[發明專利]基于好氧顆粒污泥的圓筒式自循環脫氮一體化污水處理設備

在審

• 申請號: 202011269458.9
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112279380A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 戚偉康;李博;施棋;劉麗芳
• 申請（專利權）人: 山東泰山自邇環保科技有限公司
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F7/00;C02F101/30
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 褚慶森

1.一種基于好氧顆粒污泥的圓筒式自循環脫氮一體化污水處理設備，包括圓筒體（1）、進水管（5）、出水管（6）、曝氣池（3）和升流反應池（4），圓筒體橫向放置，圓筒體中設置有橫向布置的隔板（2），隔板將圓筒體的內部空腔分割為曝氣池和升流反應池；曝氣池、升流反應池的底部分別設置有曝氣單元（7）、布水管（9），布水管上開設有布水孔（20）；其特征在于：所述曝氣池經回流管（8）與升流反應池相通，回流管的上端與曝氣池的上部相通，下端與布水管相連通，進水管與回流管的上部相連通；升流反應池的上部間隔設置有多個出水堰（10），升流反應池靠近曝氣池一端的上部設置有集水槽（11），出水堰的端部與集水槽相連通；集水槽經曝氣池進水管（12）與曝氣池相連通，曝氣池進水管的上端與進水槽相連通，下端與曝氣池的下部相連通；所述曝氣池的兩側由上至下分別設置有上擋板（14）和下擋板（15），上擋板和下擋板與圓筒體的內壁之間形成沉淀區（19），上擋板的上沿與圓筒體的內部相接觸，下擋板的下沿與圓筒體的內壁不接觸，以便在沉淀的污泥滑落到曝氣池的底部；上擋板與下擋板之間形成便于污水進入沉淀區的小回流通道（16），出水管與沉淀區的上部相連通，升流反應池中培養有顆粒污泥。

2.根據權利要求1所述的基于好氧顆粒污泥的圓筒式自循環脫氮一體化污水處理設備，其特征在于：所述布水孔（20）以朝下的形式開設于布水管（9）的下表面上，布水孔的朝下出水將升流反應池底部的污泥沖散，防止污泥淤積。

3.根據權利要求1或2所述的基于好氧顆粒污泥的圓筒式自循環脫氮一體化污水處理設備，其特征在于：所述回流管（8）的上端開設有與其相連通的回流槽（13），回流槽的上沿為鋸齒狀。

4.根據權利要求1或2所述的基于好氧顆粒污泥的圓筒式自循環脫氮一體化污水處理設備，其特征在于：所述曝氣池（3）和升流反應池（4）上方的圓筒體（1）上分別開設有對其內部狀況進行觀察的第一檢查口（17）和第二檢查口（18）。

5.根據權利要求1或2所述的基于好氧顆粒污泥的圓筒式自循環脫氮一體化污水處理設備，其特征在于：所述出水堰（10）的上沿為實現均勻進水的鋸齒狀。

6.一種基于權利要求1所述的基于好氧顆粒污泥的圓筒式自循環脫氮一體化污水處理設備的污水處理方法，其特征在于，通過以下步驟來實現：

a).曝氣和自循環，在曝氣單元的曝氣作用下對曝氣池中的污水進行充氧，同時曝氣使得曝氣池底部污水密度減小而水壓降低，以及曝氣池的液面上升，在水壓差的作用下迫使集水槽中的污水經曝氣池進水管流入，在液位差的作用下使得曝氣池上部的污水經回流管流入升流反應池，曝氣不僅實現了對污水的曝氣充氧，還實現了污水在曝氣池-升流反應池-出水堰-集水槽之間的循環流動，無需外界動力源；

b).進水和布水，待處理污水經進水管進入回流管，并在回流管中與回水混合后流入布水管，然后經布水管上朝下的布水孔流出，實現了待污水在升流反應池底部的均勻布水，同時朝下出水還可將底部的污泥沖散，防止污泥淤積；

c).硝化和反硝化反應，經布水管上的布水孔流出的污水，在升流反應池中均勻上升的過程中，在升流反應池的下部，好氧顆粒污泥或者沉淀性能好的污泥中微生物利用進水中氨氮和溶解氧進行硝化反應，將污水中氨氮轉化為硝態氮；隨著污水的上升和溶解氧的不斷消耗，污水進入升流反應池上部的缺氧、厭氧區域，在厭氧微生物的作用下利用進水管污水提供的有機物進行反硝化反應，將硝態氮轉化為氮氣去除；

同時，好氧顆粒污泥內部由于溶解氧傳質阻力的存在，由外到內分為好氧區、缺氧區和厭氧區，在好氧區進行對氨氮的硝化作用，在缺氧區進行有機物的降解以及硝態氮的反硝化作用；在厭氧反應區對有機物進一步的去除，在好氧顆粒污泥內部實現對氨氮的同步硝化反硝化；

d).集水和出水，升流反應池上部的污水流入出水堰，并由出水堰流入至集水槽中，再經曝氣池進水管由集水槽流入到曝氣池中；曝氣池中的污水在曝氣單元的曝氣作用下，少量污水經下回流通道流入沉淀區，污水在沉淀區中無外界擾動環境下發生自然沉降，沉降后的污泥落入曝氣池的底部經曝氣后再次參與循環，沉淀區中上部沉淀后的污水經出水管排出；污水在曝氣池與升流反應池之間進行十幾至幾十次的循環處理后，實現對污水中氨氮和有機物的有效去除，使出水達到排放標準。