[实用新型]厌氧微孔曝气氧化沟反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于城市生活污水处理的设施及方法，特别涉及一种用于满足深度脱氮除磷要求的厌氧微孔曝气氧化沟反应器及应用该反应器进行污水处理的方法。

背景技术

为了保护水环境，降低污染，近年来我国加大了对城市污水处理厂的建设力度。目前适合于城市污水处理的工艺有活性污泥法工艺、SBR法及其变种工艺、氧化沟工艺等主流技术。然而，城市污水处理也是高能耗行业之一，高能耗造成了污水处理设施运营成本高，是导致污水处理厂不能正常运行的重要原因之一。因此，污水处理的节能降耗已成为保障城市污水处理厂的正常运行亟需解决的问题。

氧化沟自20世纪50年问世以来，由于其结构简单、运行操作简便和稳定的处理效果而在世界各地被广泛研究与应用，而且不断有新型氧化沟涌现。近年来，氧化沟工艺在我国城市污水处理方面的应用相当普遍。2006年采用氧化沟的污水厂已有154家，接近现有城市污水处理厂的三分之一。

目前常见的氧化沟类型包括卡鲁塞尔(Carrouse)氧化沟、双沟或三沟交替式氧化沟、奥贝尔(Orbal)氧化沟和帕斯维尔(Pasveer)氧化沟等。这些氧化沟大多以裸露于地面且呈环形或条形回路的沟渠构成其主体反应部分，并具备氧化和沉淀处理能力。

这些现有的氧化沟通常利用表面曝气装置供氧和推动水流前进，这些设备的特点是安装维修简单，使用方便。但是其存在的问题就是所配备设备的运行功率高，单方水处理的能耗高，这种供氧方式能耗一般在15～25w/m³。同时这些设备的曝气效果也只能波及水下1-2米的距离，它们通过转刷、转碟等设备将混合液上层部分搅拌混合供氧，进而带动下层部分混合供氧，所以通常这些氧化沟工艺的池深不大。

此外，氧化沟的运行特征是低负荷、长污泥龄，因此处理效果稳定、出水水质好，并且可达到较高的总氮去除率。然而，从生物脱氮除磷的原理来看，长污泥龄有利于硝化菌的生长，可以获得高脱氮效率；但生物除磷是通过剩余污泥的排放使磷从系统中去除，因此长污泥龄是导致生物除磷效率不高的重要原因。尽管目前一些氧化沟工艺中增加了厌氧反应器，但除磷效率的提高通常需要缩短污泥龄。随着污泥龄的缩短，氧化沟原有的优势被削弱。因此，在保持氧化沟特点的基础上提高脱氮除磷效果是一技术难点。

所以，这些现有的氧化沟本身具有某些缺点，一是氧化沟进行供氧时所消耗的能量与有机物体积负荷之比较高；二是占地面积较大，主要是受制于表面曝气装置的供氧效率低、需要较大的推动力和沟深较浅等原因；三是脱氮除磷效果不佳，难以满足城市污水行业深度脱氮除磷的要求。

由于氧化沟技术在我国大规模应用的时间较短，大多是引进和复制，缺乏系统的研究和总结，而如何降低氧化沟的能耗和提高脱氮除磷效率，是保证氧化沟系统稳定运行和继续发展的关键。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种能够满足城市污水处理行业日益提高的脱氮除磷要求的厌氧微孔曝气氧化沟反应器及污水处理方法，以解决目前氧化沟工艺普遍存在的脱氮除磷工艺投资高，运行费用高等问题，降低氧化沟工艺中污水处理的能耗，提高工艺脱氮除磷效率。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案之一是：一种厌氧微孔曝气氧化沟反应器，该反应器包括相互邻接且彼此之间水力连通的多个处理区域，所述多个处理区域包括：

水解区，其中设置有分别进行水解酸化和反效果脱氮处理的水解酸化菌和反硝化菌，将待处理的污水从外部引入该水解区，并与所述水解酸化菌和反硝化菌接触反应；

厌氧区，其中设置有进行厌氧处理的厌氧菌，将经水解处理后的污水自该水解区引入该厌氧区，并与所述厌氧菌接触反应；

缺氧区，其中设置有进行缺氧反硝化处理的兼性菌，将经厌氧处理后的污水自该厌氧区引入该缺氧区，并与所述兼性菌接触反应；

好氧区，其中设置有进行去除有机碳源、硝化处理和好氧吸磷处理的供氧设施，将经缺氧处理后的污水自该缺氧区引入该好氧区，并通过所述供氧设施给污水供氧；

沉淀区，其中设置有泥水分离设施和排放设施，将处理好的泥水混合液自该好氧区引入该沉淀区，并通过所述泥水分离设施分离泥水，以及通过排放设施分别排放；其中

在该沉淀区和该水解区之间设置有上清液回流通道，该沉淀区中排出的含有硝酸盐的上清液经过该上清液回流通道回流至该水解区中。

根据本实用新型的一个实施例，其中，在该沉淀区和该厌氧区之间还设置有污泥回流通道，在该好氧区中经碳化和硝化处理的部分污泥从该沉淀区经过该污泥回流通道回流至该厌氧区中。