专利名称：厌氧-好氧交替式颗粒污泥处理污水装置及处理方法
技术领域：
本发明属于污水处理领域，特别涉及一种厌氧-好氧交替式颗粒污泥处理污水装置及处理方法。
背景技术：
随着我国城市化进程的加快，中小城镇的发展十分迅速。目前，中小城镇的污水排放量约占全国污水排放总量的50%以上，但全国19200个建制镇绝大多数都没有污水处理设施。随着未来50年小城镇建设的快速发展，生活污水和工业废水的排放量将会数倍、甚至十几倍的增加，势必加剧水环境的恶化。由于我国是发展中国家，财力有限，用于基础设施上的资金在大城市和中小城镇之间的分配严重不平衡，这决定了应用于中小城镇的污水处理技术首先必须经济、高效、节能和简便易行。颗粒污泥技术是一种新型的污水处理技术，颗粒污泥是一种在污水处理中发现的微生物自凝现象形成的球型聚集体，常被看作一种特殊的生物膜。按照微生物生长需氧与否，可将其分为厌氧颗粒污泥和好氧颗粒污泥。厌氧颗粒污泥工艺已较为成熟，在全世界都有广泛应用。但厌氧 微生物生长缓慢，污泥颗粒化需要较长时间，处理低浓度废水效果不佳。常用升流式厌氧污泥床，多用于高浓度负荷污废水，且容积负荷较低。好氧颗粒污泥以其沉降速度快、微生物浓度高、能够实现同时除磷脱氮等优点，是应用于低浓度污废水处理的最佳选择。因此，开发一种厌氧-好氧交替式颗粒污泥处理污水装置，是污水处理最高效、最经济的选择。
发明内容
本发明的目的在于克服上述的缺陷，提供一种厌氧-好氧交替式颗粒污泥处理污水装置及处理方法，可快速生成颗粒污泥，去除污水中大部分有机污染物，提高其可生化性，产生沼气可作为能源利用，抗冲击负荷能力强，节省占地面积，提高处理效率、降低处理成本及费用。本发明的目的是通过以下技术方案实现的:一种厌氧-好氧交替式颗粒污泥处理污水装置，它包括反应罐体，其特征在于:反应罐体的底部设有进水管和进气管，反应罐体内底部设有布水管，布水管与进水管连接，布水管的上方设有微孔曝气器，微孔曝气器与进气管连接，反应罐体的上端外侧设有出水堰，出水堰通过回流管与反应罐体进水管连接，出水堰通过出水管与出水池连接，反应罐体内顶部安装三相分离装置，三相分离装置的顶部设有排气口，反应罐体内三相分离装置的下方安装导流板，反应罐体上方设有集气管，三相分离装置的排气口与集气管连接。所说的反应罐体的高径比为5:1。所说的布水管为环状管网式布水管。所说的微孔曝气器为盘状微孔曝气器。
所说的导流板为倒置圆锥台筒状导流板。所说的出水堰为环状溢流堰板。一种采用厌氧-好氧交替式颗粒污泥处理污水装置处理污水的方法，其特征在于:它包括如下步骤:(I)、经过一级处理后的污水进入调节池，经过水泵提升，流经进水管进入反应罐体，污水由布水管均匀分布到水体中，并形成一上升流速；(2)、开启回流管，关闭进水管及出水管，使得反应罐体处于厌氧条件下，厌氧反应I小时，通过调节回流量控制搅拌强度，厌氧反应中产生沼气，通过集气管、三相分离器收集，由集气管排出到沼气收集装置，反应罐体内的泥水混合物由三相分离器分离，污泥颗粒沿导流板流回反应罐体内；(3)、之后，开启鼓风机，由进气管将空气送入微孔曝气器，对污泥颗粒进行曝气，进行2小时好氧反应，关闭鼓风机13 ；(4)、再次重复步骤(2)和(3)的厌氧反应I小时，鼓风曝气好氧反应2小时；(5) 、静置0.5小时，反应罐体内自上而下形成悬浮污泥区、颗粒污泥区，打开进水管及出水管，处理后的水经出水管流入出水池。所述的进水流速为10_20m/h。所述的曝气量为0.3-0.4m3 h。所述的反应罐体的搅拌由出水回流及进水的上升水流完成，回流比为3-5。本发明的优点和有益效果是:1、采用间歇曝气，厌氧-好氧交替，能快速培养出颗粒污泥，缩短反应时间，提高处理效率，对COD的去除、脱氮除磷、重金属吸附、毒性物质的降解有更显著的效果，去除率达85%以上。2、采取出水回流技术，反应器内的液体具有较高的上升流速，且出水回流可稀释硫酸盐及其它有毒有害物质的浓度，污水与微生物之间可充分接触，能承受较大的有机负荷，有效避免反应器内死角和短流的产生。3、不需要搅拌装置，用出水回流的上升水流，对水体起到充分搅拌作用。4、高水力负荷和独特的布水管能最大程度确保布水均匀，回流系统能随时调节pH值，控制PH值的稳定，并能对污泥层起到搅拌作用，使颗粒污泥与污染物充分反应、吸附。
图1是本发明的结构示意图。其中:1-反应罐体，2-布水管，3-微孔曝气器，4-颗粒污泥区，5-悬浮污泥区，6-三相分离器，7-导流板，8-集气管，9-环状溢流堰板，10-排气口，11-出水管，12-出水池，13-鼓风机，14-进气管，15-进水管，16-回流管，17-水泵，18-调节池，19-污水，20-电磁阀，21-电磁阀，22-电磁阀。
具体实施例方式如图1所示，一种厌氧-好氧交替式颗粒污泥处理污水装置，它包括圆柱形反应罐体I,反应罐体I高径比为5:1，占地面积小；反应罐体I的底部设有进水管15和进气管14，进气管14安装电磁阀20，反应罐体I的上部设有集气管8 ;反应罐体I内底部设有环状管网式布水管2，布水管2与进水管15连接，使进水分布均匀；布水管2的上方设有盘状微孔曝气器3，微孔曝气器3与进气管14连接，进气管14与鼓风机13连接，对污水进行曝气；反应罐体I的上端外侧设有环状溢流堰板9，环状溢流堰板9通过回流管16与反应罐体I进水管15连接，回流管16安装电磁阀21，环状溢流堰板9通过出水管11与出水池12连接，出水管11安装电磁阀22 ;反应罐体I内顶部安装三相分离装置6，三相分离装置6的顶部设有排气口 10，排气口 10与集气管8连接，反应罐体I内三相分离装置6的下方安装倒置圆锥台筒状导流板7，三相分离装置6将气、固、液分离，气体由集气管8排出，污泥下沉，水经环状溢流堰板9由出水管11排出。采用厌氧-好氧交替式颗粒污泥处理污水装置处理污水的方法:经过粗格栅、细格栅、旋流沉砂池的预处理过后的污水19，去除了污水中的漂浮物及悬浮状态的污染物，进入调节池18，经过水泵17提升，流经进水管15进入反应罐体1，污水由布水管2均匀分布到水体中，并形成10-20m/h的上升流速，开启回流管16上的电磁阀21，关闭进水管15上的电磁阀20及出水管11上的电磁阀22，使得反应罐体I处于厌氧条件下，通过调节出水回流及进水的上升水流的回流比3-5，控制装置的搅拌强度，厌氧反应中产生的沼气通过集气管8、三相分离器6收集，由集气管8排出到沼气收集装置。泥水混合物由三相分离器6分离，污泥颗粒沿导流板7进入悬浮污泥区5。厌氧反应I小时后，开启鼓风机13，由进气管14将空气送入微 孔曝气器3，对颗粒污泥层4及悬浮污泥区5进行曝气，曝气量为0.3-0.4m3 h，曝气进行2小时后，关闭鼓风机13，继续二次厌氧反应I小时，鼓风曝气好氧反应2小时，静置0.5小时后，反应罐体内形成悬浮污泥区5、颗粒污泥区4，打开进水管15上的电磁阀20及出水管11上的电磁阀22，处理后的水经出水管11流入出水池12。
权利要求
1.一种厌氧-好氧交替式颗粒污泥处理污水装置，它包括反应罐体，其特征在于:反应罐体的底部设有进水管和进气管，反应罐体内底部设有布水管，布水管与进水管连接，布水管的上方设有微孔曝气器，微孔曝气器与进气管连接，反应罐体的上端外侧设有出水堰，出水堰通过回流管与反应罐体进水管连接，出水堰通过出水管与出水池连接，反应罐体内顶部安装三相分离装置，三相分离装置的顶部设有排气口，反应罐体内三相分离装置的下方安装导流板，反应罐体上方设有集气管，三相分离装置的排气口与集气管连接。
2.如权利要求1所述的一种厌氧-好氧交替式颗粒污泥处理污水装置，其特征在于:所说的反应罐体的高径比为5:1。
3.如权利要求1所述的一种厌氧-好氧交替式颗粒污泥处理污水装置，其特征在于:所说的布水管为环状管网式布水管。
4.如权利要求1所述的一种厌氧-好氧交替式颗粒污泥处理污水装置，其特征在于:所说的微孔曝气器为盘状微孔曝气器。
5.如权利要求1所述的一种厌氧-好氧交替式颗粒污泥处理污水装置，其特征在于:所说的导流板为倒置圆锥台筒状导流板。
6.如权利要求1所述的一种厌氧-好氧交替式颗粒污泥处理污水装置，其特征在于:所说的出水堰为环状溢流堰板。
7.一种采用权利要求1所述的厌氧-好氧交替式颗粒污泥处理污水装置处理污水的方法，其特征在于:它包括如下步骤: (1)、经过一级处理后的污水进入调节池，经过水泵提升，流经进水管进入反应罐体，污水由布水管均匀分布到水体中，并形成一上升流速； (2)、开启回流管，关闭进 水管及出水管，使得反应罐体处于厌氧条件下，厌氧反应I小时，通过调节回流量控制搅拌强度，厌氧反应中产生沼气，通过集气管、三相分离器收集，由集气管排出到沼气收集装置，反应罐体内的泥水混合物由三相分离器分离，污泥颗粒沿导流板流回反应罐体内； (3)、之后，开启鼓风机，由进气管将空气送入微孔曝气器，对污泥颗粒进行曝气，进行2小时好氧反应，关闭鼓风机13 ； (4)、再次重复步骤(2)和(3)的厌氧反应I小时，鼓风曝气好氧反应2小时； (5)、静置0.5小时，反应罐体内自上而下形成悬浮污泥区、颗粒污泥区，打开进水管及出水管，处理后的水经出水管流入出水池。
8.如权利要求7所述的一种厌氧-好氧交替式颗粒污泥处理污水的方法，其特征在于:所述的进水流速为10-20m/h。
9.如权利要求7所述的一种厌氧-好氧交替式颗粒污泥处理污水的方法，其特征在于:所述的曝气量为0.3-0.4m3 h。
10.如权利要求7所述的一种厌氧-好氧交替式颗粒污泥处理污水的方法，其特征在于:所述的反应罐体的搅拌由出水回流及进水的上升水流完成，回流比为3-5。
全文摘要
一种厌氧-好氧交替式颗粒污泥处理污水装置及处理方法，属污水处理技术，罐体底部设有进水管和进气管，罐体内底部设有布水管与进水管连接，布水管上方设有微孔曝气器与进气管连接，罐体上端外侧设有出水堰通过回流管与进水管连接，通过出水管与出水池连接，罐体内顶部安装三相分离装置，罐体内三相分离装置下方安装导流板，罐体上方设有集气管，三相分离装置的排气口与集气管连接。采用间歇曝气，厌氧-好氧交替处理污水。本发明的优点是快速生成颗粒污泥，去除污水中大部分有机污染物，提高其可生化性，产生沼气作为能源利用，抗冲击负荷能力强，节省占地面积，提高处理效率、降低处理成本及费用。
文档编号C02F3/30GK103204587SQ20131013503
公开日2013年7月17日 申请日期2013年4月18日 优先权日2013年4月18日
发明者杜金山, 赵辉, 朱玉 申请人:天津清华德人环境工程有限公司