專利名稱：污水處理生化組合反應器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種污水處理生化組合反應器，用于對城市污水、有機工業(yè)廢水、 城市污染河水、湖泊的處理。
背景技術：
目前污水處理的常用生物反應器主要有氧化溝、SBR和曝氣生物濾池等。氧化溝，因其構筑物呈封閉溝渠而得名，屬于活性污泥法的一種改形，能夠同時實 現(xiàn)碳有機物氧化、氮硝化以及生物脫氮是氧化溝的基本特征。目前常用的幾種商業(yè)性氧化 溝有荷蘭DHV公司開發(fā)的CARROUSEL氧化溝，美國ENVIREX公司開發(fā)的ORBAL氧化溝，丹麥 KRUGER公司發(fā)明的交替工作式氧化溝等。SBR池實際上是出現(xiàn)最早的活性污泥法反應器，早期的實驗研究都是采用這一反 應器，但直到近年來，由于自動控制、機械制造方面的反應器突破才使得這一反應器真正應 用于生產實踐。到目前為止共有5種專利型SBR反應器和設備，如CASS，ICEAS，CAST、MSBR、 DAT-IAT 等。曝氣生物濾池是80年代開發(fā)的新型微生物附著型污水處理設備，屬于生物膜法 范疇，它的優(yōu)點是同時完成生物處理與固液分離，減少了占地面積和運行費用，目前商業(yè)產 品有OTV公司的BI0STYR和DEGREM0NT公司的BIOFOR。以上各反應器主要優(yōu)點是處理效果穩(wěn)定，可以在一定范圍內調節(jié)處理效率，占地 面積小。但這些反應器都存在投資高、運行費用高、管理復雜、需操作人員較多等缺點，尤其 是處理過程中產生的剩余污泥，對其進行減量化、穩(wěn)定化、無害化處置一直是困擾我國污水 處理領域的一個難點。

實用新型內容本實用新型是主要目的在于解決上述常規(guī)處理反應器存在的問題，提供一種污水 處理生化組合反應器。本實用新型提供的污水處理生化組合反應器包括依次連通的進水管、反應區(qū)和出 水區(qū)，其特征在于，所述反應區(qū)由下向上依次為厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)，所述進水管通入 所述厭氧區(qū)的下部，所述出水區(qū)位于所述好氧區(qū)的上部。所述厭氧區(qū)內可以設置有厭氧生物填料。所述缺氧區(qū)內可以設置有反硝化生物填料。所述好氧區(qū)內可以設置有生化組合單元。該污水處理生化組合反應器還包括曝氣管，所述曝氣管連接所述生化組合單元。該污水處理生化組合反應器還包括污泥區(qū)，所述污泥區(qū)位于所述厭氧區(qū)的下部的 進水管之下。該污水處理生化組合反應器還可以包括出水管，所述出水管連通所述出水區(qū)。所述出水區(qū)內設置浮動生物濾床。[0016]上述構造的污水處理生化組合反應器可以不設容器壁而直接置于池塘內將池塘 作為容器進行污水處理，也可以設置有外部容器，使容器內具有上述構造，將整個污水處理 生化組合反應器置于需要進行污水處理的地方。在所述污水處理生化組合反應器上述基本結構的基礎上，人工構筑出一個由生物 (如細菌、藻類、原生動物、后生動物、水生植物、高等水生動物)及非生物(光照、風、溫 度、有機負荷、PH值、溶解氧、N及P營養(yǎng)元素等)組成的綜合性污水生態(tài)處理反應器。所述污水處理生化組合反應器具有污染不轉移、減排有保證、生態(tài)全覆蓋、生物全 處理的基本特征。污水在生化組合反應器中實現(xiàn)了污水、污泥、污物完全處理，徹底消除了 常規(guī)污水廠柵渣、污砂、污泥、臭味等造成的二次污染和污染轉移。具體來講，具有以下優(yōu) 點ο1)處理過程中無臭味污水處理生化組合反應器底層為污泥厭氧消化處理區(qū)。消化過程中產生的硫化氫 等氣體，只能通過好氧區(qū)后外排。好氧區(qū)中有大量的溶解氧可將硫化氫等氣體瞬間氧化，因 此徹底消除了污泥處置中產生的臭味。2)污泥產量很少且已無機化、穩(wěn)定化，一般10 25年清理一次。避免了常規(guī)污水 處理廠處置污泥污物及運輸過程中產生的二次污染和轉移。3)污水處理生化組合反應器建設周期短、對建設用地要求低，所需工程設施少 平地、坡地均可建設；對坑、塘、溝加以修整即可使用；由于無異味、無污物產生，可以作為 水景融入城市公園、綠地的建設中；還可以在城市分散的空地上建設。污水處理生化組合反應器包含污泥處理區(qū)，省去了常規(guī)反應器須另設昂貴的污泥 處置設備、構筑物。4)出水水質好，運行穩(wěn)定機電設備數(shù)量少，產生故障的幾率低。5)運行成本低污水處理生化組合反應器融合了水體自凈和人工曝氣強化處理兩項功能，整合了 多項先進反應器，多年不需處理污泥、污物，因此，處理成本只有常規(guī)反應器的1/31/2。6)反應器簡潔、操作管理簡單，抗沖擊能力強。7)運行靈活，處理能力在較大范圍內可調。8)實現(xiàn)污水處理與景觀建設的完美結合，使周邊地價增值；打破常規(guī)污水處理廠(所產生的空氣和污泥污染，直接或間接降低周邊土地價 值)定式，污水處理生化組合反應器可以建成生態(tài)公園，既可營造生態(tài)景觀、改善生態(tài)環(huán) 境，又可融入到城市綠化中，使周邊地價增值。污水處理生化組合反應器的形狀可根據景觀 要求和地形條件確定，可以是矩形、梯形、圓形、半圓形、多邊形、不規(guī)則多邊形或其他形狀， 至少采用1種，其截面可以為梯形。

圖1為本實用新型的一種污水處理生化組合反應器截面示意圖。圖中1-進水管，2-曝氣管，3-生化組合單元，4-出水管，5-污泥區(qū)，6-厭氧區(qū)， 7-缺氧區(qū)，8-好氧區(qū)，9-出水區(qū)，10-厭氧生物填料，11-反硝化生物填料。
具體實施方式

以下結合附圖，對本實用新型做進一步的說明。如圖1所示，該污水處理生化組合反應器包括依次連通的進水管1、反應區(qū)和出水 區(qū)9，所述反應區(qū)由下向上依次為厭氧區(qū)6、缺氧區(qū)7和好氧區(qū)8，所述進水管1通入所述厭 氧區(qū)6的下部，所述出水區(qū)9位于所述好氧區(qū)8的上部。所述厭氧區(qū)6內設置有厭氧生物 填料10。所述缺氧區(qū)7內設置有反硝化生物填料11。所述好氧區(qū)8內設置有能夠溶解氧 化微生物的生化組合單元3。所述生化組合單元3連接有曝氣管2。所述厭氧區(qū)6的下部 的進水管1之下設置有污泥區(qū)5。所述出水區(qū)9連通有出水管4。該污水處理生化組合反應器截面呈梯形，反應器中取消水處理單元的界面，將厭 氧、缺氧、好氧三個分立生物區(qū)構成獨立單元，它們的容積和體積比，根據水處理的要求設 置。污水采用上向流布水，原污水通過多條進水管1由池下部多點進入厭氧區(qū)6，以實現(xiàn)均 勻布水，厭氧區(qū)內設置厭氧生物填料10，污水在厭氧細菌作用下，部分有機物被去除；進入 缺氧區(qū)7的污水通過好氧區(qū)混合液的回流，在反硝化生物填料11上反硝化細菌作用下進行 反硝化，從而達到脫氮的目的；好氧區(qū)8內設置生化組合單元3，為微生物提供載體，好氧區(qū) 8由曝氣管2供應空氣，在曝氣狀態(tài)下，污水由下至上經生化組合單元3上的生物膜后，微生 物得到足夠的溶解氧來去除COD、BODCR ；同時，氨也被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽；污水中無 機性、不可生化降解可沉物沉積、存儲在污泥區(qū)5。處理后的污水由出水區(qū)9進行泥水分離 后設置出水管4，排出反應器。這種反應器無需污水預處理和污泥回流，取消了二沉池，無污泥處理，處理過程中 實現(xiàn)了臭味和污泥的減量化、穩(wěn)定化、無害化。具體應用時，可以利用一個水深大于6M的池塘，在塘內通過不同環(huán)境條件有機結 合成所述污水處理生化組合反應器。下面對該污水處理生化組合反應器的主要分區(qū)進行分別說明其由底向上依次分 為5個區(qū)污泥區(qū)、厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)、出水區(qū)。污水首先進入厭氧區(qū)，最后經出水區(qū)達 標外排。污泥區(qū)該區(qū)為污泥厭氧硝化、存儲區(qū)。厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)產生的污泥沉入 污泥區(qū)，通過厭氧消化進行減量化、穩(wěn)定化處理。污泥消化過程產生的可溶性有機物，進入 厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)進行再處理；無機化后的污泥則沉入該區(qū)底層。污泥區(qū)容積按存儲 10 25年的污泥量設計。厭氧區(qū)污水由反應器下部進入厭氧區(qū)，其內設置生物填料，在厭氧細菌作用下， 完成有機物的水解和甲烷化、可沉物沉降。厭氧區(qū)COD去除率為40% 60%，BOD去除率 可達到50%，SS去除率可達到60%。缺氧區(qū)通過好氧區(qū)混合液的回流，在缺氧區(qū)生物填料上反硝化細菌作用下進行 反硝化，實現(xiàn)總氮的去除。好氧區(qū)通過好氧曝氣，進行有機物好氧降解、硝化等過程。缺氧區(qū)、好氧區(qū)COD去 除率為70 % 80 %，BOD去除率可達到80 % 90 %，氨氮去除率可達到70 % 85 %，TP去 除率可達到30%。出水區(qū)該區(qū)內進行泥水分離，COD去除率為5%左右，BOD去除率為10%左右，SS去除率可達到70% 85%。出水區(qū)亦可根據要求選擇性的在水面上設置浮動生物濾床完 成對有機物、P等的深度處理。下面通過實際污水處理廠測試結果來進一步說明本實用新型的優(yōu)點及效果。測試條件及方法用于測試的污水處理生化組合反應器與圖1中所示結構相同，平均水深為9. 3米， 總容積14. 7萬立方米，水面面積約2. 1萬平方米。設計平均日處理量2. 6萬噸，設計COD濃 度為400MG/L，實際市政污水處理情況要高于設計情況，其中日平均COD濃度約為550MG/L， BOD約為^OMG/L，日平均處理量約為2. 0萬噸，污水平均停留時間約為7天左右。出水COD 低于40MG/L，SS低于20MG/L。該污水處理廠底部的污泥經污泥區(qū)長達數(shù)年的厭氧處理，污 泥已經完全無害化、穩(wěn)定化。根據目前采集的底層污泥看，呈純黑色，厭氧污泥顆粒體，碳化 程度好，泥量目測少。
權利要求1.污水處理生化組合反應器，包括依次連通的進水管(1)、反應區(qū)和出水區(qū)(9)，其特 征在于，所述反應區(qū)由下向上依次為厭氧區(qū)(6)、缺氧區(qū)(7)和好氧區(qū)(8)，所述進水管(1) 通入所述厭氧區(qū)(6)的下部，所述出水區(qū)(9)位于所述好氧區(qū)(8)的上部。
2.根據權利要求1所述的污水處理生化組合反應器，其特征在于，所述厭氧區(qū)(6)內設 置有厭氧生物填料(10)。
3.根據權利要求1所述的污水處理生化組合反應器，其特征在于，所述缺氧區(qū)(7)內設 置有反硝化生物填料(11)。
4.根據權利要求1所述的污水處理生化組合反應器，其特征在于，所述好氧區(qū)(8)內設 置生化組合單元(3)。
5.根據權利要求4所述的污水處理生化組合反應器，其特征在于，該污水處理生化組 合反應器還包括曝氣管O)，所述曝氣管( 連接所述生化組合單元(3)。
6.根據權利要求1所述的污水處理生化組合反應器，其特征在于，該污水處理生化組 合反應器還包括污泥區(qū)(5)，所述污泥區(qū)( 位于所述厭氧區(qū)(6)的下部的進水管(1)之 下。
7.根據權利要求1所述的污水處理生化組合反應器，其特征在于，該污水處理生化組 合反應器還包括出水管G)，所述出水管(4)連通所述出水區(qū)(9)。
8.根據權利要求1所述的污水處理生化組合反應器，其特征在于，所述出水區(qū)(9)內設 置有浮動生物濾床。
專利摘要本實用新型涉及一種污水處理生化組合反應器，適用于城市污水及有機工業(yè)廢水的生物處理、污染河道及湖泊的生態(tài)修復。該污水處理生化組合反應器包括依次連通的進水管(1)、反應區(qū)和出水區(qū)(9)，所述反應區(qū)由下向上依次為厭氧區(qū)(6)、缺氧區(qū)(7)和好氧區(qū)(8)，所述進水管(1)通入所述厭氧區(qū)(6)的下部，所述出水區(qū)(9)位于所述好氧區(qū)(8)的上部。該反應器厭氧、缺氧、好氧、吸附、沉淀、氧化、吹脫等多種生化和物化過程實現(xiàn)了(1)有機污染物、N和P營養(yǎng)元素的降解和去除；(2)污泥的減量化、穩(wěn)定化；(3)病原菌和病毒的去除；(4)構筑景觀。是自然凈化和人工凈化的完美結合。具有污染不轉移、減排有保證、生態(tài)全覆蓋、生物全處理的基本特征。
文檔編號C02F9/14GK201932989SQ20112003011
公開日2011年8月17日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權日2011年1月28日
發(fā)明者鄭洪波 申請人:北京艾威普斯環(huán)保科技有限公司