公布日：2023.11.10

申請(qǐng)日：2023.08.08

分類號(hào)：C02F3/30(2023.01)I;C02F3/12(2023.01)I

摘要

本發(fā)明提供一種連續(xù)流快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的裝置及方法。所述裝置采用平流式反應(yīng)器構(gòu)型，包括反應(yīng)器以及與反應(yīng)器連接的曝氣機(jī)構(gòu)、污泥回流機(jī)構(gòu)、氣提回流機(jī)構(gòu)，在所述反應(yīng)器內(nèi)，從左至右依次設(shè)有一個(gè)缺氧吸附區(qū)和多個(gè)好氧區(qū)，在最后一個(gè)好氧區(qū)的右上方設(shè)有沉淀區(qū)，在最后一個(gè)好氧區(qū)的右下方設(shè)有集泥斗，在缺氧吸附區(qū)的上方設(shè)有進(jìn)水口，在沉淀區(qū)的一側(cè)設(shè)有出水口，在集泥斗的底端設(shè)有回流口；所述缺氧吸附區(qū)與第一好氧區(qū)之間，相鄰兩個(gè)好氧區(qū)之間，以及最后一個(gè)好氧區(qū)與沉淀區(qū)、集泥斗之間，分別通過豎向設(shè)置的導(dǎo)流擋板分隔，所有導(dǎo)流擋板呈上下交錯(cuò)設(shè)置，使好氧顆粒污泥混合液在流經(jīng)反應(yīng)器內(nèi)部時(shí)呈S曲線，混合液上下往復(fù)式流動(dòng)，使好氧區(qū)泥水充分混合接觸，同時(shí)保證水力停留時(shí)間，防止裝置短路，有效解決現(xiàn)有技術(shù)中間歇式運(yùn)行反應(yīng)器存在的缺點(diǎn)。

權(quán)利要求書

1.一種連續(xù)流快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的裝置，其特征在于：包括反應(yīng)器，以及與反應(yīng)器連接的曝氣機(jī)構(gòu)、污泥回流機(jī)構(gòu)、氣提回流機(jī)構(gòu)，其中，在所述反應(yīng)器內(nèi)，從左至右依次設(shè)有一個(gè)缺氧吸附區(qū)(35)和多個(gè)好氧區(qū)，在最后一個(gè)好氧區(qū)的右上方設(shè)有沉淀區(qū)(11)，在最后一個(gè)好氧區(qū)的右下方設(shè)有集泥斗(10)，在缺氧吸附區(qū)(35)的上方設(shè)有進(jìn)水口(1)，在沉淀區(qū)(11)的一側(cè)設(shè)有出水口(12)，在集泥斗(10)的底端設(shè)有回流口；所述缺氧吸附區(qū)(35)與第一好氧區(qū)(36)之間，相鄰兩個(gè)好氧區(qū)之間，以及最后一個(gè)好氧區(qū)與沉淀區(qū)(11)、集泥斗(10)之間，分別通過豎向設(shè)置的導(dǎo)流擋板分隔，所有導(dǎo)流擋板呈上下交錯(cuò)設(shè)置，使好氧顆粒污泥混合液在流經(jīng)反應(yīng)器內(nèi)部時(shí)呈S曲線。

2.如權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)流快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的裝置，其特征在于：所述曝氣機(jī)構(gòu)包括曝氣風(fēng)機(jī)(26)以及均勻布置在各個(gè)好氧區(qū)底部的陶瓷曝氣盤(9)，所述均勻布置在各個(gè)好氧區(qū)底部的陶瓷曝氣盤(9)通過并行設(shè)置的曝氣支管路并入曝氣主管路，所述曝氣主管路與曝氣風(fēng)機(jī)(26)連接。

3.如權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)流快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的裝置，其特征在于：所述污泥回流機(jī)構(gòu)設(shè)于集泥斗(10)的回流口與缺氧吸附區(qū)(35)的回流入口之間，共分兩條回流管路；第一條回流管路為，第一污泥回流口(16)通過氣提回流管(19)與第一回流入口(23)連接，第二條回流管路為，第二污泥回流口(17)通過管道以及污泥回流螺桿泵(25)與第二回流入口(24)連接；所述第一回流入口(23)與第二回流入口(24)均設(shè)置在缺氧吸附區(qū)(35)的上方；所述氣提回流管(19)經(jīng)管道及管道上設(shè)置的氣提止回閥(43)與曝氣機(jī)構(gòu)連接。

4.如權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)流快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的裝置，其特征在于：缺氧吸附區(qū)(35)與第一好氧區(qū)(36)之間的導(dǎo)流擋板作為第一導(dǎo)流擋板(3)，垂直安裝于反應(yīng)器的頂部，第一導(dǎo)流擋板(3)與反應(yīng)器的底部留有間隙。

5.如權(quán)利要求4所述的一種連續(xù)流快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的裝置，其特征在于：第一導(dǎo)流擋板(3)的底部設(shè)有向缺氧吸附區(qū)(35)側(cè)傾斜的斜角。

6.如權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)流快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的裝置，其特征在于：在缺氧吸附區(qū)(35)內(nèi)的底部設(shè)有導(dǎo)泥斜板(2)，導(dǎo)泥斜板(2)的斜面朝向好氧區(qū)。

7.如權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)流快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的裝置，其特征在于：在沉淀區(qū)(11)設(shè)有調(diào)節(jié)擋板(8)，由調(diào)節(jié)擋板(8)與反應(yīng)器內(nèi)壁圍成的空間作為沉淀區(qū)(11)的有效容積；所述調(diào)節(jié)擋板(8)的底端與轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述調(diào)節(jié)擋板(8)的頂端在伸縮桿(42)的作用下可左右移動(dòng)，進(jìn)而改變沉淀區(qū)(11)有效容積。

8.如權(quán)利要求7所述的一種連續(xù)流快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的裝置，其特征在于：好氧區(qū)(40)與沉淀區(qū)(11)、集泥斗(10)之間設(shè)置的導(dǎo)流擋板與反應(yīng)器為可拆卸連接。

9.如權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)流快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的裝置，其特征在于：反應(yīng)器的出水口(12)通過管道及產(chǎn)水箱進(jìn)口(13)與產(chǎn)水箱(34)連接，產(chǎn)水箱進(jìn)口(13)的位置位于產(chǎn)水箱(34)的下方，在產(chǎn)水箱(34)的上方設(shè)有產(chǎn)水箱出水口(14)，在產(chǎn)水箱(34)的底部設(shè)有排泥口(15)。

10.一種連續(xù)流快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的方法，其特征在于包括以下：(S1)污水從進(jìn)水口(1)進(jìn)入到缺氧吸附區(qū)(35)，缺氧區(qū)為微生物提供缺氧環(huán)境和時(shí)間，吸附、去除污染物；(S2)從缺氧吸附區(qū)(35)流出的混合液經(jīng)第一導(dǎo)流擋板(3)的底部進(jìn)入第一好氧區(qū)(36)，第一好氧區(qū)(36)為微生物提供好氧環(huán)境和溶解氧，進(jìn)行好氧生物反應(yīng)以去除污染物；第一好氧區(qū)(36)底部設(shè)置的陶瓷曝氣盤(9)為第一好氧區(qū)(36)提供充足的溶解氧、水力剪切力，使泥水充分混合；(S3)從第一好氧區(qū)(36)流出的曝氣混合液經(jīng)第二導(dǎo)流擋板(4)的頂部進(jìn)入第二好氧區(qū)(37)，同樣，第二好氧區(qū)(37)為微生物提供好氧環(huán)境和溶解氧，進(jìn)行好氧生物反應(yīng)以去除污染物；以此類推，直至曝氣混合液經(jīng)調(diào)節(jié)擋板(8)的下底口進(jìn)入沉淀區(qū)(11)；(S4)在沉淀區(qū)(11)內(nèi)，通過伸縮桿(42)拉伸調(diào)節(jié)擋板(8)改變沉淀區(qū)(11)的有效容積，在進(jìn)水流量一定的情況下，進(jìn)一步改變水力停留時(shí)間，水力停留時(shí)間＝沉淀區(qū)有效容積/進(jìn)水流量；(S5)在沉淀區(qū)(11)內(nèi)，通過控制水力停留時(shí)間對(duì)污泥進(jìn)行水力篩分后，重質(zhì)量的顆粒污泥下沉回落至集泥斗(10)，輕質(zhì)量的絮狀污泥隨水流經(jīng)裝置本體右上角出水口(12)排出。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種連續(xù)流快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的裝置及方法，通過設(shè)置缺氧吸附區(qū)、好氧區(qū)、導(dǎo)流擋板、集泥斗、沉淀區(qū)，以及采用獨(dú)特的好氧顆粒污泥培養(yǎng)、篩選及回流方式，用于實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行培養(yǎng)顆粒污泥并能夠持續(xù)篩出絮狀污泥，進(jìn)而保留沉降性能好的顆粒污泥，以克服現(xiàn)有技術(shù)中間歇式運(yùn)行反應(yīng)器的缺點(diǎn)。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)施的：

一種連續(xù)流快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的裝置，采用平流式反應(yīng)器構(gòu)型，包括反應(yīng)器，以及與反應(yīng)器連接的曝氣機(jī)構(gòu)、污泥回流機(jī)構(gòu)、氣提回流機(jī)構(gòu)，其中，反應(yīng)器采用平流式反應(yīng)器構(gòu)型，在所述反應(yīng)器內(nèi)，從左至右依次設(shè)有一個(gè)缺氧吸附區(qū)和多個(gè)好氧區(qū)，在最后一個(gè)好氧區(qū)的右上方設(shè)有沉淀區(qū)，在最后一個(gè)好氧區(qū)的右下方設(shè)有集泥斗，在缺氧吸附區(qū)的上方設(shè)有進(jìn)水口，在沉淀區(qū)的一側(cè)設(shè)有出水口，在集泥斗的底端設(shè)有回流口；所述缺氧吸附區(qū)與第一好氧區(qū)之間，相鄰兩個(gè)好氧區(qū)之間，以及最后一個(gè)好氧區(qū)與沉淀區(qū)、集泥斗之間，分別通過豎向設(shè)置的導(dǎo)流擋板分隔，所有導(dǎo)流擋板呈上下交錯(cuò)設(shè)置，使好氧顆粒污泥混合液在流經(jīng)反應(yīng)器內(nèi)部時(shí)呈S曲線，混合液上下往復(fù)式流動(dòng)，使好氧區(qū)泥水充分混合接觸，同時(shí)保證水力停留時(shí)間，防止裝置短路。

優(yōu)選地，所述曝氣機(jī)構(gòu)包括曝氣風(fēng)機(jī)以及均勻布置在各個(gè)好氧區(qū)底部的陶瓷曝氣盤，所述均勻布置在各個(gè)好氧區(qū)底部的陶瓷曝氣盤通過并行設(shè)置的曝氣支管路并入曝氣主管路，所述曝氣主管路與曝氣風(fēng)機(jī)連接。曝氣風(fēng)機(jī)為整個(gè)好氧區(qū)污泥提供充足的溶解氧、水力剪切力，同時(shí)為氣提回流機(jī)構(gòu)提供空氣。

優(yōu)選地，所述污泥回流機(jī)構(gòu)設(shè)于集泥斗的回流口與缺氧吸附區(qū)的回流入口之間，共分兩條回流管路；第一條回流管路為，第一污泥回流口通過氣提回流管與第一回流入口連接，第二條回流管路為，第二污泥回流口通過管道以及污泥回流螺桿泵與第二回流入口連接；所述第一回流入口與第二回流入口均設(shè)置在缺氧吸附區(qū)的上方；所述氣提回流管經(jīng)管道及管道上設(shè)置的氣提止回閥與曝氣機(jī)構(gòu)連接。在污泥回流機(jī)構(gòu)與氣提回流機(jī)構(gòu)的聯(lián)合作用下，好氧顆粒污泥先進(jìn)入回流管，保證顆粒污泥能夠回流至缺氧吸附區(qū)，且能夠靈活調(diào)整氣提泵揚(yáng)程和流量。

優(yōu)選地，缺氧吸附區(qū)與好氧區(qū)之間的導(dǎo)流擋板作為第一導(dǎo)流擋板，垂直安裝于反應(yīng)器的頂部，第一導(dǎo)流擋板與反應(yīng)器的底部留有間隙。

優(yōu)選地，第一導(dǎo)流擋板的底部設(shè)有向缺氧吸附區(qū)側(cè)傾斜的斜角，防止好氧區(qū)有空氣進(jìn)入缺氧吸附區(qū)及影響缺氧吸附區(qū)溶解氧。

優(yōu)選地，在缺氧吸附區(qū)內(nèi)的底部設(shè)有導(dǎo)泥斜板，導(dǎo)泥斜板的斜面朝向好氧區(qū)，防止缺氧吸附區(qū)底部積泥。

優(yōu)選地，在沉淀區(qū)設(shè)有調(diào)節(jié)擋板，由調(diào)節(jié)擋板與反應(yīng)器內(nèi)壁圍成的空間作為沉淀區(qū)的有效容積；所述調(diào)節(jié)擋板的底端與轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述調(diào)節(jié)擋板的頂端在伸縮桿的作用下可左右移動(dòng)，進(jìn)而改變沉淀區(qū)有效容積，實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥進(jìn)行水力篩選。

優(yōu)選地，好氧區(qū)與沉淀區(qū)、集泥斗之間設(shè)置的導(dǎo)流擋板與反應(yīng)器為可拆卸連接。

優(yōu)選地，反應(yīng)器的出水口通過管道及產(chǎn)水箱進(jìn)口與產(chǎn)水箱連接，產(chǎn)水箱進(jìn)口的位置位于產(chǎn)水箱的下方，在產(chǎn)水箱的上方設(shè)有產(chǎn)水箱出水口，在產(chǎn)水箱的底部設(shè)有排泥口。裝置本體排出的較清澈的水或帶有絮狀污泥的污水由產(chǎn)水箱下方進(jìn)口進(jìn)入產(chǎn)水箱，在產(chǎn)水箱內(nèi)經(jīng)過一段時(shí)間的水力停留，對(duì)懸浮物進(jìn)行二次沉淀，最終由產(chǎn)水箱上方出水口排出更為清澈的出水。

一種連續(xù)流快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的方法，包括以下：

(S1)污水從進(jìn)水口進(jìn)入到缺氧吸附區(qū)，缺氧區(qū)為微生物提供缺氧環(huán)境和時(shí)間，吸附、去除污染物；

(S2)從缺氧吸附區(qū)流出的混合液經(jīng)第一導(dǎo)流擋板的底部進(jìn)入第一好氧區(qū)，第一好氧區(qū)為微生物提供好氧環(huán)境和溶解氧，進(jìn)行好氧生物反應(yīng)以去除污染物；第一好氧區(qū)底部設(shè)置的陶瓷曝氣盤為第一好氧區(qū)提供充足的溶解氧、水力剪切力，使泥水充分混合；

(S3)從第一好氧區(qū)流出的曝氣混合液經(jīng)第二導(dǎo)流擋板的頂部進(jìn)入第二好氧區(qū)，同樣，第二好氧區(qū)為微生物提供好氧環(huán)境和溶解氧，進(jìn)行好氧生物反應(yīng)以去除污染物；以此類推，直至曝氣混合液經(jīng)調(diào)節(jié)擋板的下底口進(jìn)入沉淀區(qū)；

(S4)在沉淀區(qū)內(nèi)，通過伸縮桿拉伸調(diào)節(jié)擋板改變沉淀區(qū)的有效容積，在進(jìn)水流量一定的情況下，進(jìn)一步改變水力停留時(shí)間，水力停留時(shí)間＝沉淀區(qū)有效容積/進(jìn)水流量；

(S5)在沉淀區(qū)內(nèi)，通過控制水力停留時(shí)間對(duì)污泥進(jìn)行水力篩分后，重質(zhì)量的顆粒污泥下沉回落至集泥斗，輕質(zhì)量的絮狀污泥隨水流經(jīng)裝置本體右上角出水口排出。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過缺氧吸附區(qū)、靈活控制的好氧區(qū)、可變水力停留時(shí)間HRT的沉淀區(qū)、集泥斗、獨(dú)特的氣提回流及螺桿泵回流的結(jié)合，促進(jìn)顆粒污泥快速形成，同時(shí)在保持連續(xù)流出水運(yùn)行時(shí)，能夠穩(wěn)定持續(xù)保留較重的好氧顆粒污泥，篩出絮狀輕質(zhì)污泥；裝置本體內(nèi)能夠保持高濃度的污泥濃度MLSS，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，容積負(fù)荷高，同步脫氮除磷效果好；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的高效處理，污水處理量大、設(shè)備利用率高，節(jié)能將本，切實(shí)達(dá)到降碳目的。

（發(fā)明人：李曉巖;林琳;何曉輝;鄧松萍）