一種碳源儲備式ibr生物反應器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及污水處理設備領域，具體是一種碳源儲備式IBR生物反應器。
【背景技術】
[0002]小城鎮(zhèn)污水由于C/N比值較低，通常采用常規(guī)的脫氮除磷工藝，即好氧-缺氧-厭氧的過程:第一階段為好氧段，即硝化反應階段，異養(yǎng)微生物進行氨化作用產生的氨，被硝化細菌、亞硝化細菌氧化成亞硝酸，再氧化成硝酸的過程，硝化營養(yǎng)類型為化能自養(yǎng)需氧型，少數(shù)為兼性自養(yǎng)型，也就是說，可以是自養(yǎng)或是異樣養(yǎng)，自養(yǎng)為主，但此過程因污水中含大量氧氣，異養(yǎng)微生物通過消耗大量的碳源來進行增殖，所以此過程大量碳源被消耗；第二階段為缺氧段-厭氧段，即反硝化階段，反硝化細菌在缺氧條件下，還原硝酸鹽，釋放出分子態(tài)氮(N2)或一氧化二氮(N2O)的過程，大部分反硝化細菌是異養(yǎng)菌，在缺少氧氣的條件下，利用硝酸中的氧，使葡萄糖氧化成二氧化碳和水并釋放能量，因此反硝化需要消耗大量的碳源；綜合分析，硝化階段消耗大量碳源，到反硝化階段，碳源嚴重不足，則反硝化效果不理想，最終可導致出水N不達標，若C/N比值過低，或污水處理廠出水提標改造，N的去除采用常規(guī)的硝化反硝化是無法滿足排放要求的，因此需要對現(xiàn)有工藝進行改進。

【發(fā)明內容】

[0003]為克服污水處理過程中硝化反硝化技術中碳源不足的問題，本提供了一種新裝置一一碳源儲備式的IBR生物反應器，該生物反應器主體特點為連續(xù)流一體化間歇生物反應，實現(xiàn)短程硝化反硝化，同時設置有特定的碳源儲備單元，在硝化階段，碳源被儲備，在反硝化階段，碳源被迅速釋放，以供反硝化所需。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案:
[0005]一種碳源儲備式IBR生物反應器，包括反應器外壁，所述反應器外壁圍成污水處理裝置的主體，所述反應器外壁圍成的主體中設置有內隔墻，將主體分隔為凈水分離區(qū)和生物反應區(qū)，凈水分離區(qū)為水、泥、氣三相分離區(qū)，凈水分離區(qū)布置在生物反應區(qū)的四周或兩側或其中一側；所述生物反應區(qū)內通過可調擋板圍有碳源儲備區(qū)，碳源儲備區(qū)與生物反應區(qū)通過可調擋板的開啟或封閉實現(xiàn)連通或隔離；所述碳源儲備區(qū)上部設置有污水進水管，污水進水管出口伸入碳源儲備區(qū)中的導流筒上部，導流筒豎向設置，碳源儲備區(qū)底部正對導流筒下方的位置設置導流墩；所述生物反應區(qū)中的內隔墻或反應器外壁上還安裝有多個潛水栗，潛水栗通過連接管與激波傳質射流曝氣器連接，生物反應區(qū)中設置有多個攪拌器，生物反應區(qū)的底部還設置有用以排除污泥的污泥排管；所述凈水分離區(qū)中設置有滑泥斜板、導氣擋板、斜管沉淀器、排水管和溢流堰槽，所述滑泥斜板與內隔墻相連的位置開設有長條型下泥槽，導氣擋板與內隔墻相連的位置安裝有排氣管，所述斜管沉淀器設置在滑泥斜板和導氣擋板的上方，反應器外壁上開設有排水管，排水管與溢流堰槽連接。
[0006]作為本發(fā)明進一步的方案:所述碳源儲備區(qū)內污水通過可調擋板溢流進入生物反應區(qū)。
[0007]作為本發(fā)明再進一步的方案：所述污水進水管的數(shù)量與碳源儲備區(qū)的數(shù)量相同，每個污水進水管對應1個碳源儲備區(qū)。
[0008]作為本發(fā)明再進一步的方案：所述的碳源儲備式IBR生物反應器的工作流程，包括以下步驟：
[0009](1)生物反應區(qū)內部組成與工作過程：需處理的污水從污水進水管連續(xù)進入碳源儲備區(qū)內，使主體內的整個污水液面在可調擋板閉合階段保持穩(wěn)定，并溢流進入生物反應區(qū)，生物反應區(qū)內污水液面保持穩(wěn)定，且通過水壓使凈水分離區(qū)的處理后凈水液面溢過溢流堰槽由排水管排出達到連續(xù)出水的目的；
[0010](2)碳源儲備區(qū)與生物反應區(qū)聯(lián)合作用，包括三個工作流程階段，三個工作流程階段交替連續(xù)運行：
[0011]a)好氧反應階段：可調擋板完全閉合，碳源儲備區(qū)與生物反應區(qū)完全隔開，污水通過可調擋板溢流進入生物反應區(qū)，生物反應區(qū)內安裝在內隔墻上的潛水栗將污水通過連接管高速吸入至激波傳質射流曝氣器并從上到下快速噴射，由于負壓作用，含有氧氣的空氣通過激波傳質射流曝氣器進氣管吸入，并與激波傳質射流曝氣器內的流體激波紊流切割與融合，達到切細污泥及生物絮體并加速氧化的目的；含有氧氣的流體從激波傳質射流器下端高速噴出，沖開并帶動池體底部的污泥和生物絮體在生物反應區(qū)內翻滾，使氧氣、生物體、污水均勻混合、反應，混合體又被潛水栗不斷吸入；連續(xù)重復以上過程，通過生物及化學反應達到C0D降解、氨氮硝化、好氧吸磷的效果；
[0012]b)缺氧反應階段：按照工藝要求通過控制系統(tǒng)設定各階段反應時間及條件，當好氧反應階段停止，缺氧反應階段開始，在此階段潛水栗和激波傳質射流曝氣器都停止工作，安裝在生物反應區(qū)內的攪拌器攪動生物反應區(qū)內的污水均勻翻滾，且攪拌器啟動時，可調擋板完全打開，碳源儲備區(qū)的污水迅速進入生物反應區(qū)，達到C0D降解和氨氮反硝化的目的；
[0013]c)厭氧反應階段：缺氧反應階段按設定的時間停止后，進入厭氧反應階段，此階段除污水進水管維持進水狀態(tài)，潛水栗、激波傳質射流曝氣器和攪拌器停止工作，且可調擋板閉合，生物反應區(qū)內的污水通過重力沉淀，污泥沉入池底，多余的污泥通過污泥排管排出，厭氧反應階段仍然有C0D降解和除磷效果；
[0014](3)凈水分離區(qū)內部組成與工作過程為：生物反應區(qū)中經過生物反應的混合液通過內隔墻上的排氣管和長條型下泥槽流入凈水分離區(qū)，在自然沉淀作用下，比重輕的氣泡上升，沿著導氣擋板上升并通過排氣管溶入生物反應區(qū)內；混合液中的污泥因比重大，向下沉淀沿著滑泥斜板下滑并通過長條型下泥槽流入生物反應區(qū)的底部；經過氣泥分離的干凈的水在水壓作用下通過滑泥斜板和導氣擋板的狹口向上流，并經過斜管沉淀器進一步水、泥過濾分離，經過層層處理并達標的凈水升至處理后凈水液面后溢入溢流堰槽并通過排水管排出。
[0015]作為本發(fā)明再進一步的方案：所述步驟2中，好氧反應階段、缺氧反應階段、厭氧反應階段在生物反應區(qū)交替連續(xù)運行。
[0016]作為本發(fā)明再進一步的方案：所述步驟3中，凈水分離區(qū)的工作過程與生物反應區(qū)的三個過程同時進行以實現(xiàn)連續(xù)出水的目的。
[0017]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明結構緊湊，將污水處理的好氧反應過程、缺氧反應過程、沉淀過程、凈水分離出水過程集中在一個池體單元結構內完成，同時，在好氧反應階段設置碳源儲備區(qū)以儲備碳源，碳源儲備區(qū)有利于為反硝化階段提供碳源，利于總氮的去除，出水總氮降低，等到缺氧反應過程，釋放碳源，供反硝化過程消耗，從而確保在低C/N比或污水廠提標改造時，N這項指標能達標，并實現(xiàn)進出水連續(xù)不間斷運行，提高了工作效率，占地少、投資省、運行費用低、處理效果好；在生物反應區(qū)進水點附近設置碳源儲備區(qū)，通過可調擋板實現(xiàn)自如調整碳源儲存及釋放的功能，可調擋板的開啟與攪拌器的開啟聯(lián)動起來，可嚴格區(qū)分碳源釋放節(jié)點，實現(xiàn)碳源的可控釋放，通過可調擋板隔離碳源儲備區(qū)及生化反應區(qū)，靈活調整兩者之間的關系，不需額外建處理單元，投資成本少；生物反應區(qū)進水點可根據(jù)實際需要設計多個，且每一個進水點對應一個碳源儲備區(qū)，進水通過導流筒向下并經導流墩反彈后上升，防止短流；本發(fā)明能進一步優(yōu)化硝化和反硝化過程，污染物去除率高，運行穩(wěn)定，出水水質好，具有占地面積少、投資少、運行成本低、運行維護方便的特點。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的剖面結構示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明的平面布置示意圖。
[0020]其中，1-反應器外壁；2_內隔墻；3_滑泥斜板；4_導氣擋板；5_斜管沉淀器；6-排水管；7_溢流堰槽；8_潛水栗；9_連接管；10_激波傳質射流曝氣器；11_污水進水管；12-攪拌器；13-污泥排管；14-導流筒；15-導流墩；16-可調擋板；17-凈水分離區(qū)；18_生物反應區(qū)；19-碳源儲備區(qū)；20_污水液面；21_排氣管:22-長條型下泥槽；23_處理后凈水液面。
【具體實施方式】
[0021]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0022]請參閱圖1-2，一種碳源儲備式IBR生物反應器，包括反應器外壁1，所述反應器外壁1圍成污水處理裝置的主體，主體用于容納污水及處理過的凈化水，所需的其它設備同樣安裝在主體內；在反應器外壁1中設置有內隔墻2，將主體分隔為凈水分離區(qū)17和生物反應區(qū)18，凈水分離區(qū)17為水、泥、氣三相分離區(qū)，凈水分離區(qū)17布置在生物反應區(qū)18的四周或兩側或其中一側；所述生物反應區(qū)18內通過可調擋板16圍有碳源儲備區(qū)19，碳源儲備區(qū)19的數(shù)量及尺寸根據(jù)實際情況進行調整設置，所述可調擋板16的高度低于內隔板2的高度；所述碳源儲備區(qū)19中設置有污水進水管11，需要處理的污水通過污水進水管11進入碳源儲備區(qū)19中的導流筒14，自流通過導流墩15導流上升，通過可調擋板16溢流進入生物反應區(qū)18，圖1中示出了污水液面20，在生物反應區(qū)18中的內隔墻2或反應器外壁1上還設置有潛水栗8，潛水泵8的數(shù)量可以根據(jù)需要設置；所述潛水栗8通過連接管9與激波傳質射流曝氣器10連接，在生物反應區(qū)18中還設置有攪拌器12，其數(shù)量同樣可以根據(jù)需要設置，攪拌器12攪動生物反應區(qū)18內的污水均勻翻滾，在生物反應區(qū)18的底部還設置有污泥排管13用以排除污泥；在凈水分離區(qū)17中設置有滑泥斜板3、導氣擋板4、斜管沉淀器5、排水管6和溢流堰槽7，所述滑泥斜板3與內隔墻2相連的位置開設有長條型下泥槽22，所述導氣擋板4與內隔墻2相連的位置安裝有排氣管21，斜管沉淀器5設置在滑泥斜板3和導氣擋板4的上方，在反應器外壁1上開設有排水管6，排水管6與溢流堰槽7連接；曝氣階段，可調擋板16完全封閉，則碳源儲備區(qū)19與生物反應區(qū)18完全隔開，進水通過溢流進入生物反應區(qū)18 ;攪拌階段，攪拌器12啟動，可調擋板16打開，碳源儲備區(qū)19污水與生物反應區(qū)18污水混合。
[0023]本發(fā)明的工作原理是:
[0024](1)生物反應區(qū)18內部組成與工作過程:需處理的污水從污水進水管11源源不斷連續(xù)進入碳源儲備區(qū)19內，使裝置內的整個污水液面20在可調