公布日：2023.11.14
申请日：2023.08.15
分类号：C02F3/30(2023.01)I;C02F103/20(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N;C02F101/22(2006.01)N
摘要
本发明涉及一体化养殖废水处理反应器，包括内圆板、外圆板，内圆板与外圆板为同心圆环板，内圆板内侧设置中心沉淀池，内圆板与外圆板之间组成环状间隙腔室，环状间隙腔室内分隔设置有MBBR缺氧区、MBBR好氧区、接触氧化缺氧区、接触氧化好氧区、MBR膜反应区及MBR膜产水区，各级处理区域间由分隔板隔开。本发明提供的一体化养殖废水反应器，有效利用MBBR、接触氧化、MBR的组合设置，有效降低养殖废水中的污染物(COD、BOD、SS)，出水达到灌溉水排放标准。
权利要求书
1.应用一体化养殖废水处理反应器进行养殖废水处理的方法，所述一体化养殖废水处理反应器，包括内圆板、外圆板，内圆板与外圆板为同心圆环板，内圆板内侧设置中心沉淀池，内圆板与外圆板之间组成环状间隙腔室，环状间隙腔室内分隔设置有MBBR缺氧区、MBBR好氧区、接触氧化缺氧区、接触氧化好氧区、MBR膜反应区及MBR膜产水区，各级处理区域间由分隔板隔开；所述MBBR缺氧区上部设置进水口，内部设置MBBR生物悬浮填料，侧壁设置潜水搅拌器；所述MBBR缺氧区和MBBR好氧区通过第一分隔板隔开，第一分隔板下部有第一连通口；所述MBBR好氧区内设置MBBR生物悬浮填料，底部设置穿孔曝气管，上部设置有第一出水管道，连通中心沉淀池的中心导流筒；所述中心沉淀池内设置中心导流筒，中心导流筒下部设有反射板，中心沉淀池底部设置有锥形沉泥斗，中心沉淀池上部设有三角堰，三角堰上设置第二出水管道连通至接触氧化缺氧区底部；所述接触氧化缺氧区中设置生物绳填料，侧壁设置潜水搅拌器，所述接触氧化缺氧区和接触氧化好氧区通过第二分隔板隔开，第二分隔板上部有第二连通口；所述接触氧化好氧区中设置生物绳填料，底部设置微孔曝气盘；所述接触氧化好氧区和MBR膜反应通过第三分隔板隔开，第三分隔板下部有第三连通口；所述MBR膜反应区中设置帘式MBR中空纤维膜，底部设置微孔曝气装置，上部设有抽水泵和第三出水管道连通MBR膜产水区；所述MBR膜产水区中设置有出水口；所述方法具体包括如下步骤：（1）废水通过进水口进入MBBR缺氧区，MBBR缺氧区内设置MBBR生物悬浮填料，作为载体附着厌氧微生物，侧壁设置潜水搅拌器，通过强力搅拌避免底部沉积大量底泥，出水通过第一分隔板下部第一连通口自流进入MBBR好氧区；（2）所述MBBR好氧区内设置MBBR生物悬浮填料，附着在填料上的微生物进一步去除废水中的可降解有机污染物；同时在底部设置穿孔曝气管，均匀布气；（3）所述MBBR好氧区出水通过上部管道进入中心沉淀池内的中心导流筒，废水在中心导流筒内自上而下流出，废水经位于中心导流筒下部的反射板折向上流，沿上部四周出水三角堰溢流，汇入第二管道流入接触氧化缺氧区底部；（4）所述接触氧化缺氧区中设置生物绳填料，用于吸附污泥和微生物；接触氧化缺氧区侧壁设置潜水搅拌器，避免淤泥沉积，出水通过第二分隔板上部开口溢流进入接触氧化好氧区；（5）所述接触氧化好氧区中设置生物绳填料，通过生物膜与活性污泥共同作用降解和净化有机污染物；底部设置微孔曝气盘，为生化反应提供充足的氧气，防止活性污泥沉积；出水通过第三分隔板下部第三连通口自流进入MBR膜反应区；（6）所述MBR膜反应区中设置帘式MBR中空纤维膜，底部设置微孔曝气装置避免淤泥沉积，通过MBR中空纤维膜实现泥水分离；MBR膜反应区出水经上部抽水泵泵入MBR膜产水区，通过出水口排出；通过回流水压泡解决污泥膨胀；所述MBBR好氧区的停留时间为30-40h，溶解氧为1-4mg/L，废水在MBBR缺氧区的停留时间为10-20h，所述中心沉淀池的停留时间为1-10h，所述接触氧化缺氧区的停留时间为20-30h，所述接触氧化好氧区的停留时间为40-50h，溶解氧为1-4mg/L，所述MBR膜反应区的停留时间为1-10h，所述MBR膜产水区的停留时间为1-10h，MBBR缺氧区：MBBR好氧区的有效容积比为1:1-5，接触氧化缺氧区：接触氧化好氧区的有效容积比为1:1-5，MBR膜反应区：MBR膜产水区的有效容积比为1：1-5，所述废水为经水解酸化处理后的养殖废水，废水的COD为10000-50000mg/L，BOD为5000-10000mg/L,总氮1000-5000mg/L,氨氮500-1000mg/L,总磷100-500mg/L，出水水质达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)的要求，COD小于400mg/L，BOD小于100mg/L,总氮小于100mg/L,氨氮小于10mg/L,总磷小于10mg/L。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MBBR生物悬浮填料为商购的HDPE。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物绳填料为商购的丙烯纤维。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述帘式MBR中空纤维膜为商购的浸没式PVDF材质MBR中空纤维膜。
发明内容
本发明的目的在于提供一体化养殖废水处理反应器，包括内圆板、外圆板，内圆板与外圆板为同心圆环板，内圆板内侧设置中心沉淀池，内圆板与外圆板之间组成环状间隙腔室，环状间隙腔室内分隔设置有MBBR缺氧区、MBBR好氧区、接触氧化缺氧区、接触氧化好氧区、MBR膜反应区及MBR膜产水区，各级处理区域间由分隔板隔开；
所述MBBR缺氧区上部设置进水口，内部设置MBBR生物悬浮填料，侧壁设置潜水搅拌器；所述MBBR缺氧区和MBBR好氧区通过第一分隔板隔开，第一分隔板下部有第一连通口；
所述MBBR好氧区内设置MBBR生物悬浮填料，底部设置穿孔曝气管，上部设置有第一出水管道，连通中心沉淀池的中心导流筒；
所述中心沉淀池内设置中心导流筒，中心导流筒下部设有反射板，中心沉淀池底部设置有锥形沉泥斗，中心沉淀池上部设有三角堰，三角堰上设置第二出水管道连通至接触氧化缺氧区底部；
所述接触氧化缺氧区中设置生物绳填料，侧壁设置潜水搅拌器，所述接触氧化缺氧区和接触氧化好氧区通过第二分隔板隔开，第二分隔板上部有第二连通口；
所述接触氧化好氧区中设置生物绳填料，底部设置微孔曝气盘；所述接触氧化好氧区和MBR膜反应通过第三分隔板隔开，第三分隔板下部有第三连通口；所述MBR膜反应区中设置帘式MBR中空纤维膜，底部设置微孔曝气装置，上部设有抽水泵和第三出水管道连通MBR膜产水区；
所述MBR膜产水区中设置有出水口。
本发明优选的技术方案中，所述MBBR生物悬浮填料为商购，优选为HDPE。
本发明优选的技术方案中，所述生物绳填料为商购，优选为丙烯纤维。
本发明优选的技术方案中，所述帘式MBR中空纤维膜为商购，优选为浸没式PVDF材质MBR中空纤维膜。
本发明的另一目的在于提供应用本发明的一体化养殖废水处理反应器进行养殖废水处理的方法，具体包括如下步骤：
(1)废水通过进水口进入MBBR缺氧区，MBBR缺氧区内设置MBBR生物悬浮填料，作为载体附着厌氧微生物，侧壁设置潜水搅拌器，通过强力搅拌避免底部沉积大量底泥，出水通过第一分隔板下部第一连通口自流进入MBBR好氧区；
(2)所述MBBR好氧区内设置MBBR生物悬浮填料，附着在填料上的微生物进一步去除废水中的可降解有机污染物；同时在底部设置穿孔曝气管，均匀布气；
(3)所述MBBR好氧区出水通过上部管道进入中心沉淀池内的中心导流筒，废水在中心导流筒内自上而下流出，废水经位于中心导流筒下部的反射板折向上流，沿上部四周出水三角堰溢流，汇入第二管道流入接触氧化缺氧区底部；
(4)所述接触氧化缺氧区中设置生物绳填料，用于吸附污泥和微生物；接触氧化缺氧区侧壁设置潜水搅拌器，避免淤泥沉积，出水通过第二分隔板上部开口溢流进入接触氧化好氧区；
(5)所述接触氧化好氧区中设置生物绳填料，通过生物膜与活性污泥共同作用降解和净化有机污染物；底部设置微孔曝气盘，为生化反应提供充足的氧气，防止活性污泥沉积；出水通过第三分隔板下部第三连通口自流进入MBR膜反应区；
(6)所述MBR膜反应区中设置帘式MBR中空纤维膜，底部设置微孔曝气装置避免淤泥沉积，通过MBR中空纤维膜实现泥水分离；MBR膜反应区出水经上部抽水泵泵入MBR膜产水区，通过出水口排出。
本发明优选的技术方案中，所述废水为经水解酸化处理后的养殖废水，废水的COD为10000-50000mg/L，BOD为5000-10000mg/L,总氮1000-5000mg/L,氨氮500-1000mg/L,总磷100-500mg/L。
本发明优选的技术方案中，所述出水水质达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)的要求，COD小于400mg/L，BOD小于100mg/L,总氮小于100mg/L,氨氮小于10mg/L,总磷小于10mg/L。
本发明优选的技术方案中，所述MBBR好氧区的停留时间为30-40h，溶解氧为1-4mg/L。
本发明优选的技术方案中，废水在MBBR缺氧区的停留时间为10-20h。
本发明优选的技术方案中，所述中心沉淀池的停留时间为1-10h。
本发明优选的技术方案中，所述接触氧化缺氧区的停留时间为20-30h。
本发明优选的技术方案中，所述接触氧化好氧区的停留时间为40-50h，溶解氧为1-4mg/L
本发明优选的技术方案中，所述MBR膜反应区的停留时间为1-10h。
本发明优选的技术方案中，所述MBR膜产水区的停留时间为1-10h。
本发明优选的技术方案中，MBBR缺氧区：MBBR好氧区的有效容积比为1:1-5。
本发明优选的技术方案中，接触氧化缺氧区：接触氧化好氧区的有效容积比为1:1-5。
本发明优选的技术方案中，MBR膜反应区：MBR膜产水区的有效容积比为1：1-5。
除非另有说明，本发明涉及液体与液体之间的百分比时，所述的百分比为体积/体积百分比；本发明涉及液体与固体之间的百分比时，所述百分比为体积/重量百分比；本发明涉及固体与液体之间的百分比时，所述百分比为重量/体积百分比；其余为重量/重量百分比。
与现有技术相比，本发明具有下述有益效果：
1.本发明提供的一体化养殖废水反应器，有效利用MBBR、接触氧化、MBR的组合设置，有效降低养殖废水中的污染物(COD、BOD、SS)，出水达到灌溉水排放标准。
2.本发明解决了传统两级A/O中污泥膨胀问题，MBBR在低DO的兼氧环境下，通过污泥降解，实现COD、BOD的降低，通过污泥吸附实现ss的降低，污泥回流通过喷淋装置喷淋，实现污泥压泡，节约了消泡剂的使用，A/O和MBR进一步实现COD、ss的降解、吸附，可有效解决污泥膨胀、堵塞问题，无需污泥回流，也无需反冲洗水。污泥膨胀一方面可以通过回流水压泡解决，另一方面通过MBR膜反应区代替二沉池，用MBR进行污泥拦截，节省占地。
3.本发明整体工艺采用一体化莲式结构，实现分区利用，布局紧凑，节省占地面积，便于增量扩容，降低投资运行成本，操作简单，达到高效处理高浓度有机废水的目的。
4.本发明操作简单，节能降耗，有效降低系统运行成本，保证处理效果。
（发明人：焦翔翔;申妍颖;王花平;陈宏绣）