2O工藝存在基質(zhì)競爭、泥齡矛盾、總氮去除率難以提高等一些問題。同步硝化反硝化和反硝化除磷等技術(shù)可有效提高A2O工藝的處理效率。
[0003]傳統(tǒng)理論認(rèn)為氮的去除是通過硝化和反硝化這兩個(gè)相互獨(dú)立的過程實(shí)現(xiàn)的，由于對環(huán)境條件的要求不同，這兩個(gè)過程不能同時(shí)發(fā)生，而只能序列式進(jìn)行，即硝化反應(yīng)發(fā)生在好氧條件下，反硝化反應(yīng)則發(fā)生在嚴(yán)格的缺氧或兼氧(低氧)的條件下。但是近幾年的研究表明，硝化和反硝化可在同一反應(yīng)器中同時(shí)發(fā)生。許多實(shí)際運(yùn)行中的曝氣池中也常常發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過同化作用可以產(chǎn)生的總氮損失，這一現(xiàn)象被稱為同步硝化反硝化(SND)。同步硝化反硝化的優(yōu)越性在于:提高總氮的去除率，打破了傳統(tǒng)A2O反應(yīng)器總氮去除率只能通過增大內(nèi)回流比提高的限制；減小了回流污泥中的NOx _-N的濃度，緩解了脫氮除磷對基質(zhì)的競爭矛盾。
[0004]傳統(tǒng)理論認(rèn)為磷的 去除是通過聚磷菌(PAOs)厭氧釋磷和好氧吸磷這兩個(gè)過程實(shí)現(xiàn)的。但越來越多的研究表明，在厭氧/缺氧交替的運(yùn)行條件下，易富集一類兼有反硝化作用和除磷作用的兼性厭氧微生物一反硝化聚磷菌(DPB)，它們可以利用O2或者NO x --N作為電子受體。應(yīng)用反硝化除磷反應(yīng)器處理城市污水時(shí)，不僅可以節(jié)省30%的曝氣量和50%C0D的消耗量，而且還可減少約50%是剩余污泥產(chǎn)量，從而節(jié)省投資和運(yùn)行費(fèi)用。
[0005]因此，A2O工藝若能通過合理優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化和反硝化除磷，將大大提高處理效率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]解決的技術(shù)問題:為了解決A2O工藝運(yùn)行中存在的氮磷同步去除效果不佳、碳源不足以及能耗較高的問題，本發(fā)明提供了一種多循環(huán)式復(fù)合型生物反應(yīng)器。在除磷方面，通過構(gòu)建內(nèi)循環(huán)式缺氧-厭氧環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了反硝化聚磷菌的富集，通過反硝化除磷減少了系統(tǒng)對碳源的需求；在脫氮方面，通過設(shè)置同步區(qū)，維持低氧曝氣的條件，為硝化菌和反硝化菌的共生提供了有利的條件，實(shí)現(xiàn)了高效的同步硝化反硝化，節(jié)省了對碳源的需求，由此增強(qiáng)了氮磷同步去除的效果。
[0007]技術(shù)方案:本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來達(dá)到上述目的。
[0008]本發(fā)明提供了一種多循環(huán)式復(fù)合型生物反應(yīng)器，包括厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、第一同步區(qū)、第二同步區(qū)、第一好氧區(qū)和第二好氧區(qū)，其中
[0009]總進(jìn)水管上分布有一個(gè)或一個(gè)以上進(jìn)水口，每個(gè)進(jìn)水口均設(shè)置進(jìn)水流量調(diào)節(jié)閥，進(jìn)水流量調(diào)節(jié)閥與厭氧區(qū)相連通，來自二沉池的污泥回流管連接于厭氧區(qū)，厭氧區(qū)與缺氧區(qū)之間設(shè)置隔墻，隔墻的兩端均設(shè)置導(dǎo)流墻，隔墻遠(yuǎn)離導(dǎo)流墻，厭氧區(qū)和缺氧區(qū)內(nèi)分別設(shè)置潛水推流器；
[0010]缺氧區(qū)側(cè)壁設(shè)有出流廊道以與第一同步區(qū)相連通，第一同步區(qū)與第二同步區(qū)之間設(shè)置隔墻，隔墻的兩端均設(shè)置導(dǎo)流墻，隔墻遠(yuǎn)離導(dǎo)流墻，第一同步區(qū)和第二同步區(qū)內(nèi)分別設(shè)置潛水推流器，第一同步區(qū)和第二同步區(qū)的出水部位均設(shè)置有在線溶氧儀；
[0011]第二同步區(qū)側(cè)壁設(shè)有出流廊道以與第一好氧區(qū)相連通，第一好氧區(qū)與第二好氧區(qū)之間之間設(shè)置隔墻，隔墻的兩端均設(shè)置導(dǎo)流墻，隔墻遠(yuǎn)離導(dǎo)流墻，第一好氧區(qū)和第二好氧區(qū)內(nèi)分別設(shè)置潛水推流器，第一好氧區(qū)和第二好氧區(qū)的出水部位均設(shè)置在線溶氧儀；
[0012]厭氧區(qū)和缺氧區(qū)構(gòu)成的空間與第一好氧區(qū)和第二好氧區(qū)構(gòu)成的空間通過回流廊道連通，回流廊道內(nèi)設(shè)置潛水推流器；
[0013]第二好氧區(qū)出水部位設(shè)置有在線氨氮分析儀，內(nèi)部填充有填料，一端設(shè)有出水堰，出水管連接于第二好氧區(qū)。
[0014]所述的多循環(huán)式復(fù)合型生物反應(yīng)器，厭氧區(qū)與缺氧區(qū)、第一同步區(qū)與第二同步區(qū)、第一好氧區(qū)與第二好氧區(qū)之間為弧形連接，并且導(dǎo)流墻也為弧形。
[0015]所述的多循環(huán)式復(fù)合型生物反應(yīng)器，總進(jìn)水管上設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上進(jìn)水口，每個(gè)進(jìn)水口均設(shè)有進(jìn)水流量調(diào)節(jié)閥。
[0016]所述的多循環(huán)式復(fù)合型生物反應(yīng)器的工藝為: [0017]I)污水經(jīng)總進(jìn)水管由進(jìn)水流量調(diào)節(jié)閥控制，首先分配進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)；
[0018]2)污水進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，與從二沉池回流的污泥充分混合，進(jìn)行厭氧反應(yīng)，
[0019]3)混合液從厭氧區(qū)沿導(dǎo)流墻與厭氧區(qū)逆向地流入缺氧區(qū)，通過潛水推流器在厭氧區(qū)和缺氧區(qū)構(gòu)成的空間實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)，進(jìn)行缺氧反應(yīng)，
[0020]4)混合液從缺氧區(qū)經(jīng)出流廊道進(jìn)入第一同步區(qū)，從第一同步區(qū)沿導(dǎo)流墻逆向地流入第二同步區(qū)，通過潛水推流器在第一同步區(qū)和第二同步區(qū)構(gòu)成的空間實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)，第一同步區(qū)和第二同步區(qū)通過設(shè)定在出水部位的在線溶氧儀來調(diào)整各區(qū)曝氣管閥門開啟度，
[0021]5)混合液從第二同步區(qū)經(jīng)出流廊道進(jìn)入第一好氧區(qū)，出水部分經(jīng)回流廊道回流至缺氧區(qū)前端，部分沿導(dǎo)流墻逆向地流入第二好氧區(qū)，通過潛水推流器在第一好氧區(qū)和第二好氧區(qū)之間實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)，第二好氧區(qū)通過設(shè)定在出水部位的線氨氮分析儀調(diào)整好氧區(qū)溶解氧范圍，
[0022]6)混合液從第二好氧區(qū)經(jīng)出水堰流出由出水管至二沉池沉淀，經(jīng)沉淀后出水合格排放，
[0023]其中各區(qū)的循環(huán)倍比為:①缺氧/厭氧區(qū)循環(huán)200%~500%、②同步區(qū)內(nèi)循環(huán)100%~300%、③好氧區(qū)內(nèi)循環(huán)100%~300%、④好氧/缺氧區(qū)回流0%~200%、⑤污泥回流50% ~100%ο
[0024]所述多循環(huán)式復(fù)合型生物反應(yīng)器的運(yùn)行參數(shù)為:
[0025]污泥負(fù)荷:0.06 ~0.12kgB0D5/kgMLSS.d ；
[0026]容積負(fù)荷:0.15 ~0.60kgB0D5/m3.d ；
[0027]水力停留時(shí)間:15~18h ；
[0028]混合液懸浮物濃度:4000~7000mg/L ；[0029]污泥齡:15~20d ;
[0030]溶解氧濃度:0.3~2.0mg/Lo
[0031]有益效果:
[0032]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果包括:
[0033]I)多循環(huán)設(shè)計(jì):反應(yīng)器共有5個(gè)循環(huán)。分別為缺氧/厭氧區(qū)循環(huán)、同步區(qū)內(nèi)循環(huán)、好氧區(qū)內(nèi)循環(huán)、缺氧區(qū)/好氧區(qū)混合液回流循環(huán)和污泥回流循環(huán)。其中，①缺氧/厭氧區(qū)循環(huán):有利于反硝化除磷菌的富集，提高脫氮除磷效率同步區(qū)內(nèi)循環(huán):泥水混合均勻，實(shí)現(xiàn)低氧條件下同步硝化反硝化好氧區(qū)內(nèi)循環(huán):強(qiáng)化氨氮去除效果，好氧過量吸磷；④好氧/缺氧區(qū)回流:提供脫氮效率，二次利用碳源；⑤污泥回流:穩(wěn)定污泥濃度，提高脫氮除磷效率。
[0034]2)復(fù)合型泥膜共生設(shè)計(jì):第二好氧區(qū)增設(shè)了填料，不僅提高污泥濃度，強(qiáng)化處理效果，而且可減少污泥產(chǎn)量約10%，即減少了污泥的處理費(fèi)用。
[0035]3)脫氮除磷效率高:通過各區(qū)的合理組合，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高效的反硝化除磷和同步硝化反硝化。不但大大降低了系統(tǒng)對進(jìn)水有限碳源和溶解氧的需求，而且能夠提高脫氮除磷的效率。
[0036]4)運(yùn)行能耗低:與傳統(tǒng)脫氮除磷方法相比，其曝氣量顯著降低，循環(huán)所需動力來自潛水推流器，運(yùn)行功率均低于普通回流方式，很大程度上節(jié)約了運(yùn)行的能耗和費(fèi)用。
[0037]5)控制方式靈活:本發(fā)明分別通過在第一同步區(qū)、第二同步區(qū)、第一好氧區(qū)和第二好氧區(qū)出水部位設(shè)置在線溶氧儀反饋控制曝氣管閥門開啟度，從而實(shí)現(xiàn)曝氣系統(tǒng)獨(dú)立有效的運(yùn)行調(diào)控。第二好氧區(qū)出水部位設(shè)置在線氨氮分析儀，可反饋控制第一好氧區(qū)和第二好氧區(qū)溶解氧。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]圖1為本發(fā)明實(shí)施系統(tǒng)的平面布置圖。
[0039]其中，1-厭氧區(qū)；2_缺氧區(qū)；3_第一同步區(qū)；4_第二同步區(qū)；5_第一好氧區(qū)；6-第二好氧區(qū)；7-回流廊道；8a、8b、8c-導(dǎo)流墻；9a、9b-出流廊道；10_出水堰；11_總進(jìn)水管；12a、12b-進(jìn)水流量調(diào)節(jié)閥；13-出水管;14_污泥回流管;15a、15b、15c、15d、15e、15f、15g-潛水推流器；16a、16b、16c、16d-在線溶氧儀；17_在線氨氮分析儀；18a、18b、18c-隔
m ο
[0040]圖2為本發(fā)明實(shí)施系統(tǒng)的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]下面的實(shí)施例可使本專業(yè)技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
[0042]實(shí)施例1
[0043] 如圖1所示，本實(shí)施例使用的多循環(huán)式復(fù)合型生物反應(yīng)器包括厭氧區(qū)1、缺氧區(qū)2、第一同步區(qū)3、第二同步區(qū)4、第一好氧區(qū)5和第二好氧區(qū)6，其中厭氧區(qū)I和缺氧區(qū)2、第一同步區(qū)3和第二同步區(qū)4、第一好氧區(qū)5和第二好氧區(qū)6各自組成一個(gè)循環(huán)廊道。
[0044]所述多循環(huán)式復(fù)合型生物反應(yīng)器包括厭氧區(qū)1、缺氧區(qū)2、第一同步區(qū)3、第二同步區(qū)4、第一好氧區(qū)5和第二好氧區(qū)6，其中
[0045]總進(jìn)水管11上分布有一個(gè)或一個(gè)以上進(jìn)水口，每個(gè)進(jìn)水口均設(shè)置進(jìn)水流量調(diào)節(jié)閥，進(jìn)水流量調(diào)節(jié)閥與厭氧區(qū)I相連通，來自二沉池的污泥回流管14連接于厭氧區(qū)1，厭氧區(qū)I與缺氧區(qū)2之間設(shè)置隔墻18a，隔墻18a的兩端均設(shè)置導(dǎo)流墻8a，隔墻18a遠(yuǎn)離導(dǎo)流墻8a，厭氧區(qū)I和缺氧區(qū)2內(nèi)分別設(shè)置潛水推流器15a、15b ；
[0046]缺氧區(qū)2側(cè)壁設(shè)有出流廊道9a以與第一同步區(qū)3相連通，第一同步區(qū)3與第二同步區(qū)4之間設(shè)置隔墻18b，隔墻18b的兩端均設(shè)置導(dǎo)流墻8b，隔墻18b遠(yuǎn)離導(dǎo)流墻8b，第一同步區(qū)3和第二同步區(qū)4內(nèi)分別設(shè)置潛水推流器15c、15d，第一同步區(qū)3和第二同步區(qū)4的出水部位均設(shè)置有在線溶氧儀16a、16b ；
[0047]第二同步區(qū)4側(cè)壁設(shè)有出流廊道9b以與第一好氧區(qū)5相連通，第一好氧區(qū)5與第二好氧區(qū)6之間之間設(shè)置隔墻18c，隔墻18c的兩端均設(shè)置導(dǎo)流墻8c，隔墻18c遠(yuǎn)離導(dǎo)流墻8c，第一好氧區(qū)5和第二好氧區(qū)6內(nèi)分別設(shè)置潛水推流器15e、15f，第一好氧區(qū)5和第二好氧區(qū)6的出水部位均設(shè)置在線溶氧儀16c、16d ；
[0048]厭氧區(qū)I和缺氧區(qū)2構(gòu)成的空間與第一好氧區(qū)5和第二好氧區(qū)6構(gòu)成的空間通過回流廊道7連通，回流廊道7內(nèi)設(shè)置潛水推流器15g ；
[0049]第二好氧區(qū)6出水部位設(shè)置有在線氨氮分析儀17，內(nèi)部填充有填料，一端設(shè)有出水堰10，出水管13連接于第二好氧區(qū)6。
[0050]為了使水流順暢，厭氧區(qū)I與缺氧區(qū)2、第一同步區(qū)3與第二同步區(qū)4、第一好氧區(qū)5與第二好氧區(qū)6之間為弧形連接，并且導(dǎo)流墻也為弧形。
[0051]如圖2所示，所述多循環(huán)式復(fù)合型生物反應(yīng)器的工藝是:
[0052]I)污水經(jīng)總進(jìn)水管11由進(jìn)水口經(jīng)進(jìn)水流量調(diào)節(jié)閥12a、12b控制，分配進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)I ;
[0053]2)污水進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)1，與從二沉池回流的污泥充分混合，進(jìn)行厭氧反應(yīng)，大分子有機(jī)物分解、厭氧釋磷等。
[0054]3)混合液從厭氧區(qū)I沿導(dǎo)流墻8a與厭氧區(qū)I逆向地流入缺氧區(qū)2，進(jìn)行缺氧反應(yīng)；通過潛水推流器15a、15b在厭氧區(qū)I與缺氧區(qū)2之間構(gòu)成的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)I。通過設(shè)置厭氧/缺氧的交替，可以實(shí)現(xiàn)反硝化聚磷菌DPB的富集，DPB可以利用污水中硝態(tài)氮作為電子受體，過量攝取水中的磷酸鹽；同時(shí)將硝態(tài)氮還原為氮?dú)?。如此在厭?缺氧交替運(yùn)行條件下，通過DPB的新陳代謝作用即可同步實(shí)現(xiàn)反硝化和除磷雙重效果，
[0055]4)混合液從缺氧區(qū)2經(jīng)出流廊道9a進(jìn)入第一同步區(qū)3。隨后，從第一同步區(qū)3沿導(dǎo)流墻8b逆向地流入第二同步區(qū)4，第二同步區(qū)4是第一同步區(qū)3的一個(gè)延伸，兩區(qū)內(nèi)均設(shè)置了潛水推流器15c、15d。通過潛水推流器15c、15d在第一同步區(qū)3與第二同步區(qū)4之間構(gòu)成的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)2。第一同步區(qū)3和第二同步區(qū)4均可通過設(shè)定出水部位的在線溶氧儀16a、16b范圍來調(diào)整各區(qū)曝氣管閥門開啟度。第一同步區(qū)3和第二同步區(qū)4的溶解氧控制較低，宏觀上是好氧的。但在微觀環(huán)境中，由于好氧菌活動劇烈，且總體氧量較低，當(dāng)耗氧速率高于氧傳遞速率時(shí)，即轉(zhuǎn)變成了缺氧環(huán)境，因此在微觀上是兼氧甚至是缺氧的。正是這種宏觀好氧-微觀缺氧的生境條件，使得硝化菌和反硝化菌能夠共存于同一區(qū)域內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了高效的同步硝化反硝化，
[0056]5)混合液從第二同步區(qū)4經(jīng)出流廊道9b進(jìn)入第一好氧區(qū)5，進(jìn)行好氧硝化和吸磷反應(yīng)。出水部分經(jīng)回流廊道7回流至缺氧區(qū)2前端，進(jìn)一步進(jìn)行反硝化反應(yīng)。部分沿導(dǎo)流墻Sc逆向地流入第二好氧區(qū)6。第二好氧區(qū)6填充了填料，填料增大了大量微生物棲息的場所，提高了污泥濃度，強(qiáng)化了處理效果。第一好氧區(qū)5和第二好氧區(qū)6之間也設(shè)置了潛水推流器15e、15f，主要是為了泥水混合均勻，穩(wěn)定微生物生競環(huán)境。通過潛水推流器15e、15f在第一好氧區(qū)5與第二好氧區(qū)6之間構(gòu)成的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)3。第一好氧區(qū)5與第二好氧區(qū)6均可通過設(shè)定出水部位的在線溶氧儀16c、16d范圍來調(diào)整各區(qū)曝氣管閥門開啟度。第二好氧區(qū)6出水部位設(shè)置在線氨氮分析儀17，可通過設(shè)定出水氨氮濃度，來調(diào)整好氧區(qū)溶解氧范圍，
[0057]6)混合液從第二好氧區(qū)6經(jīng)出水堰10流出由出水管13至二沉池沉淀，經(jīng)沉淀后出水合格排放，
[0058]其中各區(qū)的循環(huán)倍比為:①缺氧/厭氧區(qū)循環(huán)200%~500%、②同步區(qū)內(nèi)循環(huán)100%~300%、③好氧區(qū)內(nèi)循環(huán)100%~300%、④好氧/缺氧區(qū)回流0%~200%、⑤污泥回流50% ~100%ο
[0059]所述的多循環(huán)式復(fù)合型生物反應(yīng)器，運(yùn)行參數(shù)為:
[0060]污泥負(fù)荷:0.06 ~0.12kgB0D5/kgMLSS.d ；
[0061]容積負(fù)荷:0.15 ~0.60kgB0D5/m3.d ；
[0062]水力停留時(shí)間:15~18h ；
[0063]混合液懸浮物濃度:4000~7000mg/L ； [0064]污泥齡:15~20d;
[0065]溶解氧濃度:0.3~2.0mg/Lo
[0066]下面分別對每個(gè)功能區(qū)及主要部件的作用進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0067]I)進(jìn)水流量調(diào)節(jié)閥:為了使進(jìn)水分配均勻，可以在總進(jìn)水管上設(shè)置一個(gè)或一個(gè)以上進(jìn)水口，每個(gè)進(jìn)水口上均設(shè)置流量閥。例如可在總進(jìn)水管上對稱設(shè)置兩個(gè)進(jìn)水口，每個(gè)進(jìn)水口上均設(shè)置流量閥。
[0068]2)厭氧區(qū):主要功能為厭氧釋磷和有機(jī)氮氨化。在兼性厭氧發(fā)酵菌的作用下部分易生物降解的大分子有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為小分子的揮發(fā)性脂肪酸(VFA)，聚磷菌吸收這些小分子有機(jī)物合成PHB并儲存在細(xì)胞內(nèi)，同時(shí)將細(xì)胞內(nèi)的聚磷水解成正磷酸鹽，釋放到水中，釋放的能量可供專性好氧的聚磷菌在厭氧的壓抑環(huán)境下維持生存，結(jié)果污水中的溶解性磷濃度升高，部分或全部溶解性有機(jī)物被利用而使污水中BOD濃度下降。另外，氮因細(xì)胞的合成也會被去除一部分。
[0069]3)缺氧區(qū):缺氧區(qū)的主要功能是反硝化脫氮和反硝化除磷?；旌弦和ㄟ^回流廊道回流進(jìn)入缺氧區(qū)后，反硝化菌利用污水中的有機(jī)物將回流混合液中的硝態(tài)氮還原為氮?dú)忉尫诺娇諝庵?，有效地完成反硝化反?yīng)，因此有機(jī)物濃度和硝態(tài)氮濃度都大幅降低。其次在該段發(fā)生磷的反硝化去除，即反硝化除磷。主要是通過內(nèi)部循環(huán)實(shí)現(xiàn)了厭氧/缺氧交替運(yùn)行的方式，實(shí)現(xiàn)了反硝化聚磷菌(DPB)的富集，DPB利用硝態(tài)氮為電子受體，實(shí)現(xiàn)了反硝化除磷。
[0070]4)同步區(qū):本區(qū)是同步的，硝化和反硝化反應(yīng)均可在本區(qū)內(nèi)進(jìn)行。隨著硝化過程的進(jìn)行，NOx--N濃度增加。同步區(qū)雖然處于低氧條件，但底部曝氣系統(tǒng)分布均勻，使得好氧區(qū)呈現(xiàn)出微觀環(huán)境富氧、宏觀環(huán)境缺氧的微生物生境，從而使得反硝化菌能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)反硝化過程，并最終以氮?dú)庑问脚欧拧?br> [0071]5)第一好氧區(qū):目的是好氧硝化和吸磷反應(yīng)。進(jìn)一步去除同步區(qū)出水未反應(yīng)的氨氮。同時(shí)，利用聚磷菌好氧過度吸磷，進(jìn)一步降低污水中磷含量。同時(shí)，第一好氧區(qū)出水部分經(jīng)回流廊道7回流至缺氧區(qū)2前端，實(shí)現(xiàn)混合液的回流，進(jìn)一步提高脫氮效率。
[0072]6)第二好氧區(qū):目的是通過填料，構(gòu)建泥膜共生的復(fù)合環(huán)境，能實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的硝化。填料的投加，可以有效地增大比表面積，更有利于污泥濃度的提高，從而提高去除效率。另外，填料的投加可以在填料表層形成生物膜，在膜的縱向深度上可以實(shí)現(xiàn)氧的梯度，營造微觀厭氧的生競環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)碳源的籌措。同時(shí)可減少污泥產(chǎn)生量約10%。
[0073]7)在線溶氧儀:在第一同步區(qū)、第二同步區(qū)、第一好氧區(qū)和第二好氧區(qū)出水部位均設(shè)置在線溶氧儀，用來監(jiān)控各區(qū)出水端的溶解氧濃度，通過設(shè)定溶解氧濃度范圍,可以調(diào)整空氣調(diào)節(jié)閥門來改變所需風(fēng)量，從而最大程度地節(jié)省能耗。
[0074]第一同步區(qū)和第二同步區(qū)的溶解氧分別控制在0.6±0.lmg/L和0.4±0.lmg/L。
[0075]7)在線氨氮分析儀:第二好氧區(qū)出水部位設(shè)置在線氨氮分析儀，可通過在線監(jiān)測出水氨氮的濃度，來調(diào)整第一好氧區(qū)曝氣量，第一好氧區(qū)出水部位的在線溶氧儀可聯(lián)動控制第二好氧區(qū)出水部位的在線溶氧儀，具體控制方式如下:
[0076]
【權(quán)利要求】
1.多循環(huán)式復(fù)合型生物反應(yīng)器，其特征在于:包括厭氧區(qū)(I)、缺氧區(qū)(2)、第一同步區(qū)(3)、第二同步區(qū)(4)、第一好氧區(qū)(5)和第二好氧區(qū)(6)，其中 總進(jìn)水管(11)上分布有一個(gè)或一個(gè)以上進(jìn)水口，每個(gè)進(jìn)水口均設(shè)置進(jìn)水流量調(diào)節(jié)閥，進(jìn)水流量調(diào)節(jié)閥與厭氧區(qū)(I)相連通，來自二沉池的污泥回流管(14)連接于厭氧區(qū)(1)，厭氧區(qū)⑴與缺氧區(qū)⑵之間設(shè)置隔墻(18a)，隔墻(18a)的兩端均設(shè)置導(dǎo)流墻(8a)，隔墻(18a)遠(yuǎn)離導(dǎo)流墻(8a)，厭氧區(qū)⑴和缺氧區(qū)(2)內(nèi)分別設(shè)置潛水推流器(15a、15b)； 缺氧區(qū)(2)側(cè)壁設(shè)有出流廊道(9a)以與第一同步區(qū)(3)相連通，第一同步區(qū)(3)與第二同步區(qū)(4)之間設(shè)置隔墻(18b)，隔墻(18b)的兩端均設(shè)置導(dǎo)流墻(Sb)，隔墻(18b)遠(yuǎn)離導(dǎo)流墻(8b)，第一同步區(qū)(3)和第二同步區(qū)(4)內(nèi)分別設(shè)置潛水推流器(15c、15d)，第一同步區(qū)(3)和第二同步區(qū)(4)的出水部位均設(shè)置有在線溶氧儀(16a、16b)； 第二同步區(qū)(4)側(cè)壁設(shè)有出流廊道(9b)以與第一好氧區(qū)(5)相連通，第一好氧區(qū)(5)與第二好氧區(qū)(6)之間設(shè)置隔墻(18c)，隔墻(18c)的兩端均設(shè)置導(dǎo)流墻(Sc)，隔墻(18c)遠(yuǎn)離導(dǎo)流墻(8c)，第一好氧區(qū)(5)和第二好氧區(qū)(6)內(nèi)分別設(shè)置潛水推流器(15e、15f)，第一好氧區(qū)(5)和第二好氧區(qū)(6)的出水部位均設(shè)置在線溶氧儀(16c、16d)； 厭氧區(qū)(I)和缺氧區(qū)(2)構(gòu)成的空間與第一好氧區(qū)(5)和第二好氧區(qū)(6)構(gòu)成的空間通過回流廊道(7)連通，回流廊道(7)內(nèi)設(shè)置潛水推流器(15g)； 第二好氧區(qū)(6)出水部位設(shè)置有在線氨氮分析儀(17)，內(nèi)部填充有填料，一端設(shè)有出水堰(10)，出水管(13)連接于第二好氧區(qū)(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的多循環(huán)式復(fù)合型生物反應(yīng)器，其特征在于:厭氧區(qū)(I)與缺氧區(qū)(2)、第一同步區(qū)(3)與第二同步區(qū)(4)、第一好氧區(qū)(5)與第二好氧區(qū)(6)之間為弧形連接，并且導(dǎo)流墻也為弧形。
3.如權(quán)利要求1所述的多循環(huán)式復(fù)合型生物反應(yīng)器，其特征在于:所述總進(jìn)水管(11)上設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上進(jìn)水口，每個(gè)進(jìn)水口均設(shè)有進(jìn)水流量調(diào)節(jié)閥。
4.如權(quán)利要求1所述的多循環(huán)式復(fù)合型生物反應(yīng)器的工藝，其特征在于: 。 1)污水經(jīng)總進(jìn)水管(11)由進(jìn)水流量調(diào)節(jié)閥控制，首先分配進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)(I)； 。2)污水進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)(I)，與從二沉池回流的污泥充分混合，進(jìn)行厭氧反應(yīng)；。 3)混合液從厭氧區(qū)(I)沿導(dǎo)流墻(8a)與厭氧區(qū)(I)逆向地流入缺氧區(qū)(2)，通過潛水推流器(15a、15b)在厭氧區(qū)(I)和缺氧區(qū)(2)構(gòu)成的空間實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)，進(jìn)行缺氧反應(yīng)， 。4)混合液從缺氧區(qū)(2)經(jīng)出流廊道(9a)進(jìn)入第一同步區(qū)(3)，從第一同步區(qū)(3)沿導(dǎo)流墻(8b)逆向地流入第二同步區(qū)(4)，通過潛水推流器(15c、15d)在第一同步區(qū)(3)和第二同步區(qū)(4)構(gòu)成的空間實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)，第一同步區(qū)(3)和第二同步區(qū)(4)通過設(shè)定在出水部位的在線溶氧儀(16)來調(diào)整各區(qū)曝氣管閥門開啟度， 。5)混合液從第二同步區(qū)(4)經(jīng)出流廊道(9b)進(jìn)入第一好氧區(qū)(5)，出水部分經(jīng)回流廊道(7)回流至缺氧區(qū)(2)前端，部分沿導(dǎo)流墻(Sc)逆向地流入第二好氧區(qū)(6)，通過潛水推流器(15e、15f)在第一好氧區(qū)(5)和第二好氧區(qū)(6)之間實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)，第二好氧區(qū)(6)通過設(shè)定在出水部位的線氨氮分析儀(17)調(diào)整好氧區(qū)溶解氧范圍， 。6)混合液從第二好氧區(qū)(6)經(jīng)出水堰(10)流出由出水管(13)至二沉池沉淀，經(jīng)沉淀后出水合格排放， 其中各區(qū)的循環(huán)倍比為:①缺氧/厭氧區(qū)循環(huán)200%~500%、②同步區(qū)內(nèi)循環(huán)100%~300%、③好氧區(qū)內(nèi)循環(huán)100%~300%、④好氧/缺氧區(qū)回流0%~200%、⑤污泥回流50%~100% ο
5.如權(quán)利要求1所述的多循環(huán)式復(fù)合型生物反應(yīng)器，運(yùn)行參數(shù)為: 污泥負(fù)荷:0.06 ~0.12kgBOD5/kgMLSS.d ； 容積負(fù)荷:0.15 ~0.60kgB0D5/m3.d ； 水力停留時(shí)間:15~18h ； 混合液懸 浮物濃度:4000~7000mg/L ； 污泥齡:15~20d ; 溶解氧濃度:0.3~2.0mg/Lo
【文檔編號】C02F3/30GK103951059SQ201410139091
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月8日
【發(fā)明者】蔡健明, 操家順, 周碧波, 陳培, 林俊雄, 馮騫, 薛朝霞 申請人:河海大學(xué), 南京河?？萍加邢薰?br>