[發明專利]分置曝氣升流式污泥床一體化污水處理設備

在審

• 申請號: 202011269603.3
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112408597A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 戚偉康;施棋;李博;劉麗芳
• 申請（專利權）人: 北京工業大學;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;C02F101/16;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

1.一種分置曝氣升流式污泥床一體化污水處理設備，包括進水管（1）、曝氣池（2）、生化反應池（4）、集水槽（5）和出水管（7），進水管用于向曝氣池中通入待處理的污水，曝氣池的底部設置有曝氣盤（8），生化反應池的底部設置有布水管（9），處理后的污水經出水管排出；其特征在于：所述曝氣池經反應池進水管（3）與生化反應池（4）相連通，反應池進水管的一端與曝氣池的上部相連通，另一端伸入生化反應池的底部，布水管與伸入生化反應池底部的反應池進水管相連通，布水管上均勻設置有多個出水口朝下的布水頭（10）；進水槽位于生化反應池一側的上方，生化反應池的上方均勻設置有多個水平的溢流堰（11），溢流堰的端部開設有與集水槽相通的溢流口（12）；集水槽經回流管（6）與曝氣池相連通，回流管的進水口與進水槽相通，回流管的出水口與曝氣池的底部相通，出水管設置于集水槽上；生化反應池中接種有污泥和污泥顆粒；

經進水管進入的污水與曝氣池原有污水混合，并經曝氣盤曝氣充氧，曝氣后的污水膨脹使得曝氣池底部污水密度減小而壓強降低，集水槽中的污水在壓力差的作用下流入曝氣池底部；曝氣使曝氣池液位上升，在液位差的作用下曝氣池中污水經反應池進水管流入布水管，污水經布水頭流出后實現在生化反應池底部的均勻布水，污水在生化反應池中上升的過程中，在底部好氧顆粒污泥中微生物的作用下發生好氧反應，去除水中有機物和氨氮，在上部厭氧污泥中微生物的作用下發生厭氧反應，使氧化態氮經反硝化轉化為氮氣去除；生化反應池上端的污泥經溢流堰流入集水槽，進入集水槽的污水絕大部分經回流管回流至曝氣池，剩余的經出水管排出。

2.根據權利要求1所述的分置曝氣升流式污泥床一體化污水處理設備，其特征在于：所述布水管（9）上所有布水頭（10）的出水口位于同一水平面上，以使布水頭的出水將生化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所述的分置曝氣升流式污泥床一體化污水處理設備，其特征在于：所述溢流堰（11）為上端開口的槽形，槽形溢流堰兩側的上端均為鋸齒狀上沿（14），以使生化反應池上部的污水均勻流入每個溢流堰。

4.根據權利要求1或2所述的分置曝氣升流式污泥床一體化污水處理設備，其特征在于：所述回流管（6）的內徑是出水管（7）內徑的5～10倍，出水管最低處高于回流管進水口的最高處。

5.根據權利要求1或2所述的分置曝氣升流式污泥床一體化污水處理設備，其特征在于：所述溢流口（12）與集水槽（5）的底部存在高度差，以便隨污水進入集水槽的絮狀污泥及沉淀性能較差的污泥發生沉降并積攢到一定量后隨污水一通進入曝氣池。

6.根據權利要求1或2所述的分置曝氣升流式污泥床一體化污水處理設備，其特征在于：所述反應池進水管（3）和回流管（6）的直徑大于200mm。

7.根據權利要求1或2所述的分置曝氣升流式污泥床一體化污水處理設備，其特征在于：所述出水管（7）的上方設置有與集水槽（5）相通的溢流管（13）。

8.一種基于權利要求1所述的分置曝氣升流式污泥床一體化污水處理設備的處理方法，其特征在于，通過以下步驟來實現：

a).曝氣和回流，待處理污水經進水管進入曝氣池，在曝氣盤的作用下進行曝氣充氧，曝氣后的污水上升膨脹使得曝氣池中污水密度降低，在壓力差的作用下集水槽中的污水經回流管流入曝氣池，曝氣盤的曝氣推動污水在整個污水處理設備中的自動循環；

b).顆粒污泥形成和好氧反應，曝氣使得曝氣池中液位上升，在液位差的作用下曝氣池上部的污水經反應池進水管流入布水管，并經布水頭流出，實現進入的污水在生化反應池底部的均勻分布；前期進行污泥培養，污水在生化反應池中上升的過程中，污泥在水流剪切力的作用下發生斷裂，以沉降性能好的顆粒污泥在下、沉降性能差的絮狀污泥在上的狀態分布；顆粒污泥形成后，進入生化反應池底部的污水在顆粒污泥中微生物的作用下發生好氧反應，去除水中有機物和氨氮，將氨氮轉化為氧化態氮；

c).厭氧反應，隨著污水上升和溶解氧的不斷消耗，生化反應池的上部呈厭氧狀態，在污泥中厭氧微生物的作用下發生厭氧反應，經反硝化將氧化態氮轉化為氮氣去除；同時，隨著長時間的運行，好氧顆粒污泥粒徑逐漸增大，導致其中心區域為缺氧區域，在該缺氧區域微生物開始轉化為厭氧微生物，部分經外部好氧微生物氧化后的硝態氮及有機物直接進入顆粒內部進行反硝化，實現部分脫氮；

d).污水回流和排出，生化反應池上部的污水及攜帶的一定量的絮狀污泥經溢流堰流入集水槽，進入集水槽中的污水絕大部分經回流管流入曝氣池，少部分經出水管排出；回流至曝氣池的污水充氧后再次進入生化反應池進行凈化處理，如此往復，污水經幾十次的循環處理后達到排放標準排出。