储碳型序批式活性污泥反应器及其应用制造技术

一种储碳型序批式活性污泥反应器，所述的反应器包括反应器主体，连接在反应器主体上的排泥系统、排水系统和进水系统；所述的反应器主体内设有与气泵相连的曝气装置和电机控制的搅拌装置，其特征在于所述的反应器主体内设置有通孔的隔板将反应器主体分隔成上半池和下半池，所述的搅拌装置包括分别设置于上半池和下半池的上搅拌浆和下搅拌浆，所述的曝气装置包括设在隔板上方的曝气头，所述的上半池上方设有带阀门的进水口，所述的上半池下方设有带阀门的出水口，所述的下半池底部设有带阀门的排泥口；所述的进水口与进水系统连接，所述的出水口与排水系统连接，所述的排泥口与排泥系统连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于污水处理领域，具体涉及一种储碳型序批式活性污泥反 应器及其应用，尤其是利用该反应器处理含氮废水。(二)
技术介绍
氮是造成水体富营养化和环境污染的一个很重要的污染因子。脱 氮是污水处理过程中很重要的一个环节。传统的生物脱氮过程，是首 先在好氧条件下，亚硝酸菌将氨氮氧化为亚硝酸氮，而后硝酸菌将亚 硝酸氮进一步氧化为硝酸氮。随后在缺氧条件下，反硝化菌将硝酸氮 或亚硝酸氮还原成气态氮。生物反硝化需要有机碳源作为电子供体，随着环境污染和富营养 化问题不断加重，对于一些含氮废水的处理，碳源不足是影响脱氮效 果的主要问题。所用碳源一般有3类外加碳源，原污水碳源和内碳 源。由于城市污水的有机负荷一般不高，因此利用原水碳源的前置反 硝化工艺一般TN去除率不高。如果要进一步提高脱氮效率，则需要 外加碳源进行反硝化。最近的研究发现，在生物脱氮进程中，生物能将大部分溶解性基 质转化为内碳源，以内碳源(主要为PHB形式)储存在细胞中，在 缺氧条件并无外加碳源的情况下，储存的聚合物能作为电子供体，使 反硝化过程顺利进行，提高系统的脱氮效果。因此，对于基质储存的内碳源进行的反硝化的研究是有价值的，而国内外研究中对于活性污 泥系统中直接通过碳源储存的脱氮研究较少，且基本无实际工程的应 用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对常规处理工艺中由于碳源不 足而影响脱氮效果的问题，结合序批式活性污泥反应器的特点，提供 一种有利于保存内碳源用于反硝化的序批式活性污泥反应器。本专利技术采用以下的技术方案 一种储碳型序批式活性污泥反应 器，所述的反应器包括反应器主体，连接在反应器主体上的排泥系统、 排水系统和进水系统；所述的反应器主体内设有与气泵相连的曝气装置和电机控制的搅拌装置，所述的反应器主体内设置有通孔的隔板将 反应器主体分隔成上半池和下半池，所述的搅拌装置包括分别设置于 上半池和下半池的上搅拌浆和下搅拌浆，所述的曝气装置包括设在隔 板上方的曝气头，所述的上半池上方设有带阀门的进水口，所述的上 半池下方设有带阀门的出水口 ，所述的下半池底部设有带阀门的排泥口；所述的进水口与进水系统连接，所述的出水口与出水系统连接，所述的排泥口与排泥系统连接。进一步，所述的上搅拌桨和下搅拌桨固定在同一转轴上。 所述的隔板上设置圆形通孔。本专利技术中通孔的大小和多少由具体的反应器大小和运行条件等因素决定， 一般而言只要使活性污泥可以进入下半池，并且曝气时尽量不使下半池的泥进入上半池即可。所述的反应器还设有控制系统，所述的进水口、出水口、排泥口 分别设有电磁阀，所述的控制系统分别与进水口、出水口、排泥口各 自的电磁阀以及气泵、搅拌装置的电机相连接。本专利技术还提供了一种应用上述储碳型序批式活性污泥反应器处 理含氮废水的工艺，所述的工艺按如下步骤进行(1) 进水阶段开启所述反应器的进水口，原水进入反应器， 同时启动搅拌装置充分搅拌，此时反应器内处于缺氧状态，活性污泥 中的微生物吸附原水中的部分有机碳源，转化为胞内聚合物PHB， 使内碳源得到储存；(2) 搅拌阶段进水完毕后，继续搅拌，污泥中的微生物继续吸附混合液中的有机碳转化为胞内聚合物PHB，内碳源继续得到储 存；(3) 沉淀阶段关闭搅拌装置，进行混合液沉淀，使泥水得到分离，部分污泥经沉淀压实从隔板通孔进入下半池，此部分污泥中储存的内碳源也同时进入下半池得到储存；(4) 曝气阶段开启气泵启动曝气装置对上半池的混合液进行曝气，同时通过溶解氧控制曝气量，使上半池混合液发生同步硝化反硝化，使总氮得到部分去除；同时由于隔板的阻挡，下半池混合液不 参与曝气反应，进水与搅拌过程中储存于下半池混合液中的内碳源未 被消耗；(5) 二次搅拌阶段再次启动搅拌装置，使上下半池混合液通过隔板通孔进行充分混合，在缺氧状态下利用下半池污泥中储存的内碳源进行反硝化，使总氮得到进一步去除；(6) 曝气吹脱阶段开启曝气装置和搅拌装置，边搅拌边进行曝气吹脱；(7) 二次沉淀关闭曝气装置和搅拌装置，进行混合液沉淀， 使混合液泥水分离；(8) 出水通过出水口将处理后水排出。在上述工艺中，对于具体的工艺参数，诸如搅拌时间、曝气时间、 曝气量大小、沉淀时间以及隔板位置和通孔布置等，本领域普通技术 人员可以根据反应器的大小、运行条件、运行状况等自行设定。本专利技术的有益效果为(1)利用本专利技术的反应器，活性污泥能 在进水和缺氧搅拌阶段将原水中的碳源转化为内碳源储存于胞内，以 内碳源作为反硝化的电子供体，可提高脱氮效率；(2)好氧阶段， 上半池混合液中通过溶解氧进行曝气控制，能实现同步硝化反硝化， 也使得脱氮效率大大提高。综上，本专利技术将同步硝化反硝化和储存内碳源参与反硝化结合在 一个系统中，最大程度地提高脱氮效果。附图说明图1是本专利技术所述反应器的结构示意图。 图2是实施例l采用的隔板结构。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进一步说明。参见图1和图2:储碳型序批式活性污泥反应器，包括反应器主 体l，连接在反应器主体的排泥系统、排水系统和进水系统；所述的 反应器主体1内设置有与气泵连接的曝气装置和电机控制的搅拌装置2，所述反应器主体1由隔板11分隔成上半池和下半池，所述搅 拌装置包括一根搅拌轴带动的上下两个搅拌桨；隔板11上有若干小 孔12以利于搅拌时混合液的充分混合以及曝气段阻止下半池污泥进 入上半池；所述曝气装置包括设置在隔板上方的曝气头6，所述曝气 头6通过流量计7与气泵8连接；所述上半池的上方通过球阀9、电 磁阀10与进水口 3连接，所述上半池的下方通过球阀9、电磁阀10 与出水口 4连接，所述下半池的底部通过球阀9、电磁阀10与排泥 口5连接；所述的进水口、出水口、排泥口分别与进水系统、排水系 统、排泥系统连接。本专利技术将普通序批式活性污泥反应器用隔板分为上下两个部分， 其运行工序包括进水、缺氧搅拌、沉淀、好氧曝气、二次搅拌、曝气 吹脱、二次沉淀、出水八个阶段。具体如下-.进水阶段原水从进水口进入，启动搅拌装置搅拌，混合液充分混合，原水中大量的有机碳被活性污泥吸附转化为胞内聚合物PHB (内碳源)，进水段进水量由液位计控制，时间约为20—30min。进 水段结束后反应器混合液污泥浓度约为5000mg/L。搅拌阶段进水完毕后，进入搅拌阶段，内碳源继续得到储存， 搅拌时间为30min。沉淀阶段搅拌后进行混合液沉淀，使泥水得到分离，部分污泥 经沉淀压实进入下半池，此部分污泥中储存的内碳源也同时进入下半池得到储存。沉淀时间为30min，沉淀后处于上半池的混合液污泥浓 度约为3000mg/L。曝气阶段隔板上方的曝气头对上半池的混合液进行曝气，由于 隔板的阻挡，进水与搅拌过程中储存于下半池混合液中的内碳源未被 消耗，同时控制曝气量为lmVh，对应的溶解氧约为lmg/L—2mg/L， 使上半池混合液发生同步硝化反硝化，使总氮得到部分去除。二次搅拌阶段再次启动搅拌桨，使上下半池混合液通过隔板通 孔进行充分混合，利用隔板下方污泥中储存的内碳源进行反硝化，二 次搅拌时间为40min，使总氮得到进一步去除。曝气吹脱阶段边搅拌边进行曝气吹脱，曝气量为lm3/h，曝气 时间为15 min。二次沉淀使混合液泥水分离，沉淀时间为30min。出水通过出水口将处理后水排出，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种储碳型序批式活性污泥反应器，所述的反应器包括反应器主体，连接在反应器主体上的排泥系统、排水系统和进水系统；所述的反应器主体内设有与气泵相连的曝气装置和电机控制的搅拌装置，其特征在于所述的反应器主体内设置有通孔的隔板将反应器主体分隔成上半池和下半池，所述的搅拌装置包括分别设置于上半池和下半池的上搅拌浆和下搅拌浆，所述的曝气装置包括设在隔板上方的曝气头，所述的上半池上方设有带阀门的进水口，所述的上半池下方设有带阀门的出水口，所述的下半池底部设有带阀门的排泥口；所述的进水口与进水系统连接，所述的出水口与排水系统连接，所述的排泥口与排泥系统连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，倪永炯，周延年，张晶宇，张宇坤，韦苏，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：86