[发明专利]基于生物活性填料的三级转盘式污水处理装置

说明书

基于生物活性填料的三级转盘式污水处理装置，属于污、废水处理领域。包括依次连接的厌氧水解酸化池(1)、硝化池(2)、反硝化池(3)和沉淀池(4)，前三个池中设有圆盘笼式结构，笼中装填生物活性填料，形成具有不同性能的笼式生物转盘，这些转盘在驱动系统的驱动下在各自的反应池中进行旋转，好氧池(硝化池)的硝化生物转盘一半浸没在水中，一半暴露在空气中，通过旋转实现充氧和对水的搅拌，反硝化池和厌氧水解池中的转盘全部浸没在水中，通过旋转实现对水的搅拌。在反硝化池中设置了药剂混合搅拌装置，同时借助反硝化反应池中反硝化生物转盘的旋转搅拌功能，实现化学除磷的反应和絮凝过程实现除磷。

技术领域

本发明属于污、废水处理领域，特别涉及基于生物活性填料的三级转盘式污水处理装置。

背景技术

目前在污、废水处理领域所使用的工艺技术多为活性污泥法，该类方法的核心物质是处理系统中的生物活性污泥，其中的细菌按性能可以粗略分为有机物降解细菌、硝化细菌、反硝化细菌、除磷细菌四大类。在现状运行的活性污泥处理中属于单泥系统，所述及的各类细菌在活性污泥中是混合存在的，系统运行过程中，活性污泥经过厌氧、缺氧、好氧三个主要处理工艺过程，分别完成三大类污染物质(C、N、P)的去除，最后经过沉淀池进行泥水分离实现污泥(细菌)的收集和水的排放，其中部分活性污泥通过回流的方式再次进入污水处理系统的前端，从而实现活性污泥在系统中的保留和系统中一定污泥量的维持。

这样的活性污泥处理系统运行操作复杂，稳定运行需要具有较高技术水平的专业人员去管理，对于技术能力较强的大型污水处理厂还可以实施，而对于如村镇、居民小区、企事业单位自有的小型污水处理厂或小型装置就很难保障稳定运行。

针对上述问题就需要创造出一种运行方式简单，处理系统中细菌生物量保持能力强，适应外界人为管理变化和原水水质、水量变化而产生的冲击负荷变化的技术装置，以适应上述用户的需求。

具体分析需要解决下面几个问题：

1.脱氮有机物不足问题：传统活性污泥法中，好氧处理工艺段因为有机物降解菌和硝化细菌同时存在，好氧异养菌具有较强的溶解氧争夺能力。在氧化过程中，原污水中的有机物首先被大量氧化之后才能够实现较好的氨氮氧化，该过程导致系统在反硝化过程中有机物大量缺失，导致本来反硝化有机物(反硝化电子受体)缺乏的城市污水，在脱氮过程中要投入大量的外加反硝化碳源。另外，在硝化过程中，硝化细菌的世代周期较活性污泥中其他细菌都长，在工艺设计中为了保障硝化细菌的生长繁殖，污泥龄一般最少考虑为3天，尽管如此，硝化细菌数量在整个污泥系统中存在的比例仍然很小(目前城市污水处理厂氨氮的氧化效率仅为15-20mg/L)，为了保障出水氨氮指标，城市污水处理厂好氧处理时间最少要保持在6小时以上，其他废水有的甚至要达到几天时间。这种工况条件下，污水处理有机物负荷和氨氮负荷都很低，过低的负荷导致夏季高温和低温季节的污泥膨胀，污泥膨胀导致污泥上浮和沉淀池中大量的污泥流失、出水水质恶化。

2.系统复杂的供氧问题：大型污水处理厂为了实现很好的供氧，需要为好氧池配备复杂的供气系统，在小型的污水处理厂及装置中配备供气装置系统，需要很好的管理和维护，溶解氧过高会消耗活性污泥，过低有导致溶解氧不足，若想达到理性状态需要配备复杂的控制系统(溶解氧探头、PLC控制单元、风机系统等)。

3.稳定的磷元素去除问题：活性污泥法生物除磷过程中，摄磷菌经过厌氧和好氧工艺段后，摄磷菌体内摄取了过量的磷，此时尽快排除系统才能够保障系统较好除磷效果，但是，单污泥系统中为了保障硝化细菌较长的污泥龄要求，导致摄磷菌在沉淀池中停留时间过长，污泥在沉底池中形成缺氧状态，许多摄磷菌细胞体内的磷会有释放，从而导致生物除磷效果变差，所以在小型处理系统中，若要保持稳定的生物除磷，管理更为复杂。

针对上述小型污水处理厂或装置中存在的问题，依托生物活性填料和生物转盘形式，再结合化学除磷的方法，就能够实现处理系统的简单化。这也是解决现有活性污泥法固有存在问题的较好的技术途径。

发明内容