申请日2016.03.28
公开(公告)日2016.07.27
IPC分类号C02F3/30
摘要
一体化废水处理生化反应器，包括进水加热保温系统、内层反应池、外层反应池及布水装置，内层反应池下部设置厌氧反应区，上部设置三相分离区，外层反应池下部设置缺氧反应区，上部设置好氧反应区，三相分离区上部设置有内层集水槽，好氧反应区上部设置有外层集水槽，布水装置包括将废水引入厌氧反应区底部分布的内层布水管及将废水自三相分离区上部的内层集水槽引出至缺氧反应区底部分布的外层布水管，废水可从厌氧反应区上流至三相分离区，可从缺氧反应区上流至好氧反应区，废水净化后通过好氧反应区上部的外层集水槽收集排出。本发明为厌氧与缺氧、好氧一体化组合结构，可减少占地面积，降低投资成本及运行费用，提高处理效率，COD去除率高。
摘要附图
权利要求书
1.一体化废水处理生化反应器，其特征在于：包括进水加热保温系统、内层反应池、套设于内层反应池外的外层反应池及布水装置，内层反应池下部设置厌氧反应区，上部设置三相分离区，外层反应池下部设置缺氧反应区，上部设置好氧反应区，所述三相分离区上部设置有内层集水槽，好氧反应区上部设置有外层集水槽，所述布水装置包括将废水引入厌氧反应区底部分布的内层布水管及用于将废水自三相分离区上部的内层集水槽引出至缺氧反应区底部分布的外层布水管，废水可从厌氧反应区上流至三相分离区，可从缺氧反应区上流至好氧反应区，废水净化后通过好氧反应区上部的外层集水槽收集排出。
2.如权利要求1所述的一体化废水处理生化反应器，其特征在于：所述三相分离区上方连接有气体收集系统，包括有气体收集管路、连接于气体收集管路的净化压缩装置及连接于净化压缩装置的储气罐。
3.如权利要求2所述的一体化废水处理生化反应器，其特征在于：所述储气罐通过导气管连接至进水加热保温系统。
4.如权利要求1所述的一体化废水处理生化反应器，其特征在于：所述厌氧反应区、缺氧反应区及好氧反应区下部均设置有排泥及排空系统。
5.如权利要求1所述的一体化废水处理生化反应器，其特征在于：所述厌氧反应区及缺氧反应区内均设置有生物填料。
6.如权利要求1所述的一体化废水处理生化反应器，其特征在于：所述好氧反应区下方设置有曝气充氧装置。
7.一种基于权利要求1至6任一所述的一体化废水处理生化反应器的废水处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
①将废水配以药剂，经进水加热保温系统调控后，引入厌氧反应区底部的内层布水管，混合进入、均匀分布于厌氧反应区底部，分布后的废水上流，充分接触厌氧反应区填料培养的厌氧微生物，去除大量的COD，改善废水的可生化性，分解浓度较高的有机废水;
②废水继续上流至三相分离区，厌氧反应区分解产生的甲烷气体也进入三相分离区，由气体收集管路收集，经净化压缩装置处理后，引至储气罐，三相分离区内污泥颗粒截留利用，硝化液流过澄清区，从内层集水槽引出，通过外层布水管分布至缺氧反应区底部;
③硝化液进入缺氧反应区实现生物脱氮，将一些复杂的大分子化合物分解成低分子有机物;
④废水经缺氧反应区进入好氧反应区，水中的有机物在好氧反应区被活性污泥吸附、氧化分解并部分转化为新的微生物菌胶团，COD再次被去除，废水得到净化，净化水由好氧反应区上部外层集水槽收集排出。
8.如权利要求7所述的一种基于一体化废水处理生化反应器的废水处理方法，其特征在于：所述储气罐内气体通过导气管输送至进水加热保温系统，进水加热保温系统通过气体燃烧产生的热量对进水进行加热保温。
说明书
一体化废水处理生化反应器及废水处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，特别是一种一体化废水处理生化反应器及废水处理方法。
背景技术
大力推广工业节水、提高工业用水效率是缓解我国水资源供需矛盾的根本途径，同时可减少废水排放量，保护水环境，从而促进我国社会经济的可持续发展。在食品生产、屠宰、养殖及日常生活等领域的废水排放量巨大，且排放的废水中有机物含量很高。生化反应器是将不同生物处理工艺整合在一个反应器内以处理废水，具有投资少、能耗小、管理方便等优点，近年来倍受国内外研究者的青睐。但目前研究开发的生化反应器的各反应池均为独立设置，占地面积大，投资成本及运行费用相对较高，工艺配置复杂，系统能耗高，处理效率低，且运行过程中产生的气体没有回收利用便直接排放，造成二次污染。
发明内容
本发明的主要目的是克服现有技术的缺点，提供一种功能一体，可减少占地面积，降低投资成本、节省运行费用，简化工艺配置，降低系统能耗，大大提高处理效率，COD去除率高，且可实现能源循环利用的一体化废水处理生化反应器及废水处理方法。
本发明采用如下技术方案：
一体化废水处理生化反应器，包括进水加热保温系统、内层反应池、套设于内层反应池外的外层反应池及布水装置，内层反应池下部设置厌氧反应区，上部设置三相分离区，外层反应池下部设置缺氧反应区，上部设置好氧反应区，所述三相分离区上部设置有内层集水槽，好氧反应区上部设置有外层集水槽，所述布水装置包括将废水引入厌氧反应区底部分布的内层布水管及用于将废水自三相分离区上部的内层集水槽引出至缺氧反应区底部分布的外层布水管，废水可从厌氧反应区上流至三相分离区，可从缺氧反应区上流至好氧反应区，废水净化后通过好氧反应区上部的外层集水槽收集排出。
进一步地，所述三相分离区上方连接有气体收集系统，包括有气体收集管路、连接于气体收集管路的净化压缩装置及连接于净化压缩装置的储气罐。
进一步地，所述储气罐通过导气管连接至进水加热保温系统。
进一步地，所述厌氧反应区、缺氧反应区及好氧反应区下部均设置有排泥及排空系统。
进一步地，所述厌氧反应区及缺氧反应区内均设置有生物填料。
进一步地，所述好氧反应区下方设置有曝气充氧装置。
一种基于一体化废水处理生化反应器的废水处理方法，包括以下步骤：
①将废水配以药剂，经进水加热保温系统调控后，引入厌氧反应区底部的内层布水管，混合进入、均匀分布于厌氧反应区底部，分布后的废水上流，充分接触厌氧反应区填料培养的厌氧微生物，去除大量的COD，改善废水的可生化性，分解浓度较高的有机废水;
②废水继续上流至三相分离区，厌氧反应区分解产生的甲烷气体也进入三相分离区，由气体收集管路收集，经净化压缩装置处理后，引至储气罐，三相分离区内污泥颗粒截留利用，硝化液流过澄清区，从内层集水槽引出，通过外层布水管分布至缺氧反应区底部;
③硝化液进入缺氧反应区实现生物脱氮，将一些复杂的大分子化合物分解成低分子有机物;
④废水经缺氧反应区进入好氧反应区，水中的有机物在好氧反应区被活性污泥吸附、氧化分解并部分转化为新的微生物菌胶团，COD再次被去除，废水得到净化，净化水由好氧反应区上部外层集水槽收集排出。
进一步地，所述储气罐内气体通过导气管输送至进水加热保温系统，进水加热保温系统通过气体燃烧产生的热量对进水进行加热保温。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明的有益效果是：
将反应器设计为厌氧与缺氧、好氧一体化组合的结构，功能一体，可减少占地面积，降低投资成本、节省运行费用，简化工艺配置，降低系统能耗，大大提高处理效率，且COD去除率高;同时，运行过程中产生的甲烷气体可回收利用，用于对进水进行加热，可实现能源循环利用，且无二次污染;适用于食品、屠宰、养殖、生活废水等有机物含量高的领域，适应原水COD达1000～10000mg/L。