[发明专利]一种耦合过滤间歇曝气生物反应器

说明书

技术领域

本发明属于污水处理装置，具体涉及一种污水深度处理装置。

背景技术

污水深度处理是指城市污水或工业废水经一级、二级处理后，为了达到一定的回用水标准使污水作为水资源回用于生产或生活的进一步水处理过程。针对污水(废水)的原水水质和处理后的水质要求可进一步采用三级处理或多级处理工艺。常用于去除水中的少量COD和BOD₅、SS、氮磷等营养物质及盐类。

一级二级处理通常是利用空间序列操作，即用多个反应器在空间序列上创造好氧、缺氧及厌氧环境，或者是在单池内在时间序列上创造好氧、缺氧及厌氧环境从而完成硝化和反硝化及磷的厌氧释放和好氧过量吸收，达到生物脱氮除磷的目的。空间序列的优点在于多个反应器的排列可以强化单元功能，具有稳定的脱氮除磷效果；缺点在于需要单独设置前置厌氧池、二沉池，无法避免增加系统的复杂性，并增加了污泥回流及硝化液回流能耗，且季节适应性较差。时间序列存在的问题在于需要多组交替运行，单池间歇进水、间歇排水，需配备昂贵的变水位出水设备，容积利用率低、设备闲置率高。且其曝气设备主要采用膜片式微孔曝气装置，而膜片式曝气装置存在易堵塞、易老化，且需配置相应的搅拌设备方可保证污泥处于悬浮状态，所以运行维护费用较高。

三级或多级处理包括颗粒介质过滤、吸附、膜技术等，处理工艺的缺点是基建和运行费用较高，且容易产生亚硝酸盐等致癌物，突发性污染适应性差。膜技术存在强度低、寿命短、易受污染、通量低的膜材料等关键缺陷，且不适用于小城镇污水处理深度处理只需达到生活杂用水水质的要求。过滤工艺运行操作简便，但是往往需单独修建反冲洗水池，造价高，管理麻烦。

发明内容

本发明的目的是提出一种低成本、简单有效的耦合过滤间歇曝气生物反应器(FIBR，Filtration Intermittent-aeration Biological Reactor)，弥补上述工艺在处理城镇生活污水与有机废水深度处理工程中的不足，实现恒水位、连续进出水、污泥自回流，自动反冲洗，省去反冲洗水箱，提高系统耐冲击负荷能力，达到高效低耗脱氮除磷并降低水中悬浮固体及胶体的目的。

功能上分为生化反应区、沉淀区、三相分离区及过滤区四部分，其特征在于：

(A)箱式反应器底部封闭，其内设有两竖板，其中一个竖板与箱式反应器外壁之间为生化反应区，生化进水管直达生化反应区中央；两竖板之间，竖板与两个裙形斜板之间为三相分离区；三相分离区上部为沉淀区；另一个斜板与箱式反应器外壁之间为过滤区；

(B)沉淀区上部装有波形沉淀斜板；沉淀区的下部为三项分离区其构成为：在内筒中下部开有排气孔，紧贴排气孔的上方连接裙形斜板；在内筒底部开有一圈回流缝，紧贴回流缝的下缘连接倒裙形斜板；倒裙形斜板与回流缝上缘之间、裙形斜板与倒裙形斜板之间均存在间距；

(C)竖板的顶端部分装有三角堰，三角堰出水管通过竖板均匀喷洒至滤料表面，出水管中心线低于三角堰齿底；

(D)过滤区上部设置反冲洗出水管，其在距离滤料上表面为滤料高度的1.5倍位置以上，并通过箱式反应器外壁与外界连通。反冲洗管与高于滤料表面50％滤料高度之间设置液位传感器，液位达到该处时启动反冲洗水泵；

(E)反冲洗管；连接自沉淀区出水，经反冲洗泵至滤料底部；拍门可在反冲洗泵启动后自动将过滤区总出水管关闭。

所述的一体化FIBR污水深度处理方法，其特征在于，通过维持厌氧、缺氧和好氧的交替运行，实现了单池连续流同步脱氮除磷。由PLC程序控制或由实时模糊控制曝气与搅拌装置，进行好氧曝气、缺氧搅拌及厌氧沉淀的交替操作，在反应区内营造出A/A/O环境，实现脱氮除磷。

所述的一体化FIBR污水深度处理方法，其特征在于，其构成为：在反应器侧壁中下部开有排气孔，紧贴排气孔的上方连接裙形斜板；在侧壁底部开有一圈回流缝，紧贴回流缝的下缘连接倒裙形斜板；倒裙形斜板与回流缝上缘之间、裙形斜板与倒裙形斜板之间均存在间距，下滑回流污泥、上升分离气体，完成泥、水、气三相分离过程，使沉淀区固液有效分离。

所述的一体化FIBR污水深度处理方法，其特征在于，波形斜板的间距为50-80mm，倾角为55°-60°度，由角钢支撑，水力条件使得水中悬浮物浓度可进一步降低。

所述的一体化FIBR污水深度处理方法，其特征在于，反冲洗水来自于沉淀区上部清水，利用过滤区填料上方液位控制系统输出电信号以在必要时启闭反冲洗泵。反冲洗管靠近出水管处设置拍门。反冲洗滤料后的废水经滤料上方反洗排水管排走。