一体化生化反应设备及污水处理方法与流程

本发明涉及污水处理，尤其涉及一种一体化生化反应设备及污水处理方法。

背景技术：

1、现有污水处理工艺中通常认为，一级ano脱氮工艺的凯氏氮总氮去除率很难达到90％，因此，为了能够达到更高的凯氏氮总氮去除率或者获得更低总氮的出水，通常选用两级ao的bardenpho生化工艺方案，以将凯氏氮总氮去除率达到90％以上，或者得到更低总氮的出水(如10mg/l以下)。

2、bardenpho的原型工艺中，一般一级好氧区回流至一级缺氧区的混合液回流比控制在400％左右，所以一般认为一级硝化反硝化的总氮去除率约占70％，剩余的总氮由二级缺氧区进行反硝化去除，这就在一定程度限制了总氮的去除率。分析其原因，一方面主要是由于一级混合液回流通常采用机械式回流，再增大回流比，会导致回流能耗的升高与一级总氮去除率不成比例的经济性问题；另一方面原因是因为增大回流比会使更多的溶解氧回流到一级缺氧区，会消耗更多的原水中的碳源，不够经济。

3、因此，亟需一种一体化生化反应设备及污水处理方法以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种一体化生化反应设备及污水处理方法，用以解决现有bardenpho的原型工艺中增加回流比无法成比例地提高总氮去除率，从而导致经济性较差的缺陷。

2、本发明一方面提供一种一体化生化反应设备，包括：一级缺氧区、一级好氧区、二级缺氧区、二级好氧区和三相分离器。

3、所述一级缺氧区的首端设有用于通入污水的进水管；所述一级好氧区的首端与所述一级缺氧区的末端连通，所述一级好氧区的末端与所述一级缺氧区的首端连通；所述二级缺氧区的首端与所述一级好氧区的末端连通；所述二级好氧区的首端与所述二级缺氧区的末端连通，所述二级好氧区的末端与所述一级好氧区的首端连通；所述三相分离器包括进水通道、泥水分离仓、泥水出口和清水出口，所述进水通道的首端与所述二级好氧区连通，所述进水通道的末端与所述泥水分离仓和所述泥水出口均连通，所述泥水出口与所述泥水分离仓连通，所述二级好氧区的首端与所述泥水出口连通，所述清水出口设于所述泥水分离仓的顶部。

4、根据本发明提供的一体化生化反应设备，所述三相分离器包括间隔设置的第一隔板、第二隔板和第三隔板，所述二级缺氧区和所述二级好氧区分别位于所述第一隔板的两侧；所述第一隔板与所述第二隔板之间形成所述泥水分离仓，所述第二隔板与所述第三隔板之间形成所述进水通道，所述第一隔板和所述第二隔板之间设有泥水进口，所述泥水进口与所述泥水分离仓连通，所述第一隔板和所述第三隔板之间设有所述泥水出口。

5、根据本发明提供的一体化生化反应设备，所述一级好氧区的末端通过第一动力回流通道与所述一级缺氧区的首端连通；和/或，所述一级好氧区的末端通过过水孔与所述一级缺氧区的首端连通。

6、根据本发明提供的一体化生化反应设备，所述二级好氧区的末端通过过流孔与所述一级好氧区的首端连通；和/或，所述二级好氧区的末端通过第二动力回流通道与所述一级好氧区的首端连通。

7、根据本发明提供的一体化生化反应设备，所述一级缺氧区、所述一级好氧区和所述二级缺氧区中的至少一个内设有用于增加污水流动路径的导流板。

8、根据本发明提供的一体化生化反应设备，所述一级好氧区设于所述一级缺氧区的外围，所述一级缺氧区的外壁形成用于增加污水流动路径的导流板。

9、根据本发明提供的一体化生化反应设备，所述一级缺氧区、所述一级好氧区、所述二级缺氧区和所述二级好氧区内均设有固着型复合生物填料和/或悬浮型mbbr生物填料。

10、本发明另一方面提供一种基于如上任一项所述的一体化生化反应设备的污水处理方法，包括如下步骤。

11、污水通入所述一级缺氧区，所述污水中的碳源与所述一级好氧区的末端回流至所述一级缺氧区内的一级硝化污泥混合液混合后发生反硝化反应，得到一级反硝化污泥混合液。

12、所述一级反硝化污泥混合液通入所述一级好氧区，在好氧条件下进行好氧脱碳和硝化反应，得到一级硝化污泥混合液。

13、一部分所述一级硝化污泥混合液回流至所述一级缺氧区内进行循环，另一部分所述一级硝化污泥混合液通入所述二级缺氧区，在有碳源的条件下，进一步发生反硝化反应，得到二级反硝化污泥混合液。

14、所述二级反硝化污泥混合液通入所述二级好氧区，在好氧条件下进行进一步脱碳和硝化反应，得到二级好氧污泥混合液。

15、一部分所述二级好氧污泥混合液进入所述三相分离器进行气体、液体和固体的分离，分离后得到的气体回到所述二级好氧区重复利用，清水排出生化系统，污泥沿程滑入所述二级好氧区内，并汇集到所述二级好氧区的末端，与另一部分所述二级好氧污泥混合液回流到所述一级好氧区进行循环。

16、根据本发明提供的污水处理方法，控制所述一级好氧区的末端的溶解氧小于等于1.0mg/l；和/或，控制所述一级好氧区的末端的氧化还原电位小于等于+100.0mv；和/或，控制所述二级好氧区的末端的污泥浓度在3g/l至10g/l之间。

17、根据本发明提供的污水处理方法，控制所述一级好氧区回流至所述一级缺氧区的回流比大于等于300％，控制所述二级好氧区回流至所述一级好氧区的回流比小于等于200％。

18、本发明提供的一体化生化反应设备，采用三相分离器代替传统的外置式二沉池，可以实现一体化池型结构，使得污水处理设备内部结构布置更加紧凑，有利于节省占地。采用一体化池型结构，有利于降低工艺流程过程中的高程设置，甚至无需各功能分区出现明显的高差设计，有利于降低回流能耗。采用高效率的回流方法，很容易实现一级硝化反硝化反应过程更高的回流比，即很容易实现较低能耗条件下突迫传统bardenpho工艺400％的一级混合液回流比。高回流比一方面可以进一步提升一级硝化反硝化的总氮去除率，从而提高全流程的脱氮效果；另一方面高回流比能够有效提高一级硝化反硝化区的抗冲击能力。从活性污泥的循环路径来看，三相分离器不需要设置独立的污泥回流装置将外置式二沉池分离出来的污泥回流到缺氧区，三相分离器能够实现将其分离的二级好氧污泥自动沿程回落到二级好氧区，并汇集到二级好氧区的末端，然后随二级好氧污泥混合液一同回流到一级好氧区循环参与生化反应。这种回流方式的优点是一方面可以节省污泥回流设施的建设，节省投资；另一方面，无需担心二级好氧区的高溶解氧回流对一级缺氧区和二级缺氧区反硝化的影响，即使再高的溶解氧回流到一级好氧区也可以被重复利用；此外，此种污泥回流方式还有利于大大提高整个反应器平均污泥浓度，进一步节省占地面积。

19、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

技术特征：

1.一种一体化生化反应设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一体化生化反应设备，其特征在于，所述三相分离器包括间隔设置的第一隔板、第二隔板和第三隔板，所述二级缺氧区和所述二级好氧区分别位于所述第一隔板的两侧；

3.根据权利要求1所述的一体化生化反应设备，其特征在于，所述一级好氧区的末端通过第一动力回流通道与所述一级缺氧区的首端连通；

4.根据权利要求1所述的一体化生化反应设备，其特征在于，所述二级好氧区的末端通过第二动力回流通道与所述一级好氧区的首端连通；

5.根据权利要求1至4任一项所述的一体化生化反应设备，其特征在于，所述一级缺氧区、所述一级好氧区和所述二级缺氧区中的至少一个内设有用于增加污水流动路径的导流板。

6.根据权利要求1至4任一项所述的一体化生化反应设备，其特征在于，所述一级好氧区设于所述一级缺氧区的外围，所述一级缺氧区的外壁形成用于增加污水流动路径的导流板。

7.根据权利要求1至4任一项所述的一体化生化反应设备，其特征在于，所述一级缺氧区、所述一级好氧区、所述二级缺氧区和所述二级好氧区内均设有固着型复合生物填料和/或悬浮型mbbr生物填料。

8.一种基于如权利要求1至7任一项所述的一体化生化反应设备的污水处理方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的污水处理方法，其特征在于，控制所述一级好氧区的末端的溶解氧小于等于1.0mg/l；

10.根据权利要求8或9所述的污水处理方法，其特征在于，控制所述一级好氧区回流至所述一级缺氧区的回流比大于等于300％，控制所述二级好氧区回流至所述一级好氧区的回流比小于等于200％。

技术总结本发明涉及污水处理技术领域，提供一种一体化生化反应设备及污水处理方法。一体化生化反应设备包括一级缺氧区、一级好氧区、二级缺氧区、二级好氧区和三相分离器。一级好氧区的首端与一级缺氧区的末端连通，一级好氧区的末端与一级缺氧区的首端连通；二级缺氧区的首端与一级好氧区的末端连通；二级好氧区的首端与二级缺氧区的末端连通，二级好氧区的末端与一级好氧区的首端连通；三相分离器包括进水通道、泥水分离仓和泥水出口，进水通道的首端与二级好氧区连通，二级好氧区的首端与泥水出口连通。本发明用以解决现有Bardenpho的原型工艺中增加回流比无法成比例地提高总氮去除率，从而导致经济性较差的缺陷。技术研发人员：门坤阔,郑建平,张鹤,方向宇,迟金宝,杨帆,李志勇,刘爽,万迪,李仕伟受保护的技术使用者：北京博汇特环保科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29