[发明专利]污水生物处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水生物处理装置，特别是一种塔式污水生物处理装置，包括位于塔下部的厌氧反应器、位于塔中部的好氧反应器、位于塔上部的分离器和位于厌氧反应器和好氧反应器之间的具有开口的隔板，其中所述开口具有单向通过装置，该单向通过装置允许升流式污泥床反应器的物料通过所述开口进入好氧反应器并且阻止好氧反应器的物料通过所述开口进入升流式污泥床反应器。

背景技术

通常，污水的好氧生物处理可以获得良好的水质，但需要大量能量以进行曝气并且会产生大量的固体污泥。污水的厌氧生物处理耗能少并且基本不产生额外的污泥，但获得的水质通常较差。将好氧处理和厌氧处理结合则可以取长补短。污水中大部分的可生物氧化的物质可在厌氧反应器中转化为甲烷使能量消耗和污泥增长量减小，而剩余的污染物可在好氧反应器中转化为污泥形式的生物质和碳酸气(二氧化碳)。好氧处理和厌氧处理的结合在一些大型装置上尤为适合。然而，这样的结合在小型装置中通常缺乏吸引力，因为带来的益处通常无法补偿增加的投资，也因为所需的占地面积较大。将好氧装置和厌氧装置彼此垂直布置，例如在同一个塔中，则使好氧处理和厌氧处理的结合也可适合于小型装置。

国际专利申请WO96/23,735公开了一种污水生物处理装置，包括作为升流式厌氧污泥床(upflow anaerobic sludge blanket，UASB)反应器的第一部分(所述第一部分包括位于底部的混合区、位于顶部的用于收集甲烷气泡的气体收集区以及位于混合区和气体收集区之间的厌氧反应区)，和安装在升流式厌氧污泥床反应器之上的作为好氧反应器的第二部分。该装置的缺陷之一是好氧污泥和厌氧污泥可在两个反应器之间的过渡区中混合。由于好氧反应器中流体剧烈的湍动，厌氧污泥可能无法下沉返回厌氧反应器。同时，当污水进料流量较低时，好氧污泥也可能沉降至厌氧反应器。这些都可能对污水处理效果产生不利影响。

美国专利US 6,063,273对WO96/23,735公开的污水生物处理装置进行了改进，引入了作为厌氧污泥缓冲区的第三部分，该缓冲区的上部由具有开口的隔板限定，下部由气体收集装置限定，好氧反应器中提供空气/氧气的供气装置安装在该缓冲区上方。所述隔板使得厌氧污泥难以进入好氧反应器，也使好氧污泥难以进入厌氧反应器，而厌氧流出液则可以通过所述隔板的开口进入好氧反应器。在较为平静的缓冲区中，厌氧污泥可下沉返回厌氧反应器。然而，当污水进料流量较低或时，好氧污泥仍然可能通过开口进入厌氧反应器。

上述文献公开的装置都没有对好氧反应器中的污水和污泥返回厌氧反应器进行控制。在一些情况下，例如在污水流量较低甚至为零时，好氧区的污泥可能会不受控制地进入厌氧区，从而对污水处理效果造成不利影响。

因此，仍然需要改进的污水生物处理装置以满足不同情形下的各种需要。例如，准确控制好氧区的污水和/或污泥返回厌氧反应器。

发明内容

在一个方面，本发明提供一种塔式污水生物处理装置，包括：升流式污泥床反应器、在升流式污泥床反应器上方的好氧反应器和位于升流式污泥床反应器和好氧反应器之间的具有一个或多个开口的隔板，其中所述开口具有允许流体向上流动的单向通过装置，也即，该单向通过装置允许升流式污泥床反应器的流体向上流动通过所述开口进入好氧反应器并且阻止好氧反应器的流体向下流动通过所述开口进入升流式污泥床反应器。

根据本发明的塔式污水生物处理装置的一些实施方式，其中所述单向通过装置可以是任何合适的能够允许流体单向流动的装置，优选为任何合适的单向阀、止回阀或单向盖板。单向盖板可以是单片薄板，其形状、尺寸和位置与开口匹配并可转动地与隔板连接，使其在第一状态下能够封闭开口阻止流体通过，在第二状态下允许流体通过。单片薄板可以是固定在隔板上开口边缘的弹性薄板，例如具有弹性的金属、塑料或橡胶薄板。当开口为狭缝形状时，单向盖板也可以是两片分别固定在隔板上狭缝两边相互依靠的弹性薄板，例如具有弹性的金属、塑料或橡胶薄板。当隔板下方流体压力大于上方流体压力时，两片弹性薄板在压差的作用下弯曲分开从而形成允许流体通过的缝隙通道。当隔板下方流体压力小于等于上方流体压力时，两片弹性薄板在压差的作用下相互贴靠从而封闭隔板的狭缝阻止流体通过。