一种短程高效同步脱氮内循环集成生物反应器制造技术

本发明专利技术公开了一种短程高效同步脱氮内循环集成生物反应器，包括集水池，所述集水池的入水口连接废水排水口，沿废水净化方向依次设有集水池、吸附池、沉淀池、混合池、曝气‑好氧澄清系统、清水池，集水池和吸附池之间设有第一废水提升泵，混合池和所述曝气‑好氧澄清系统之间设有第二废水提升泵，沉淀池底连通污泥池，曝气‑好氧澄清系统包括好氧三相分离器和曝气澄清池，好氧三相分离器设于曝气澄清池内，通过污泥回流管连通吸附池，曝气澄清池底部设有曝气软管，曝气软管通过气管连接风机，气管上设有第一电控流量阀。本发明专利技术极大简化了工艺流程，节省了污水处理设施约三分之一的占地面积，减少了管道投资，同时运行管理方便，控制简单。

A short, simultaneous nitrogen internal circulation integrated bioreactor

The invention discloses a short-range efficient simultaneous removal of nitrogen circulation within the integrated biological reactor, including the sump, the collecting tank is connected with the water inlet wastewater outfall, which is pool, adsorption tank, sedimentation tank, mixing tank, aeration aerobic clarification system, clean water tank along the direction of the first wastewater purification. Wastewater lifting pump is arranged between the tank and the adsorption tank, second water lift pump is arranged between the mixing tank and the aerobic aeration clarification system, communicated with the bottom of the settling tank sludge tank, aeration aerobic clarification system including aerobic phase separator and aeration clarifier, aerobic aeration in three-phase separator clarifier tank, pipe the adsorption tank through the sludge return, aeration clarifier bottom aeration aeration hose, hose connection fan by air flow valve is arranged on the first electrically controlled pipe. The invention greatly simplifies the technological process, saves the occupied area of about 1/3 of the sewage treatment facilities, reduces the investment of the pipeline, and has the advantages of convenient operation and management and simple control.

【技术实现步骤摘要】
一种短程高效同步脱氮内循环集成生物反应器
本专利技术属于污水处理
，特别涉及一种短程高效同步脱氮内循环集成生物反应器。
技术介绍
传统活性污泥法是一种相对成熟的污水生物处理技术，在好氧活性污泥生物处理系统中，起关键作用的因素主要是污泥浓度（微生物的量）、溶氧效率（生物活性）和沉淀效率（泥水分离效果），也就是说，传统的好氧活性污泥法会涉及气、液、固三相的接触与分离问题。传统式污水处理工艺中，曝气和生物氧化过程是同时进行的，但与沉淀过程相分离，曝气氧化与沉淀是在不同的池体当中。为了保证曝气池中的污泥浓度，必须大量的回流二沉池中的污泥，在此过程中，会耗费大量的能源，另外，由于微生物的生长环境不断变化，生物活性降低，不利于生物降解反应的进行。生物脱氮是通过硝化作用将氨氮转变为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，在通过反硝化作用将硝态氮和亚硝态氮还原成氮气。传统的脱氮工艺是将硝化段和反硝化段独立开来，工艺流程长，占地面积大，抗冲击能力弱且运行成本高。
技术实现思路
为解决现有技术的缺点和不足，本专利技术的目的是采用特殊的曝气控制方式和布水技术，合理控制系统的各个运行参数，抑制亚硝酸盐氧化细菌的活性，将反应控制在短程硝化阶段，同时控制系统内的溶解氧浓度，发生同步短程硝化反硝化反应，节约反应时间、占地面积及运行成本。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种短程高效同步脱氮内循环集成生物反应器，包括集水池、吸附池、沉淀池、污泥池、混合池、清水池和曝气-好氧澄清系统，所述集水池的入水口连接废水排水口，沿废水净化方向依次设有集水池、吸附池、沉淀池、混合池、曝气-好氧澄清系统、清水池，所述集水池和吸附池之间设有第一废水提升泵，所述混合池和所述曝气-好氧澄清系统之间设有第二废水提升泵，所述沉淀池底连通所述污泥池，所述曝气-好氧澄清系统包括好氧三相分离器和曝气澄清池，所述好氧三相分离器设于曝气澄清池内，所述好氧三相分离器通过污泥回流管连通所述吸附池，所述曝气澄清池底部设有曝气软管，所述曝气软管上设有气孔，所述曝气软管通过气管连接风机，所述气管上设有第一电控流量阀。进一步地，所述清水池通过出水回流管连通所述混合池。进一步地，所述污泥回流管和所述出水回流管上均设有第二电控流量阀。进一步地，所述曝气澄清池顶部安装有DO浓度测试仪，所述DO浓度测试仪的探测头伸入曝气澄清池内部。进一步地，所述吸附池上方设有吸附剂盒，所述吸附剂盒内放置吸附剂。进一步地，所述混合池和所述吸附池底部均设有穿孔管，混合池和吸附池内的穿孔管均通过气管连接风机，风机与混合池、吸附池之间的气管上分别安装有第一电控流量阀。进一步地，所述吸附池的长为150～250mm，宽为100～200mm，高为200～300mm；所述沉淀池的长为200～250mm，宽为150～250mm，高为200～300mm；所述曝气澄清池的长为900～1500mm，宽为500～600mm，高≥1000mm；所述三相分离器的长为500～700mm，宽为400～600mm，高500～700mm。进一步地，所述集水池和和吸附池之间的管路上还设有转子流量计。本专利技术还提供了利用上述短程高效同步脱氮内循环集成生物反应器的污水处理方法，其步骤是，先将原废水收集在集水池中，通过第一废水提升泵以一定的流量将废水泵入吸附池；吸附池中接收来自于所述好氧三相分离器截留的回流污泥，回流比为1～3:1，在吸附池用吸附剂进行吸附去除污水中一部分有机物后，通过沉淀池沉淀少量从吸附池中带出的污泥，污泥排入污泥池中；沉淀池的出水与曝气-好氧澄清系统的出水在混合池中进行混合，对沉淀池的出水进行大比例稀释，曝气-好氧澄清系统的出水回流比例为10～30:1；混合池的出水通过第二废水提升泵泵入曝气-好氧澄清系统，在好氧三相分离器内实现固、液、气三相分离，液相进入曝气澄清池，曝气澄清池内通入空气，并通过调节废水的DO浓度和水力停留时间，完成高氨氮废水的同步短程硝化脱氮过程；废水处理完成后进入清水池，一部分按照出水回流比例返回混合池内，另一部分排放。进一步地，所述吸附剂为HEC–果聚糖复合吸附剂，采用HEC(羟乙基纤维素)和果聚糖复合而成，其具体制备方法的步骤为：(1)将焦磷酸盐溶解在水中，配制成焦磷酸根浓度为5～10mol/L的溶液；(2)在超声波环境下将HEC溶解在焦磷酸盐溶液中，配制成A溶液，所述A溶液中HEC的浓度为1～5mol/L；(3)将海藻酸钠溶解在水中，配制成浓度为0.5～1mol/L的溶液；(4)对海藻酸钠溶液恒温水浴，水浴温度为60～80℃保温，然后将果聚糖按固液比1～2:10的比例加入海藻酸钠溶液中，并充分搅拌，配制成B溶液；(5)将上述A溶液和B溶液等质量混合均匀，混合后在60～80℃环境下静置10h以上，静置后加热蒸发结晶，过滤收集一次结晶物；(6)用蒸馏水洗涤所述一次结晶物，加热蒸发结晶，过滤回收二次结晶物，将所述二次结晶物在120～150℃的环境下烘干，即获得所述HEC–果聚糖复合吸附剂。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术对吸附、曝气、沉淀等功能区进行模块集成设计，极大简化了工艺流程，节省了污水处理设施约三分之一的占地面积，减少了管道投资，同时运行管理方便，控制简单。(2)本专利技术采用特殊的曝气控制方式和布水技术，合理控制系统的各个运行参数，抑制亚硝酸盐氧化细菌的活性，将反应控制在短程硝化阶段，同时控制系统内的溶解氧浓度，发生同步短程硝化反硝化反应，节约反应时间、占地面积及运行成本。(3)通过设计污泥回流管连通曝气澄清池和吸附池，实现了污泥的自动回流，节省了现有技术中二沉池和污泥回流的动力消耗，减少设施占地面积，并有效截留世代周期较长的微生物，延长污泥龄。利用大比例循环稀释技术(通过连接清水池和混合池的出水回流管完成循环稀释)，实现了系统的超高水力负荷和冲击负荷。(4)采用自制的吸附剂用于生物反应器进行污水处理，取代传统的仅仅依靠回流污泥的方法，排放出水的COD浓度显著降低，另外，测试发现，采用本专利技术所述吸附剂能显著脱除高磷污水中的磷元素，使得本专利技术所述污水处理设备的应用更加广泛。附图说明图1为本专利技术的流程图；图2为本专利技术所述内循环集成生物反应器的结构示意图；图3为实施例1～3和对比例1～3中所述方法处理表1中废水后，各污染物浓度的对照柱状图。具体实施方式如图1或2所示，一种短程高效同步脱氮内循环集成生物反应器，包括集水池1、吸附池2、沉淀池3、污泥池4、混合池5、清水池7和曝气-好氧澄清系统6。集水池1的入水口连接废水排水口，沿废水净化方向依次设有集水池1、吸附池2、沉淀池3、混合池5、曝气-好氧澄清系统6、清水池7，吸附池2和沉淀池3安装在高于集水池1的平台上，集水池1和吸附池2之间设有第一废水提升泵8，用于将集水池内的废水泵入吸附池2内，集水池1和和吸附池2之间的管路上还设有转子流量计9，用于观察废水的流量值，以便调节第一废水提升泵8的功率，获得所需的废水流量。混合池5和曝气-好氧澄清系统6之间设有第二废水提升泵10，用于将混合池5内的废水提升泵入曝气-好氧澄清系统6中。沉淀池3底连通污泥池3，将沉淀池底沉积的污泥排入污泥池3内，进行进一步处理。曝气-好氧澄清系统6包括好氧三相分离器11和曝气澄清池12，好氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种短程高效同步脱氮内循环集成生物反应器，其特征在于，包括集水池、吸附池、沉淀池、污泥池、混合池、清水池和曝气‑好氧澄清系统，所述集水池的入水口连接废水排水口，沿废水净化方向依次设有集水池、吸附池、沉淀池、混合池、曝气‑好氧澄清系统、清水池，所述集水池和吸附池之间设有第一废水提升泵，所述混合池和所述曝气‑好氧澄清系统之间设有第二废水提升泵，所述沉淀池底连通所述污泥池，所述曝气‑好氧澄清系统包括好氧三相分离器和曝气澄清池，所述好氧三相分离器设于曝气澄清池内，所述好氧三相分离器通过污泥回流管连通所述吸附池，所述曝气澄清池底部设有曝气软管，所述曝气软管上设有气孔，所述曝气软管通过气管连接风机，所述气管上设有第一电控流量阀。

【技术特征摘要】
1.一种短程高效同步脱氮内循环集成生物反应器，其特征在于，包括集水池、吸附池、沉淀池、污泥池、混合池、清水池和曝气-好氧澄清系统，所述集水池的入水口连接废水排水口，沿废水净化方向依次设有集水池、吸附池、沉淀池、混合池、曝气-好氧澄清系统、清水池，所述集水池和吸附池之间设有第一废水提升泵，所述混合池和所述曝气-好氧澄清系统之间设有第二废水提升泵，所述沉淀池底连通所述污泥池，所述曝气-好氧澄清系统包括好氧三相分离器和曝气澄清池，所述好氧三相分离器设于曝气澄清池内，所述好氧三相分离器通过污泥回流管连通所述吸附池，所述曝气澄清池底部设有曝气软管，所述曝气软管上设有气孔，所述曝气软管通过气管连接风机，所述气管上设有第一电控流量阀。2.根据权利要求1所述的一种短程高效同步脱氮内循环集成生物反应器，其特征在于，所述清水池通过出水回流管连通所述混合池。3.根据权利要求2所述的一种短程高效同步脱氮内循环集成生物反应器，其特征在于，所述污泥回流管和所述出水回流管上均设有第二电控流量阀。4.根据权利要求1～3任一项所述的一种短程高效同步脱氮内循环集成生物反应器，其特征在于，所述曝气澄清池顶部安装有DO浓度测试仪，所述DO浓度测试仪的探测头伸入曝气澄清池内部。5.根据权利要求4所述的一种短程高效同步脱氮内循环集成生物反应器，其特征在于，所述吸附池上方设有吸附剂盒，所述吸附剂盒内放置吸附剂。6.根据权利要求1～3任一项所述的一种短程高效同步脱氮内循环集成生物反应器，其特征在于，所述混合池和所述吸附池底部均设有穿孔管，混合池和吸附池内的穿孔管均通过气管连接风机，风机与混合池、吸附池之间的气管上分别安装有第一电控流量阀。7.根据权利要求1～3任一项所述的一种短程高效同步脱氮内循环集成生物反应器，其特征在于，所述吸附池的长为150～250mm，宽为100～200mm，高为200～300mm；所述沉淀池的长为200～250mm，宽为150～250mm，高为200～300mm；所述曝气澄清池的长为900～1500mm，宽为500～600mm，高≥1000mm；所述三相分离器的长为500～700mm，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙燕，吴施婧，李燕英，檀威，杨俊，
申请(专利权)人：江西夏氏春秋环境研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36