连续间歇式反应器的运行方法技术

本发明专利技术描述了一种运行连续间歇式反应器的方法，其中通过将进水分布在反应器底部的沉淀污泥中而将水引入反应器。本发明专利技术还描述了带有将进水引入反应器底部部件的连续间歇式反应器。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及废水的处理，更具体地说，涉及一种采用连续间歇式反应器的废水处理方法。
技术介绍
满足日益严格的氮(N)和磷(P)排放标准对通常性能不太好的处理家庭污水的水处理设施的设计和运行，已经产生了巨大的影响。自从在二十世纪七十年代，第一次在连续大规模氮生物去除装置中成功地进行了生物法去除磷以来，在氮生物去除装置中同时进行生物法去除磷被认为是一般可以达到的目标。营养物生物去除(BNR)装置的设计和运行需要优化两个平行运行的装置，而不是使处理过程相互影响，以最大限度地既去除氮又去除磷。设计和运行还需要同时控制与污泥膨胀有关的问题，污泥膨胀是由于丝状菌的大量繁殖引起的。现行的BNR过程可以分为连续式或间歇式运行系统。连续运行系统包括多个独立的槽或池，用各种不同的方式使废水和污泥流过这些池或槽。间歇运行系统采用单独一个反应器或处理池，有时用隔板分成多个区域，废水在反应器中只有一个流动通道。因此，与连续过程的一定间隔的运行相比，间歇过程的特征在于它们单一的重复连续时间内确定的运行过程。间歇运行系统可以连续地或间歇地进水。它们还可以再分为体积可变的系统和体积恒定的系统。体积可变系统在同一池内进行固-液分离，随后排放处理后的水(间歇倾析)，而体积恒定的间歇运行系统则通过单独串联的二次澄清池或槽进行固-液分离，该澄清池或槽可以带有或不带有使活性污泥回流至处理过程的泥浆循环装置。在间歇进水的连续间歇式反应器(SBR)或连续间歇式处理池(下文称作反应器)的运行过程中，大部分运行周期是进水时间。在这段时间中，反应体积中在前一周期末端排空的部分，在曝气开始之前被新鲜污水所取代。在这些反应器的BNR运行过程中，对既去除氮又去除磷营养物来说，进水时间是最重要的。有有力的迹象表明好的营养物去除率取决于反应器中生物絮片的结构和组成。理想的，絮片应当有相似的尺寸、紧密、圆球形并没有丝状菌生长。这样在曝气期间，同时促进硝化-反硝化过程，并确保良好的污泥沉淀特性。过去，已经报道了同时进行硝化-反硝化的几个优点，包括能够降低对原水中生物可降解碳(或COD)的需求，降低曝气需求，并能够部分或完全取消缺氧反应器，或者随后如果只生成了亚硝酸盐的话，能够使其浓度很低。因此，进行同时硝化-反硝化被看作对连续和间歇系统都是有好处的。现有技术如活性污泥循环系统(CASS)使用所谓的选择器和接触器，它们在反应器进水部分是占很小的体积。在这些区域中，进水与回流的活性污泥相混合，这些活性污泥是从反应器底部或从澄清池输送来的。这种方法主要有两个缺点。首先，只有部分污泥与进水相接触，其次需要机械输送污泥。第二个需要不仅增加了运行过程的困难，而且由于输送过程中的机械挤压对污泥絮片的结构很容易造成消极影响。本专利技术的简要描述本专利技术的目的是提供一种向连续间歇式反应器供水的方法，它可以维持良好的絮片特性，并在随后的进水阶段改进反应器的特性。本专利技术人惊奇地发现，向连续间歇式反应器供水的方式能够影响絮片的生成，并提高反应器性能。尤其是，本专利技术人发现向污泥沉淀床平均分配进水能够改进反应器的性能。通过在反应器运行周期的进水阶段加入不混合阶段，就可提高这种改进效果。一方面，本专利技术提供了一种向连续间歇式反应器供水的方法，该方法包括在反应器下部的污泥沉淀层分配引入的进水。进水可借助于静止的分配器或移动的分配器来分配，而且在至少部分或全部反应器进水期间，不与反应器中的物质相混合。第二方面，本专利技术提供了一种连续间歇式反应器，包括至少一个带进水部件、曝气部件、倾析部件和任选的混合部件的反应室，其中上述进水部件至少包括一个位于该反应室底部的分配器。在根据本专利技术方法的第一方面的方法中，反应器的分配器可以是静止的或移动的分配器。静止分配器通常包括向多个分配器输出线路供水的导管。另一方面，静止分配器还可以是上表面延伸的、其上有多个出口的总管。移动分配器通常包括其中带有多个出口的部件，它要么沿着反应室底部直线移动，要么围绕反应器底部的纵轴转动。本专利技术的其它方面通过下面的详细描述将会变得清楚。附图的简要描述附图说明图1是根据本专利技术方法用于实验室规模的系统。图2是实验室规模的SBR运行5个月期间内进水与出水的浓度。图3表示的是实验室规模的SBR的周期特性曲线。图4表示的是在实验室规模的SBR的非混合期间内，氮化合物相对于反应器高度的浓度曲线。图5表示的是在与图4所示相同的实验室规模的SBR的非混合期间内，磷浓度相对于反应器高度的曲线。图6是SBR的示意图。本专利技术的详细说明下文使用了下列缩写词BASS 间歇活性污泥系统BNR 生物法去除营养物BPR 生物法去除磷CASSTM活性污泥循环系统 COD 化学需氧量DO溶解氧F/M 食物/微生物比N 氮NAS 不搅拌阶段NH4-N氨-氮NO2-N硝酸盐氮NO3-N硝酸盐氮NOx-N硝酸盐氮与硝酸盐氮的总和OUR 氧吸收率PO4-P磷酸盐磷P 磷RBCOD 易生物降解的化学需氧量SBR 连续间歇式反应器So/Xo初始基质浓度与初始生物浓度的比TCOD 总化学需氧量TKN 总克耶达(Kjeldahl)氮TP总磷下文及权利要求书中使用的术语“连续间歇式反应器”，缩写为“SBR”，不仅仅局限于普通所称的SBR系统，它包括任何带有在反应器内进行污泥沉淀步骤的间歇运行的好氧废水处理系统。因此后附权利要求书的范围不应局限于SBR本身，本专利技术的方法可以用于任何带有在反应器内部沉淀污泥步骤的间歇运行的好氧废水处理系统。连续间歇式反应器(SBRs)需要一个不搅拌(不混合和不曝气)沉淀阶段，以在同一池中进行固液分离，随后排走处理后的出水(间歇倾折)，也就是说运行过程中容积是可变的。在不搅拌阶段(NAS)，微生物在反应器底部浓缩，并形成清澈的上清液。下面展开描述这一特有的技术特征，它可以被综合为一种运行策略，不但是对固-液分离，而且更重要的是对可生物降解的有机物的生物吸附和迅速改变水环境，这使得本专利技术的反应器系统能够可靠地控制污泥膨胀，在去除碳、碳与氮、以及碳、氮和磷方面，其特性优于所有的传统SBR和连续运行系统。这构成了本专利技术的基础。典型的SBR运行周期被划分为五个独立的阶段进水、反应、沉淀、排水和空载。进一步再算上混合或非混合和曝气或非曝气运行阶段，总共可能有12个不同的反应阶段。进水阶段是将原水输入反应器的阶段，而反应阶段则是一个反应时期，无需加入新鲜的废水。根据本专利技术，在进水阶段向反应器的供水在整个污泥沉淀层是平均分布的。通常，SBR的运行周期在2-24小时的范围内。理想的，只要缩短运行时间而不会牺牲反应器的流量，运行周期应少于8小时。下表根据6小时的运行时间，给出了一般的运行策略。表1一般运行策略反应阶段 时间(h)1、不混合进水1.252、混合进水 1.253、曝气混合反应1 1.004、不混合反应0.505、曝气混合反应2 1.506、沉淀 0.337、排水 0.178、空载 0.00合计 6.00在确定好的过程特性和污泥性能时，最重要的不混合阶段是不混合进水阶段。采用一种合适的进水方式，能够引发相互联系的链式反应，得到具有好的污泥沉淀性能的极好的过程特性。随后的不混合不曝气反应阶段进一步确保这些链式反应沿需本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种向连续间歇式反应器供水的方法，该方法包括向反应器底部的污泥沉淀层分配进水。２、如权利要求１所述的方法，其特征在于借助于静止的分配器分配上述进水。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：何建文，保罗F格林菲尔德，坎塞弗阿南苏布拉马尼亚姆，于尔格凯勒，
申请(专利权)人：协作研究中心废物管理及排污控制有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]