一种连续流间歇曝气生物膜脱氮除磷装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种连续流间歇生物膜脱氮除磷装置及方法，所述装置包括调节池(1)，由若干个反应区(201)与一个出水区(202)一体化构建的反应器(2)；所述反应区(201)填装悬浮填料(14)，序批式运行，间歇曝气；所述一体化反应器可实现连续进水连续出水过程。本发明专利技术工艺链短，充分利用原水中的碳源，在单级生物反应器同一物理空间内同步实现同时脱氮除磷和泥水分离过程；产泥量极少，处理成本低，管理方便，适用于小规模城镇污水的分散处理，特别是南方低碳氮比城镇污水的处理。

A continuous flow intermittent aeration biological membrane nitrogen and phosphorus removal device and method

The invention discloses an intermittent biofilm denitrification dephosphorization apparatus and method, the device comprises a regulating tank (1), composed of a plurality of reaction zone (201) and a water outlet area (202) construction of the integrated reactor (2); the reaction zone (201) filled suspended filler (14), batch operation, intermittent aeration; the reactor can achieve continuous water intake and water. The process chain is short, make full use of raw water in carbon source, synchronization of simultaneous nitrogen and phosphorus removal and the slurry separation process in single stage bioreactor in the same physical space; sludge production and consumption, low processing cost, convenient management, decentralized treatment suitable for small town sewage, especially sewage treatment low carbon and nitrogen in southern china.

【技术实现步骤摘要】
一种连续流间歇曝气生物膜脱氮除磷装置及方法
本专利技术涉及污水处理领域，具体涉及一种连续流间歇曝气生物膜脱氮除磷装置及方法。
技术介绍
随着小城镇地区经济水平的快速发展，水环境污染严重，小城镇地区污水治理现状落后于社会经济发展水平的问题突出。小城镇地区，污水规模小，来源分散，水质水量变化大；套用大中型污水处理厂工艺不能适应小城镇污水的水质水量特点，且工艺复杂、处理成本高；缺乏适合小城镇地区的污水处理工程技术是一个重要原因。我国南方地区城镇污水中COD浓度普遍偏低，而氮、磷浓度相对较高，属于低碳、高氮磷的低浓度城镇污水。城镇污水处理厂活性污泥脱氮除磷工艺反硝化碳源不足问题相对突出，常需要添加外加碳源来提高总氮去除率，降低出水总氮浓度的同时增加了污水处理运行成本。移动床生物膜是一项新兴的生物膜污水处理技术，其优势是避免了固定床反应器需要定期反冲洗，传统生物滤池堵塞和活性污泥法污泥膨胀的问题。现有移动床生物膜技术的工程应用，一是将悬浮填料置于多个串联的、各自具备特定条件的构筑物内，污水依次通过各构筑物分别实现特定的处理功能，最终达到污水处理脱氮除磷的目的；二是将悬浮填料投入常规连续流活性污泥污水处理系统中，来改善和提高活性污泥的污水处理效果。前者在串联的悬浮填料构筑物末端，需要单独设置沉淀池或过滤工艺完成泥水分离。后者同活性污泥法一样，需要硝化液回流，需要污泥回流，剩余污泥量大，污泥处理成本高。两者都具有工艺链长，构筑物多，占地大的特点。应用了上述连续流工艺思路的一体化装置，是在装置中设置多个物理空间分隔的功能区，污水依次通过不同功能区分别实现特定的处理功能，最终达到污水处理脱氮除磷的目的；这类一体化装置并未改变上述连续流工艺的基本特征，仍具有工艺链长，功能区多，结合活性污泥的系统污泥产量大的特点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术针对小城镇地区污水水质水量变化特点，以及南方地区低浓度、低碳高氮磷的污水特征，提出一种连续流间歇曝气生物膜脱氮除磷装置及方法，充分利用原水碳源，在单级反应器同一物理空间内同步实现脱氮除磷过程和泥水分离过程，具有工艺链短、简洁紧凑，产泥量极低，能耗低，处理成本低的特点；其应用装置结构紧凑，具可扩展性和灵活性，空间利用率高，自动化控制程度高，管理方便，占地少，可实现无人值守等特点，适用于小规模城镇污水的分散处理，特别是南方低碳氮比城镇污水的处理。本专利技术第一方面提供了一种连续流间歇曝气生物膜脱氮除磷装置，包括依次连通的调节池、一体化构建的反应器，所述反应器包括多个反应区和一个出水区，所述反应区内水平设置有多孔隔板，所述反应区内部位于多孔隔板下方设置有反应区进水口、反应区进气口，所述反应区进水口经管路依次与液体流量计、进水泵、调节池连接，所述反应区进气口经管路依次与空气流量计、鼓风设备连接，所述反应区内部位于多孔隔板上方设置有反应区出水口、水力混合机构和悬浮填料，所述出水区内设置有出水口和进水口，所述反应区出水口经管路与出水区的进水口连接，所述反应区出水口包括反应区上部出水口和反应区中部出水口。所述反应区进水口、反应区进气口、反应区出水口均设置有控制阀，所述控制阀、水力混合机构分别与用于控制控制阀、水力混合机构开启和关闭的智能控制系统电连接。优选的，所述悬浮填料包括聚氨酯类悬浮填料和聚乙烯聚丙烯类悬浮填料等，悬浮填料填料填充率范围为15～50％。优选的，所述调节池内设置有液位计，所述液位计与智能控制系统信号连接，液位计将检测到的液面高度信号反馈给智能控制系统。优选的，所述反应区进水口设置有配水机构，所述反应区进气口设置有配气机构。所述出水区内部设置过滤机构。一般情况下无需设置，若有特殊需要，可根据出水水质要求设置过滤机构。本专利技术第二方面提供了一种采用上述装置的连续流间歇曝气生物膜脱氮除磷方法，步骤包括：S1、将污水引入调节池，调节池出水引入反应器；S2、反应器第一个反应区开始其间歇运行周期：进水：开启反应区进水口控制阀使调节池出水进入该反应区，进液完毕后关闭反应区进水口控制阀；反应：开启水力混合机构进行水力混合；然后关闭水力混合机构，开启反应区进气口控制阀进行曝气，曝气结束关闭反应区进气口控制阀；交替进行水力混合和曝气至反应结束；静置：反应结束后静置进行泥水分离，此阶段该反应区的反应区进水口控制阀、反应区进气口控制阀、水力混合机构均处于关闭状态；出水：静置结束后开启反应区出水口控制阀，出水完毕后关闭反应区出水口控制阀；完成上述进水、反应、静置、出水即为完成了一个间歇运行周期，一个间歇运行周期结束后进行下一间歇运行周期；S3、步骤S2所述第一个反应区进水步骤结束后，第二个反应区开始其间歇运行周期；第二个反应区进水步骤结束后，第三个反应区开始其间歇运行周期，如此依次进行下去，直至反应器的最后一个反应区开始其间歇运行周期；S4、步骤S2所述第一个反应区出水步骤结束完成一个间歇运行周期后，第二个反应区开始出水；第二个反应区出水步骤结束后，第三个反应区开始出水，如此依次进行下去，直至反应器的最后一个反应区出水过程结束；每个反应区的一个间歇运行周期结束后均进行下一间歇运行周期。S5、每个反应区的出水依次进入出水区，由出水区的出水口进行最终出水。优选的，步骤S2、步骤S3和步骤S4所述间歇运行周期中，依次进行进水、反应、静置、出水即为完成了一个恒水位间歇运行周期，即间歇运行周期恒水位运行模式，所述出水步骤中，反应区出水口为反应区上部出水口或反应区中部出水口。优选的，步骤S2、步骤S3和步骤S4所述间歇运行周期中，依次进行进水、反应、进水、反应、进水、反应、静置、出水即为完成了一个变水位间歇运行周期，即间歇运行周期变水位运行模式，所述出水步骤中，反应区出水口为反应区中部出水口。反应区可根据污水水质状况及处理要求来灵活设置恒水位运行模式或变水位运行模式，各反应区相互独立，各反应区的运行模式可以相同也可以不同。对于每个反应区，其间歇运行周期的运行模式通过智能控制系统进行控制，默认为重复上一间歇运行周期的运行模式，若结合污水实际处理情况需要更改运行模式，可手动或通过智能控制系统进行运行模式的更改，即每个反应区的各间歇运行周期采用的运行模式可以相同也可以不同，可根据污水处理情况灵活的调节，可适应于不同来源的污水处理。优选的，所述反应步骤中水力混合和曝气各进行一次视为一个间歇曝气周期，一个间歇曝气周期时长为15～30min，所述反应步骤中累计曝气时间占间歇运行周期时长的25-50％。优选的，步骤S4中，所述每个反应区的一个间歇运行周期结束后均进行下一间歇运行周期至调节池中污水水位不足以实施所述进水步骤时，停止进入新的间歇运行周期。本装置对于小规模城镇污水水质水量变化大的状况具有良好的适用性及灵活性。调节池具备一定调节与平衡水质水量变化的作用；一体化反应器可以由不同数量不同规模的反应区模块化组合，可适应不同处理规模的需求，各反应区独立运行。在污水产量低峰期，当调节池中污水水位不满足进水条件时，装置可自动调控反应区暂停进入新的间歇运行周期，当污水产量高峰期，调节池中污水水位再次满足进水条件时，反应区则再次进入间歇运行周期；因来水量不足而暂停运行的反应区不会影响其他反应区正在进行的间歇运行周期，当来水量足以维持运行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续流间歇曝气生物膜脱氮除磷装置，其特征在于：包括依次连通的调节池(1)、一体化构建的反应器(2)，所述反应器(2)包括多个反应区(201)和一个出水区(202)，所述反应区(201)内水平设置有多孔隔板(3)，所述反应区(201)内部位于多孔隔板(3)下方设置有反应区进水口(4)、反应区进气口(5)，所述反应区进水口(4)经管路依次与液体流量计(8)、进水泵(9)、调节池(1)连接，所述反应区进气口(5)经管路依次与空气流量计(10)、鼓风设备(11)连接，所述反应区(201)内部位于多孔隔板(3)上方设置有反应区出水口(12)、水力混合机构(13)和悬浮填料(14)，所述出水区(202)内设置有出水口(15)和进水口(16)，所述反应区出水口(12)经管路与出水区(202)的进水口(16)连接，所述反应区出水口(12)包括反应区上部出水口(121)和反应区中部出水口(122)。所述反应区进水口(4)、反应区进气口(5)、反应区出水口(12)均设置有控制阀，所述控制阀、水力混合机构(13)分别与用于控制控制阀、水力混合机构(13)开启和关闭的智能控制系统(17)电连接。

【技术特征摘要】
1.一种连续流间歇曝气生物膜脱氮除磷装置，其特征在于：包括依次连通的调节池(1)、一体化构建的反应器(2)，所述反应器(2)包括多个反应区(201)和一个出水区(202)，所述反应区(201)内水平设置有多孔隔板(3)，所述反应区(201)内部位于多孔隔板(3)下方设置有反应区进水口(4)、反应区进气口(5)，所述反应区进水口(4)经管路依次与液体流量计(8)、进水泵(9)、调节池(1)连接，所述反应区进气口(5)经管路依次与空气流量计(10)、鼓风设备(11)连接，所述反应区(201)内部位于多孔隔板(3)上方设置有反应区出水口(12)、水力混合机构(13)和悬浮填料(14)，所述出水区(202)内设置有出水口(15)和进水口(16)，所述反应区出水口(12)经管路与出水区(202)的进水口(16)连接，所述反应区出水口(12)包括反应区上部出水口(121)和反应区中部出水口(122)。所述反应区进水口(4)、反应区进气口(5)、反应区出水口(12)均设置有控制阀，所述控制阀、水力混合机构(13)分别与用于控制控制阀、水力混合机构(13)开启和关闭的智能控制系统(17)电连接。2.如权利要求1所述的连续流间歇曝气生物膜脱氮除磷装置，其特征在于：所述悬浮填料(14)包括聚氨酯类悬浮填料和聚乙烯聚丙烯类悬浮填料等，悬浮填料填充率范围为15～50％。3.如权利要求1所述的连续流间歇曝气生物膜脱氮除磷装置，其特征在于：所述调节池(1)内设置有液位计(18)，所述液位计(18)与智能控制系统(17)信号连接，液位计(18)将检测到的液面高度信号反馈给智能控制系统(17)。4.如权利要求1所述的连续流间歇曝气生物膜脱氮除磷装置，其特征在于：所述反应区进水口(4)设置有配水机构(6)，所述反应区进气口(5)设置有配气机构(7)。5.如权利要求1所述的连续流间歇曝气生物膜脱氮除磷装置，其特征在于：所述出水区(202)内部设置过滤机构。6.一种采用权利要求1所述装置的连续流间歇曝气生物膜脱氮除磷方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、将污水引入调节池(1)，调节池(1)出水引入反应器(2)；S2、反应器(2)第一个反应区(201)开始其间歇运行周期：进水：开启反应区进水口(4)控制阀使调节池(1)出水进入该反应区(201)，进液完毕后关闭反应区进水口(4)控制阀；反应：开启水力混合机构(13)进行水力混合；然后关闭水力混合机构(13)，开启反应区进气口(5)控制阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑蓓，张小平，李露，陈才高，李树苑，张怀宇，李跃增，
申请(专利权)人：中国市政工程中南设计研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42