[發明專利]一種改進的實驗室規模序批式反應器系統

在審

• 申請號: 201911050796.0
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110845003A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 任曼;趙林;胡斯宇
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程小艷

本發明是對實驗室規模序批式反應器系統設計進行改造，通過交替的程序化階段或模式(進水、缺氧、好氧、沉降、排水和待機)來使用活性污泥生物去除廢水污染物。改進的SBR系統設計包括進水(廢水)(1)、在線溫度檢測器(2)、外部水室(3)、雙曝氣器(4A/4B)、活性污泥出料口(5)、用于攪拌污泥的底部攪拌器(6)、空氣(壓力)體積控制器(7)、在線pH傳感器(8)、處理水排放口(9)、在線溶解氧傳感器(10)、加熱器(11)、內部主污泥艙(12)。本發明提供了一種改進的實驗室序批式反應器，以便更加高效地完成活性污泥微生物與污染物的相互作用，其進一步的目標是模擬進水流量在不同階段之間的系數分布，以便對整個循環時間進行分類。

技術領域

本發明涉及污水處理領域，具體涉及一種改進的實驗室規模序批式反應器系統。

背景技術

目前水質問題(特別是工業廢水排放引起的水質問題)日益嚴重，對于工業廢水，處理過程中通常必須去除有機污染物、氮和磷、金屬和懸浮固體等。之前的廢水處理系統設計簡單，一般使用一個槽或容器，通過沉淀法來處理并去除廢水中的固體。這些早期的廢水處理系統不含曝氣工藝，經常產生惡臭。隨著處理工藝的進步，這些早期的廢水處理系統已經演變成使用被稱為活性污泥廢水處理工藝的廢水處理工藝的系統。

活性污泥是將含有豐富微生物的殘渣在固體中堆積，在固/液分離器中與液體分離，然后接種到曝氣池中的廢水中。在傳統的活性污泥廢水處理系統中，曝氣池中的活性污泥固體濃度通常在每升2000至5000毫克之間。

曝氣池中的好氧反應包括吸收、吸附和生物消化三種現象。當污染物被吸附到活性污泥中細菌的細胞壁中時，就會發生吸附。另一方面，吸附是一種表面現象，當污染物與活性污泥表面相互作用時，這種表面現象發生在污泥表面相互作用并粘附在細菌分子表面時。這三種現象中的任何一種都會導致污染物與活性污泥中的污泥細菌發生反應。當活性污泥中的細菌消耗廢水中的廢物成分時，就會發生生物消化。物質被吸收或吸附后，發生生物消化。

傳統的活性污泥工藝遵循一個預定的時間，允許細菌通過改變環境條件來分解污染物，剩余污泥返回曝氣池回用。然而，傳統的連續流污水處理系統存在一些缺點。特別是，它們需要很大的空間，因此購買、安裝和維護都很昂貴。它還需要單獨的罐或單元來操作每個過程或階段。該系統不適用于較小的住宅區和商業區應用。

序批式反應器(SBR)是一種在間歇和非穩態條件下處理廢水的替代性活性污泥工藝，在同一池中進行均衡、曝氣和澄清。因此，SBR和傳統活性污泥處理系統的單元工藝基本相同，只是SBR在定時控制順序下在單個池中執行此類操作。實際上，SBR工藝能夠在一個反應器中實現生物除磷、硝化、反硝化和BOD去除。典型的SBR工藝通常包括并行的多個SBR；然而，較小的企業可能需要在其廢水處理系統中使用一個SBR。典型的SBR工藝有五個基本操作步驟/操作，包括但不限于填充、反應、沉淀、抽提和待機，它們一起包含一個完整的SBR循環。在填充模式下，“一批”廢水流入SBR池，并與前一個循環中沉淀在池中的活性污泥/混合物混合。分配給填充模式的時間是可變的，取決于各種因素，包括進水流量和所需處理的程度和類型。

盡管SBR技術有著廣泛的應用，但它也有一些局限性，如需要解決絲狀菌不必要生長的問題，傾析緩慢，需要使用潷水器系統，需要一些附加組件，以及可能出現曝氣器堵塞的情況。因此，本發明的目的是提供一種改進的實驗室序批式反應器，其包括雙曝氣器系統、用于混合的底部攪拌器、填充有水的外隔間導管以及用于保持內部隔間溫度的加熱器。進一步的目標是模擬進水流量在不同階段之間的系數分布，以便對整個循環時間進行分類。

發明內容

本發明所要解決的問題在于，克服現有技術的不足，提供一種改進的分步序批式反應器系統利用活性污泥微生物去除廢水污染物。通過對步進順序間歇反應器進行一定的改造，解決了以往設計中存在的問題。