專利名稱：一種處理高濃度有機(jī)廢水的序批式組合生物膜一體化設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污水處理、環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種處理高濃度有機(jī)廢水的序批式組合生物膜一體化設(shè)備。
背景技術(shù)：
淹沒式生物膜和序批式反應(yīng)器都是應(yīng)用于廢水處理中的現(xiàn)有技術(shù)，它們具有各自的優(yōu)點(diǎn)。與活性污泥法相比，淹沒式生物膜具有生物量大，適宜生長(zhǎng)世代周期長(zhǎng)的微生物，處理能力強(qiáng)，處理效果好，耐沖擊負(fù)荷，受氣溫影響小等優(yōu)點(diǎn)；而序批式反應(yīng)器(SBR)由于其流態(tài)和有機(jī)物降解空間推流特性，順應(yīng)了當(dāng)代污水處理所需要的簡(jiǎn)易、高效、節(jié)能、靈活、多功能的發(fā)展趨勢(shì)。但傳統(tǒng)針對(duì)高濃度有機(jī)廢水處理工藝中，通常是將厭氧反應(yīng)器好氧反應(yīng)器分開建設(shè)，土建復(fù)雜，占地面積大，針對(duì)中小水量處理很不經(jīng)濟(jì)，管理不便。
通過科技查新，目前國內(nèi)外尚未見有關(guān)于處理高濃度有機(jī)廢水的序批式組合生物膜一體化設(shè)備的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種處理高濃度有機(jī)廢水的序批式組合生物膜一體化設(shè)備，它是在生物膜法、序批式反應(yīng)器的基礎(chǔ)上發(fā)明開發(fā)的，主要用于對(duì)中小水量、高濃度有機(jī)廢水進(jìn)行處理中，擬減少占地面積，減小投資，方便管理，降低運(yùn)行費(fèi)用。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種處理高濃度有機(jī)廢水的序批式組合生物膜一體化設(shè)備，包括池體、半軟纖維填料、進(jìn)水管、出水管及水下推進(jìn)設(shè)備等，必要時(shí)可以組合前處理系統(tǒng)。在同一池體內(nèi)組合兩個(gè)淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)，池體中間為厭氧淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)，其外圍是好氧淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)；厭氧淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)密閉；二個(gè)反應(yīng)區(qū)內(nèi)都設(shè)置半軟纖維填料，底部設(shè)置水下推進(jìn)器；好氧淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)填料底部設(shè)置水下曝氣裝置。待處理的高濃度污水首先進(jìn)入?yún)捬跹蜎]式生物膜反應(yīng)區(qū)，進(jìn)行厭氧處理，然后污水通過重力自流進(jìn)入好氧反應(yīng)器區(qū)，進(jìn)行好氧處理。這樣通過厭氧—好氧生物膜處理，污水得以凈化。
本設(shè)備的進(jìn)水管從上部接入?yún)捬跹蜎]式生物膜反應(yīng)區(qū)，并在二個(gè)反應(yīng)區(qū)的邊上設(shè)置排水區(qū)、排水管道及閘閥，好氧淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)排水管道的位置低于厭氧淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)的排水管道。在序批式好氧生物膜反應(yīng)區(qū)的四個(gè)角上的排水區(qū)底部邊緣下凹，形成收集污泥的泥斗，并設(shè)排泥管及閘閥。
由上述技術(shù)方案可見，本設(shè)備分為兩個(gè)區(qū)厭氧區(qū)、好氧區(qū)，它們依次連通，兩區(qū)均序批式運(yùn)行進(jìn)水一反應(yīng)一排水。待處理的高濃度有機(jī)廢水首先進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，通過水下推進(jìn)器加強(qiáng)污水與填料上生物膜的接觸反應(yīng)，使廢水中的有機(jī)污染物得到充分的厭氧降解，隨后進(jìn)入沉淀期進(jìn)行固液分離，最后進(jìn)入排水期，此時(shí)開啟設(shè)于四個(gè)角上排水區(qū)的排水管閘閥，處理水重力流入序批式好氧生物膜反應(yīng)區(qū)。通過對(duì)水下曝氣裝置的布設(shè)，可在序批式好氧生物膜反應(yīng)器的不同空間形成了好氧、缺氧和厭氧區(qū)域，同時(shí)通過設(shè)于底部的水下推進(jìn)器，在反應(yīng)器中形成內(nèi)循環(huán)，為高效脫氮除磷創(chuàng)造了良好的環(huán)境；在好氧區(qū)內(nèi)完成生物除磷脫氮和有機(jī)物的進(jìn)一步降解反應(yīng)后，進(jìn)入沉淀期，由于生物膜污泥比重較大，易于沉淀，經(jīng)短時(shí)的沉淀后，進(jìn)入排水期，開啟設(shè)于四個(gè)角上排水區(qū)排水管的閘閥，將處理水重力排出。此外，定期開啟排泥管上的閘閥排出各泥斗中的剩余污泥。
本處理設(shè)備是將現(xiàn)有的生物膜反應(yīng)器、序批式反應(yīng)器進(jìn)行了組合優(yōu)化，并吸收其他污水處理工藝中的優(yōu)點(diǎn)(例如氧化溝工藝)，集成為一個(gè)一體化的處理設(shè)備。具有以下優(yōu)點(diǎn)◆耐沖擊負(fù)荷、運(yùn)行操作靈活、適應(yīng)性強(qiáng)、處理效果穩(wěn)定序批式生物膜反應(yīng)器在反應(yīng)期內(nèi)本身的混合狀態(tài)屬典型的完全混合式，加之反應(yīng)器內(nèi)生物膜具有較高污泥濃度，使F/M值降低，因此對(duì)處理高濃度有機(jī)廢水具有反應(yīng)推動(dòng)力大、耐沖擊負(fù)荷及適應(yīng)性強(qiáng)；同時(shí)序批式生物膜反應(yīng)器在運(yùn)行操作過程中，可根據(jù)廢水水量、水質(zhì)的變化，通過調(diào)整一個(gè)運(yùn)行周期中各個(gè)工序的運(yùn)行時(shí)間及HRT、SRT，以滿足出水水質(zhì)的要求，具有較強(qiáng)的運(yùn)行操作靈活性和穩(wěn)定性。此外，厭氧序批式生物膜反應(yīng)器受溫度的影響較小，能在常溫下處理污水，在反應(yīng)器中，能夠培養(yǎng)出具有較高甲烷活性的污泥，使反應(yīng)器能承擔(dān)較高的有機(jī)負(fù)荷，具有較高的有機(jī)物去除效能。而好氧序批式生物膜反應(yīng)器可以在生物膜內(nèi)部形成豐富的微環(huán)境，易于實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化脫氮，具有較強(qiáng)的脫氮效能。
◆固液分離效果好序批式反應(yīng)器一方面可使污水在沉淀時(shí)避免進(jìn)出水流的干擾，以及短流、異重流的出現(xiàn)，是一種理想的靜態(tài)沉淀，故固液分離效果好，易獲得穩(wěn)定的澄清出水；另一方面厭氧和好氧序批式反應(yīng)器進(jìn)水后F/M高，但隨著反應(yīng)的進(jìn)行，F(xiàn)/M逐漸降低，反應(yīng)結(jié)束排水時(shí)，F(xiàn)/M最低，污泥絮凝性能好，易于固液分離；而此時(shí)厭氧序批式反應(yīng)器的產(chǎn)氣量最小，有利于泥水分離。
◆工藝簡(jiǎn)短，占地少，投資低一方面，序批式反應(yīng)器縮短了工藝流程，減少了工藝單元和設(shè)備。本設(shè)備的厭氧和好氧工藝均采用序批式生物膜反應(yīng)器，與傳統(tǒng)工藝相比，此反應(yīng)器集混合、反應(yīng)、沉降等功能于一體，不需另設(shè)沉淀池，不需要污泥回流和混合液回流設(shè)備，大大減少了工藝單元和設(shè)備，具有工藝簡(jiǎn)短、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積少，投資低等優(yōu)點(diǎn)。并且厭氧序批式生物膜反應(yīng)器與厭氧UASB和AF反應(yīng)器相比，該反應(yīng)器不需要復(fù)雜的進(jìn)水和泥水分離系統(tǒng)。
另一方面，本設(shè)備將厭氧序批式反應(yīng)器和好氧序批式反應(yīng)器組合成一體化處理設(shè)備，利用反應(yīng)器共壁，大大減少了設(shè)備的投資；并充分利用好氧序批式反應(yīng)區(qū)的保護(hù)超高大于厭氧序批式反應(yīng)區(qū)保護(hù)超高的特點(diǎn)，使厭氧反應(yīng)器出水重力流入好氧區(qū)。此外，無須設(shè)置復(fù)雜的潷水設(shè)備，減少了投備的投入和運(yùn)行費(fèi)用。
◆管理方便進(jìn)水、排水、曝氣、水下推進(jìn)等設(shè)備均可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，無須人工操作，管理方便。


圖1是本設(shè)備的平面結(jié)構(gòu)圖；圖2是圖1的A-A剖面圖；圖3是圖1的B-B剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明
參見圖1、2、3，本處理設(shè)備具有由池體1，進(jìn)水管2、排水管3組成。池體內(nèi)部分為兩個(gè)反應(yīng)區(qū)中間為厭氧淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)4、外圍為好氧淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)5，采用方形池體。每一反應(yīng)區(qū)內(nèi)都布置有半軟纖維填料8，在各反應(yīng)區(qū)的四個(gè)角上設(shè)置排水區(qū)6、7。設(shè)備的進(jìn)水管2從上部直接進(jìn)入?yún)捬跹蜎]式生物膜反應(yīng)區(qū)4，在厭氧淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)的排水區(qū)6處通過帶閘閥的排水管道12連通至外圍的好氧淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)5。好氧淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)5也在排水區(qū)7處設(shè)帶閘閥的排水管3，即為本設(shè)備的排水管。在二個(gè)反應(yīng)區(qū)的排水區(qū)附近設(shè)置水下推進(jìn)器11，其布置平行于池邊，沿順時(shí)針方向推流，以驅(qū)使廢水循環(huán)流動(dòng)。在好氧淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)填料底部布置水下曝氣裝置9。該反應(yīng)區(qū)排水區(qū)的底部邊緣下凹，形成泥斗10，并設(shè)帶閘閥的排泥管13，收集剩余污泥并排出。厭氧淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)完全密閉，在池頂設(shè)沼氣收集或排出管14，并根據(jù)需要配置沼氣收集利用設(shè)備。
主要技術(shù)參數(shù)停留時(shí)間總停留時(shí)間30~60小時(shí)，其中厭氧區(qū)24～48小時(shí)，好氧區(qū)6～12小時(shí)。
結(jié)構(gòu)參數(shù)一體化設(shè)備規(guī)格B×L×H (m)；厭氧區(qū)有效水深H1＝H-0.3 (m)；好氧區(qū)有效水深H2＝H1-H1/λ1(m)；厭氧區(qū)有效面積A1＝Q×HRT1/(λ1H1)好氧區(qū)有效畫積A2＝Q×HRT2/(λ2H2)填料類型半軟纖維填料。
權(quán)利要求
1.一種處理高濃度有機(jī)廢水的序批式組合生物膜一體化設(shè)備，包括池體、進(jìn)水管和出水管，其特征在于在同一池體內(nèi)組合兩個(gè)淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)，池體中間為厭氧淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)，其外圍是好氧淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)；厭氧淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)密閉；二個(gè)反應(yīng)區(qū)內(nèi)都設(shè)置半軟纖維填料，底部設(shè)置水下推進(jìn)器；好氧淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)填料底部設(shè)置水下曝氣裝置；進(jìn)水管從上部接入?yún)捬跹蜎]式生物膜反應(yīng)區(qū)，并在二個(gè)反應(yīng)區(qū)的邊上設(shè)置排水區(qū)、排水管道及閘閥，好氧淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)排水管道的位置低于厭氧淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)的排水管道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理高濃度有機(jī)廢水的序批式組合生物膜一體化設(shè)備，其特征在于在好氧淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)邊上的排水區(qū)底部邊緣下凹，形成收集污泥的泥斗，并設(shè)排泥管及閘閥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種處理高濃度有機(jī)廢水的序批式組合生物膜一體化設(shè)備，它是在同一池體內(nèi)組合兩個(gè)淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)，池體中間為厭氧淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)，外圍是好氧淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)，厭氧淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)密閉，二個(gè)反應(yīng)區(qū)內(nèi)都設(shè)置半軟纖維填料，底部設(shè)置水下推進(jìn)器；好氧淹沒式生物膜反應(yīng)區(qū)填料底部設(shè)置水下曝氣裝置。本處理設(shè)備將現(xiàn)有的生物膜反應(yīng)器、序批式反應(yīng)器進(jìn)行了組合優(yōu)化，并吸收其他污水處理工藝中的優(yōu)點(diǎn)集成為一個(gè)一體化的處理設(shè)備，特別適用于對(duì)中小水量、高濃度有機(jī)廢水進(jìn)行處理中，可減少占地面積，減小投資，方便管理，降低運(yùn)行費(fèi)用。
文檔編號(hào)C02F3/30GK1699219SQ200510057100
公開日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2005年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月1日
發(fā)明者周健, 龍騰銳, 何強(qiáng), 曾朝銀, 柴宏祥, 姜文超, 楊濤, 吳志高 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)