專利名稱：分點進水多級生物膜反應器污水處理設備的制作方法
技術領域：
本發明屬于污水處理、環境保護技術領域，具體涉及一種分點進水多 級生物膜反應器污水處理設備。
背景技術：
目前在污水處理技術中， 一般污水脫氮除磷工藝為A"0及其各種改良 形式，其都需要硝化液及污泥回流裝備以滿足脫氮除磷的要求。實際工程 應用中，該工藝流程復雜、運行繁瑣、運行成本高，且脫氮除磷效果難于 進一步提高。用于污水處理的生物膜反應器技術發展迅速，例如中國專利 號為200420092487.2,發明創造名稱為"厭氧好氧一體式固定床生物膜反 應器"；專利號為200420060530.7,發明創造名稱為"用于污水處理的生物 膜反應器"和專利號為200410013159.3,發明創造名稱為"用于污水處理 的載體循環生物處理方法"等先后公開了不同結構的生物膜反應器。前兩 者為單級反應器，與本反應器的多級空間分隔有較大不同，雖然其結構緊 湊，但單級反應器不利于各種功效不同的優勢微生物菌群生長環境的構建,
處理效能較低；后者與本反應器在構造上有較大不同，本反應器存在高效 過濾沉淀區。此外，后者存在單點進水反硝化碳源不足，脫氮效果不理想， 以及化學除磷污泥量大的問題。目前，國內外尚未見有關于分點進水多級 生物膜反應器污水處理設備的報道。
發明內容
針對現有技術，尤其是一般的脫氮除磷反應器存在的上述不足，本發 明的目的是提供一種分點進水多級生物膜反應器污水處理設備，省去脫氮 除磷系統復雜的混合液及污泥回流系統，降低污水處理過程中的能耗，減 少剩余污泥量，簡化處理工藝，提高水處理能效，減少占地。
本發明的目的是這樣實現的 一種分點進水多級生物膜反應器污水處 理設備，包括池體、進水管、出水管和排泥管，其特征在于所述池體內豎 向設置N塊隔板，將池體分隔為N+1級串聯的反應池，各相鄰反應池依次 下部和上部相間連通；其中，前N-1級釆用厭氧好氧交替運行，各池內設 半軟性組合填料，第N級為好氧反應區，內設半軟性組合填料，第N+1 級為過濾沉淀區，內設富鐵富鈣填料；所述進水管設于池體的上方分別與 前N-1級反應池的進水口連通，釆取分點供水；出水管由第N+1級反應 池的上部接出；在所述前N級反應池底部布置水下曝氣裝置，第N+1級反 應池底部布置反沖洗管，各池底部均設有排泥管，可定期從各反應池沉淀 分離區排泥。
N的取值為3-10, N的取值根據待處理污水濃度的增加而增加。 相比現有技術，本發明具有以下特點 ①耐沖擊負荷，反應器處理效能高。
本處理設備由于采用生物膜工藝方式，反應器具有較高的微生物濃度， 使實際污泥負荷降低，因此耐沖擊負荷及適應性強；通過在反應器中設置 半軟性組合填料，并控制適宜的溶解氧水平，可以在生物膜內部形成豐富 的好氧厭氧微環境，易于實現高效的同步硝化反硝化脫氮。同時，在反應器中設置隔板分區，通過各區進行好氧缺氧交替運行，且釆用分點進水的 方法加強碳源的供給，避免了反硝化碳源不足的問題，為生物膜法高效除 磷構建了良好的環境。此外，第N+1級過濾沉淀區利用富鐵富鈣填料加強 除磷，保證了處理器獲得較高的處理效能。
② 無需設專門的混合液及污泥回流裝置，運行能耗低。 通常污水處理過程中的能耗費用占其運行成本的比例較大，降低能耗是
降低運行成本的關鍵所在。 一般污水處理過程的能耗主要用于污水的提升、 曝氣、以及硝化液、污泥的回流。本處理設備通過在反應器中設置半軟性 組合填料，可實現高效的同步硝化反硝化，省去了混合液回流系統。同時，
在前N-1級反應池內進行好氧缺氧交替運行，為生物膜法高效除磷構建了
良好的環境，強化了生物除磷脫氮，省去了一般除璘系統的污泥回流系統。 此外，釆用生物膜法構建該處理裝置，省去了一般反應器在厭氧釋磷和缺 氧反硝化過程中所需的攪拌設備，因此該處理設備具有高效低耗的特征。
③ 剩余污泥量少。
在處理設備中設半軟性組合填料通過多級串聯生物膜及其較長微生物 食物鏈減少了污泥產量，同時釆用污泥溶胞及微型動物捕食污泥技術強化 了污泥的減量。
④ 工藝流程短、占地少、投資低、管理方便。
該處理設備集生物除磷脫氮、污泥減量、沉淀等工藝單元為一體，利
用反應器共壁，大大減少了設備的投資及占地。進出水連續流，具有操作 管理方便的特點。
圖l:分點進水多級生物膜反應器污水處理設備平面圖2:分點進水多級生物膜反應器污水處理設備A-A立面圖3:分點進水多級生物膜反應器污水處理設備B-B剖面圖。
具體實施例方式
參見圖l、圖2和圖3，本發明的一種實施方式是分點進水多級生物 膜反應器污水處理設備，包括池體l、進水管2、出水管3和排泥管13; — 般情況下，所述池體l內豎向設置五塊隔板7，將池體l分隔為六級串聯的 反應池，各相鄰反應池依次下部和上部相間連通；其中，前四級4釆用厭 氧好氧交替運行，各池內設半軟性組合填料8，第五級5為好氧反應區，內 設半軟性組合填料8，第六級6為過濾沉淀區，內設富鐵富鈣填料9可加強 除磷；所述進水管2設于池體1的上方分別與前四級反應池的進水口連通， 釆取分點供水；出水管3由第六級反應池的上部接出；在所述前五級反應 池底部布置水下曝氣裝置IO,第六級反應池底部布置反沖洗管11，各池底 部做下凹結構，形成泥斗12,并接有排泥管13，定期從各反應池沉淀分離 區排泥。其中，半軟性組合填料、曝氣裝置和反沖洗管均釆用現有成熟產 品即可。
本發明釆取分點進水強化碳源供給，使該反應池具有較強的同時去除 有機物、氣、轔的效能，同時隔板的設置可有效防止水流短流；污水分四 點分別連續進入前四個反應池，反應池為多級串聯，水流依次通過，同時 通過間歇曝氣使每個反應區交替處于好氧和厭氧狀態，以便使反應區的生物膜在好氧時進行同時硝化反硝化脫氮和吸磷，在厭氧時生物膜進行釋磷， 分點進水可改善反硝化脫氮和釋磷對碳源的需求。污水在前四級反應池完 成除磷脫氮后進入第五級為好氧反應區，內設半軟性組合填料，用于出水
水質的保障及污泥減量，利用原生動物進行污泥減量；接著進入第六級過
濾沉淀區，利用富鐵富鈣填料加強除磷，并具有一定的過濾作用，進行泥 水分離后排出系統。各池均設有排泥系統，定期從各反應池沉淀分離區排 泥。
本發明不限于N為5的實施方式。N的取值為3-IO較宜，N的取值 根據待處理污水濃度的增加而增加，同時考慮場地條件和成本等因素。本 發明同樣適合于多級串聯的反應池，只有采用在前N-1級反應池內進行好 氧缺氧交替運行，第N級為好氧反應區，第N+1級為過濾沉淀區，省去一 般反應器在厭氧釋磷和缺氧反硝化過程中所需的攪拌設備，具有高效低耗 的特征均屬于本發明保護的范圍。
主要技術參數
停留時間反應池總停留時間為6-9h。
結構參數
一體化設備規格(LxBxH):
反應池水力停留時間 HRT ( h ) ( hydraulic retention time簡稱為HRT， 即水力停留時間)
反應區有效水深H產H-0.5 (m)
反應池有效容積 V=Q x HRT/24 ( m3) ( Q為Quantity的簡寫，即 流量，單位m3/d)填料類型
前N級反應池內設半軟性組合填料釆用現有成熟產品即可。半軟性組 合填料常用于城鎮生活污水及各類有機工業廢水生物膜法處理的生化池， 作為生物膜載體。由軟性纖維東、高分子聚合塑料環片、支撐套管、中心 繩組成。由中心繩依次穿過各單片的中心孔，單片間嵌套支撐套管以固定 片距，串連成所需要長度而成。具有壽命長，生產安裝簡便。
規格及主要技術參數
盤片尺寸，直徑120mm、 150mm、 180mm
根據纖維束伸展長度取片距L=60, 80， 100， 120mm
比表面積1000-2500m2/m3,孔隙率99%。
第N+1級過濾沉淀池內設富鐵富鉤填料。如多孔富鐵填料(PIRM), 其主要成分是鐵和碳元素，即由還原態鐵和Fe3C及一些雜質組成，全鐵含 量96%~97%，碳元素含量3%左右。
權利要求
1.分點進水多級生物膜反應器污水處理設備，包括池體(1)、進水管(2)、出水管(3)和排泥管(13)，其特征在于所述池體(1)內豎向設置N塊隔板(7)，將池體(1)分隔為N+1級串聯的反應池，各相鄰反應池依次下部和上部相間連通；其中，前N-1級采用厭氧好氧交替運行，各池內設半軟性組合填料(8)，第N級為好氧反應區，內設半軟性組合填料(8)，第N+1級為過濾沉淀區，內設富鐵富鈣填料(9)；所述進水管(2)設于池體(1)的上方分別與前N-1級反應池的進水口連通，采取分點供水；出水管(3)由第N+1級反應池的上部接出；在所述前N級反應池底部布置水下曝氣裝置(10)，第N+1級反應池底部布置反沖洗管(11)，各池底部均設有排泥管(13)。
2. 根據權利要求1所述的分點進水多級生物膜反應器污水處理設備， 其特征在于所述N的取值為3 - 10, N的取值根據待處理污水濃度的增加 而增加。
3. 根據權利要求1所述的分點進水多級生物膜反應器污水處理設備， 其特征在于第N+1級過濾沉淀池設有富鐵富鈣填料強化除磷，并設反沖 洗設施。
全文摘要
本發明公開一種分點進水多級生物膜反應器污水處理設備，池體內豎向設置N塊隔板，將池體分隔為N+1級串聯的反應池，各相鄰反應池依次下部和上部相間連通；其中，前N-1級采用厭氧好氧交替運行，各池內設半軟性組合填料，第N級為好氧反應區，內設半軟性組合填料，第N+1級為過濾沉淀區；所述進水管設于池體的上方分別與前N-1級反應池的進水口連通，采取分點供水；出水管由第N+1級反應池的上部接出；在所述前N級反應池底部布置水下曝氣裝置，第N+1級反應池底部布置反沖洗管，各池底部均設有排泥管。本處理設備具有耐沖擊負荷能力強，處理效能高，運行能耗低，剩余污泥量少，工藝簡短、占地少、投資低、管理方便等優點。
文檔編號C02F3/30GK101172711SQ20071009282
公開日2008年5月7日 申請日期2007年10月9日 優先權日2007年10月9日
發明者健 周, 姜文超, 智 張, 柴宏祥, 王夏敏, 郭蔚華, 鐘于濤 申請人:重慶大學