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CN105254002A - 三级双内循环生物污泥反应器 - Google Patents

三级双内循环生物污泥反应器 Download PDF

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CN105254002A CN201510768367.2A CN201510768367A CN105254002A CN 105254002 A CN105254002 A CN 105254002A CN 201510768367 A CN201510768367 A CN 201510768367A CN 105254002 A CN105254002 A CN 105254002A
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Abstract

一种三级双内循环生物污泥反应器,池体在竖向方向由两个三相分离器和隔板分隔为四个区域，依次为厌氧污泥区（1）、兼氧污泥区（2）、好氧污泥区（3）、清水区（14）。该实用新型发明有占地面积小、投资小、安装方便、抗冲击能力强、出水稳定、运行费用低、自动化程度高、操作简便、氮磷去除效果好，可以用于高浓度工业废水处理、活性污泥减量化和生活污水和医院污水及其它类似低浓度污水中CODcr、总氮、氨氮及P的去除。

Description

三级双内循环生物污泥反应器
技术领域
本发明适用于高浓度工业废水处理、活性污泥减量化；也适用于生活污水和医院污水及其它类似低浓度污水处理。可以用于CODcr、总氮、氨氮及P的去除。涉及到厌氧、兼氧和好氧三阶段微生物去除有机物的过程和双内循环颗粒污泥技术的装置。
背景技术
近年我国环保技术有很大的发展,在污水处理中的技术多种多样。生化处理中内循环厌氧颗粒污泥技术得到了广泛的应用,最典型的工艺有UASB和IC；好氧颗粒污泥技术正处于研发阶段，应用到实际工程的案例还未见到。颗粒污泥技术能使污水污泥充分混合和保持相当高的微生物量，同时避免传统反应器中布水的短流现象,提高反应效率，从而使生化反应容器的容积减少。污水依次通过厌氧、兼氧、好氧、兼氧的反应过程，有利于氮磷的去除。内循环颗粒污泥反应器高径比大，减少了占地面积和土建工程。
单一的内循环厌氧颗粒物污泥反应器出水的CODcr等指标满足不了环保排放的要求；在去除氮磷的功能上，内循环厌氧颗粒物污泥反应器的处理效果不明。现有的好氧活性污泥法及其改良工艺对低浓度生活污水中的有机物去除效果虽然好，但在脱氮除磷时需多级回流，且总氮和总磷的去除效果并不理想，消耗能耗较大，构筑物的占地面积大，建设和处理成本偏高。
发明内容
本发明是综合了内循环厌氧颗粒污泥技术、好氧颗粒污泥技术、活性污泥技术和浅层沉降技术的一体化技术,解决了上述生化技术的不足,从而使设备的占地面积小,使用的机电设备少,运行简化,能耗降低,处理效果明显,投资和运行成本降低。通过控制反应器的参数可以应用于高浓度工业废水处理、活性污泥减量化和生活污水和医院污水及其它类似低浓度污水中CODcr、总氮、氨氮及P的去除。
本发明从下至上依次分为厌氧污泥区、兼氧污泥区、好氧污泥区和清水区四个部分，装置外形为圆形或距形。组成特征是：池体在竖向方向由两个三相分离器和隔板分隔为四个区域，依次为厌氧污泥区（1）、兼氧污泥区（2）、好氧污泥区（3）、清水区（14）。在厌氧污泥区（1）的上方有厌氧固液气三相分离器（4）；好氧污泥区（2）上方有好氧固液气三相分离器（5）；池体顶部有厌氧提升液气水分离器（6）和好氧提升液气水分离器（7）。厌氧固液气三相分离器（4）上有厌氧提升液上升管（8）进入厌氧提升液气水分离器（6）；好氧固液气三相分离器（5）上有好氧提升液上升管（9）进入好氧提升液气水分离器（7）。厌氧提升液气水分离器（6）底部有厌氧提升液下降管（10）和厌氧布水系统（12）连接；好氧提升液气水分离器（7）底部有好氧提升液下降管（11）和兼氧布水系统（13）连接。兼氧污泥区（2）和好氧污泥区（3）之间有隔板（15），池体底部有进水管（16），好氧污泥区（3）底部有充氧系统（17），清水区（14）外侧有出水管（18）。
附图说明：
三级双内循环生物污泥反应器工艺图说明
1.厌氧污泥区、2.兼氧污泥区、3.好氧污泥区、4.厌氧固液气三相分离器、5.好氧固液气三相分离器、6.厌氧提升液气水分离器、7.好氧提升液气水分离器、8.厌氧提升液上升管、9.好氧提升液上升管、10.厌氧提升液下降管、11.好氧提升液下降管、12.厌氧布水系统、13.兼氧布水系统、14.清水区、15.隔板、16.进水管、17.充氧系统、18.出水管
具体实施方案：
以下根据附图具体说明运行方式
实施案例：经过前处理的污水由水泵提升由进水管（16）进入厌氧污泥区（1）。根据进水种类和浓度不同，在厌氧污泥区预先投入颗粒化厌氧污泥或絮状厌氧污泥，通过控制污水进水的停留时间与上升流速，在厌氧微生物的参与下进行水解酸化和产甲烷过程中的一段或全部过程。进水经厌氧微生物分解后产生甲烷等气体生成气泡夹杂在颗粒污泥中形成污泥团。此时的污泥团的比重小于水的比重，因此污泥团会径直往上升到厌氧固液气三相分离器（4）中。在这里污泥团和厌氧固液气三相分离器（4）发生碰撞和改变流向，气泡破裂，气水及颗粒污泥组成的污泥团解散，甲烷等气体夹带部分水汽经厌氧提升液上升管（8）进入厌氧提升液气水分离器（6）。在厌氧提升液气水分离器（6）中气水完全分离，甲烷等气体经过后续处理后加以回收利用，夹带上的水经厌氧提升液下降管（10）进入厌氧布水系统（12）循环。颗粒污泥脱气后下沉到厌氧污泥区（1）底部与进水再次混合。进水经过厌氧固液气三相器（4）进入兼氧污泥区（2）再次进行水解酸化后进入好氧污泥区（3）。在好氧污泥区（3）使用外部鼓风机提供氧气，污水中的有机物大部分在该区域内被微生物彻底氧化分解成二氧化碳和水，含氮有机物质进行硝化反应。好氧污泥区（3）的泥水气混合物经过好氧固液气三相分离器（5）进行气水泥分离，分离后的剩余气体和部分水汽通过好氧提升液上升管（9）进入好氧提升液气水分离器（7）进行分离，脱气后的水经好氧提升液下降管（11）进入兼氧布水系统（13）循环，混合水在此进行反硝化反应。好氧固液气三相分离器（5）的出水进入清水区（14）收集后经出水管（18）排放。
三级双内循环生物污泥反应器的特点是：在竖向方向形成厌氧、兼氧、好氧和沉淀四个区域，污泥与污水全部通过内循环进行回流，无需外加动力，节约了回流设备和运行时耗费的能量；在一个反应器内可以同时运行厌氧颗粒污泥、好氧颗粒污泥、厌氧絮状污泥和好氧活性污泥。

Claims (6)

1.一种三级双内循环生物污泥反应器,由厌氧污泥区（1）、兼氧污泥区（2）、好氧污泥区（3）、清水区（14）、厌氧固液气三相分离器（4）；好氧固液气三相分离器（5）；厌氧提升液气水分离器（6）、好氧提升液气水分离器（7）；厌氧提升液上升管（8）；好氧提升液上升管（9）、厌氧提升液下降管（10）、好氧提升液下降管（11）、厌氧布水系统（12）、兼氧布水系统（13）、隔板（15），进水管（16），有充氧系统（17），出水管（18）组成。
2.根据权利1所述的三级双内循环生物污泥反应器，其特征是：由厌氧污泥区（1）、兼氧污泥区（2）、好氧污泥区（3）、清水区（14）依次由下而上布置，各个单体区域容积占整个反应器容积的比例范围是1%～99%。
3.根据权利1所述的三级双内循环生物污泥反应器，其特征是：在厌氧污泥区（1）的上方有厌氧固液气三相分离器（4）；好氧污泥区（2）上方有好氧固液气三相分离器（5）；池体顶部有厌氧提升液气水分离器（6）和好氧提升液气水分离器（7）。
4.根据权利1所述的三级双内循环生物污泥反应器，其特征是：厌氧提升液气水分离器（6）底部有厌氧提升液下降管（10）和厌氧布水系统（12）连接，厌氧布水系统（12）位于由厌氧污泥区（1）的底部；好氧提升液气水分离器（7）底部有好氧提升液下降管（11）和兼氧布水系统（13）连接，兼氧布水系统（13）位于兼氧污泥区（2）的底部；兼氧污泥区（2）和好氧污泥区（3）之间有隔板（15），隔板（15）上有单向通道；池体底部有进水管（16）；好氧污泥区（3）底部有充氧系统（17）。
5.根据权利1所述的三级双内循环生物污泥反应器，其特征是：反应器的外形可以是圆形、矩形、多边形，反应器部件构成的材料可以是金属、塑料的单一元素及其组成。
6.根据权利1所述的三级双内循环生物污泥反应器，其特征是：反应器可以运行厌氧颗粒污泥、厌氧絮状污泥、好氧颗粒污泥、好氧活性污泥。
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