[发明专利]一种MBBR一体化反应器气升与气提循环系统

说明书

本发明涉及污水处理技术领域，一种大循环高效节能脱氮除磷生物膜反应器。该专利的特点是：大循环系统提供了高浓度氨氮废水处理的硝化、反硝化机理的条件；不用增加其它消耗就可按工艺需要实现任意点的反硝化回流量。整套工艺有MBBR一体化反应器、鼓风机、曝气系统、气提循环系统组成。曝气器气升流经聚能板聚集能量，上升的气泡将好氧区水位升高，通过池两边的循环流量控制器进入侧面缺氧区，经缺氧区下部截留器进入到中间好氧区，从而实现好氧区水流与侧面缺氧区、反应器主水流同步循环的工艺；应用气提技术，实现从出水到进水的跨区间大循环工艺，进而实现整个池内大流量的能动调节，进一步去除氨氮及磷，使污水得到更彻底的净化。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种同步高效节能脱氮除磷生物膜反应器。

技术背景

生物膜法和活性污泥法同为污水处理的传统工艺，生物膜法具备同时能够去除污水中的碳、氨、氮、磷的能力，出水质量好，单位污染物的能耗低等特点，但同时也存在不耐受冲击性负荷，单位体积的有机物负荷低等不足。生物膜法的典型应用是生物转盘、曝气生物滤池、悬丝填料曝气塔（池）和移动床生物膜反应器。

其中，移动床生物膜反应器（Moving Bed Biofilm Reactor，MBBR）吸收了传统流化床和生物接触氧化法两种工艺的优点，并兼具脱氮除磷效果。污水连续经过移动床生物膜反应器内的悬浮填料并逐渐在填料内外表面形成生物膜，通过生物膜上的微生物作用，使污水得到净化。然而，这种移动床生物膜反应器只有在生物膜的下层和填料内部才能形成厌氧环境，难以有效地大量生长反硝化菌，因此脱除总氮的能力有限。同时，由于聚磷菌无法如活性污泥法中的污泥在好氧段与厌氧段循环，只能跟随填料运动而吸磷和释磷，不存在排除富磷的污泥，因此脱磷效果一般，难以实现在现有城镇污水处理进水水质条件下达到一级A排放标准的要求。

另一方面，传统的厌氧-缺氧-好氧法（Anaerobic-Anoxic-Oxic，A²O）工艺中，在活性污泥中菌群主要由硝化菌、反硝化菌和聚磷菌组成。在好氧段，硝化细菌将水流中的氨氮及有机氮氨转化成的氨氮，通过生物硝化作用，转化成硝酸盐；在缺氧段，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转化成氮气逸入到大气中，从而达到脱氮的目的；在厌氧段，聚磷菌释放磷，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通过剩余污泥的排放，将磷除去。

然而，上述过程必须进行污泥和污水的循环，以保证氨氮的去除和脱磷的效果，无疑增加了污水处理的运行费用，同时，活性污泥不停地在好氧段、厌氧段和缺氧段循环，好氧菌和厌氧菌需要不断适应其生长的环境，既无法全流程保持细菌降解微生物的高效率，也难以富集出优势菌种。特别是进水氨氮、COD含量大时，对系统的负荷冲击增大，出水氨氮含量有时超标，运行不稳定，其原因是好氧段至缺氧段循环量不够，反硝化不完全造成。

为了解决这些问题，本发明了MBBR一体化反应器气升与气提大水量循环系统，克服了运行过程中的不利因素，使出水氨氮等污物指标达标排放。

发明内容

1、气升循环：即利用曝气气泡上升带动污水和移动填料不规则运动，促使池中水自行循环的工艺。

MBBR结构一体化生物膜反应器，包括反应腔，所述反应腔的中部相对设置有两块导流板，两块所述导流板之间的空间形成好氧区，所述导流板的下端设置有朝向所述反应腔的腔壁倾斜的聚能板，所述聚能板与所述腔壁之间设置有截留器，所述导流板、所述聚能板、所述截留器和所述腔壁之间形成缺氧及厌氧区；所述好氧区内设置有好氧填料，所述缺氧及厌氧区内设置有缺氧及厌氧填料，所述截留器用于使水流通过，并阻止所述缺氧及厌氧填料进入所述好氧区，所述反应腔的底部设置有曝气装置，所述曝气装置用于产生使水流上升的气压，所述聚能板用于将所述曝气装置产生的气体汇聚至所述好氧区。

所述导流板的上端设置有循环流量控制器，所述循环流量控制器用于调节所述好氧区和所述缺氧及厌氧区的水流量。