申请日2009.11.09
公开(公告)日2010.04.28
IPC分类号C02F3/30; C02F3/12
摘要
一种处理低温污水的好氧颗粒污泥反应器及其水处理方法，它涉及一种处理污水的好氧颗粒污泥反应器及其水处理方法。本发明解决了现有的低温条件下好氧颗粒污泥反应器的启动与稳定运行性能差、好氧污泥性能差及低温污泥膨胀的问题。本发明的反应器的上升管与下降管同轴线套装，上升管的底部设置有曝气头，曝气头与空气压缩机连通，出水管安装在反应器主体的2/5～3/5高度处，上升管在距离反应器主体底部的1/4～3/4高度处开有连接孔，上升管和下降管的高度与管内径的比值均为9～15。本发明的方法主要步骤为进水、曝气、泥水分离、排水和闲置。本发明为控制低温污水氮磷的排放提供了有效的方法，广泛应用于低温污水的同步氮磷的去除，具有良好的环境效益。
权利要求书
1.一种处理低温污水的好氧颗粒污泥反应器，它包括进水管(11)、进水泵(2)、出水电磁阀(3)、出水管(12)、反应器主体、空气压缩机(7)、曝气头(8)和进气管(13)，其特征在于：反应器主体由上升管(5)和下降管(6)组成，所述上升管(5)与下降管(6)由内至外同轴线套装，所述上升管(5)的底部设置有曝气头(8)，所述曝气头(8)通过进气管(13)与反应器主体外部的空气压缩机(7)连通，所述下降管(6)的底部和上升管(5)的底部相连通，下降管(6)的顶部与上升管(5)的顶部相连通，所述进水管(11)与下降管(6)的下端连通，所述进水泵(2)安装在进水管(11)上且与进水管(11)连通，所述下降管(6)的一侧壁上沿下降管(6)的高度方向开有多个取样口(14)，所述下降管(6)与取样口(14)相对的一侧壁上安装有出水管(12)，所述出水管(12)安装在反应器主体的2/5～3/5高度处，出水管(12)与下降管(6)连通，所述出水电磁阀(3)安装在出水管(12)上且与出水管(12)连通，所述上升管(5)在距离反应器主体底部的1/4～3/4高度处开有多个连接孔(10)，所述多个连接孔(10)沿上升管(5)的圆周方向开设，所述上升管(5)的高度与上升管(5)内径的比值为9～15，所述下降管(6)的高度与下降管(6)内径的比值为9～15。
2.根据权利要求1所述一种处理低温污水的好氧颗粒污泥反应器，其特征在于：所述多个连接孔(10)开设在上升管(5)距离反应器主体底部的1/2高度处。
3.根据权利要求1或2所述一种处理低温污水的好氧颗粒污泥反应器，其特征在于：所述上升管(5)的高度与上升管(5)内径的比值为10，所述下降管(6)的高度与下降管(6)内径的比值为10。
4.根据权利要求3所述一种处理低温污水的好氧颗粒污泥反应器，其特征在于：所述好氧颗粒污泥反应器还包括可编程控制器(9)，所述可编程控制器(9)分别与出水电磁阀(3)、空气压缩机(7)和进水泵(2)连接。
5.一种处理低温污水的好氧颗粒污泥反应器的水处理方法，其特征在于：该方法为周期性水处理方法，步骤为：在低温8～15℃条件下，每个反应周期首先由进水泵(2)把污水由反应器底部供入反应器，进水时间设置为30～60分钟，进水结束后关闭进水泵;此时启动空气压缩机(7)，压缩空气由反应器底部通过曝气头(8)供入反应器，反应器中的污水在上升气流的带动下在上升管(5)内向上运动，升至上升管(5)与下降管(6)的连接孔(10)处开始进入下降管(6)，然后向下运动到反应器的底部;曝气结束后，关闭空气压缩机，使反应器内泥水混合液在重力条件下产生泥水分离，时间为3～20分钟;分离结束后开启出水电磁阀(3)将处理水与沉淀性能较差的部分絮状污泥排出反应器，排水时间为5分钟，然后反应器进入闲置期，闲置时间为0～60分钟。
说明书
一种处理低温污水的好氧颗粒污泥反应器及其水处理方法
技术领域
本发明涉及一种处理污水的好氧颗粒污泥反应器及其水处理方法，属于污水生物处理回用与资源化领域。
背景技术
传统的生物脱氮除磷系统尤其在低温时微生物的代谢活性下降，好氧污泥性能与处理效果变差，并存在不同程度的好氧污泥膨胀等问题，从而影响了生物脱氮除磷系统的正常运行。好氧颗粒污泥作为一种特殊的生物膜结构，其具有独特的优点而逐渐成为污水处理领域的一个研究热点。然而，好氧颗粒污泥反应器的启动与稳定运行性能差、好氧污泥性能差及好氧污泥膨胀的问题仍然是制约其工程应用的关键，在低温时上述问题更为突出。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的低温条件下好氧颗粒污泥反应器的启动与稳定运行性能差、好氧污泥性能差及低温活性污泥膨胀的问题，进而提供一种处理低温污水的好氧颗粒污泥反应器及其水处理方法。
本发明的一种处理低温污水的好氧颗粒污泥反应器的技术方案是：
好氧颗粒污泥反应器包括进水管、进水泵、出水电磁阀、出水管、反应器主体、空气压缩机、曝气头和进气管，反应器主体由上升管和下降管组成，所述上升管与下降管由内至外同轴线套装，所述上升管的底部设置有曝气头，所述曝气头通过进气管与反应器主体外部的空气压缩机连通，所述下降管的底部和上升管的底部相连通，下降管的顶部与上升管的顶部相连通，所述进水管与下降管的下端连通，所述进水泵安装在进水管上且与进水管连通，所述下降管的一侧壁上沿下降管的高度方向开有多个取样口，所述下降管与取样口相对的一侧壁上安装有出水管，所述出水管安装在反应器主体的2/5～3/5高度处，出水管与下降管连通，所述出水电磁阀安装在出水管上且与出水管连通，所述上升管在距离反应器主体底部的1/4～3/4高度处开有多个连接孔，所述多个连接孔沿上升管的圆周方向开设，所述上升管的高度与上升管内径的比值为9～15，所述下降管的高度与下降管内径的比值为9～15。
本发明的一种处理低温污水的好氧颗粒污泥反应器的水处理方法为间歇式污水处理方法：在低温8～15℃条件下，每个反应周期首先由进水泵把污水由反应器底部供入反应器，进水时间设置为30～60分钟，进水结束后关闭进水泵;此时启动空气压缩机，压缩空气由反应器底部通过曝气头供入反应器，反应器中的污水在上升气流的带动下在上升管内向上运动，升至上升管与下降管的连接孔处开始进入下降管，然后向下运动到反应器的底部;曝气结束后，关闭空气压缩机，使反应器内泥水混合液在重力条件下产生泥水分离，时间为3～20分钟;分离结束后开启出水电磁阀将处理水与沉淀性能较差的部分絮状污泥排出反应器，排水时间为5分钟，然后反应器进入闲置期，闲置时间为0～60分钟。
本发明与现有技术相比具有以下效果：本发明的好氧颗粒污泥反应器增加了反应器在厌氧进水阶段污水与颗粒污泥接触混合效果，为在单级反应器中实现氮磷的同步去除提供了基础。反应器操作运行简便，在低温条件下缓解了低温时生物处理系统容易产生污泥膨胀的问题，反应器运行稳定;污染物的去除效率高，出水水质稳定。反应器的运行费用低，占地面积小并可节省传统生物处理系统在处理低温污水时的保温措施等。本发明的方法，具有低温条件下较好的同步碳、氮、磷的去除效果，碳、氮、磷的去除效率分别为89.5%，98.9%，95.5%;同时硝化反硝化效率为83.3%。本发明为控制低温污水氮磷的排放提供了有效的方法，可广泛应用于低温污水的同步氮磷的去除，具有良好的社会、经济和环境效益。