公布日：2023.11.10
申请日：2023.08.08
分类号：C02F3/30(2023.01)I;C02F3/12(2023.01)I
摘要
本发明提供一种连续流快速培养好氧颗粒污泥的装置及方法。所述装置采用平流式反应器构型，包括反应器以及与反应器连接的曝气机构、污泥回流机构、气提回流机构，在所述反应器内，从左至右依次设有一个缺氧吸附区和多个好氧区，在最后一个好氧区的右上方设有沉淀区，在最后一个好氧区的右下方设有集泥斗，在缺氧吸附区的上方设有进水口，在沉淀区的一侧设有出水口，在集泥斗的底端设有回流口；所述缺氧吸附区与第一好氧区之间，相邻两个好氧区之间，以及最后一个好氧区与沉淀区、集泥斗之间，分别通过竖向设置的导流挡板分隔，所有导流挡板呈上下交错设置，使好氧颗粒污泥混合液在流经反应器内部时呈S曲线，混合液上下往复式流动，使好氧区泥水充分混合接触，同时保证水力停留时间，防止装置短路，有效解决现有技术中间歇式运行反应器存在的缺点。
权利要求书
1.一种连续流快速培养好氧颗粒污泥的装置，其特征在于：包括反应器，以及与反应器连接的曝气机构、污泥回流机构、气提回流机构，其中，在所述反应器内，从左至右依次设有一个缺氧吸附区(35)和多个好氧区，在最后一个好氧区的右上方设有沉淀区(11)，在最后一个好氧区的右下方设有集泥斗(10)，在缺氧吸附区(35)的上方设有进水口(1)，在沉淀区(11)的一侧设有出水口(12)，在集泥斗(10)的底端设有回流口；所述缺氧吸附区(35)与第一好氧区(36)之间，相邻两个好氧区之间，以及最后一个好氧区与沉淀区(11)、集泥斗(10)之间，分别通过竖向设置的导流挡板分隔，所有导流挡板呈上下交错设置，使好氧颗粒污泥混合液在流经反应器内部时呈S曲线。
2.如权利要求1所述的一种连续流快速培养好氧颗粒污泥的装置，其特征在于：所述曝气机构包括曝气风机(26)以及均匀布置在各个好氧区底部的陶瓷曝气盘(9)，所述均匀布置在各个好氧区底部的陶瓷曝气盘(9)通过并行设置的曝气支管路并入曝气主管路，所述曝气主管路与曝气风机(26)连接。
3.如权利要求1所述的一种连续流快速培养好氧颗粒污泥的装置，其特征在于：所述污泥回流机构设于集泥斗(10)的回流口与缺氧吸附区(35)的回流入口之间，共分两条回流管路；第一条回流管路为，第一污泥回流口(16)通过气提回流管(19)与第一回流入口(23)连接，第二条回流管路为，第二污泥回流口(17)通过管道以及污泥回流螺杆泵(25)与第二回流入口(24)连接；所述第一回流入口(23)与第二回流入口(24)均设置在缺氧吸附区(35)的上方；所述气提回流管(19)经管道及管道上设置的气提止回阀(43)与曝气机构连接。
4.如权利要求1所述的一种连续流快速培养好氧颗粒污泥的装置，其特征在于：缺氧吸附区(35)与第一好氧区(36)之间的导流挡板作为第一导流挡板(3)，垂直安装于反应器的顶部，第一导流挡板(3)与反应器的底部留有间隙。
5.如权利要求4所述的一种连续流快速培养好氧颗粒污泥的装置，其特征在于：第一导流挡板(3)的底部设有向缺氧吸附区(35)侧倾斜的斜角。
6.如权利要求1所述的一种连续流快速培养好氧颗粒污泥的装置，其特征在于：在缺氧吸附区(35)内的底部设有导泥斜板(2)，导泥斜板(2)的斜面朝向好氧区。
7.如权利要求1所述的一种连续流快速培养好氧颗粒污泥的装置，其特征在于：在沉淀区(11)设有调节挡板(8)，由调节挡板(8)与反应器内壁围成的空间作为沉淀区(11)的有效容积；所述调节挡板(8)的底端与转轴转动连接，所述调节挡板(8)的顶端在伸缩杆(42)的作用下可左右移动，进而改变沉淀区(11)有效容积。
8.如权利要求7所述的一种连续流快速培养好氧颗粒污泥的装置，其特征在于：好氧区(40)与沉淀区(11)、集泥斗(10)之间设置的导流挡板与反应器为可拆卸连接。
9.如权利要求1所述的一种连续流快速培养好氧颗粒污泥的装置，其特征在于：反应器的出水口(12)通过管道及产水箱进口(13)与产水箱(34)连接，产水箱进口(13)的位置位于产水箱(34)的下方，在产水箱(34)的上方设有产水箱出水口(14)，在产水箱(34)的底部设有排泥口(15)。
10.一种连续流快速培养好氧颗粒污泥的方法，其特征在于包括以下：(S1)污水从进水口(1)进入到缺氧吸附区(35)，缺氧区为微生物提供缺氧环境和时间，吸附、去除污染物；(S2)从缺氧吸附区(35)流出的混合液经第一导流挡板(3)的底部进入第一好氧区(36)，第一好氧区(36)为微生物提供好氧环境和溶解氧，进行好氧生物反应以去除污染物；第一好氧区(36)底部设置的陶瓷曝气盘(9)为第一好氧区(36)提供充足的溶解氧、水力剪切力，使泥水充分混合；(S3)从第一好氧区(36)流出的曝气混合液经第二导流挡板(4)的顶部进入第二好氧区(37)，同样，第二好氧区(37)为微生物提供好氧环境和溶解氧，进行好氧生物反应以去除污染物；以此类推，直至曝气混合液经调节挡板(8)的下底口进入沉淀区(11)；(S4)在沉淀区(11)内，通过伸缩杆(42)拉伸调节挡板(8)改变沉淀区(11)的有效容积，在进水流量一定的情况下，进一步改变水力停留时间，水力停留时间＝沉淀区有效容积/进水流量；(S5)在沉淀区(11)内，通过控制水力停留时间对污泥进行水力筛分后，重质量的颗粒污泥下沉回落至集泥斗(10)，轻质量的絮状污泥随水流经装置本体右上角出水口(12)排出。
发明内容
本发明提供一种连续流快速培养好氧颗粒污泥的装置及方法，通过设置缺氧吸附区、好氧区、导流挡板、集泥斗、沉淀区，以及采用独特的好氧颗粒污泥培养、筛选及回流方式，用于实现连续运行培养颗粒污泥并能够持续筛出絮状污泥，进而保留沉降性能好的颗粒污泥，以克服现有技术中间歇式运行反应器的缺点。
本发明是通过以下技术方案实施的：
一种连续流快速培养好氧颗粒污泥的装置，采用平流式反应器构型，包括反应器，以及与反应器连接的曝气机构、污泥回流机构、气提回流机构，其中，反应器采用平流式反应器构型，在所述反应器内，从左至右依次设有一个缺氧吸附区和多个好氧区，在最后一个好氧区的右上方设有沉淀区，在最后一个好氧区的右下方设有集泥斗，在缺氧吸附区的上方设有进水口，在沉淀区的一侧设有出水口，在集泥斗的底端设有回流口；所述缺氧吸附区与第一好氧区之间，相邻两个好氧区之间，以及最后一个好氧区与沉淀区、集泥斗之间，分别通过竖向设置的导流挡板分隔，所有导流挡板呈上下交错设置，使好氧颗粒污泥混合液在流经反应器内部时呈S曲线，混合液上下往复式流动，使好氧区泥水充分混合接触，同时保证水力停留时间，防止装置短路。
优选地，所述曝气机构包括曝气风机以及均匀布置在各个好氧区底部的陶瓷曝气盘，所述均匀布置在各个好氧区底部的陶瓷曝气盘通过并行设置的曝气支管路并入曝气主管路，所述曝气主管路与曝气风机连接。曝气风机为整个好氧区污泥提供充足的溶解氧、水力剪切力，同时为气提回流机构提供空气。
优选地，所述污泥回流机构设于集泥斗的回流口与缺氧吸附区的回流入口之间，共分两条回流管路；第一条回流管路为，第一污泥回流口通过气提回流管与第一回流入口连接，第二条回流管路为，第二污泥回流口通过管道以及污泥回流螺杆泵与第二回流入口连接；所述第一回流入口与第二回流入口均设置在缺氧吸附区的上方；所述气提回流管经管道及管道上设置的气提止回阀与曝气机构连接。在污泥回流机构与气提回流机构的联合作用下，好氧颗粒污泥先进入回流管，保证颗粒污泥能够回流至缺氧吸附区，且能够灵活调整气提泵扬程和流量。
优选地，缺氧吸附区与好氧区之间的导流挡板作为第一导流挡板，垂直安装于反应器的顶部，第一导流挡板与反应器的底部留有间隙。
优选地，第一导流挡板的底部设有向缺氧吸附区侧倾斜的斜角，防止好氧区有空气进入缺氧吸附区及影响缺氧吸附区溶解氧。
优选地，在缺氧吸附区内的底部设有导泥斜板，导泥斜板的斜面朝向好氧区，防止缺氧吸附区底部积泥。
优选地，在沉淀区设有调节挡板，由调节挡板与反应器内壁围成的空间作为沉淀区的有效容积；所述调节挡板的底端与转轴转动连接，所述调节挡板的顶端在伸缩杆的作用下可左右移动，进而改变沉淀区有效容积，实现对污泥进行水力筛选。
优选地，好氧区与沉淀区、集泥斗之间设置的导流挡板与反应器为可拆卸连接。
优选地，反应器的出水口通过管道及产水箱进口与产水箱连接，产水箱进口的位置位于产水箱的下方，在产水箱的上方设有产水箱出水口，在产水箱的底部设有排泥口。装置本体排出的较清澈的水或带有絮状污泥的污水由产水箱下方进口进入产水箱，在产水箱内经过一段时间的水力停留，对悬浮物进行二次沉淀，最终由产水箱上方出水口排出更为清澈的出水。
一种连续流快速培养好氧颗粒污泥的方法，包括以下：
(S1)污水从进水口进入到缺氧吸附区，缺氧区为微生物提供缺氧环境和时间，吸附、去除污染物；
(S2)从缺氧吸附区流出的混合液经第一导流挡板的底部进入第一好氧区，第一好氧区为微生物提供好氧环境和溶解氧，进行好氧生物反应以去除污染物；第一好氧区底部设置的陶瓷曝气盘为第一好氧区提供充足的溶解氧、水力剪切力，使泥水充分混合；
(S3)从第一好氧区流出的曝气混合液经第二导流挡板的顶部进入第二好氧区，同样，第二好氧区为微生物提供好氧环境和溶解氧，进行好氧生物反应以去除污染物；以此类推，直至曝气混合液经调节挡板的下底口进入沉淀区；
(S4)在沉淀区内，通过伸缩杆拉伸调节挡板改变沉淀区的有效容积，在进水流量一定的情况下，进一步改变水力停留时间，水力停留时间＝沉淀区有效容积/进水流量；
(S5)在沉淀区内，通过控制水力停留时间对污泥进行水力筛分后，重质量的颗粒污泥下沉回落至集泥斗，轻质量的絮状污泥随水流经装置本体右上角出水口排出。
本发明的有益效果：本发明通过缺氧吸附区、灵活控制的好氧区、可变水力停留时间HRT的沉淀区、集泥斗、独特的气提回流及螺杆泵回流的结合，促进颗粒污泥快速形成，同时在保持连续流出水运行时，能够稳定持续保留较重的好氧颗粒污泥，筛出絮状轻质污泥；装置本体内能够保持高浓度的污泥浓度MLSS，耐冲击负荷能力强，容积负荷高，同步脱氮除磷效果好；本发明实现对污染物的高效处理，污水处理量大、设备利用率高，节能将本，切实达到降碳目的。
（发明人：李晓岩;林琳;何晓辉;邓松萍）