本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，具體而言，涉及一種廢水處理反應(yīng)器以及處理廢水的工藝方法。

背景技術(shù)：

厭氧氨氧化(anaerobicammoniumoxidation，anammox)是在缺氧條件下以亞硝酸鹽(no2^-)為電子受體將氨(nh4⁺)轉(zhuǎn)化成氮?dú)?n2)，同時伴隨著以亞硝酸鹽為電子供體固定co2并產(chǎn)生硝酸鹽(no3^-)的生物過程。執(zhí)行該過程的微生物稱之為厭氧氨氧化菌(anaerobicammoniumoxidationbacteria，aaob)。

生物轉(zhuǎn)盤是生物膜法污水生物處理技術(shù)的一種，是污水灌溉和土地處理的人工強(qiáng)化，這種處理法使細(xì)菌和菌類的微生物、原生動物一類的微型動物在生物轉(zhuǎn)盤填料載體上生長繁育，形成膜狀生物性污泥－生物膜。

厭氧氨氧化是新型脫氮工藝，分為sharon-anammox工藝，canon工藝和oland工藝。sharon-anammox工藝中先進(jìn)行硝化，對anammox的進(jìn)水中no2^-/nh4⁺濃度比值的要求很嚴(yán)格，基本控制在1.20-1.35左右，因而對于sharon工段的硝化程度控制需要極為嚴(yán)格。反應(yīng)器的沖擊負(fù)荷一般有濃度沖擊和水力沖擊負(fù)荷兩種。anammox工段由于控制條件苛刻，生化處理體系很敏感，因而不耐沖擊負(fù)荷。canon工藝和oland工藝一般都是設(shè)計(jì)成一個反應(yīng)器，但是這兩種工藝都先有亞硝化的一個過程，然后進(jìn)入?yún)捬醢毖趸A段，在一個反應(yīng)器中既要控制亞硝化，又要實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化。在實(shí)際過程中，廢水中溶解氧、nh4⁺的亞硝化程度和no2^-/nh4⁺濃度比值都難于調(diào)控。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種廢水處理反應(yīng)器，反應(yīng)器生物反應(yīng)的條件易于控制，形成“前置氨化/亞硝化-厭氧氨氧化(短程canon)-好氧處理”的組合工藝，反應(yīng)器和組合工藝廢水處理效率高，脫氮除磷的效果好。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：

一種廢水處理反應(yīng)器，廢水處理反應(yīng)器設(shè)置為圓形的池體，池體包括內(nèi)環(huán)池和外環(huán)池，內(nèi)環(huán)池與外環(huán)池之間設(shè)置有環(huán)形匯流槽和環(huán)形集水槽；外環(huán)池按水流流動方向依次分配為厭氧池、缺氧池和厭氧氨氧化池；厭氧池、缺氧池整體上都呈環(huán)形廊道式樣，厭氧氨氧化池呈扇形式樣?？傔M(jìn)水管位于厭氧池的起端，厭氧池的池壁上設(shè)置有水下推進(jìn)器，加強(qiáng)水流流動，厭氧池內(nèi)設(shè)置有用于培養(yǎng)厭氧污泥的固定填料，厭氧池連通于環(huán)形匯流槽，部分出水流入環(huán)形匯流槽。厭氧池與缺氧池之間設(shè)置有可轉(zhuǎn)動的分流門，通過傳動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動所述分流門，將分流門轉(zhuǎn)動到需要的位置并固定，分流門切分所述厭氧池的出水水流，分流門具有將厭氧池的出水進(jìn)行分流的功能，分流門位于擋墻一側(cè)的廢水進(jìn)入環(huán)形匯流槽，分流門另一側(cè)的廢水進(jìn)入缺氧池。厭氧池的部分出水流入缺氧池；缺氧池內(nèi)部又分成3格廊道，缺氧池底部設(shè)置有第一曝氣系統(tǒng)，缺氧池出水流入環(huán)形匯流槽。環(huán)形匯流槽匯集了厭氧池與缺氧池的出水，池體還包括輸水管和轉(zhuǎn)移泵，以使環(huán)形匯流槽內(nèi)匯合后的廢水可轉(zhuǎn)移到厭氧氨氧化池。厭氧氨氧化池內(nèi)部設(shè)置多組用于處理廢水的生物轉(zhuǎn)盤，厭氧氨氧化池的外周設(shè)置有環(huán)形進(jìn)水渠，環(huán)形進(jìn)水渠上設(shè)置有多根進(jìn)水支管；多根進(jìn)水支管的出水口均連通于環(huán)形水渠；多根進(jìn)水支管的進(jìn)水口連通于輸水管。環(huán)形集水槽通過孔口出流收集厭氧氨氧化池處理后的廢水；厭氧氨氧化池的存水位為安裝好的生物轉(zhuǎn)盤的盤片高度的三分之二到四分之三。內(nèi)環(huán)池為好氧池，好氧池的進(jìn)水來自于環(huán)形集水槽，底部設(shè)置有第二曝氣裝置，好氧池連通于總出水槽。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，每兩組生物轉(zhuǎn)盤之間設(shè)置有用于為生物膜的生長提供載體的懸浮填料，每一組生物轉(zhuǎn)盤均設(shè)置為從廢水處理反應(yīng)器的外側(cè)來看呈逆時針旋轉(zhuǎn)。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，懸浮填料包括球形殼體以及設(shè)置于殼體內(nèi)的用于固定生物膜的載體，殼體的直徑10～30mm，直徑大于每一組生物轉(zhuǎn)盤的每兩個盤片之間的距離，殼體由高分子聚合物注塑而成，高分子聚合物為聚丙烯或聚乙烯；內(nèi)置的載體的材料為比重小于1的多孔材料，多孔材料的密度0.90～0.96g/cm³。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，厭氧氨氧化池底部設(shè)置有第三曝氣裝置，曝氣裝置采用間歇曝氣的方式。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，分流門控制的轉(zhuǎn)動角，即分流門與擋墻的夾角，其大小范圍為30°-150°。

一種處理廢水的工藝方法，利用上述的廢水處理反應(yīng)器進(jìn)行廢水處理，形成了“前置氨化/亞硝化-厭氧氨氧化(短程canon)-好氧處理”的組合工藝：厭氧池構(gòu)成了厭氧段，主要培養(yǎng)厭氧的氨化菌群，將有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮，厭氧段的溶解氧控制在0-0.2mg/l；厭氧池構(gòu)成缺氧段，主要培養(yǎng)兼氧的亞硝化菌群，缺氧段的溶解氧控制在0.2-2.0mg/l，以便在缺氧段進(jìn)行亞硝化的生物反應(yīng)，將nh4⁺轉(zhuǎn)化為no2^-；厭氧氨氧化池構(gòu)成厭氧氨氧化段，主要培養(yǎng)厭氧氨氧化菌群，厭氧氨氧化段溶解氧控制在0.3-1.0mg/l，以便在此進(jìn)行厭氧氨氧化的生物反應(yīng)；好氧段培養(yǎng)活性污泥，主要去除水中的有機(jī)物質(zhì)，同時聚磷菌在好氧條件下過量吸收水中的無機(jī)磷，好氧段的溶解氧控制大于2.0mg/l。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，通過控制轉(zhuǎn)動角的大小來調(diào)節(jié)厭氧池進(jìn)入缺氧池和進(jìn)入環(huán)形匯流槽的流量比，進(jìn)而控制環(huán)形匯流槽匯流后廢水中的no2^-/nh4⁺濃度比值，使得進(jìn)入主體的厭氧氨氧化段的no2^-/nh4⁺濃度比值范圍在1.20-1.35之內(nèi)。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，處理廢水的工藝方法的整體工藝，氮去除負(fù)荷為3.0-5.0kgn/(m³.d)。

本發(fā)明提供的廢水處理反應(yīng)器以及處理廢水的工藝方法具有以下的有益效果：

1.本發(fā)明提供的反應(yīng)器布置獨(dú)特，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，對于主體的厭氧氨氧化段廢水中的no2^-/nh4⁺濃度比值易于控制，提高了生物脫氮處理的效率。

2.通過采用扇形布置方式布置生物轉(zhuǎn)盤，實(shí)現(xiàn)了扇形進(jìn)水，極大地改善了現(xiàn)有技術(shù)中的生物轉(zhuǎn)盤的起端轉(zhuǎn)盤負(fù)荷過大的問題。扇形進(jìn)水與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的導(dǎo)流作用在反應(yīng)器中形成了優(yōu)于普通推流的混合流，水力條件良好，使得生物轉(zhuǎn)盤的容積利用率變高，提高了廢水處理反應(yīng)器的生物處理效率。

在厭氧氨氧化段，生物轉(zhuǎn)盤結(jié)合了移動床生物膜的工藝特點(diǎn)，生物轉(zhuǎn)盤與懸浮填料處理相結(jié)合，單位體積內(nèi)生物膜數(shù)量增加，生物降解能力得到強(qiáng)化，提高了生物處理的效率，提高了反應(yīng)器的整體污染物去除效率。

3.“寬口進(jìn)水，窄口出水”使得生物轉(zhuǎn)盤能夠加快生物膜的脫落與代謝。厭氧氨氧化段采用生物轉(zhuǎn)盤工藝，污泥齡長，能耗低，厭氧氨氧化脫氮時，需氧量降低50-60％。

4、本發(fā)明提供的處理廢水的工藝方法，工藝路線合理，處理機(jī)理清晰有序，氮磷去除效率高。對于主體的厭氧氨氧化工段的no2^-/nh4⁺濃度比值易于控制，提高了生物脫氮處理的效率。

5、本發(fā)明提供的處理廢水的工藝方法，結(jié)合大量實(shí)驗(yàn)篩選出最佳的組合工藝方法，將“前置氨化/亞硝化-厭氧氨氧化(短程canon)-好氧處理”有序有機(jī)地結(jié)合，各工段在調(diào)控功能上相互支持，提出了廢水脫氮除磷處理的新的構(gòu)思方案。組合后整體工藝方法更高效，更經(jīng)濟(jì)，更穩(wěn)定。工藝運(yùn)行穩(wěn)定可靠，耐沖擊負(fù)荷。污泥產(chǎn)量少，污泥處理費(fèi)用低，污水處理效果好，對環(huán)境保護(hù)具有重要的意義。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的廢水處理反應(yīng)器的第一視角的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的廢水處理反應(yīng)器的第二視角的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的廢水處理反應(yīng)器處理廢水時第一視角的廢水流向示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的廢水處理反應(yīng)器處理廢水時第二視角的廢水流向示意圖。

圖標(biāo)：100-廢水處理反應(yīng)器；110-內(nèi)環(huán)池；111-好氧池；112-總出水槽；120-外環(huán)池；121-厭氧池；122-缺氧池；123-厭氧氨氧化池；124-廊道；125-生物轉(zhuǎn)盤；126-環(huán)形進(jìn)水渠；127-進(jìn)水支管；128-輸水管；129-懸浮填料；130-環(huán)形匯流槽；140-環(huán)形集水槽；150-固定填料；160-總進(jìn)水管；161-水下推進(jìn)器；170-分流門；180-第一曝氣裝置；181-第二曝氣裝置；182-第三曝氣裝置；183-轉(zhuǎn)移泵；184-傳動機(jī)構(gòu)；185-擋墻。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。

因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

此外，術(shù)語“水平”、“豎直”、“懸垂”等術(shù)語并不表示要求部件絕對水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對“豎直”而言更加水平，并不是表示該結(jié)構(gòu)一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

本實(shí)施例提供一種廢水處理反應(yīng)器100。

請結(jié)合圖1和圖2，廢水處理反應(yīng)器100設(shè)置為圓形的池體，池體包括內(nèi)環(huán)池110和外環(huán)池120。內(nèi)環(huán)池110與外環(huán)池120之間設(shè)置有環(huán)形匯流槽130和環(huán)形集水槽140。外環(huán)池120按水流流動方向依次分配為厭氧池121、缺氧池122和厭氧氨氧化池123；厭氧池121整體、缺氧池122整體都呈環(huán)形廊道式樣，厭氧氨氧化池123呈扇形式樣。

采用上述提供的廢水處理反應(yīng)器100用于較高污染程度的廢水處理。具體地，處理前廢水中的cod、氨氮和總磷分別為500～1000mg/l、100～200mg/l和5～10mg/l，采用上述提供的廢水處理反應(yīng)器100處理后廢水的cod、氨氮和總磷分別為50～80mg/l、10mg/l和1.0mg/l。(經(jīng)反應(yīng)器處理后出水cod值一般指經(jīng)后續(xù)沉淀單元后的出水cod測定數(shù)值，其它指標(biāo)均是如此。)本實(shí)施例提供的廢水處理反應(yīng)器100能夠有效地對廢水進(jìn)行處理，處理效果顯著。

進(jìn)一步地，厭氧池121的部分出水流入缺氧池122；缺氧池122內(nèi)部又分成3格廊道124，缺氧池122底部設(shè)置有第一曝氣系統(tǒng)，缺氧池122出水流入環(huán)形匯流槽130。更加細(xì)分的廊道124能夠延長水流在缺氧池122的處理時間。在缺氧池122進(jìn)行微曝氣，缺氧池122的溶解氧控制在0.2-2.0mg/l，保證了在缺氧池122進(jìn)行亞硝化的生物反應(yīng)，使得進(jìn)入缺氧池122的廢水中的氨氮大部分被轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮。通過閥門來調(diào)節(jié)微曝氣的曝氣量，結(jié)合在線溶解氧測定儀，來控制溶解氧在0.2-2.0mg/l。

總進(jìn)水管160位于厭氧池121的起端，厭氧池121的池壁上設(shè)置有水下推進(jìn)器161，用于加強(qiáng)水流流動，厭氧池121內(nèi)設(shè)置有用于培養(yǎng)厭氧污泥的固定填料150，厭氧池121連通于環(huán)形匯流槽130，部分出水流入環(huán)形匯流槽130。

環(huán)形匯流槽130匯集了厭氧池121與缺氧池122的出水，池體還包括輸水管128和轉(zhuǎn)移泵183，以使環(huán)形匯流槽130內(nèi)匯合后的廢水可轉(zhuǎn)移到厭氧氨氧化池123。

應(yīng)理解，上述的內(nèi)環(huán)池110和外環(huán)池120僅僅是指本發(fā)明實(shí)施例中所提到的廢水處理反應(yīng)器100在廢水流動時，相對于圓形的池體，所形成的內(nèi)環(huán)池110和外環(huán)池120，不適用于理解至其他領(lǐng)域。

請結(jié)合圖1、圖3和圖4，厭氧池121與缺氧池122之間設(shè)置有可轉(zhuǎn)動的分流門170，通過轉(zhuǎn)動分流門170，切分厭氧池121的出水水流，分流門170具有將厭氧池121的出水分流的功能，分流門170內(nèi)側(cè)的廢水進(jìn)入環(huán)形匯流槽130，分流門170外側(cè)的廢水進(jìn)入缺氧池122。

需要說明的是在厭氧池121與缺氧池122的外周也可以放置曝氣裝置的管閥。厭氧氨氧化池123的外周環(huán)形進(jìn)水渠126中的廢水通過溢流堰流入?yún)捬醢毖趸?23。

請繼續(xù)參照圖1，進(jìn)一步地，分流門170轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動角(即圖1中所示的角α，即為分流門170與擋墻185的夾角)的范圍為30°-150°。優(yōu)選地，分流門170的轉(zhuǎn)動角度選擇90°。分流門170兩側(cè)的分流，即進(jìn)入缺氧池122(亞硝化)的和環(huán)形匯流槽130的廢水流量比例優(yōu)選地，控制為1:1左右。進(jìn)入環(huán)形匯流槽130的廢水中，nh4⁺占有絕對優(yōu)勢，而進(jìn)入缺氧池122的廢水中氨氮大部分經(jīng)亞硝化生物反應(yīng)被轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮，再匯入環(huán)形匯流槽130。兩股廢水在環(huán)形匯流槽130中匯合，而環(huán)形匯流槽130末端廢水的no2^-/nh4⁺濃度比值優(yōu)選范圍為1.20-1.35。

如果環(huán)形匯流槽130末端廢水no2^-/nh4⁺濃度比值小于1.2，則氨氮偏多，則將分流門170向擋墻185一側(cè)轉(zhuǎn)動，減小轉(zhuǎn)動角，使得進(jìn)入缺氧池122進(jìn)行亞硝化的廢水增多，而直接從厭氧池121進(jìn)入環(huán)形匯流槽130的氨氮變少，此消彼長，很快環(huán)形匯流槽130末端廢水中no^2-/nh4⁺濃度比值≥1.2。如果環(huán)形匯流槽130末端廢水no2^-/nh4⁺濃度比值大于1.35，則環(huán)形匯流槽130末端廢水的氨氮偏少，則將分流門170向外側(cè)轉(zhuǎn)動，增大轉(zhuǎn)動角，使得進(jìn)入缺氧池122進(jìn)行亞硝化的廢水減少，而直接從厭氧池121進(jìn)入環(huán)形匯流槽130的氨氮變多，此消彼長，同樣很快環(huán)形匯流槽130末端廢水中no2^-/nh4⁺濃度比值≤1.35。

普通的反應(yīng)器的厭氧氨氧化段對no2^-/nh4⁺濃度比值的要求十分嚴(yán)格且瞬息變化難于調(diào)控。廢水中no2^-/nh4⁺濃度比值缺乏有效的易行的調(diào)控手段，只能依賴嚴(yán)格的溶解氧控制。但是廢水中no2^-/nh4⁺濃度比值最終取決于先進(jìn)行的氨化反應(yīng)和亞硝化反應(yīng)的程度，控制廢水中的溶解氧可以部分調(diào)控上述2個反應(yīng)的反應(yīng)程度，可以間接的調(diào)控廢水中no2^-/nh4⁺濃度比值，而不能直接的調(diào)控廢水中no2^-/nh4⁺濃度比值。這就意味著，即使實(shí)現(xiàn)了嚴(yán)格的廢水中的溶解氧的精準(zhǔn)調(diào)控，也不能直接實(shí)現(xiàn)廢水中no2^-/nh4⁺濃度比值的精準(zhǔn)調(diào)控。

通過設(shè)置上述的分流門170來調(diào)節(jié)no2^-/nh4⁺濃度比值，輔助以較寬松和容易實(shí)現(xiàn)的各池的溶解氧控制條件。可見，本發(fā)明實(shí)施例提供的廢水處理反應(yīng)器100對于主體的厭氧氨氧化池123的no2^-/nh4⁺濃度比值易于控制，能保證no2^-/nh4⁺濃度比值長期處于優(yōu)化濃度比值范圍在1.20-1.35之內(nèi)，使反應(yīng)器厭氧氨氧化池123處于高效的生物處理，提高了生物脫氮處理的效率。

上述的分流門170是由鋼筋混凝土或金屬制成，重量較大，水流的沖擊力無法推動，只有靠傳動機(jī)構(gòu)184來帶動分流門170轉(zhuǎn)動。應(yīng)理解，上述的分流門170的轉(zhuǎn)動的實(shí)現(xiàn)的具體結(jié)構(gòu)此處是不限定的。分流門170的轉(zhuǎn)動的實(shí)現(xiàn)的具體結(jié)構(gòu)可以選擇現(xiàn)有技術(shù)中常見的傳動機(jī)構(gòu)。在本實(shí)施例中，優(yōu)選地，上述的傳動機(jī)構(gòu)184可選擇電動機(jī)和行星齒輪組件，分流門170與上述的行星齒輪組件傳動連接，從而能夠保證分流門170精準(zhǔn)地轉(zhuǎn)動到所設(shè)定的角度。電動機(jī)和行星齒輪組件的傳動原理是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，此處不再贅述。

進(jìn)一步地，厭氧氨氧化池123呈扇形式樣。厭氧氨氧化池123內(nèi)部設(shè)置多組用于處理所述廢水的生物轉(zhuǎn)盤125，厭氧氨氧化池123的外周設(shè)置有環(huán)形進(jìn)水渠126，環(huán)形進(jìn)水渠126上設(shè)置有多根進(jìn)水支管127；多根進(jìn)水支管127的出水口均連通于環(huán)形水渠；多根進(jìn)水支管127的進(jìn)水口連通于輸水管128。環(huán)形集水槽140通過孔口出流收集厭氧氨氧化池123處理后的廢水。內(nèi)環(huán)池110為好氧池111，好氧池111的進(jìn)水來自于環(huán)形集水槽140，底部設(shè)置有第二曝氣裝置181，好氧池111連通于總出水槽112。厭氧氨氧化池123采用生物轉(zhuǎn)盤125進(jìn)行污水處理，污泥齡長，能耗低。并且采用厭氧氨氧化脫氮時，與反硝化相比，需氧量降低50-60％，無需外加碳源。厭氧氨氧化池123底部設(shè)置有第三曝氣裝置182，第三曝氣裝置182采用間歇曝氣的方式。

各工段設(shè)置緊湊，分流門170、環(huán)形匯流槽130、扇形的厭氧氨氧化池123、好氧池111等的設(shè)置精巧而優(yōu)化。采用環(huán)形和分流布置，巧妙的解決了較多分段的導(dǎo)流、匯流問題，廢水處理反應(yīng)器100的各分段布置合理，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，型式獨(dú)特。

進(jìn)一步地，厭氧氨氧化池123內(nèi)部設(shè)置的多組生物轉(zhuǎn)盤125的每一個盤片上均附著有生物膜，從而對廢水進(jìn)行處理。由于環(huán)形進(jìn)水渠126平均分布進(jìn)水把原本大量的廢水布置到整個厭氧氨氧化池123的外延，使得進(jìn)水渠單位長度上的水流量較其它反應(yīng)器降低很多，大大改善了生物轉(zhuǎn)盤125的起端轉(zhuǎn)盤負(fù)荷過大的問題(起端轉(zhuǎn)盤指每組生物轉(zhuǎn)盤中，沿著水流流動方向，首先接觸到廢水的幾片轉(zhuǎn)盤)。

優(yōu)選地，上述的環(huán)形進(jìn)水渠126的深度為0.2-0.3m。從而能夠進(jìn)一步降低進(jìn)水渠單位長度上的水流量，進(jìn)一步改善生物轉(zhuǎn)盤125的起端轉(zhuǎn)盤負(fù)荷過大的問題。

進(jìn)一步地，厭氧氨氧化池123的存水位為安裝好的生物轉(zhuǎn)盤125的盤片高度的三分之二到四分之三。從而能夠保證生物轉(zhuǎn)盤125有部分的充氧過程，有利于厭氧氨氧化池123內(nèi)溶解氧濃度的保持。

優(yōu)選地，在本實(shí)施例中，從廢水處理反應(yīng)器100的外側(cè)來看，生物轉(zhuǎn)盤125均設(shè)置為從廢水處理反應(yīng)器100的外側(cè)來看呈逆時針旋轉(zhuǎn)。

請參照圖1，進(jìn)一步地，每兩組生物轉(zhuǎn)盤125之間設(shè)置有用于為生物膜的生長提供載體的懸浮填料129。由于厭氧氨氧化池123內(nèi)部的多組生物轉(zhuǎn)盤125整體也呈扇形布置，因此，在每兩組生物轉(zhuǎn)盤125之間會留出一個扇形的間隙。在上述的各個間隙中布置懸浮填料129，不僅能夠充分利用上述的各個扇形的間隙，也能夠更進(jìn)一步提高廢水處理反應(yīng)器100的整體的廢水處理的效果和廢水處理效率。通過環(huán)形進(jìn)水渠126平均分布進(jìn)水，使得原本大量的廢水被布置到整個厭氧氨氧化池123的外延，進(jìn)而使得環(huán)形進(jìn)水渠126單位長度上的水流量相對于傳統(tǒng)的生物轉(zhuǎn)盤反應(yīng)器降低很多。大大改善了生物轉(zhuǎn)盤起端轉(zhuǎn)盤負(fù)荷過大的問題。

承上所述，具體地，懸浮填料129包括球形殼體以及設(shè)置于殼體內(nèi)的生物膜的載體，殼體的直徑大于每一組生物轉(zhuǎn)盤125的每兩個盤片之間的距離。從而能夠有效地避免懸浮填料129卡塞在盤片之間，影響生物轉(zhuǎn)盤125的正常運(yùn)作。具體地，上述的懸浮填料129，是由網(wǎng)格球形殼體與內(nèi)置載體兩部分組成，殼體由高分子聚合物注塑而成，內(nèi)置載體材料為比重小于1的多孔材料，密度在0.90～0.96g/cm³，填料直徑10～30mm，材質(zhì)為聚丙烯或聚乙烯。通過設(shè)置上述的懸浮填料129，實(shí)現(xiàn)了生物轉(zhuǎn)盤125與懸浮填料129共同作用，因而對于生物轉(zhuǎn)盤125工藝而言，能夠進(jìn)一步改善生物轉(zhuǎn)盤125起端轉(zhuǎn)盤負(fù)荷過大的問題。

應(yīng)理解，上述的懸浮填料129的具體的形狀是不限定的。懸浮填料129的形狀可以選擇本實(shí)施例中提供的球形的殼體，也可以選擇其他形狀的殼體，例如，正方體、長方體或者根據(jù)實(shí)際的需要加工成其他適宜的形狀。

綜上，在厭氧氨氧化池123，扇形布置方式布置的生物轉(zhuǎn)盤125，實(shí)現(xiàn)了扇形進(jìn)水，極大地改善了現(xiàn)有技術(shù)中的生物轉(zhuǎn)盤的起端轉(zhuǎn)盤負(fù)荷過大的問題。由于環(huán)形進(jìn)水渠126平均分布進(jìn)水把原本大量的廢水布置到整個厭氧氨氧化池123的外延，使得環(huán)形進(jìn)水渠126單位長度上的水流量較其它反應(yīng)器降低很多。同時生物轉(zhuǎn)盤125之間填充懸浮填料129，生物轉(zhuǎn)盤125與懸浮填料129共同作用，因而對于生物轉(zhuǎn)盤125而言，大大改善了起端轉(zhuǎn)盤負(fù)荷過大的問題。扇形進(jìn)水與生物轉(zhuǎn)盤125轉(zhuǎn)動的導(dǎo)流作用在反應(yīng)器中形成了優(yōu)于普通推流的混合流，水力條件良好。生物轉(zhuǎn)盤125從外側(cè)來看均為逆時針旋轉(zhuǎn)，生物轉(zhuǎn)盤125同向轉(zhuǎn)動能帶來對處理水流的導(dǎo)流作用。扇形進(jìn)水與生物轉(zhuǎn)盤125轉(zhuǎn)動的導(dǎo)流作用基本上是垂直方向上的2股作用，最后形成了優(yōu)于普通推流的混合流。同時生物轉(zhuǎn)盤125轉(zhuǎn)動的導(dǎo)流作用也彌補(bǔ)了多點(diǎn)進(jìn)水的不均勻性。使得進(jìn)水負(fù)荷能均化、分?jǐn)偟秸麄€反應(yīng)器上，減輕了起端轉(zhuǎn)盤的負(fù)荷，提高了后續(xù)生物轉(zhuǎn)盤125的利用率，因而使得厭氧氨氧化池123的容積利用率變高，厭氧氨氧化池123的生物處理效率能提高10％-20％。

生物轉(zhuǎn)盤125結(jié)合了移動床生物膜的工藝特點(diǎn)，生物轉(zhuǎn)盤125與懸浮填料129處理相結(jié)合，單位體積內(nèi)生物膜數(shù)量增加，生物降解能力得到強(qiáng)化，提高了生物處理的效率，提高了反應(yīng)器的整體污染物去除效率。

這種“寬口進(jìn)水，窄口出水”使得厭氧氨氧化池123能夠加快生物膜的脫落與代謝。提高了厭氧氨氧化池123的效率以及效果?！皩捒谶M(jìn)水，窄口出水”，是指采用環(huán)形進(jìn)水渠126進(jìn)水，環(huán)形集水槽140孔口出流，由于大的外圍，緊縮到內(nèi)圈的環(huán)形集水槽140出水，因此環(huán)形集水槽140上單位長度的水流負(fù)荷比進(jìn)水渠的上單位長度的水流負(fù)荷成倍增加，因此存在水流擾動，對生物膜有剪切，沖擊作用；同時能沖開懸浮填料129的束縛，實(shí)現(xiàn)出水流到環(huán)形集水槽140。厭氧氨氧化池123底部設(shè)置的第三曝氣裝置182，采用間歇曝氣，為懸浮填料129上的生物膜提供氧氣；同時有水流剪切和擾動作用，促進(jìn)懸浮的生物膜與盤片上的生物膜代謝；在有氧條件下，進(jìn)一步消耗產(chǎn)生的過量的生物膜，改善了生物轉(zhuǎn)盤125生物膜過度生長等問題。

canon工藝是sharon工藝和anammox工藝的結(jié)合。canon工藝既經(jīng)濟(jì)又高效，特別適用于高氨氮、低有機(jī)碳污水的處理。由于canon工藝所涉及的微生物均為自養(yǎng)菌，故無需外加碳源。此外，整個除氮過程在單一的、微量曝氣的反應(yīng)器中發(fā)生，從而大大減少了占地面積和能耗。與傳統(tǒng)反硝化脫氮工藝相比，這一過程可減少50-60％的供氧量、100％的碳源。

請繼續(xù)參照圖1，厭氧池121于培養(yǎng)厭氧污泥的固定填料150。從而使得污泥產(chǎn)量少，污泥處理費(fèi)用低，進(jìn)而使得廢水處理反應(yīng)器100的污水處理效果好。

進(jìn)一步地，廢水處理反應(yīng)器100的總進(jìn)水管160設(shè)置于厭氧池121，且總進(jìn)水管160處設(shè)置有水下推進(jìn)器161。

本實(shí)施例還提供一種處理廢水的工藝方法，利用上述的廢水處理反應(yīng)器100進(jìn)行廢水處理。形成了“前置氨化/亞硝化-厭氧氨氧化(短程canon)-好氧處理”的組合工藝：厭氧池121構(gòu)成了厭氧段，主要培養(yǎng)厭氧的氨化菌群，將有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮，厭氧段的溶解氧控制在0-0.2mg/l；厭氧池121構(gòu)成缺氧段，主要培養(yǎng)兼氧的亞硝化菌群，缺氧段的溶解氧控制在0.2-2.0mg/l，以便在缺氧段進(jìn)行亞硝化的生物反應(yīng)，將nh4⁺轉(zhuǎn)化為no2^-；厭氧氨氧化池123構(gòu)成厭氧氨氧化段，主要培養(yǎng)厭氧氨氧化菌群，厭氧氨氧化段溶解氧控制在0.3-1.0mg/l，以便在此進(jìn)行厭氧氨氧化的生物反應(yīng)；好氧段培養(yǎng)活性污泥，主要去除水中的有機(jī)物質(zhì)，同時聚磷菌在好氧條件下過量吸收水中的無機(jī)磷，好氧段的溶解氧控制大于2.0mg/l。

進(jìn)一步地，通過控制轉(zhuǎn)動角(分流門170與擋墻185的夾角)，來調(diào)節(jié)厭氧池121進(jìn)入缺氧池122和進(jìn)入環(huán)形匯流槽130的流量比，進(jìn)而控制環(huán)形匯流槽130匯流后廢水中的no2^-/nh4⁺濃度比值，使得進(jìn)入主體的厭氧氨氧化段的no2^-/nh4⁺濃度比值范圍在1.20-1.35之內(nèi)。

進(jìn)一步地，處理廢水的工藝方法的整體工藝，氮去除負(fù)荷為3.0-5.0kgn/(m³.d)。

總的來說，上述的廢水處理反應(yīng)器100處理廢水的工藝方法的基本原理如下：

厭氧氨氧化段采用“短程canon”工藝。廢水在厭氧氨氧化段依靠生物轉(zhuǎn)盤和懸浮填料上培養(yǎng)的厭氧氨氧化菌群，將nh4⁺和no2^-作為反應(yīng)物進(jìn)行厭氧氨氧化生化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為n2，這是主要發(fā)生的反應(yīng)。no2^-也可作為微生物合成時的電子供體，co2為電子受體，在這一過程中no2^-被co2氧化生成no3^-。

一般的canon工藝的進(jìn)水是原水，然后經(jīng)過氨化和亞硝化作用使得水中的no2^-/nh4⁺濃度比值已基本接近1。然后再進(jìn)行厭氧氨氧化。在限氧條件下好氧菌和厭氧氨氧化菌的相互作用將使得nh4⁺完全轉(zhuǎn)化為n2，同時也有少量no3^-產(chǎn)生。全程都是自養(yǎng)的，不需外加碳源。canon工藝的進(jìn)水對nh4⁺和no2^-本身就是無要求的。

本發(fā)明中的“短程canon”工藝的進(jìn)水是經(jīng)過厭氧段氨化和缺氧段亞硝化匯合的廢水，調(diào)控no2^-/nh4⁺濃度比值范圍為1.20-1.35。所以短程canon工藝基本上只需要將nh4⁺和no2^-作為反應(yīng)物進(jìn)行厭氧氨氧化生化反應(yīng)，縮短了生化反應(yīng)過程，提高了生物處理效率和處理負(fù)荷。整體工藝，氮去除負(fù)荷為3.0-5.0kgn/(m³˙d)?？偟コ蚀笥?0％，氨氮去除率大于95％。

短程canon工藝中，因?yàn)閚o2^-/nh4⁺濃度比值合適，省卻了亞硝化過程，可以在厭氧氨氧化菌作用下直接進(jìn)行生化反應(yīng)：

nh4⁺+1.32no2^-+0.066hco3^-+0.13h⁺→1.02n2+0.26no3^-+0.066ch2o0.5n0.15+2.03h2o

生物膜反應(yīng)器抗基質(zhì)濃度沖擊能力最強(qiáng)，強(qiáng)于顆粒污泥床反應(yīng)器。抗水力負(fù)荷沖擊能力在各種反應(yīng)器中也是最強(qiáng)。生物轉(zhuǎn)盤結(jié)合移動床的抗基質(zhì)濃度沖擊能力優(yōu)于一般的生物膜反應(yīng)器。

而且對于no2^-/nh4⁺濃度比值超范圍的廢水，“短程canon”工藝也具有一定的緩沖能力。即使no2^-/nh4⁺濃度比值范圍短時間小于1.20，“短程canon”工藝具有一定的緩沖能力，在出現(xiàn)進(jìn)水nh4⁺偏高時，短程canon工藝中的部分好氧菌依然可以順利的把多出的nh4⁺氧化成no2^-，進(jìn)一步進(jìn)行厭氧氨氧化生化反應(yīng)。這是因?yàn)樯镛D(zhuǎn)盤上的生物膜，因?yàn)楹涂諝庥刹糠纸佑|，存在好氧的硝化菌、亞硝化菌。盤片作為微生物的載體，在生物膜的形成過程中轉(zhuǎn)盤上形成了一定的厭氧區(qū)和好氧區(qū)，微生物在好氧區(qū)發(fā)生亞硝化反應(yīng)，在厭氧區(qū)發(fā)生厭氧氨氧化反應(yīng)，在生物轉(zhuǎn)盤外層的好氧區(qū)nh4⁺被部分氧化成no2^-；未反應(yīng)的nh4⁺和生成的no2^-；進(jìn)入內(nèi)層厭氧區(qū)，進(jìn)一步反應(yīng)釋放出氮?dú)?，同時還有少量no2^-；進(jìn)一步氧化生成no3^-，為微生物的生長提供必需的電子。

本發(fā)明中只需要注意短程canon工藝的進(jìn)水no2^-/nh4⁺濃度比值范圍大于1.35時，要注意通過分流門進(jìn)行調(diào)節(jié)，no2^-不要長時間過多即可。因而對于厭氧段氨化段的溶解氧的限制要求的嚴(yán)格程度大大降低。厭氧段主要是氨化細(xì)菌，缺氧段主要是亞硝化細(xì)菌，厭氧氨氧化段主要是厭氧氨氧化菌，而不與大量其它的菌類參雜。這樣既提高了生物處理的效率，同時使得培養(yǎng)菌群的環(huán)境條件變得寬松。

本發(fā)明實(shí)施例提供的處理廢水的工藝方法，結(jié)合大量實(shí)驗(yàn)篩選出最佳的組合工藝方法，將“前置氨化/亞硝化-厭氧氨氧化(短程canon)-好氧處理”有序有機(jī)地結(jié)合，各工段在調(diào)控功能上相互支持，提出了廢水脫氮除磷處理的新的構(gòu)思方案。

前置氨化/亞硝化為厭氧氨氧化(短程canon)服務(wù)，使厭氧氨氧化進(jìn)水的no2^-/nh4⁺濃度比值范圍為1.20-1.35。厭氧氨氧化形成短程canon工藝，主要是采用生物轉(zhuǎn)盤工藝，為前置氨化/亞硝化做進(jìn)一步的處理，也是主要脫氮的工段。在好氧段，主要去除水中的有機(jī)物質(zhì)，同時聚磷菌在好氧條件下過量吸收水中的無機(jī)磷。提升了整個工藝的除磷效率，同時保證cod處理達(dá)標(biāo)，也能保證水中nh4⁺去除率大于95％。

組合后整體工藝方法更高效，更經(jīng)濟(jì)，更穩(wěn)定。工藝運(yùn)行穩(wěn)定可靠，耐沖擊負(fù)荷。污泥產(chǎn)量少，污泥處理費(fèi)用低，污水處理效果好，對環(huán)境保護(hù)具有重要的意義。生物轉(zhuǎn)盤結(jié)合移動床的抗基質(zhì)濃度沖擊能力優(yōu)于一般的生物膜反應(yīng)器，更優(yōu)于其他類型的反應(yīng)器。而且對于no2^-/nh4⁺濃度比值超范圍的廢水，短程canon工藝也具有一定的緩沖能力。生物轉(zhuǎn)盤本身的特點(diǎn)就是污泥產(chǎn)量少，污泥處理費(fèi)用低，能耗低。有懸浮填料移動床的強(qiáng)化作用，生物處理效率更高。扇形布置和混合流提高了厭氧氨氧化段容積利用率。厭氧氨氧化脫氮時，形成短程canon工藝，與反硝化相比，需氧量降低50-60％，無需外加碳源。整個組合工藝提高了生物處理效率和處理負(fù)荷。

綜上所述，本發(fā)明提供的廢水處理反應(yīng)器以及處理廢水的工藝方法具有以下的技術(shù)效果：

1.本發(fā)明提供的反應(yīng)器布置獨(dú)特，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，對于主體的厭氧氨氧化段的no2^-/nh4⁺濃度比值易于控制，提高了生物脫氮處理的效率。

2.通過采用扇形布置方式布置生物轉(zhuǎn)盤，實(shí)現(xiàn)了扇形進(jìn)水，極大地改善了現(xiàn)有技術(shù)中的生物轉(zhuǎn)盤的起端轉(zhuǎn)盤負(fù)荷過大的問題。扇形進(jìn)水與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的導(dǎo)流作用在反應(yīng)器中形成了優(yōu)于普通推流的混合流，水力條件良好，使得生物轉(zhuǎn)盤的容積利用率變高，提高了廢水處理反應(yīng)器的生物處理效率。

在厭氧氨氧化段，生物轉(zhuǎn)盤結(jié)合了移動床生物膜的工藝特點(diǎn)，生物轉(zhuǎn)盤與懸浮填料處理相結(jié)合，單位體積內(nèi)生物膜數(shù)量增加，生物降解能力得到強(qiáng)化，提高了生物處理的效率，提高了反應(yīng)器的整體污染物去除效率。

3.“寬口進(jìn)水，窄口出水”使得生物轉(zhuǎn)盤能夠加快生物膜的脫落與代謝。厭氧氨氧化段采用生物轉(zhuǎn)盤工藝，污泥齡長，能耗低，厭氧氨氧化脫氮時，需氧量降低50-60％。

4、本發(fā)明提供的處理廢水的工藝方法，工藝路線合理，處理機(jī)理清晰有序，氮磷去除效率高。對于主體的厭氧氨氧化工段的no2^-/nh4⁺濃度比值易于控制，提高了生物脫氮處理的效率。

5、本發(fā)明提供的處理廢水的工藝方法，結(jié)合大量實(shí)驗(yàn)篩選出最佳的組合工藝方法，將“前置氨化/亞硝化-厭氧氨氧化(短程canon)-好氧處理”有序有機(jī)地結(jié)合，各工段在調(diào)控功能上相互支持，提出了廢水脫氮除磷處理的新的構(gòu)思方案。組合后整體工藝方法更高效，更經(jīng)濟(jì)，更穩(wěn)定。工藝運(yùn)行穩(wěn)定可靠，耐沖擊負(fù)荷。污泥產(chǎn)量少，污泥處理費(fèi)用低，污水處理效果好，對環(huán)境保護(hù)具有重要的意義。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。