CN102923858A - 一种负压内循环反应器及采用该反应器处理污水的方法 - Google Patents

Abstract

一种负压内循环反应器及采用该反应器处理污水的方法，涉及一种负压内循环反应器及采用该反应器处理污水的方法。是要解决现有方法在处理寒冷地区小城镇污水时低温运行效果差，运行管理复杂，成本高的问题。负压内循环反应器包括罐体、进水管、出水堰、出水管、竖隔板、连通孔、横隔板、曝气装置、管道、空气泵和排泥口。方法：一、污水首先进入水解酸化反应装置，出水，由进水管进入低温污水处理装置的曝气区，形成泥水混合物；二、泥水混合物进入沉淀区，泥水分离，污泥沉淀至污泥浓缩区，污泥通过曝气过程中产生的负压由横隔板的孔洞回流至曝气区，剩余污泥从排泥口排出，上清液由出水管排出，如此循环连续运行。用于污水处理领域。

Description

一种负压内循环反应器及采用该反应器处理污水的方法

技术领域

本发明涉及一种负压内循环反应器及采用该反应器处理污水的方法。

背景技术

寒冷地区小城镇污水具有水量规模小(1000-5000m³/d)、水质水量波动大、冬季低水温时间长的特点，现有污水处理工艺难以达到相应的处理要求。SBR(序批式活性污泥法)污水处理工艺是一种间歇运行的活性污泥处理工艺，它具有运行灵活、耐冲击负荷为特点。SBR法在处理寒冷地区小城镇污水时具有以下不足：1、无法连续运行，放大水质水量波动，使出水水质变差；2、虽然现有改进型SBR法(如UNITANK***)可以实现连续运行，但是为了实现污泥回流需要另外增加回流管道及回流泵，但运行管理复杂，且能耗高，增加成本，不适合在小城镇地区推广；3、低温运行时，污泥活性降低，水质水量的波动对污泥性质影响较大，容易导致污泥膨胀等不良现象发生。

现有的其它低温污水处理工艺具有污泥性质不稳定、处理成本高、运行管理复杂、出水水质差等不足。

发明内容

本发明是要解决现有方法在处理寒冷地区小城镇污水时低温运行效果差，运行管理复杂，成本高的问题，提供一种负压内循环反应器及采用该反应器处理污水的方法。

本发明负压内循环反应器(Negative Pressure Internal Circulation Reactor，NPICR)包括罐体、进水管、出水堰、出水管、竖隔板、连通孔、横隔板、曝气装置、管道、空气泵和排泥口，罐体的上部为圆柱形，罐体的下部为圆锥形，罐体的上部圆柱形区域的内部设有竖隔板，竖隔板的中央设有连通孔，所述竖隔板将罐体(1)的上部圆柱形区域分隔为曝气区和沉淀区，罐体的下部圆锥形区域为污泥浓缩区，所述横隔板为半圆形，水平设置于曝气区和污泥浓缩区的连接处，并与竖隔板的下端连接，所述横隔板上设有孔洞，所述曝气装置位于横隔板上，罐体上位于曝气区一侧设有进水管，罐体上位于沉淀区一侧设有出水管，污泥浓缩区的下部设有排泥口。

采用上述负压内循环反应器处理污水的方法，按以下步骤进行：

污水首先进入水解酸化反应装置，停留7～9h，然后出水，由进水管进入适用于小城镇的低温污水处理装置的曝气区，同时开启曝气装置，水力停留时间5～7h后，剩余污泥从排泥口排出，上清液经出水堰由出水管排出，完成污水的处理。

本发明污水处理装置的工作原理和过程为：要处理的污水由进水管进入负压内循环反应器的曝气区，污水在曝气区中形成泥水混合物；随着污水的不断进入，曝气区的泥水混合物通过连通孔进入沉淀区，在沉淀区进行泥水分离，污泥沉淀至污泥浓缩区，同时有一部分污泥通过曝气装置曝气过程中产生的负压由横隔板的孔洞回流至曝气区，污泥浓缩区的剩余污泥从排泥口排出，上清液经出水堰由出水管排出，如此循环连续运行。

进水通过进水管进入负压内循环反应器，在曝气区进行好氧生化处理，在这个区域微生物对污水中的有机物进行好氧分解，对氮进行硝化反应，对磷进行摄取，泥水混合物通过连通孔进入沉淀区。泥水混合物在沉淀区静止沉淀，使泥水分离；沉淀区无曝气充氧装置，即可形成缺氧和厌氧区域，在缺氧和厌氧区域进行氮的反硝化反应和磷的释放，上清液通过出水管排出。污泥则沉淀至圆锥形的污泥浓缩区。在曝气装置曝气的同时，会在曝气装置下部产生负压，使圆锥形污泥浓缩区的污泥通过带孔横隔板回流至曝气区，从而达到污泥回流的目的。

发明效果：

本发明的装置中污泥反复进入曝气区(好氧区)和沉淀区(缺氧区)，循环周期短，提高了脱氮除磷的效率，优化了低温驯化活性污泥的效果。本发明的装置抗水质水量冲击负荷性能良好，污泥性质稳定，工艺参数调节方便。本发明是通过曝气过程中产生的负压进行回流，无需另外增加回流管道及回流泵，能耗低，处理成本低，运行管理简单。

本发明处理低温污水(5-12℃)效果良好，出水水质较为稳定，对有机物的去除率保持在75％以上，氨氮的去除率在75％左右，总磷的去除率在50％以上。

本发明水处理工艺简单，处理成本低，占地面积小，适合在寒冷地区小城镇推广(本发明所述小城镇为污水处理量在1000-5000m³/d的城镇)。

附图说明

图1为本发明负压内循环反应器的结构示意图。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式负压内循环反应器包括罐体1、进水管2、出水堰3、出水管4、竖隔板5、连通孔6、横隔板7、曝气装置8、管道9、空气泵10和排泥口11，罐体1的上部为圆柱形，罐体1的下部为圆锥形，罐体1的上部圆柱形区域的内部设有竖隔板5，竖隔板5的中央设有连通孔6，所述竖隔板5将罐体(1)的上部圆柱形区域分隔为曝气区12和沉淀区13，罐体1的下部圆锥形区域为污泥浓缩区14，所述横隔板7为半圆形，水平设置于曝气区12和污泥浓缩区14的连接处，并与竖隔板5的下端连接，所述横隔板7上设有孔洞，所述曝气装置8位于横隔板7上，罐体1上位于曝气区12一侧设有进水管2，罐体1上位于沉淀区13一侧设有出水管4，污泥浓缩区14的下部设有排泥口11。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述横隔板7上孔洞的直径大于50mm，横隔板7的开孔率为40％～60％。其它与具体实施方式一相同。

本实施方式所述开孔率为孔的面积占横隔板总面积的百分比。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，采用具体实施方式一适用于小城镇的低温污水处理装置处理污水的方法，按以下步骤进行：

污水首先进入水解酸化反应装置，停留7～9h，然后出水，由进水管2进入适用于小城镇的低温污水处理装置的曝气区12，同时开启曝气装置8，水力停留时间5～7h后，剩余污泥从排泥口11排出，上清液经出水堰3由出水管4排出，完成污水的处理。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三不同的是：污水首先进入的水解酸化反应装置，停留8h。其它与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式三或四不同的是：水力停留时间6h。其它与具体实施方式三或四相同。

具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，采用具体实施方式一负压内循环反应器处理污水的方法，按以下步骤进行：(所处理的污水为哈尔滨工业大学生活区污水)

设计处理规模为36L/d，通过阀门控制进水流量来模拟小城镇的污水水质水量特点。冬季运行时水温8-12℃，进水COD在240-400mg/L。

污水首先进入水解酸化反应装置，停留8h，然后出水，由进水管2进入适用于小城镇的低温污水处理装置的曝气区12，同时开启曝气装置8，水力停留时间6h后，剩余污泥从排泥口11排出，上清液经出水堰3由出水管4排出，完成污水的处理。

本实施方式处理8-12℃低温污水的效果良好，出水水质较为稳定，出水COD在20-40mg/L，COD去除率在90％以上。

Claims (5)

1.一种负压内循环反应器，其特征在于所述反应器包括罐体(1)、进水管(2)、出水堰(3)、出水管(4)、竖隔板(5)、连通孔(6)、横隔板(7)、曝气装置(8)、管道(9)、空气泵(10)和排泥口(11)，罐体(1)的上部为圆柱形，罐体(1)的下部为圆锥形，罐体(1)的上部圆柱形区域的内部设有竖隔板(5)，竖隔板(5)的中央设有连通孔(6)，所述竖隔板(5)将罐体(1)的上部圆柱形区域分隔为曝气区(12)和沉淀区(13)，罐体(1)的下部圆锥形区域为污泥浓缩区(14)，所述横隔板(7)为半圆形，水平设置于曝气区(12)和污泥浓缩区(14)的连接处，并与竖隔板(5)的下端连接，所述横隔板(7)上设有孔洞，所述曝气装置(8)位于横隔板(7)上，罐体(1)上位于曝气区(12)一侧设有进水管(2)，罐体(1)上位于沉淀区(13)一侧设有出水管(4)，污泥浓缩区(14)的下部设有排泥口(11)。

2.根据权利要求1所述的一种负压内循环反应器，其特征在于所述横隔板(7)上孔洞的直径大于50mm，横隔板(7)的开孔率为40％～60％。

3.采用如权利要求1所述负压内循环反应器处理污水的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：污水首先进入水解酸化反应装置，停留7～9h，然后出水，由进水管(2)进入适用于小城镇的低温污水处理装置的曝气区(12)，同时开启曝气装置(8)，水力停留时间5～7h后，剩余污泥从排泥口(11)排出，上清液经出水堰(3)由出水管(4)排出，完成污水的处理。

4.根据权利要求3所述的采用负压内循环反应器处理污水的方法，其特征在于污水首先进入的水解酸化反应装置，停留8h。

5.根据权利要求3或4所述的采用负压内循环反应器处理污水的方法，其特征在于水力停留时间6h。

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