申请日2015.11.05
公开(公告)日2018.01.19
IPC分类号C02F3/34; C02F3/30
摘要
本发明提供一种用于低碳氮比污水脱氮的BioDopp生化反应器。该BioDopp生化反应器由厌氧区、缺氧区A、缺氧区B、好氧区A、好氧区B、泥水分离区与生物增殖选择器组成。本发明的BioDopp生化反应器在启动初期投加一定量芽孢杆菌类微生物，并通过生物增殖选择器使芽孢杆菌在运行过程中一直保持优势菌种地位，可实现在不外加碳源的条件下高效脱除低碳氮比污水中的总氮，具有出水效果优、占地面积省，运行成本低等优点。
权利要求书
1.一种用于低碳氮比污水脱氮的BioDopp生化反应器，其特征在于，包括用隔墙或挡板分成的厌氧区(10)、缺氧区A(20)、缺氧区B(30)、好氧区A(40)、好氧区B(50)、泥水分离区(60)及生物增殖选择器(70);所述厌氧区(10)与所述缺氧区A(20)通过第一开孔(101)相连通，所述缺氧区A(20)与所述缺氧区B(30)通过第二开孔(102)相连通，所述缺氧区B(30)与所述好氧区A(40)通过第三开孔(103)相连通，所述好氧区A(40)与所述好氧区B(50)通过第四开孔(104)相连通，所述好氧区B(50)与所述泥水分离区(60)通过第五开孔(105)相连通，所述泥水分离区(60)与所述生物增殖选择器(70)通过集泥槽(63)相连通，所述BioDopp生化反应器还包括进水槽(11);所述进水槽(11)位于所述厌氧区(10)与所述缺氧区A(20)外壁上方，内设闸门(12)，所述闸门(12)用来控制所述进水槽(11)内的混合液分配到所述厌氧区(10)与所述缺氧区A(20)的流量，所述混合液由待处理的污水与生物增殖选择器(70)内回流的污泥混合形成，所述生物增殖选择器(70)内设置缓释填料，填料由腐殖酸盐与硅藻土混合造粒而成，填充比为50～75%，所述BioDopp生化反应器还包括菌剂投加装置(71)，所述菌剂投加装置(71)的输出端伸入到所述生物增殖选择器(70)内，用于在所述BioDopp生化反应器启动初期投加芽孢杆菌菌粉。
2.根据权利要求1所述的一种用于低碳氮比污水脱氮的BioDopp生化反应器，其特征在于，所述BioDopp生化反应器还包括空气提推器(51);所述好氧区B(50)与所述缺氧区A(20)通过所述空气提推器(51)相连通，所述空气提推器(51)使所述好氧区B(50)内的硝化液回流到所述缺氧区A(20)的首端。
3.根据权利要求1所述的一种用于低碳氮比污水脱氮的BioDopp生化反应器，其特征在于，所述泥水分离区(60)内有配水槽(61)、出水槽(62)和集泥槽(63);所述配水槽(61)、出水槽(62)和集泥槽(63)均位于所述泥水分离区(60)上部，分布于两侧，所述配水槽(61)与所述好氧区B(50)相连通，将所述好氧区B(50)内混合液均布到所述泥水分离区(60)内，所述出水槽(62)收集所述泥水分离区(60)上层澄清液并连接出水管路将澄清液排出，所述集泥槽(63)一端与所述生物增殖选择器(70)相连通，将污泥回流至所述生物增殖选择器(70)内，一端与污泥输送管路连接，将剩余污泥排出。
4.根据权利要求3所述的一种用于低碳氮比污水脱氮的BioDopp生化反应器，其特征在于，所述生物增殖选择器(70)在所述泥水分离区(60)的一端，与所述泥水分离区(60)同宽，其一端与所述泥水分离区(60)内的所述集泥槽(63)连通，另一端与所述进水槽(11)连通。
5.根据权利要求1所述的一种用于低碳氮比污水脱氮的BioDopp生化反应器，其特征在于，所述芽孢杆菌菌粉的投加量为每立方有效池容投加0.5～2.0kg。
说明书
一种用于低碳氮比污水脱氮的BioDopp生化反应器
技术领域
本发明涉及一种用于低碳氮比污水脱氮的BioDopp生化反应器，属于水处理领域。
背景技术
BioDopp生化反应器是德国EBV公司Engelbart博士发明的一种污水处理装置，其将各个单一功能单元(生物硝化、反硝化，释磷、吸磷，有机物氧化、沉淀等多个单元)组合在一个矩形池中，并且采用低溶解氧(通常为0.3~0.8mg/L)实现纵向同步硝化/反硝化脱氮，高污泥浓度(通常5~8g/L)确保处理高效持续稳定(低溶氧及高污泥浓度是其工艺两大特色)。BioDopp生化反应器较现有传统生化反应器具有以下优势：操作简单;低溶氧下高效生物脱氮除磷效果;运行高效、持续，出水稳定;低污泥产出，剩余污泥可比传统工艺少40~60%;维护工作量小;占地面积小，使用矩形水池节约了大量土地，污水处理厂只需一个常规污水处理厂一半面积;大大减少了管道投资，投资与运行成本低，投资、运行成本可减少一半左右。因而在污水处理中得到重视和推广。
但是对于低碳氮比污水(C/N≤4)，传统的BioDopp生化反应器所培育出来的高浓度活性污泥无法完成充分的反硝化反应，出水难以保证达到城镇污水一级A排放标准，需要通过增大反硝化水力停留时间，投加碳源等方式来实现充分的反硝化过程。但是增大反硝化水力停留时间会造成占地面积增大，土建投资增加;投加碳源会造成运行成本过高，同时投加的碳源转化为剩余污泥也增加了污泥处理的负担。另外，传统的BioDopp生化反应器还存在因为没有设置厌氧区而造成除磷效果较差的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于低碳氮比污水脱氮的BioDopp生化反应器，以解决传统的BioDopp生化反应器对于低碳氮比污水脱氮除磷效果较差，出水难以保证达到城镇污水一级A排放标准的问题。
为实现上述目的，本发明提供的一种用于低碳氮比污水脱氮的BioDopp生化反应器，在结构方面主要包括用隔墙或挡板分成的厌氧区、缺氧区A、缺氧区B、好氧区A、好氧区B、泥水分离区及生物增殖选择器;厌氧区与缺氧区A通过第一开孔相连通，缺氧区A与缺氧区B通过第二开孔相连通，缺氧区B与好氧区A通过第三开孔相连通，好氧区A与好氧区B通过第四开孔相连通，好氧区B与泥水分离区通过第五开孔相连通，泥水分离区与生物增殖选择器通过集泥槽相连通。
进一步地，一种用于低碳氮比污水脱氮的BioDopp生化反应器还包括进水槽，进水槽位于厌氧区与缺氧区A外壁上方，内设闸门，闸门用来控制进水槽内的混合液分配到厌氧区与缺氧区A的流量。
进一步地，一种用于低碳氮比污水脱氮的BioDopp生化反应器还包括空气提推器，好氧区B与缺氧区A通过空气提推器相连通，空气提推器使好氧区B内的硝化液回流到缺氧区A的首端。
进一步地，泥水分离区内有配水槽、出水槽和集泥槽，配水槽、出水槽和集泥槽均位于泥水分离区上部，分布于两侧，配水槽与好氧区B相连通，将好氧区B内混合液均布到泥水分离区内，出水槽收集泥水分离区上层澄清液并连接出水管路将澄清液排出，集泥槽一端与生物增殖选择器相连通，将污泥回流至生物增殖选择器内，一端与污泥输送管路连接，将剩余污泥排出。
进一步地，生物增殖选择器位于泥水分离区的一端，与泥水分离区同宽，其一端与泥水分离区内的集泥槽连通，另一端与进水槽连通。
进一步地，生物增殖选择器内设置缓释填料，填料由腐殖酸盐与硅藻土混合造粒而成，填充比为50~75%。
进一步地，一种用于低碳氮比污水脱氮的BioDopp生化反应器还包括菌剂投加装置，其输出端伸入到生物增殖选择器内，用于在BioDopp生化反应器启动初期投加芽孢杆菌菌粉，投加量为每立方有效池容投加0.5~2.0kg。
应用本发明的技术方案，用于低碳氮比污水脱氮的BioDopp生化反应器包括厌氧区、缺氧区A、缺氧区B、好氧区A、好氧区B、泥水分离区及生物增殖选择器。待处理的污水与生物增殖选择器内回流的污泥在进水槽内混合并通过进水槽按一定比例分布到厌氧区和缺氧区A，增加了缺氧区反硝化碳源，有利于脱氮反应，混合液依次流过厌氧区、缺氧区A、缺氧区B、好氧区A、好氧区B、泥水分离区，在泥水分离区进行重力沉淀后上清液通过出水槽收集后外排，沉淀下来的污泥通过泵吸到集泥槽中，一部分污泥回流至生物增殖选择器继续参与整个池体的循环，另一部分剩余污泥通过排泥管道排出，池内大比例的混合液回流是通过空气提推器实现的，好氧区B的硝化液部分通过空气提推器提升至缺氧区A首端，在缺氧区内进行反硝化反应。缺氧区和好氧区各分为A、B两个区主要是为了防止短流。
芽孢杆菌是近年来发现的一类净水微生物，它对蛋白质、淀粉和脂肪有较高的分解能力，能够快速分解有机污染物，可以直接吸取胺(有机氮)、氨氮以及铵盐，从而进行脱氮，芽孢杆菌在脱氮时，不受C/N的约束，同时受温度的影响较硝化菌和反硝化菌小，因此在低碳氮比污水中应用可以得到更好的脱氮效果。但是芽孢杆菌在传统反应器内极易流失和退化，无法始终保持其优势地位或高活性，而本发明的BioDopp生化反应器其特殊的池体结构和特殊的微氧运行条件均有利于芽孢杆菌的生长和维持，首先投加到反应器内的芽孢杆菌在生物增殖选择器内通过缓释填料进行富集，其次由于循环液大比例回流使整个反应器前后浓度梯度差小，水质稳定，同时反应器内控制的整体微氧环境也更适宜芽孢杆菌的生存，因此使芽孢杆菌在运行过程中能够一直保持优势菌种地位。本发明的用于低碳氮比污水脱氮的BioDopp生化反应器可实现在不外加碳源的条件下高效脱氮的效果，具有出水效果优、占地面积省，运行成本低等优点。