【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污水处理，具体涉及一种利用多折(波)板流态控制的连续流好氧颗粒污泥快速构建装置及其步骤。
技术介绍
1、活性污泥法是一种传统的废水处理技术已经有100多年的发展历史，被广泛应用于处理城镇污水与工业废水。然而，活性污泥法并不满足当前可持续发展的要求，处理工艺占地面积大，污泥回流过程复杂和能耗高。好氧颗粒污泥因其沉降性能优异，可同步硝化反硝化，占地面积小和能耗低，被广泛认为是一种可持续污水生物处理技术之一。然而，好氧颗粒污泥存在一定的问题限制其广泛应用。首先，好氧颗粒污泥因其污泥颗粒化时间长严重制约了工程应用。尽管大量研究人员提出了多种强化好氧颗粒污泥的方法，但大多数方法仍存在一定的局限性。例如为了促进好氧颗粒污泥的快速形成，研究人员通常调节操作参数或向单元投加一定物质，造成单元操作复杂，运行成本高，产生二次污染等；其次，目前好氧颗粒污泥的研究主要集中在序批式反应器中，序批式反应器间歇运行方式使得好氧颗粒污泥技术很难在实际工程中与其他连续流构筑物一起运行；最后，目前关于好氧颗粒污泥培养的水动力学问题仍不清楚。本专利技术针对上述问题，提出一种利用多折(波)板流态控制的连续流好氧颗粒污泥快速构建方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，在反应器内部设置扰流构件，通过调整其间距和角度，控制湍流耗散率和涡旋尺度，实现剪切力增强。在低能耗下，污泥通过气水强剪切力快速形成好氧颗粒污泥，来解决现有污水处理厂活性污泥工艺污染物去除效能低、占地面积大和能耗高的问题。
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3、一种利用多折(波)板流态控制的连续流好氧颗粒污泥快速构建装置，所述构建方法通过下述装置实现；所述反应器包括进水单元、扰流构件、曝气单元、污泥回流单元、硝化液回流单元、出水单元和排泥单元；所述扰流构件包括直板、异波折(波)板和同波折(波)板。
4、所述进水单元和出水单元用于反应器第一隔室进水，经沉淀池泥水分离后，从沉淀池上部出水；所述反应器内缺氧区和好氧区内设扰流构件，扰流构件形式包括直板、异波折(波)板和同波折(波)板，水流在扰流构件的作用下上下翻转；所述沉淀区用于泥水分离；所述曝气单元用于选择性地给各个隔室通入空气(氧气)，形成好氧区或缺氧区；所述污泥回流单元采用气提方式将污泥回流至反应器第一隔室；所述硝化液回流单元将好氧区最后一隔室中的混合液回流至缺氧区第一隔室；所述排泥单元定期从连续流多折(波)板反应器中排出一定的污泥。
5、优选的，所述反应器进水推进方向依次为缺氧区、好氧区和沉淀区；所述反应器进水流速为0.20-0.50m/s；所述反应器bod污泥负荷为0.13-0.2kgbod5/(kg mlss·d)；所述缺氧区脱氮速率为0.03-0.06kgno-3-n/(kg mlss·d)；反硝化脱氮速率为0.044-0.088kgno-3-n/(kg mlss·d)；所述好氧区的脱氮速率为0.09-0.15kgnh+4-n/(kg mlss·d)；所述反应器的气水比为(2.5-3.5):(0.5-1.5)；所述缺氧区的溶解氧含量为0.1-0.30mg/l；所述好氧区的表观气速q为0.5-1.2cm/s；污泥回流比为60-80％，硝化液回流比为100-150％，污泥龄为15-25d。
6、优选的，所述反应器缺氧区水力停留时间为0.5-3h，好氧区水力停留时间为1-4h，沉淀区沉淀时间为10-60min。
7、所述反应器缺氧区和好氧区内设扰流构件数量的确定方法：各区扰流构件数量由反应器各区的容积负荷确定。
8、
9、式中c为进水cod含量(g/l)，q为进水流量(l/d)，v为各区有效体积(l)，x为各区扰流构件数量。
10、优选的，所述反应器缺氧区和好氧区扰流构件占反应器填充比为30-100％；所述折(波)板控制折角θ为80-120度。
11、所述扰流构件材料一般为不锈钢、塑料和木板等。
12、优选的，所述异波折(波)板占好氧区扰流构件总量的30-40％，所述同波折(波)板占好氧区扰流构件总量的40-50％，所述直板占好氧区扰流构件总量的10-30％。
13、优选的，所述所述缺氧区采用速度梯度变化较大的异波折(波)板，扰流构件两折(波)板中心轴线间距离为d，控制单廊道h/d比值为5-10；最小涡旋尺度为50-500mm，最大涡旋尺度为300-1000mm；控制各区湍流耗散率为0.03-0.35m2/s3。
14、优选的，所述控制单廊道h/d为2-10；异波折(波)板的最小涡旋尺度为50-500mm，最大涡旋尺度为500-1500mm；同波折(波)板的最小涡旋尺度为100-500mm，最大涡旋尺度为500-1500mm；所述控制好氧区湍流耗散率为0.03-0.08m2/s3，控制缺氧区湍流耗散率为0.15-0.35m2/s3。
15、优选的，连续流多折(波)板反应器促进好氧颗粒污泥培养时间为15-25d，平均粒径为300-500μm，svi30为45-60ml/g，沉降速度为30-55m/h。
16、对cod的去除率在95％左右，对的去除率可达99％以上，对tn的去除率在75％～80％之间，对tp的去除率在60％～65％之间；经过60～80d的培养后，好氧颗粒污泥平均粒径达500～1000μm，svi30达35～40ml/g，沉降速度为50～80m/h，对cod的去除率可达95％以上，对的去除率可达99％以上，对tn的去除率在80％～85％之间，对tp的去除率在70％～75％之间；与活性污泥工艺的生化池鼓风机能耗相比，降低了34％的电耗。
17、一种利用多折(波)板流态控制的连续流好氧颗粒污泥快速构建装置的运行步骤，包括以下步骤：
18、s1：反应器接种活性污泥；
19、s2：开启进水泵，将进水桶中的污水送入反应器内；
20、s3：开启空气压缩机和阀门，将气体通过曝气头送入反应器内，通过控制曝气阀门开度控制缺氧区溶解氧含量；
21、s4：开启污泥回流单元的装置和硝化液回流单元的装置，将沉淀池底部的污泥回流至生物反应池，将好氧区的混合液回流至缺氧区，调整回流单元装置控制污泥回流比和硝化液回流比；
22、s5：开启出水泵，使得沉淀池的上清液流出；
23、s6：污泥龄控制在15-30d。
24、所述气体包括空气(氧气)。
25、所述进水水质为每升人工合成废水中大约含有：cod 350mg、nh4+-n 25mg、tp 3mg以及一定量的微量元素液；所述反应器曝气单元包括曝气头5、曝气阀门6、曝气管21以及曝气泵8，其中所述曝气头5安装在折(波)角处，所述曝气阀门6一端与曝气头5相连，另一端通过曝气管21与曝气泵8相连，通过控制阀门开度，控制缺氧区与好氧区曝气量。控制反应器的气水比在2.5～3.5:1之间，缺氧区的溶解氧含量在0.2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用多折(波)板流态控制的连续流好氧颗粒污泥快速构建装置，其特征在于，所述构建方法通过下述装置实现；所述反应器包括进水单元、扰流构件、曝气单元、污泥回流单元、硝化液回流单元、出水单元和排泥单元；所述扰流构件包括直板、异波折(波)板和同波折(波)板。
2.根据权利要求1所述的一种利用多折(波)板流态控制的连续流好氧颗粒污泥快速构建装置，其特征在于，所述反应器进水推进方向依次为缺氧区、好氧区和沉淀区；所述反应器进水流速为0.20-0.50m/s；所述反应器BOD污泥负荷为0.13-0.2kgBOD5/(kg MLSS·d)；所述缺氧区脱氮速率为0.03-0.06kgNO-3-N/(kg MLSS·d)；反硝化脱氮速率为0.044-0.088kgNO-3-N/(kg MLSS·d)；所述好氧区的脱氮速率为0.09-0.15kgNH+4-N/(kg MLSS·d)；所述反应器的气水比为(2.5-3.5):(0.5-1.5)；所述缺氧区的溶解氧含量为0.1-0.30mg/L；所述好氧区的表观气速q为0.5-1.2cm/s；污泥回流比为60-80％，硝化液回流比为100-
3.根据权利要求2所述的一种利用多折(波)板流态控制的连续流好氧颗粒污泥快速构建装置，其特征在于，所述反应器缺氧区水力停留时间为0.5-3h，好氧区水力停留时间为1-4h，沉淀区沉淀时间为10-60min。
4.根据权利要求1所述的一种利用多折(波)板流态控制的连续流好氧颗粒污泥快速构建装置，其特征在于，所述反应器缺氧区和好氧区扰流构件占反应器填充比为30-100％；所述折(波)板控制折角θ为80-120度。
5.根据权利要求4所述的一种利用多折(波)板流态控制的连续流好氧颗粒污泥快速构建装置，其特征在于，所述异波折(波)板占好氧区扰流构件总量的30-40％，所述同波折(波)板占好氧区扰流构件总量的40-50％，所述直板占好氧区扰流构件总量的10-30％。
6.根据权利要求1所述的一种利用多折(波)板流态控制的连续流好氧颗粒污泥快速构建装置，其特征在于，所述扰流构件两折(波)板中心轴线间距离为d，控制单廊道h/d比值为2-10；最小涡旋尺度为50-500mm，最大涡旋尺度为300-1500mm；控制各区湍流耗散率为0.03-0.35m2/s3。
7.根据权利要求6所述的一种利用多折(波)板流态控制的连续流好氧颗粒污泥快速构建装置，其特征在于，所述控制单廊道h/d为2-10；异波折(波)板的最小涡旋尺度为50-500mm，最大涡旋尺度为500-1500mm；同波折(波)板的最小涡旋尺度为100-500mm，最大涡旋尺度为500-1500mm；所述控制好氧区湍流耗散率为0.03-0.08m2/s3，控制缺氧区湍流耗散率为0.15-0.35m2/s3。
8.根据权利要求1所述的一种利用多折(波)板流态控制的连续流好氧颗粒污泥快速构建装置，其特征在于，连续流多折(波)板反应器促进好氧颗粒污泥培养时间为15-25d，平均粒径为300-500μm，SVI30为45-60mL/g，沉降速度为30-55m/h。
9.如权利要求1-8任一项所述的一种利用多折(波)板流态控制的连续流好氧颗粒污泥快速构建装置的运行步骤，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种利用多折(波)板流态控制的连续流好氧颗粒污泥快速构建装置的运行步骤，其特征在于，步骤S1中，所述接种污泥量为2500-3500mg/L；步骤S2中，所述进水温度为20-30℃，pH值为7.5-8.5；步骤S3中，所述缺氧区含氧量为0.1-0.3mg/L；步骤S4中，所述回流单元装置控制污泥回流比为60-80％，硝化液回流比为100-150％。
...【技术特征摘要】
1.一种利用多折(波)板流态控制的连续流好氧颗粒污泥快速构建装置，其特征在于，所述构建方法通过下述装置实现；所述反应器包括进水单元、扰流构件、曝气单元、污泥回流单元、硝化液回流单元、出水单元和排泥单元；所述扰流构件包括直板、异波折(波)板和同波折(波)板。
2.根据权利要求1所述的一种利用多折(波)板流态控制的连续流好氧颗粒污泥快速构建装置，其特征在于，所述反应器进水推进方向依次为缺氧区、好氧区和沉淀区；所述反应器进水流速为0.20-0.50m/s；所述反应器bod污泥负荷为0.13-0.2kgbod5/(kg mlss·d)；所述缺氧区脱氮速率为0.03-0.06kgno-3-n/(kg mlss·d)；反硝化脱氮速率为0.044-0.088kgno-3-n/(kg mlss·d)；所述好氧区的脱氮速率为0.09-0.15kgnh+4-n/(kg mlss·d)；所述反应器的气水比为(2.5-3.5):(0.5-1.5)；所述缺氧区的溶解氧含量为0.1-0.30mg/l；所述好氧区的表观气速q为0.5-1.2cm/s；污泥回流比为60-80％，硝化液回流比为100-150％，污泥龄为15-25d。
3.根据权利要求2所述的一种利用多折(波)板流态控制的连续流好氧颗粒污泥快速构建装置，其特征在于，所述反应器缺氧区水力停留时间为0.5-3h，好氧区水力停留时间为1-4h，沉淀区沉淀时间为10-60min。
4.根据权利要求1所述的一种利用多折(波)板流态控制的连续流好氧颗粒污泥快速构建装置，其特征在于，所述反应器缺氧区和好氧区扰流构件占反应器填充比为30-100％；所述折(波)板控制折角θ为80-120度。
5.根据权利要求4所述的一种利用多折(波)板流态控制的连续流好氧颗粒污泥快速构建装置，其特征在于，所述异波折(波)板占好氧区扰流构件总量的30-40％...
【专利技术属性】
技术研发人员：赫俊国，张宇，江伟勋，刘新平，姚峻程，蔡真银，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：
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