[發明專利]多循環式復合型生物反應器及其工藝

有效

• 申請號: 201410139091.7
• 申請日: 2014-04-08
• 公開（公告）號: CN103951059A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 蔡健明;操家順;周碧波;陳培;林俊雄;馮騫;薛朝霞
• 申請（專利權）人: 河海大學;南京河海科技有限公司
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮;曹翠珍

技術領域

本發明屬于污水處理領域，涉及污水處理裝置，具體涉及多循環式復合型生物反應器及其工藝。

背景技術

以厭氧-缺氧-好氧工藝(A²O工藝)為代表的活性污泥工藝，由于構造簡單、總水力停留時間短、控制復雜性小、不易產生污泥膨脹等優點，被廣泛應用在我國現有的城市污水處理廠中。但A²O工藝存在基質競爭、泥齡矛盾、總氮去除率難以提高等一些問題。同步硝化反硝化和反硝化除磷等技術可有效提高A²O工藝的處理效率。

傳統理論認為氮的去除是通過硝化和反硝化這兩個相互獨立的過程實現的，由于對環境條件的要求不同，這兩個過程不能同時發生，而只能序列式進行，即硝化反應發生在好氧條件下，反硝化反應則發生在嚴格的缺氧或兼氧(低氧)的條件下。但是近幾年的研究表明，硝化和反硝化可在同一反應器中同時發生。許多實際運行中的曝氣池中也常常發現遠遠超過同化作用可以產生的總氮損失，這一現象被稱為同步硝化反硝化(SND)。同步硝化反硝化的優越性在于：提高總氮的去除率，打破了傳統A²O反應器總氮去除率只能通過增大內回流比提高的限制；減小了回流污泥中的NO_ｘ^--N的濃度，緩解了脫氮除磷對基質的競爭矛盾。

傳統理論認為磷的去除是通過聚磷菌(PAOs)厭氧釋磷和好氧吸磷這兩個過程實現的。但越來越多的研究表明，在厭氧/缺氧交替的運行條件下，易富集一類兼有反硝化作用和除磷作用的兼性厭氧微生物——反硝化聚磷菌(DPB)，它們可以利用O₂或者NO_ｘ^--N作為電子受體。應用反硝化除磷反應器處理城市污水時，不僅可以節省30%的曝氣量和50%COD的消耗量，而且還可減少約50%是剩余污泥產量，從而節省投資和運行費用。

因此，A²O工藝若能通過合理優化內部結構來實現同步硝化反硝化和反硝化除磷，將大大提高處理效率，同時實現節能降耗。

發明內容

解決的技術問題：為了解決A²O工藝運行中存在的氮磷同步去除效果不佳、碳源不足以及能耗較高的問題，本發明提供了一種多循環式復合型生物反應器。在除磷方面，通過構建內循環式缺氧-厭氧環境，實現了反硝化聚磷菌的富集，通過反硝化除磷減少了系統對碳源的需求；在脫氮方面，通過設置同步區，維持低氧曝氣的條件，為硝化菌和反硝化菌的共生提供了有利的條件，實現了高效的同步硝化反硝化，節省了對碳源的需求，由此增強了氮磷同步去除的效果。

技術方案：本發明通過以下技術方案來達到上述目的。

本發明提供了一種多循環式復合型生物反應器，包括厭氧區、缺氧區、第一同步區、第二同步區、第一好氧區和第二好氧區，其中

總進水管上分布有一個或一個以上進水口，每個進水口均設置進水流量調節閥，進水流量調節閥與厭氧區相連通，來自二沉池的污泥回流管連接于厭氧區，厭氧區與缺氧區之間設置隔墻，隔墻的兩端均設置導流墻，隔墻遠離導流墻，厭氧區和缺氧區內分別設置潛水推流器；

缺氧區側壁設有出流廊道以與第一同步區相連通，第一同步區與第二同步區之間設置隔墻，隔墻的兩端均設置導流墻，隔墻遠離導流墻，第一同步區和第二同步區內分別設置潛水推流器，第一同步區和第二同步區的出水部位均設置有在線溶氧儀；

第二同步區側壁設有出流廊道以與第一好氧區相連通，第一好氧區與第二好氧區之間之間設置隔墻，隔墻的兩端均設置導流墻，隔墻遠離導流墻，第一好氧區和第二好氧區內分別設置潛水推流器，第一好氧區和第二好氧區的出水部位均設置在線溶氧儀；

厭氧區和缺氧區構成的空間與第一好氧區和第二好氧區構成的空間通過回流廊道連通，回流廊道內設置潛水推流器；

第二好氧區出水部位設置有在線氨氮分析儀，內部填充有填料，一端設有出水堰，出水管連接于第二好氧區。

所述的多循環式復合型生物反應器，厭氧區與缺氧區、第一同步區與第二同步區、第一好氧區與第二好氧區之間為弧形連接，并且導流墻也為弧形。

所述的多循環式復合型生物反應器，總進水管上設有一個或一個以上進水口，每個進水口均設有進水流量調節閥。

所述的多循環式復合型生物反應器的工藝為：

1)污水經總進水管由進水流量調節閥控制，首先分配進入厭氧區；

2)污水進入厭氧區，與從二沉池回流的污泥充分混合，進行厭氧反應，