[发明专利]一种污水处理装置及其应用与污水处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水处理装置，具体涉及一种带有自动控制的序批式生物沸石反应器的污水处理装置；本发明还涉及该处理装置在污水处理中的应用以及采用该处理装置的污水处理方法，属于污水处理技术领域。

背景技术

污水处理的序批式活性污泥法是一种间歇式运行的活性污泥法，在一个序批式反应器中完成进水、反应、沉淀、排水和闲置等不同工序。具有节省空间，耐冲击负荷强，并且系统内厌氧、好氧交替状态为脱氮除磷创造了良好的环境条件。但该系统也存在着一些不足，如排水易引起污泥流失，世代周期长的脱氮菌含量低，及自动化程度要求高等。

自动控制系统可提高设备的安全操作水平，节约运行成本，解决反应器运行中可能存在的安全隐患，如加水过量溢流导致活性污泥的流失，夜间排水操作等；但目前市售的自控系统价格昂贵，不利于普及。如何提供一种有效可行、并使得设备投资和运行费用大幅降低，并且能与污水处理工艺密切联系的自动控制反应器，尤其是针对于含氮物质浓度较高的工业污水处理的自控反应器，现有技术没有明确的提示。

发明内容

本发明的目的是：为了提高序批式生物处理系统的耐含氮物质的冲击负荷能力，为世代周期较长的菌株（如硝化细菌）提供较好的生存环境，为提高处理系统运行的自动化程度，本发明提供一种带自控系统的集生物沸石床与序批式生物反应器为一体的污水处理装置，即序批式生物沸石反应器。

本发明设计的新型生物膜反应器，它将序批式的运行模式与生物膜法相结合，既保留了序批式运行方式的好处，又兼具生物膜法的优点，解决了序批式生物反应器活性污泥流失的问题，运行模式更灵活、处理效率更高。沸石作为反应器填料，既可对水中氨氮能有效吸附去除，还可提供微生物附着生长载体。因此反应器内生物活性兼有活性污泥法和生物膜法的优点，一方面有利于提高系统的抗冲击负荷能力，另一方面生物膜提供了提高反应器内生物数量和种类的有利条件，载体的承托力使得世代周期较长的微生物（如厌氧氨氧化细菌）得以积累富集；同时溶解氧从生物膜的表面到内部呈梯度分布，相应的微生物分布也以好氧、兼氧和厌氧多种类型共存。系统内丰富的微生物群落使其对污染物的去除效率更高，耐受冲击负荷能力更强。

本发明设计的带自控系统的序批式生物沸石反应器具有结构紧凑、性能可靠、维护简便的优点，系统具有自动按设定程序运行，耐氮化合物能力强且对于难降解有机化合物质降解充分。

本发明设计的序批式反应器集成生物沸石床在工艺选择、自动化程度、处理性能、安全性等方面均有所突破。

本发明的技术方案如下：

一种污水处理装置，其特征在于带自动控制系统，且集生物沸石床与序批式生物反应器为一体。

序批式生物反应器包括进水箱、出水箱、进水泵、曝气泵以及5个依次排列的反应柱1#、2#、3#、4#、5#，进水泵设置在进水箱与1#反应柱之间，分别与5个反应柱相连，将进水箱的水输送到反应柱中，曝气泵设置在5#反应柱和出水箱之间，分别与5个反应柱相连，为反应柱提供氧气。

反应柱2#－5#由以下部件组成：主体是直径为150mm的圆柱形反应室，位于反应室中心装有直径为75mm、高250mm的承托层，承托层内装有填料层，整个反应室内填充着活性污泥，活性污泥附着在填料层上形成生物沸石床；位于反应柱上部70mm处的进水口连接进水箱与反应室，较液面稍高但低于进水口的溢流口，位于反应柱中间，距反应室底部250mm处的出水口连接反应室和出水箱，位于反应室下方的气室，气室与反应室间有钛板相隔，位于气室中部的进气口连接气室和曝气泵，此外气室底部安装了排空阀，方便排空气室内积水。

反应柱1#与反应柱2#－5#的区别在于，反应柱1#内未设置生物沸石床，其余部件均相同。

反应柱2#－5#中生物沸石床的填料包括天然沸石或改性沸石，其中反应柱2#和反应柱4#生物沸石床中装填天然沸石，反应柱3#和反应柱5#生物沸石床中装填改性沸石。

自动控制系统包括自控箱，液位继电器，进水电磁阀，出水电磁阀，曝气电磁阀，自控箱通过电线依次连接液位继电器、进水电磁阀、出水电磁阀、曝气电磁阀。其中出水电磁阀和曝气电磁阀的开启是由时间继电器进行时序控制，进水电磁阀的启停除受时间继电器时序控制外还与液位继电器联动，由时间继电器控制开启，由液位继电器控制停止。具体来说，自控箱包括熔断器、总控制时间继电器、分时继电器、中间继电器、延时开关、液位控制开关组件，各组件通过电线依次连接，自控箱中还设有17个旋转按钮，可手动或自动控制连通装备。