申请日2017.09.07
公开(公告)日2017.11.10
IPC分类号C02F3/30; C02F101/30; C02F101/16
摘要
本发明涉及污水的高效处理，是一种基于SBBR污水高效处理装置及方法。所述装置包括污水原水箱、SBBR反应器、电控柜;所述污水原水箱包括水箱入水管、水箱排泥管、水箱出水管;所述污水原水箱的水箱出水管通过进水泵及止回阀与SBBR反应器的进水管相连接;所述污水原水箱的水箱出水管通过反冲洗泵及止回阀与SBBR反应器内的高压喷水头相连接;填料不仅在反应期时给微生物提供赖以生存的附着载体，而且在排水期充当过滤层，通过过滤作用截留悬浮固体，用过滤时间替代沉淀时间，大大地缩短了运行时间;用污水原水箱待处理的原水作为反冲洗水，显著地提高了运行效率;采用变频调控鼓风机，按反应器的实际需氧量供气，节能降耗，减少污水的处理成本。
权利要求书
1.一种基于SBBR污水高效处理装置，其特征在于：包括污水原水箱、SBBR反应器、电控柜;所述污水原水箱包括水箱入水管、水箱排泥管、水箱出水管;所述污水原水箱的水箱出水管通过进水泵及止回阀与SBBR反应器的进水管相连接;所述污水原水箱的水箱出水管通过反冲洗泵及止回阀与SBBR反应器内的高压喷水头相连接;所述SBBR反应器还包括填料、曝气头、水位传感器;所述填料通过U型网格固定在所述SBBR反应器内;所述填料上嵌入安装ORP传感器、PH传感器、DO传感器，所述ORP传感器、PH传感器、DO传感器与所述电控柜相连接;所述曝气头与鼓风机连接;所述水位传感器设置在SBBR反应器的上端;所述SBBR反应器下端的循环出水管、循环泵、止回阀与所述SBBR反应器上端的循环进水管相连接;所述SBBR反应器的排水口组上安装有排水阀组及流量传感器;所述流量传感器与所述电控柜相连接。
2.如权利要求1所述的一种基于SBBR污水高效处理装置，其特征在于，所述U型网格的开口方向朝向SBBR反应器的排水口组一侧，所述填料紧贴所述排水口组安装，所述填料与SBBR反应器的内壁之间，除排水口组一侧外，均保持适当的距离以用作水流通道之用。
3.如权利要求1所述的一种基于SBBR污水高效处理装置，其特征在于，所述曝气头与鼓风机连接，所述鼓风机通过变频控制。
4.一种使用如权利要求1-3所述装置实施基于SBBR污水高效处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.进水期
污水原水箱的污水通过水箱出水管由进水泵通过SBBR反应器进水管输送至SBBR反应器内部，直至所述水位传感器检测到满水信号，进水结束;
b.反应期
反应期分两个阶段，第一阶段为好氧阶段，控制柜变频控制鼓风机，加大供氧量，令DO传感器检测的数值在2-4mg/L之间;
第二阶段为缺氧阶段，控制柜变频控制鼓风机，减少供氧量，令DO传感器检测的数值在0.2-0.5mg/L之间;
所述第一阶段和第二阶段的开始及结束时间全部由控制柜内的智能控制器确定;第一阶段的开始时间紧接进水期的结束时间，而其结束时间选取智能控制器判断的硝化结束时间点，第二阶段的开始时间紧接第一阶段的结束时间，而其结束时间选取智能控制器断定的反硝化结束时间点;
另外，反应期循环泵保持运行状态。
c.排水期
反应期结束后，关停鼓风机及循环泵，反应器无需经过沉淀期而直接排水，填料充当过滤层，混合液通过填料过滤作用，分离出清液并在排水口组排走;同时，在排水管上的流量传感器检测流量值并传送至控制柜，该流量值用来判断填料是否处于堵塞状态，若堵塞需要反冲洗，则在下一个运行周期的进水期先进行反冲洗，冲洗结束后，系统再启动进水泵，继续给反应器注水;
d.排泥期
当反应器的水位排至下限时，反应器进入排泥期，排掉一部分污泥，另一部分污泥作为种泥留在反应器内;
e.闲置期
留下的种泥静置，使微生物通过内源呼吸作用恢复其活性，并起到一定的反硝化作用而进行脱氮，为下一个运行周期创造良好的初始条件。
5.如权利要求4所述的基于SBBR污水高效处理方法，其特征在于，所述智能控制器是通过在线检测反应器内DO、ORP、HP实时值，判断硝化结束时点和反硝化结束时点。
6.如权利要求4所述的基于SBBR污水高效处理方法，其特征在于，所述反冲洗的过程是：启动冲洗泵从污水原水箱抽吸原水作为反冲洗水，水流经高压喷头喷射，从下往上对填料进行反冲洗，悬浮物随着冲洗水流由填料的上表面离开填料，再由填料与反应器内壁之间的空隙流至反应器的底部;冲洗时长可在控制柜内设定。
说明书
一种基于SBBR污水高效处理装置及方法
技术领域
本发明涉及一种基于SBBR污水高效处理装置及方法，属于污水技术领域。
背景技术
在污水处理工艺研究方面，序批式生物膜反应器(Sequencing Batch BiofilmReactor，简称SBBR)是当前一个研究热点。它秉承了SBR工艺最成熟的可控制非稳态技术特征，是SBR间歇技术的革新工艺之一。SBBR工艺通过在SBR中添加填料作为微生物附着生长载体，将间歇操作模式引入到生物膜反应器，一方面可提高系统的污泥浓度，增加微生物与污水的接触面积，提高硝化菌、聚磷菌的固着量与抵御外界环境变化的能力，防止生物量随悬浮污泥流失;另一方面，由于系统的间歇运行特征，其周期性的操作、充排式的运行是SBBR具备很强的可控性。SBBR工艺在20世纪的90年代初开始得到研究，它是在生物及反应力学原理基础上，综合考虑水力学机理而开发出来的一种具有占地面积小、运行灵活、稳定性好等诸多特点的污水处理新工艺，尤其适合于水质水量波动大，含特殊难讲解、易挥发的有毒有机污染物及要求脱氮除磷的废水处理。
目前，应用较多的是固定填料式SBBR，内装有陶粒、软纤维填料、聚乙烯填料或其他固定性生物载体，工作原理和传统滴滤池和接触氧化池非常相似。其处理方法需经历：进水期、反应期、沉淀期、排水排泥期、闲置期等5个阶段。
研究表明，使用固定填料的SBBR能够很好地继承传统活性污泥法SBR及接触氧化法两种工艺的优点，污水处理效率高，效果好。特别是可以在一个反应器内通过厌氧、缺氧和好氧等不同工序的控制完成脱氮除磷过程，并取得良好的效果。但是，现有的SBBR工艺尚处于发展完善阶段，工艺上仍有一些不足有待解决。例如，由于固定填料上的生物膜不断新陈代谢，代谢物容易造成填料堵塞，导致污水处理效果下降。另外，污水水量水质波动较大，依靠经验人为设置各阶段的运行时间及供氧量等参数，往往会造成反应器的处理效率不佳及能耗浪费等问题。
发明内容
本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种基于SBBR污水高效处理装置;同时，本发明还提供了采用所述装置进行基于SBBR污水高效处理方法，并且能有效的解决了处理效率及能耗问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种基于SBBR污水高效处理装置，包括污水原水箱、SBBR反应器、电控柜;所述污水原水箱包括水箱入水管、水箱排泥管、水箱出水管;所述污水原水箱的水箱出水管通过进水泵及止回阀与SBBR反应器的进水管相连接;所述污水原水箱的水箱出水管通过反冲洗泵及止回阀与SBBR反应器内的高压喷水头相连接;所述SBBR反应器还包括填料、曝气头、水位传感器;所述填料通过U型网格固定在所述SBBR反应器内;所述填料上嵌入安装ORP传感器、PH传感器、DO传感器，所述ORP传感器、PH传感器、DO传感器与电控柜相连接;所述曝气头与鼓风机连接;所述水位传感器设置在SBBR反应器的进水端;所述SBBR反应器下端的循环出水管、循环泵、止回阀与所述SBBR反应器上端的循环进水管相连接;所述SBBR反应器的排水口组上安装有排水阀组及流量传感器;所述流量传感器与所述电控柜相连接。
作为本发明所述的基于SBBR污水高效处理装置的优选实施方式，所述U型网格的开口方向朝向SBBR反应器的排水口组一侧，所述填料紧贴所述排水口组安装，所述填料与SBBR反应器的内壁，除排水口组一侧外，均保持适当的距离以用作水流通道之用。
作为本发明所述的基于SBBR污水高效处理装置的优选实施方式，所述曝气头与鼓风机连接，所述鼓风机通过变频控制。
另外，本发明还提供了一种使用上述装置实施基于SBBR污水高效处理方法，包括以下步骤：
a.进水期
污水原水箱的污水通过水箱出水管由进水泵通过SBBR反应器进水管输送至SBBR反应器内部，直至所述水位传感器检测到满水信号，进水结束;
b.反应期
反应期分两个阶段，第一阶段为好氧阶段，控制柜变频控制鼓风机，加大供氧量，令DO传感器检测的数值在2-4mg/L之间;
第二阶段为缺氧阶段，控制柜变频控制鼓风机，减少供氧量，令DO传感器检测的数值在0.2-0.5mg/L之间;
所述第一阶段和第二阶段的开始及结束时间全部由控制柜内的智能控制器确定;第一阶段的开始时间紧接进水期的结束时间，而其结束时间选取智能控制器判断的硝化结束时间点，第二阶段的开始时间紧接第一阶段的结束时间，而其结束时间选取智能控制器断定的反硝化结束时间点;
另外，反应期循环泵保持运行状态。
c.排水期
反应期结束后，关停鼓风机及循环泵，反应器无需经过沉淀期而直接排水，填料充当过滤层，混合液通过填料过滤作用，分离出清液并在排水口组排走;同时，在排水管上的流量传感器检测流量值并传送至控制柜，该流量值用来判断填料是否处于堵塞状态，若堵塞需要反冲洗，则在下一个运行周期的进水期先进行反冲洗，冲洗结束后，系统再启动进水泵，继续给反应器注水;
d.排泥期
当反应器的水位排至下限时，反应器进入排泥期，排掉一部分污泥，另一部分污泥作为种泥留在反应器内;
e.闲置期
留下的种泥静置，使微生物通过内源呼吸作用恢复其活性，并起到一定的反硝化作用而进行脱氮，为下一个运行周期创造良好的初始条件。
作为本发明所述基于SBBR污水高效处理方法的优选实施方式，所述智能控制器是通过在线检测反应器内DO、ORP、HP实时值，判断硝化结束时点和反硝化结束时点。
作为本发明所述基于SBBR污水高效处理方法的优选实施方式，反冲洗的过程是：启动冲洗泵从污水原水箱抽吸原水作为反冲洗水，水流经高压喷头喷射，从下往上对填料进行反冲洗，悬浮物随着冲洗水流由填料的上表面离开填料，再由填料与反应器内壁之间的空隙流至反应器的底部。冲洗时长可在控制柜内设定。
与现有的技术相比，本发明的优势及有益效果是：
1.处理效率高。每个运行周期所需的时间更短。原因有两点：第一，由于本发明反应器内的填料运用巧妙，填料不仅在反应期时给微生物提供赖以生存的附着载体，而且在排水期充当过滤层，通过过滤作用截留悬浮固体，用过滤时间替代沉淀时间，因而可不用设置沉淀期，大大地缩短了运行时间。第二，由于本发明采用污水原水箱待处理的原水作为反冲洗水，用后可直接留在反应器内不用排掉，紧接下来的进水期只需继续向反应器内注满水，即可进入反应期，因而也显著地提高了运行效率。
2.处理效果好。由于采用实时监控DO、ORP、PH等间接参数，有效掌握反应过程有机物降解、硝化和反硝化的状态变化，从而可以实现反应时间的精确控制，既能在进水有机物浓度波动大的情况下，保证其处理水质，又能避免因过度曝气而浪费电能和引起污泥膨胀。
3.运行费用低。采用变频调控鼓风机，按反应器的实际需氧量供气，节能降耗，减少污水的处理成本。