申请日2013.09.29
公开(公告)日2014.05.14
IPC分类号C02F3/34; C02F3/30
摘要
多点进水交替运行多层复合填料脱氮污水处理装置，包括带有填料层的反应器本体、与进水泵相连的污水进水管、气泵和控制器，反应器本体内部经间隔排列的第一竖隔板和第二竖隔板分隔成多个反应室，第一竖隔板的底端与反应器本体底部留有间隙，第二竖隔板的上端与反应器本体上部留有间隙;反应室分为好氧区和缺氧区，好氧区与缺氧区间隔排列;每个好氧区和缺氧区的底部均配有曝气器;反应器本体两端设有出水口，每个反应室上端均设有与污水进水口，污水进水管通过分管路分别与反应室连通，形成多点进水结构;气泵分别与所有的曝气器的进气口连通;控制器与进水泵、曝气器相连。本实用新型的有益效果是：最大程度的提高脱氮效果、实现污泥减量。
权利要求书
1.多点进水交替运行多层复合填料脱氮污水处理装置，其特征 在于：包括带有填料层的反应器本体、与进水泵相连的污水进水管、 气泵和控制器，所述的反应器本体内部经间隔排列的第一竖隔板和第 二竖隔板分隔成多个反应室，所述的第一竖隔板的底端与所述的反应 器本体底部留有间隙，所述的第二竖隔板的上端与所述的所述的反应 器本体上部留有间隙;所述的反应室分为好氧区和缺氧区，所述的好 氧区与所述的缺氧区间隔排列;每个所述的好氧区和所述的缺氧区的 底部均配有曝气器;所述的反应器本体的两端设有出水口，每个反应 室上端均设有与污水进水口，所述的污水进水管通过分管路分别与反 应室连通，形成多点进水结构;所述的气泵分别与所有的曝气器的进 气口连通;所述的控制器与进水泵、曝气器相连。
2.如权利要求1所述的多点进水交替运行多层复合填料脱氮污 水处理装置，其特征在于：所述的反应器本体的内部分隔成8个反应 室。
3.如权利要求2所述的多点进水交替运行多层复合填料脱氮污 水处理装置，其特征在于：所述的好氧区与缺氧区的比例为3～1:1。
4.如权利要求3所述的多点进水交替运行多层复合填料脱氮污 水处理装置，其特征在于：所述的污水进水管上设有4个分管路，其 中一个分管路与作为第一个好氧区的反应室的污水进水口连通，其余 的3个分管路均与中间作为缺氧区的反应室的污水进水口连通。
5.如权利要求4所述的多点进水交替运行多层复合填料脱氮污 水处理装置，其特征在于：每个分管路上均配有控制阀。
6.如权利要求5所述的多点进水交替运行多层复合填料脱氮污 水处理装置，其特征在于：所述的反应器本体的内部的填料层从下到 上依次为多面空心球层、大粒径陶粒层，其中大粒径陶粒粒径在1-5 cm之间、大粒径和小粒径混合陶粒层，其中小粒径陶粒粒径在0.3-1 cm之间。
说明书
多点进水交替运行多层复合填料脱氮污水处理装置
技术领域
本实用新型涉及一种多点进水交替运行多层复合填料脱氮污水 处理装置。
背景技术
随着氮素污染的日益严重和人们环保意识的加强，脱氮技术已引 起世界各国普遍关注。而生物脱氮以其工艺简单、运行维护费用低的 特点被广泛应用于城市和工业废水的处理工艺中。因此废水生物脱氮 成为水污染控制的一个主要方向。
传统A/O工艺是广泛采用的城市污水生物脱氮工艺之一，主要 特点是将反硝化反应器放在系统最前面。传统A/O生物脱氮流程如 下：原水首先进入缺氧段，利用原水中的有机碳作为电子供体，进行 反硝化脱氮。然后缺氧段出水流入好氧区，在好氧条件下，氨化细菌 将有机氮转化为在亚硝化细菌的作用下氧化为 接着在硝化细菌的作用下进一步氧化为通 过好氧段硝化液回流至缺氧段，在缺氧条件下,反硝化细菌通过反硝 化作用将或还原成N2，从而达到脱氮的目的。由于 流程简单，构筑物少，只需一个污泥回流系统和混合液回流系统，节 省了基建费用。反硝化不需要投加外碳源，降低了运行费用。好氧池 在缺氧池后，可以进一步去除有机物;缺氧池在好氧池之前，可以减 轻好氧池有机负荷，减少曝气量。但由于A/O工艺既需要硝化液回 流，又需要污泥回流和曝气充氧，故运行费用较高。又因该工艺脱氮 效率不高，一般为70%～80%，若沉淀池运行不当，则会在沉淀池内 发生反硝化作用造成污泥上浮，使出水水质恶化。
分段进水连续流A/O脱氮工艺，通常设置2～4个缺氧/好氧段， 各池均采用完全混合式。硝化液是从各段的好氧区直接进入下一段缺 氧区，该缺氧区则利用该段进水中的有机物作为碳源进行反硝化，不 需要设置内回流系统和外加碳源。在分段进水A/O工艺中，有机物 沿池长均匀分布，符合均衡，因此在水质波动较大的情况下，出水水 质仍然具有较好的稳定性，抗冲击负荷能力强;无需设置混合液内回 流，简化了工艺，降低运行费用;脱氮效率高，理论上分段数越多， 污泥回流比越大，脱氮效率就越高。因此，采用分段多点进水方式既 能解决污水厂原水中碳源不足问题，又可以充分利用污水中的碳源， 作为反硝化碳源以提高脱氮效果，减少运行费用。
若采用传统分段进水工艺处理污水，由于污泥悬浮生长进行缺氧 反硝化脱氮时，存在生物量不足、好氧段溶解氧会带入缺氧段致使缺 氧段反硝化效率低的问题，并且目前部分污水厂进水C/N偏低且碳 源大部分为难降解的大分子物质的特点，污水中难降解有机物的去除 效果会比较差。因此拟采用在多点进水反应器中填加填料进行生物挂 膜，利用生物膜进一步水解污水中难降解的有机物，为微生物所利用， 从而进一步提高脱氮效果。同时，采用交替进水和改变好氧段与缺氧 段分布的方式，提高反应器运行的稳定性和可持续性，防止反应器堵 塞并能够实现污泥减量。
发明内容
本实用新型针对传统的污水处理装置由于污泥悬浮生长进行缺 氧反硝化脱氮时，存在生物量不足、好氧段溶解氧会带入缺氧段致使 缺氧段反硝化效率低的问题，提出了一种能够充分降解污水中的难降 解碳源并能为微生物所摄取，能够提高脱氮效率的多点进水交替运行 多层复合填料脱氮污水处理装置。
本实用新型所述的多点进水交替运行多层复合填料脱氮污水处 理装置，其特征在于：包括带有填料层的反应器本体、与进水泵相连 的污水进水管、气泵和控制器，所述的反应器本体内部经间隔排列的 第一竖隔板和第二竖隔板分隔成多个反应室，所述的第一竖隔板的底 端与所述的反应器本体底部留有间隙，所述的第二竖隔板的上端与所 述的所述的反应器本体上部留有间隙;所述的反应室分为好氧区和缺 氧区，所述的好氧区与所述的缺氧区间隔排列;每个所述的好氧区和 所述的缺氧区的底部均配有曝气器;所述的反应器本体的两端设有出 水口，每个反应室上端均设有与污水进水口，所述的污水进水管通过 分管路分别与反应室连通，形成多点进水结构;所述的气泵分别与所 有的曝气器的进气口连通;所述的控制器与进水泵、曝气器相连。
所述的反应器本体的内部分隔成8个反应室。
所述的好氧区与缺氧区的比例为3～1：1。
所述的污水进水管上设有4个分管路，其中一个分管路与作为第 一个好氧区的反应室的污水进水口连通，其余的3个分管路均与中间 作为缺氧区的反应室的污水进水口连通。
每个分管路上均配有控制阀。
所述的反应器本体的内部的填料层从下到上依次为多面空心球 层、大粒径陶粒层，其中大粒径陶粒粒径在1-5cm之间、大粒径和 小粒径混合陶粒层，其中小粒径陶粒粒径在0.3-1cm之间。
所述的控制器周期性控制污水进水管的进水方向以及反应室作 为好氧区和缺氧区之间的转换。
工作过程：第一个分管路21的污水首先进入第一个装有填料的 好氧区111，好氧区111的氨化细菌将污水中的有机氮转化为氨氮， 在亚硝化菌和硝化细菌的作用下进一步转化为第一个好氧 区的出水进入第一个缺氧区，该缺氧区生物膜能将前一好氧区难降解 的大分子有机物水解，转化为可降解的小分子有机物，为该缺氧段反 硝化所利用。同时，第二个分管路污水进入该缺氧段，利用该分进水 点提供的碳源和前一好氧段提供的硝酸盐氮进行反硝化;第一个缺氧 段的出水进入第二个好氧区，通过氨化作用和硝化作用，将有机氮和 氨氮转化为硝酸盐氮。该好氧段的进水进入第二个缺氧区，同时第三 个分管路的污水进入该段，进行反硝化作用，然后，第二个缺氧区的 污水进入第三个好氧区，在好氧条件下通过氨化作用和硝化作用将氨 氮和有机氮转化为硝酸盐氮，该区出水进入第三个缺氧区，同时第四 个分管路的污水进入该缺氧区，反硝化细菌利用进水中的碳源和前一 好氧区的硝酸盐实现反硝化，第三个缺氧区的出水进入第四个好氧 区，剩余的有机氮和氨氮在好氧条件下转化为硝酸盐氮;第四个好氧 区的出水进入第四个缺氧区，生物膜能够水解部分难降解的大分子有 机物，作为该缺氧区反硝化的碳源，进一步去除剩余的硝酸盐氮;同 时，增加生物填料能够起到过滤的作用，提高出水水质;当运行一定 时间后，改变进水方向，同时缺氧区转变为好氧区，好氧区转变为缺 氧区，以此方式运行，可以减轻反应器因填装填料而堵塞的问题，增 加反应器运行的长期稳定性。
本实用新型的有益效果是：与传统分段进水工艺相比，本工艺通 过在反应器内填装多层复合填料并且定期交替进水和改变好氧段和 缺氧段分布的运行方式，不仅能有效地增加反应器内的生物量，增加 硝化和反硝化的效果，同时能够维持反应器运行的长期稳定性，实现 污泥的减量排放，根据进水水质和所需达标排放的标准来增减好氧段 和缺氧段，从而实现污水的达标排放，为污水厂的提标改造和农村污 水分散处理提供了新的思路。