一種碳源儲(chǔ)備式ibr生物反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污水處理設(shè)備領(lǐng)域，具體是一種碳源儲(chǔ)備式IBR生物反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]小城鎮(zhèn)污水由于C/N比值較低，通常采用常規(guī)的脫氮除磷工藝，即好氧-缺氧-厭氧的過程:第一階段為好氧段，即硝化反應(yīng)階段，異養(yǎng)微生物進(jìn)行氨化作用產(chǎn)生的氨，被硝化細(xì)菌、亞硝化細(xì)菌氧化成亞硝酸，再氧化成硝酸的過程，硝化營(yíng)養(yǎng)類型為化能自養(yǎng)需氧型，少數(shù)為兼性自養(yǎng)型，也就是說，可以是自養(yǎng)或是異樣養(yǎng)，自養(yǎng)為主，但此過程因污水中含大量氧氣，異養(yǎng)微生物通過消耗大量的碳源來進(jìn)行增殖，所以此過程大量碳源被消耗；第二階段為缺氧段-厭氧段，即反硝化階段，反硝化細(xì)菌在缺氧條件下，還原硝酸鹽，釋放出分子態(tài)氮(N2)或一氧化二氮(N2O)的過程，大部分反硝化細(xì)菌是異養(yǎng)菌，在缺少氧氣的條件下，利用硝酸中的氧，使葡萄糖氧化成二氧化碳和水并釋放能量，因此反硝化需要消耗大量的碳源；綜合分析，硝化階段消耗大量碳源，到反硝化階段，碳源嚴(yán)重不足，則反硝化效果不理想，最終可導(dǎo)致出水N不達(dá)標(biāo)，若C/N比值過低，或污水處理廠出水提標(biāo)改造，N的去除采用常規(guī)的硝化反硝化是無法滿足排放要求的，因此需要對(duì)現(xiàn)有工藝進(jìn)行改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服污水處理過程中硝化反硝化技術(shù)中碳源不足的問題，本提供了一種新裝置一一碳源儲(chǔ)備式的IBR生物反應(yīng)器，該生物反應(yīng)器主體特點(diǎn)為連續(xù)流一體化間歇生物反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)短程硝化反硝化，同時(shí)設(shè)置有特定的碳源儲(chǔ)備單元，在硝化階段，碳源被儲(chǔ)備，在反硝化階段，碳源被迅速釋放，以供反硝化所需。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0005]一種碳源儲(chǔ)備式IBR生物反應(yīng)器，包括反應(yīng)器外壁，所述反應(yīng)器外壁圍成污水處理裝置的主體，所述反應(yīng)器外壁圍成的主體中設(shè)置有內(nèi)隔墻，將主體分隔為凈水分離區(qū)和生物反應(yīng)區(qū)，凈水分離區(qū)為水、泥、氣三相分離區(qū)，凈水分離區(qū)布置在生物反應(yīng)區(qū)的四周或兩側(cè)或其中一側(cè)；所述生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)通過可調(diào)擋板圍有碳源儲(chǔ)備區(qū)，碳源儲(chǔ)備區(qū)與生物反應(yīng)區(qū)通過可調(diào)擋板的開啟或封閉實(shí)現(xiàn)連通或隔離；所述碳源儲(chǔ)備區(qū)上部設(shè)置有污水進(jìn)水管，污水進(jìn)水管出口伸入碳源儲(chǔ)備區(qū)中的導(dǎo)流筒上部，導(dǎo)流筒豎向設(shè)置，碳源儲(chǔ)備區(qū)底部正對(duì)導(dǎo)流筒下方的位置設(shè)置導(dǎo)流墩；所述生物反應(yīng)區(qū)中的內(nèi)隔墻或反應(yīng)器外壁上還安裝有多個(gè)潛水栗，潛水栗通過連接管與激波傳質(zhì)射流曝氣器連接，生物反應(yīng)區(qū)中設(shè)置有多個(gè)攪拌器，生物反應(yīng)區(qū)的底部還設(shè)置有用以排除污泥的污泥排管；所述凈水分離區(qū)中設(shè)置有滑泥斜板、導(dǎo)氣擋板、斜管沉淀器、排水管和溢流堰槽，所述滑泥斜板與內(nèi)隔墻相連的位置開設(shè)有長(zhǎng)條型下泥槽，導(dǎo)氣擋板與內(nèi)隔墻相連的位置安裝有排氣管，所述斜管沉淀器設(shè)置在滑泥斜板和導(dǎo)氣擋板的上方，反應(yīng)器外壁上開設(shè)有排水管，排水管與溢流堰槽連接。
[0006]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述碳源儲(chǔ)備區(qū)內(nèi)污水通過可調(diào)擋板溢流進(jìn)入生物反應(yīng)區(qū)。
[0007]作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述污水進(jìn)水管的數(shù)量與碳源儲(chǔ)備區(qū)的數(shù)量相同，每個(gè)污水進(jìn)水管對(duì)應(yīng)1個(gè)碳源儲(chǔ)備區(qū)。
[0008]作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述的碳源儲(chǔ)備式IBR生物反應(yīng)器的工作流程，包括以下步驟：
[0009](1)生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)部組成與工作過程：需處理的污水從污水進(jìn)水管連續(xù)進(jìn)入碳源儲(chǔ)備區(qū)內(nèi)，使主體內(nèi)的整個(gè)污水液面在可調(diào)擋板閉合階段保持穩(wěn)定，并溢流進(jìn)入生物反應(yīng)區(qū)，生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)污水液面保持穩(wěn)定，且通過水壓使凈水分離區(qū)的處理后凈水液面溢過溢流堰槽由排水管排出達(dá)到連續(xù)出水的目的；
[0010](2)碳源儲(chǔ)備區(qū)與生物反應(yīng)區(qū)聯(lián)合作用，包括三個(gè)工作流程階段，三個(gè)工作流程階段交替連續(xù)運(yùn)行：
[0011]a)好氧反應(yīng)階段：可調(diào)擋板完全閉合，碳源儲(chǔ)備區(qū)與生物反應(yīng)區(qū)完全隔開，污水通過可調(diào)擋板溢流進(jìn)入生物反應(yīng)區(qū)，生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)安裝在內(nèi)隔墻上的潛水栗將污水通過連接管高速吸入至激波傳質(zhì)射流曝氣器并從上到下快速噴射，由于負(fù)壓作用，含有氧氣的空氣通過激波傳質(zhì)射流曝氣器進(jìn)氣管吸入，并與激波傳質(zhì)射流曝氣器內(nèi)的流體激波紊流切割與融合，達(dá)到切細(xì)污泥及生物絮體并加速氧化的目的；含有氧氣的流體從激波傳質(zhì)射流器下端高速噴出，沖開并帶動(dòng)池體底部的污泥和生物絮體在生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)翻滾，使氧氣、生物體、污水均勻混合、反應(yīng)，混合體又被潛水栗不斷吸入；連續(xù)重復(fù)以上過程，通過生物及化學(xué)反應(yīng)達(dá)到C0D降解、氨氮硝化、好氧吸磷的效果；
[0012]b)缺氧反應(yīng)階段：按照工藝要求通過控制系統(tǒng)設(shè)定各階段反應(yīng)時(shí)間及條件，當(dāng)好氧反應(yīng)階段停止，缺氧反應(yīng)階段開始，在此階段潛水栗和激波傳質(zhì)射流曝氣器都停止工作，安裝在生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)的攪拌器攪動(dòng)生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)的污水均勻翻滾，且攪拌器啟動(dòng)時(shí)，可調(diào)擋板完全打開，碳源儲(chǔ)備區(qū)的污水迅速進(jìn)入生物反應(yīng)區(qū)，達(dá)到C0D降解和氨氮反硝化的目的；
[0013]c)厭氧反應(yīng)階段：缺氧反應(yīng)階段按設(shè)定的時(shí)間停止后，進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)階段，此階段除污水進(jìn)水管維持進(jìn)水狀態(tài)，潛水栗、激波傳質(zhì)射流曝氣器和攪拌器停止工作，且可調(diào)擋板閉合，生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)的污水通過重力沉淀，污泥沉入池底，多余的污泥通過污泥排管排出，厭氧反應(yīng)階段仍然有C0D降解和除磷效果；
[0014](3)凈水分離區(qū)內(nèi)部組成與工作過程為：生物反應(yīng)區(qū)中經(jīng)過生物反應(yīng)的混合液通過內(nèi)隔墻上的排氣管和長(zhǎng)條型下泥槽流入凈水分離區(qū)，在自然沉淀作用下，比重輕的氣泡上升，沿著導(dǎo)氣擋板上升并通過排氣管溶入生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)；混合液中的污泥因比重大，向下沉淀沿著滑泥斜板下滑并通過長(zhǎng)條型下泥槽流入生物反應(yīng)區(qū)的底部；經(jīng)過氣泥分離的干凈的水在水壓作用下通過滑泥斜板和導(dǎo)氣擋板的狹口向上流，并經(jīng)過斜管沉淀器進(jìn)一步水、泥過濾分離，經(jīng)過層層處理并達(dá)標(biāo)的凈水升至處理后凈水液面后溢入溢流堰槽并通過排水管排出。
[0015]作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述步驟2中，好氧反應(yīng)階段、缺氧反應(yīng)階段、厭氧反應(yīng)階段在生物反應(yīng)區(qū)交替連續(xù)運(yùn)行。
[0016]作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述步驟3中，凈水分離區(qū)的工作過程與生物反應(yīng)區(qū)的三個(gè)過程同時(shí)進(jìn)行以實(shí)現(xiàn)連續(xù)出水的目的。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，將污水處理的好氧反應(yīng)過程、缺氧反應(yīng)過程、沉淀過程、凈水分離出水過程集中在一個(gè)池體單元結(jié)構(gòu)內(nèi)完成，同時(shí)，在好氧反應(yīng)階段設(shè)置碳源儲(chǔ)備區(qū)以儲(chǔ)備碳源，碳源儲(chǔ)備區(qū)有利于為反硝化階段提供碳源，利于總氮的去除，出水總氮降低，等到缺氧反應(yīng)過程，釋放碳源，供反硝化過程消耗，從而確保在低C/N比或污水廠提標(biāo)改造時(shí)，N這項(xiàng)指標(biāo)能達(dá)標(biāo)，并實(shí)現(xiàn)進(jìn)出水連續(xù)不間斷運(yùn)行，提高了工作效率，占地少、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、處理效果好；在生物反應(yīng)區(qū)進(jìn)水點(diǎn)附近設(shè)置碳源儲(chǔ)備區(qū)，通過可調(diào)擋板實(shí)現(xiàn)自如調(diào)整碳源儲(chǔ)存及釋放的功能，可調(diào)擋板的開啟與攪拌器的開啟聯(lián)動(dòng)起來，可嚴(yán)格區(qū)分碳源釋放節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)碳源的可控釋放，通過可調(diào)擋板隔離碳源儲(chǔ)備區(qū)及生化反應(yīng)區(qū)，靈活調(diào)整兩者之間的關(guān)系，不需額外建處理單元，投資成本少；生物反應(yīng)區(qū)進(jìn)水點(diǎn)可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)多個(gè)，且每一個(gè)進(jìn)水點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)碳源儲(chǔ)備區(qū)，進(jìn)水通過導(dǎo)流筒向下并經(jīng)導(dǎo)流墩反彈后上升，防止短流；本發(fā)明能進(jìn)一步優(yōu)化硝化和反硝化過程，污染物去除率高，運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)好，具有占地面積少、投資少、運(yùn)行成本低、運(yùn)行維護(hù)方便的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明的平面布置示意圖。
[0020]其中，1-反應(yīng)器外壁；2_內(nèi)隔墻；3_滑泥斜板；4_導(dǎo)氣擋板；5_斜管沉淀器；6-排水管；7_溢流堰槽；8_潛水栗；9_連接管；10_激波傳質(zhì)射流曝氣器；11_污水進(jìn)水管；12-攪拌器；13-污泥排管；14-導(dǎo)流筒；15-導(dǎo)流墩；16-可調(diào)擋板；17-凈水分離區(qū)；18_生物反應(yīng)區(qū)；19-碳源儲(chǔ)備區(qū)；20_污水液面；21_排氣管:22-長(zhǎng)條型下泥槽；23_處理后凈水液面。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0022]請(qǐng)參閱圖1-2，一種碳源儲(chǔ)備式IBR生物反應(yīng)器，包括反應(yīng)器外壁1，所述反應(yīng)器外壁1圍成污水處理裝置的主體，主體用于容納污水及處理過的凈化水，所需的其它設(shè)備同樣安裝在主體內(nèi)；在反應(yīng)器外壁1中設(shè)置有內(nèi)隔墻2，將主體分隔為凈水分離區(qū)17和生物反應(yīng)區(qū)18，凈水分離區(qū)17為水、泥、氣三相分離區(qū)，凈水分離區(qū)17布置在生物反應(yīng)區(qū)18的四周或兩側(cè)或其中一側(cè)；所述生物反應(yīng)區(qū)18內(nèi)通過可調(diào)擋板16圍有碳源儲(chǔ)備區(qū)19，碳源儲(chǔ)備區(qū)19的數(shù)量及尺寸根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整設(shè)置，所述可調(diào)擋板16的高度低于內(nèi)隔板2的高度；所述碳源儲(chǔ)備區(qū)19中設(shè)置有污水進(jìn)水管11，需要處理的污水通過污水進(jìn)水管11進(jìn)入碳源儲(chǔ)備區(qū)19中的導(dǎo)流筒14，自流通過導(dǎo)流墩15導(dǎo)流上升，通過可調(diào)擋板16溢流進(jìn)入生物反應(yīng)區(qū)18，圖1中示出了污水液面20，在生物反應(yīng)區(qū)18中的內(nèi)隔墻2或反應(yīng)器外壁1上還設(shè)置有潛水栗8，潛水泵8的數(shù)量可以根據(jù)需要設(shè)置；所述潛水栗8通過連接管9與激波傳質(zhì)射流曝氣器10連接，在生物反應(yīng)區(qū)18中還設(shè)置有攪拌器12，其數(shù)量同樣可以根據(jù)需要設(shè)置，攪拌器12攪動(dòng)生物反應(yīng)區(qū)18內(nèi)的污水均勻翻滾，在生物反應(yīng)區(qū)18的底部還設(shè)置有污泥排管13用以排除污泥；在凈水分離區(qū)17中設(shè)置有滑泥斜板3、導(dǎo)氣擋板4、斜管沉淀器5、排水管6和溢流堰槽7，所述滑泥斜板3與內(nèi)隔墻2相連的位置開設(shè)有長(zhǎng)條型下泥槽22，所述導(dǎo)氣擋板4與內(nèi)隔墻2相連的位置安裝有排氣管21，斜管沉淀器5設(shè)置在滑泥斜板3和導(dǎo)氣擋板4的上方，在反應(yīng)器外壁1上開設(shè)有排水管6，排水管6與溢流堰槽7連接；曝氣階段，可調(diào)擋板16完全封閉，則碳源儲(chǔ)備區(qū)19與生物反應(yīng)區(qū)18完全隔開，進(jìn)水通過溢流進(jìn)入生物反應(yīng)區(qū)18 ;攪拌階段，攪拌器12啟動(dòng)，可調(diào)擋板16打開，碳源儲(chǔ)備區(qū)19污水與生物反應(yīng)區(qū)18污水混合。
[0023]本發(fā)明的工作原理是:
[0024](1)生物反應(yīng)區(qū)18內(nèi)部組成與工作過程:需處理的污水從污水進(jìn)水管11源源不斷連續(xù)進(jìn)入碳源儲(chǔ)備區(qū)19內(nèi)，使裝置內(nèi)的整個(gè)污水液面20在可調(diào)