本發(fā)明涉及微氧生物反應(yīng)器及其強化傳質(zhì)的曝氣方法和使用方法。

背景技術(shù)：

微氧生物反應(yīng)器內(nèi)的微氧環(huán)境可使好氧、厭氧和兼性微生物共存并發(fā)揮協(xié)同作用，實現(xiàn)污水碳、氮、磷的同步去除，從而簡化污水處理工藝流程并節(jié)約工程投資和運行成本。因此，微氧生物反應(yīng)器的研制和運行受到越來越多的關(guān)注。如何控制微氧生物反應(yīng)器的微氧環(huán)境是微氧反應(yīng)器開發(fā)的關(guān)鍵，目前，微氧環(huán)境的控制方法有兩種：一是對出水進行曝氣再回流至反應(yīng)器內(nèi)并控制曝氣量和回流量的方法，二是在反應(yīng)器底部設(shè)置曝氣頭并控制曝氣量的方法。然而，這兩種微氧環(huán)境控制方法均存在明顯不足：前者出水曝氣量和回流量大，動力消耗高，且曝氣系統(tǒng)和回流系統(tǒng)的耦合增加了反應(yīng)器運行調(diào)控難度；后者不僅存在氧氣溶解不均勻的缺陷，且具有較大動能的氣泡還會破壞污泥絮體或顆粒的結(jié)構(gòu)，影響系統(tǒng)的處理效能。強化氧氣、污水污染物與微生物之間的傳質(zhì)是提高和維持微氧處理系統(tǒng)處理效能的又一個關(guān)鍵。目前，強化傳質(zhì)的方式有兩種，一種是提高出水回流以強化傳質(zhì)，另一種是增設(shè)攪拌槳等攪拌裝置以加強傳質(zhì)。這兩種強化傳質(zhì)方式不僅大大增加系統(tǒng)運行的動力消耗，而且會影響污泥的沉降。此外，攪拌裝置還會增加設(shè)備投入，提高工程投資。所以，有效而經(jīng)濟的微氧環(huán)境控制方法以及傳質(zhì)強化方法，是微氧生物處理技術(shù)推廣應(yīng)用的重要因素。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是要解決現(xiàn)有微氧環(huán)境控制存在的耗能大，氧氣溶解不均勻，強化傳質(zhì)方式上存在的能耗大和設(shè)備投入多的問題，而提供了升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器及其強化傳質(zhì)的曝氣方法和使用方法。

升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器由微氧反應(yīng)器外殼、拋物型導(dǎo)流罩、細長導(dǎo)管、第一錐形集氣罩、曝氣室、進水管、第一排氣管、排氣閥、排泥閥、排泥管、曝氣件、進氣管、曝氣機、溶解氧在線控制裝置、溶解氧電極、導(dǎo)流罩支架、導(dǎo)管支架及進水泵組成；

所述的微氧反應(yīng)器外殼由布水錐管、第一導(dǎo)氣環(huán)、主反應(yīng)管、第二導(dǎo)氣環(huán)、沉泥錐管、溢流管、u形排水管、圓環(huán)板、超高管、環(huán)形法蘭板、環(huán)形法蘭墊、設(shè)備圓蓋、變徑排氣管及第二錐形集氣罩組成；

主反應(yīng)管的下端與布水錐管管口較大的一端相連通，主反應(yīng)管的上端與沉泥錐管管口較小的一端相連通，沉泥錐管管口較大的一端與溢流管的下端相連通，所述的溢流管上端設(shè)有鋸齒口，溢流管外圓周設(shè)有圓環(huán)板，且圓環(huán)板位于鋸齒口下方，圓環(huán)板的上表面與超高管的下端密封連接，超高管的上端高于溢流管上端，超高管的上端設(shè)有環(huán)形法蘭板，所述的環(huán)形法蘭板上均布有數(shù)個法蘭孔，環(huán)形法蘭板上設(shè)有設(shè)備圓蓋，設(shè)備圓蓋上均布有與環(huán)形法蘭板位置及數(shù)量相同的法蘭孔，所述的環(huán)形法蘭板與設(shè)備圓蓋之間設(shè)有環(huán)形法蘭墊；

所述的主反應(yīng)管的上端內(nèi)部設(shè)有第二導(dǎo)氣環(huán)，主反應(yīng)管的下端內(nèi)部設(shè)有第一導(dǎo)氣環(huán)；所述的第一導(dǎo)氣環(huán)和第二導(dǎo)氣環(huán)為圓環(huán)，圓環(huán)截面為三角形，且第一導(dǎo)氣環(huán)的內(nèi)徑小于第二導(dǎo)氣環(huán)；

所述的圓環(huán)板上設(shè)有排水孔，且圓環(huán)板上的排水孔與u形排水管相連通；

變徑排氣管由第二排氣管及第三排氣管組成，所述的第二排氣管的直徑大于第三排氣管，第二排氣管一端與第二錐形集氣罩管口較小的一端相連通，第二排氣管的另一端向上依次穿出環(huán)形法蘭板、環(huán)形法蘭墊及設(shè)備圓蓋的中心位置，且第二排氣管穿出設(shè)備圓蓋的端部與第三排氣管的一端相連通；

所述的第二錐形集氣罩管口較大的一端處于沉泥錐管內(nèi)，且第二錐形集氣罩與沉泥錐管之間存有縫隙；

所述的曝氣室由半球形罩頂、圓管及錐形儲泥斗組成；圓管上端設(shè)有半球形罩頂，布水錐管管口較小的一端與圓管外圓周密封連接，半球形罩頂置于布水錐管內(nèi)部，且位于第一導(dǎo)氣環(huán)下方，所述的半球形罩頂頂部下方設(shè)有數(shù)圈小孔，圓管側(cè)壁設(shè)有進水口和進氣口，圓管上的進水口與進水管的一端相連通，進水管的另一端與進水泵相連通，進氣管貫穿圓管上的進氣口，進氣管的一端設(shè)置在圓管內(nèi)并與曝氣件相連接，進氣管的另一端設(shè)置在圓管外部并與曝氣機相連接，曝氣機與溶解氧在線控制裝置相連接，溶解氧在線控制裝置設(shè)有溶解氧電極，溶解氧電極設(shè)置在主反應(yīng)管上部，并深入主反應(yīng)管內(nèi)部，圓管下端與錐形儲泥斗管口較大的一端相連通，第一排氣管貫穿錐形儲泥斗側(cè)壁，第一排氣管的一端處于半球形罩頂內(nèi)部，且端部高于半球形罩頂上設(shè)置的數(shù)圈小孔，第一排氣管的另一端置于錐形儲泥斗外部并與排氣閥相連接，錐形儲泥斗管口較小的一端與排泥管的一端相連通，排泥管的另一端與排泥閥相連通；

第一錐形集氣罩設(shè)置在主反應(yīng)管內(nèi)部并位于第一導(dǎo)氣環(huán)上方，且第一錐形集氣罩管口較大一端的直徑小于主反應(yīng)管的直徑，第一錐形集氣罩管口較小的一端與細長導(dǎo)管的一端相連通，細長導(dǎo)管通過導(dǎo)管支架固定于主反應(yīng)管內(nèi)部，細長導(dǎo)管的另一端正上方設(shè)置拋物型導(dǎo)流罩，拋物型導(dǎo)流罩通過導(dǎo)流罩支架固定于主反應(yīng)管上部，拋物型導(dǎo)流罩開口面積為細長導(dǎo)管橫截面積的2倍以上。

升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器強化傳質(zhì)的曝氣方法步驟如下：

一、曝氣：

污水由進水管進入曝氣室，曝氣機運送的空氣經(jīng)過進氣管到達曝氣件并產(chǎn)生微氣泡，污水與微氣泡在空間有限的曝氣室內(nèi)混合而使充氧，微氣泡在曝氣室內(nèi)相互碰撞、合并，氣泡經(jīng)由第一排氣管排出一部分，其余的氣泡隨污水由曝氣室上端半球形罩頂?shù)臄?shù)圈小孔進入微氧反應(yīng)器外殼底部；所述的微氧反應(yīng)器外殼底部設(shè)有微生物污泥床層；所述的微生物污泥床層中有好氧微生物、厭氧微生物、兼性好氧微生物和兼性厭氧微生物；

二、內(nèi)循環(huán)流：

氣泡和一部分泥水混合液繼續(xù)上升被第一錐形集氣罩收集，并在細長導(dǎo)管內(nèi)部上升至細長導(dǎo)管頂部，并由拋物型導(dǎo)流罩改變流體方向，氣泡和一部分泥水混合液繼續(xù)向上運動，而另一部分泥水混合液下沉流動，下沉流動的泥水混合液再次進入第一錐形集氣罩，主反應(yīng)管內(nèi)形成從中央到主反應(yīng)管四周的循環(huán)流；

三、監(jiān)測：

通過溶解氧電極獲取升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器內(nèi)溶解氧濃度并轉(zhuǎn)換成電信號傳遞給溶解氧在線控制裝置動態(tài)調(diào)節(jié)曝氣機曝氣量，使升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器內(nèi)的好氧微生物、厭氧微生物、兼性好氧微生物和兼性厭氧微生物處于0.3mg/l～0.5mg/l的微氧環(huán)境。

升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器的使用方法步驟如下：

一、曝氣：

污水由進水管進入曝氣室，曝氣機運送的空氣經(jīng)過進氣管到達曝氣件并產(chǎn)生微氣泡，污水與微氣泡在空間有限的曝氣室內(nèi)混合而使充氧，微氣泡在曝氣室內(nèi)相互碰撞、合并，氣泡經(jīng)由第一排氣管排出一部分，其余的氣泡隨污水由曝氣室上端半球形罩頂?shù)臄?shù)圈小孔進入微氧反應(yīng)器外殼底部，控制排出氣泡比例在30％以內(nèi)，控制污水在升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器的水力停留時間為6h～8h；所述的微氧反應(yīng)器外殼底部設(shè)有微生物污泥床層；所述的微生物污泥床層中有好氧微生物、厭氧微生物、兼性好氧微生物和兼性厭氧微生物；

二、內(nèi)循環(huán)流：

氣泡和一部分泥水混合液繼續(xù)上升被第一錐形集氣罩收集，并在細長導(dǎo)管內(nèi)部上升至細長導(dǎo)管頂部，并由拋物型導(dǎo)流罩改變流體方向，氣泡和一部分泥水混合液繼續(xù)向上運動，而另一部分泥水混合液下沉流動，下沉流動的泥水混合液再次進入第一錐形集氣罩，主反應(yīng)管內(nèi)形成從中央到主反應(yīng)管四周的循環(huán)流，繼續(xù)向上運動的氣泡被第二錐形集氣罩收集，繼續(xù)向上運動的泥水混合液經(jīng)過第二錐形集氣罩和沉泥錐管之間的縫隙流入溢流管內(nèi)進行沉淀，清水經(jīng)u形排水管排出，污泥沿著沉泥錐管內(nèi)壁重新回流至主反應(yīng)管內(nèi)；

三、監(jiān)測：

通過溶解氧電極獲取升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器內(nèi)溶解氧濃度并轉(zhuǎn)換成電信號傳遞給溶解氧在線控制裝置動態(tài)調(diào)節(jié)曝氣機曝氣量，使升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器內(nèi)的好氧微生物、厭氧微生物、兼性好氧微生物和兼性厭氧微生物處于0.3mg/l～0.5mg/l的微氧環(huán)境。

控制排氣閥的打開程度，控制排出氣泡比例在30％以內(nèi)。

原理分析：污水與微氣泡在空間有限的曝氣室內(nèi)發(fā)生強烈混合而使充氧，且微氣泡在曝氣室內(nèi)相互碰撞、合并，使氣泡動能降低；

氣泡中的氧被微生物污泥床層中的好氧微生物和兼性好氧微生物直接利用，用于污染物去除；

由于氣泡產(chǎn)生的氣提作用，第一錐形集氣罩上方的部分泥水混合液被抽吸入第一錐形集氣罩，且拋物型導(dǎo)流罩使上升的一部分泥水混合液開始向下運動，主反應(yīng)管內(nèi)形成從中央到主反應(yīng)管四周的循環(huán)流，氣泡中的氧可在循環(huán)流中進一步溶解和均勻擴散；

最終碳、氮、磷得以被同步去除，升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器內(nèi)氣泡的攪動和不斷循環(huán)流動的泥水混合液強化了污染物和的微生物的傳質(zhì)作用，保證碳、氮、磷的去除效果。

本發(fā)明的優(yōu)點：1、本發(fā)明能用于有機污水的碳、氮、磷同步高效去除。針對污水中各污染物的含量長時間穩(wěn)定在以下范圍：cod為400mg/l～1000mg/l，nh4-n為200mg/l～300mg/l，no3-n為0mg/l～2mg/l，no2-n為0～1mg/l，總磷tp為20mg/l～40mg/l。處理后污水cod≤60mg/l，nh4-n≤50mg/l，tn≤80mg/l，tp≤5mg/l。

2、本發(fā)明的曝氣方式可將曝氣和回流兩個操作分離，可控制反應(yīng)系統(tǒng)的微氧環(huán)境且避免了出水大量曝氣和回流造成的高能耗問題。

3、本發(fā)明在一個半封閉式曝氣室曝氣，能消耗氣泡的動能，可盡量避免曝氣對污泥絮體或污泥顆粒結(jié)構(gòu)的不良影響。

4、本發(fā)明利用曝氣產(chǎn)生的氣泡在反應(yīng)器內(nèi)形成內(nèi)循環(huán)流，有利于增強反應(yīng)系統(tǒng)的傳質(zhì)效果，顯著提高污水的處理效果的同時避免了出水大量回流和機械攪拌，降低能耗。

5、本發(fā)明提出的反應(yīng)器，結(jié)構(gòu)緊湊，占地少，投資省，適合規(guī)?；a(chǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明微氧反應(yīng)器外殼的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器的強化傳質(zhì)的曝氣示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結(jié)合圖1及2，本實施方式是升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器由微氧反應(yīng)器外殼1、拋物型導(dǎo)流罩2、細長導(dǎo)管3、第一錐形集氣罩4、曝氣室5、進水管6、第一排氣管7、排氣閥8、排泥閥9、排泥管10、曝氣件11、進氣管12、曝氣機13、溶解氧在線控制裝置14、溶解氧電極15、導(dǎo)流罩支架16、導(dǎo)管支架17及進水泵18組成；

所述的微氧反應(yīng)器外殼1由布水錐管101、第一導(dǎo)氣環(huán)102、主反應(yīng)管103、第二導(dǎo)氣環(huán)104、沉泥錐管105、溢流管106、u形排水管107、圓環(huán)板108、超高管109、環(huán)形法蘭板110、環(huán)形法蘭墊111、設(shè)備圓蓋112、變徑排氣管113及第二錐形集氣罩114組成；

主反應(yīng)管103的下端與布水錐管101管口較大的一端相連通，主反應(yīng)管103的上端與沉泥錐管105管口較小的一端相連通，沉泥錐管105管口較大的一端與溢流管106的下端相連通，所述的溢流管106上端設(shè)有鋸齒口，溢流管106外圓周設(shè)有圓環(huán)板108，且圓環(huán)板108位于鋸齒口下方，圓環(huán)板108的上表面與超高管109的下端密封連接，超高管109的上端高于溢流管106上端，超高管109的上端設(shè)有環(huán)形法蘭板110，所述的環(huán)形法蘭板110上均布有數(shù)個法蘭孔，環(huán)形法蘭板110上設(shè)有設(shè)備圓蓋112，設(shè)備圓蓋112上均布有與環(huán)形法蘭板110位置及數(shù)量相同的法蘭孔，所述的環(huán)形法蘭板110與設(shè)備圓蓋112之間設(shè)有環(huán)形法蘭墊111；

所述的主反應(yīng)管103的上端內(nèi)部設(shè)有第二導(dǎo)氣環(huán)104，主反應(yīng)管103的下端內(nèi)部設(shè)有第一導(dǎo)氣環(huán)102；所述的第一導(dǎo)氣環(huán)102和第二導(dǎo)氣環(huán)104為圓環(huán)，圓環(huán)截面為三角形，且第一導(dǎo)氣環(huán)102的內(nèi)徑小于第二導(dǎo)氣環(huán)104；

所述的圓環(huán)板108上設(shè)有排水孔，且圓環(huán)板108上的排水孔與u形排水管107相連通；

變徑排氣管113由第二排氣管113-1及第三排氣管113-2組成，所述的第二排氣管113-1的直徑大于第三排氣管113-2，第二排氣管113-1一端與第二錐形集氣罩114管口較小的一端相連通，第二排氣管113-1的另一端向上依次穿出環(huán)形法蘭板110、環(huán)形法蘭墊111及設(shè)備圓蓋112的中心位置，且第二排氣管113-1穿出設(shè)備圓蓋112的端部與第三排氣管113-2的一端相連通；

所述的第二錐形集氣罩114管口較大的一端處于沉泥錐管105內(nèi)，且第二錐形集氣罩114與沉泥錐管105之間存有縫隙；

所述的曝氣室5由半球形罩頂5-1、圓管5-2及錐形儲泥斗5-3組成；圓管5-2上端設(shè)有半球形罩頂5-1，布水錐管101管口較小的一端與圓管5-2外圓周密封連接，半球形罩頂5-1置于布水錐管101內(nèi)部，且位于第一導(dǎo)氣環(huán)102下方，所述的半球形罩頂5-1頂部下方設(shè)有數(shù)圈小孔，圓管5-2側(cè)壁設(shè)有進水口和進氣口，圓管5-2上的進水口與進水管6的一端相連通，進水管6的另一端與進水泵18相連通，進氣管12貫穿圓管5-2上的進氣口，進氣管12的一端設(shè)置在圓管5-2內(nèi)并與曝氣件11相連接，進氣管12的另一端設(shè)置在圓管5-2外部并與曝氣機13相連接，曝氣機13與溶解氧在線控制裝置14相連接，溶解氧在線控制裝置14設(shè)有溶解氧電極15，溶解氧電極15設(shè)置在主反應(yīng)管103上部，并深入主反應(yīng)管103內(nèi)部，圓管5-2下端與錐形儲泥斗5-3管口較大的一端相連通，第一排氣管7貫穿錐形儲泥斗5-3側(cè)壁，第一排氣管7的一端處于半球形罩頂5-1內(nèi)部，且端部高于半球形罩頂5-1上設(shè)置的數(shù)圈小孔，第一排氣管7的另一端置于錐形儲泥斗5-3外部并與排氣閥8相連接，錐形儲泥斗5-3管口較小的一端與排泥管10的一端相連通，排泥管10的另一端與排泥閥9相連通；

第一錐形集氣罩4設(shè)置在主反應(yīng)管103內(nèi)部并位于第一導(dǎo)氣環(huán)102上方，且第一錐形集氣罩4管口較大一端的直徑小于主反應(yīng)管103的直徑，第一錐形集氣罩4管口較小的一端與細長導(dǎo)管3的一端相連通，細長導(dǎo)管3通過導(dǎo)管支架17固定于主反應(yīng)管103內(nèi)部，細長導(dǎo)管3的另一端正上方設(shè)置拋物型導(dǎo)流罩2，拋物型導(dǎo)流罩2通過導(dǎo)流罩支架16固定于主反應(yīng)管103上部，拋物型導(dǎo)流罩2開口面積為細長導(dǎo)管3橫截面積的2倍以上。

本實施方式所述的環(huán)形法蘭板110與設(shè)備圓蓋112之間設(shè)有環(huán)形法蘭墊111，實現(xiàn)設(shè)備封閉；

本實施方式所述的第二錐形集氣罩114管口較大的一端處于沉泥錐管105內(nèi)，可將上升的氣泡完全收集；

本實施方式第二錐形集氣罩114與沉泥錐管105之間存有縫隙，污泥和水均能自由通過；

本實施方式第一錐形集氣罩4設(shè)置在主反應(yīng)管103內(nèi)部并位于第一導(dǎo)氣環(huán)102上方，可將曝氣室5逸出的氣泡全部收集；

本實施方式第一錐形集氣罩4管口較大一端的直徑小于主反應(yīng)管103的直徑，與主反應(yīng)管103有足夠的縫隙使得污泥和水均能自由通過。

本具體實施方式的優(yōu)點：1、本具體實施方式能用于有機污水的碳、氮、磷同步高效去除。針對污水中各污染物的含量長時間穩(wěn)定在以下范圍：cod為400mg/l～1000mg/l，nh4-n為200mg/l～300mg/l，no3-n為0mg/l～2mg/l，no2-n為0～1mg/l，總磷tp為20mg/l～40mg/l。處理后污水cod≤60mg/l，nh4-n≤50mg/l，tn≤80mg/l，tp≤5mg/l。

2、本具體實施方式的曝氣方式可將曝氣和回流兩個操作分離，可控制反應(yīng)系統(tǒng)的微氧環(huán)境且避免了出水大量曝氣和回流造成的高能耗問題；

3、本具體實施方式在一個半封閉式曝氣室曝氣，能消耗氣泡的動能，可盡量避免曝氣對污泥絮體或污泥顆粒結(jié)構(gòu)的不良影響。

4、本具體實施方式利用曝氣產(chǎn)生的氣泡在反應(yīng)器內(nèi)形成內(nèi)循環(huán)流，有利于增強反應(yīng)系統(tǒng)的傳質(zhì)效果，顯著提高污水的處理效果的同時避免了出水大量回流和機械攪拌，降低能耗。

5、本具體實施方式提出的反應(yīng)器，結(jié)構(gòu)緊湊，占地少，投資省，適合規(guī)?；a(chǎn)。

具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一的不同點在于：所述的拋物型導(dǎo)流罩2開口面積為細長導(dǎo)管3橫截面積的2倍～4倍。其它與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：本實施方式與具體實施方式一或二之一的不同點在于：所述的第二錐形集氣罩114與沉泥錐管105之間存有縫隙為1.5cm～2cm。其它與具體實施方式一或二相同。

具體實施方式四：本實施方式與具體實施方式一至三之一的不同點在于：所述的在布水錐管101和主反應(yīng)管103上部均設(shè)有一個回流口，回流口之間連接回流管，回流管上設(shè)有回流泵。其它與具體實施方式一至三相同。

本具體實施方式當反應(yīng)器傳質(zhì)條件需要進一步強化時，使用回流泵將升流式內(nèi)循環(huán)微氧反應(yīng)器上部的水回流至底部進行內(nèi)循環(huán)流態(tài)加強。

具體實施方式五：本實施方式與具體實施方式一至四之一的不同點在于：所述的在曝氣室5和主反應(yīng)管103上部均設(shè)有一個回流口，回流口之間連接回流管，回流管上設(shè)有回流泵。其它與具體實施方式一至四相同。

本具體實施方式當反應(yīng)器供氧條件需要進一步強化時，使用回流泵將升流式內(nèi)循環(huán)微氧反應(yīng)器上部的水回流至曝氣室。

具體實施方式六：結(jié)合圖3，本實施方式升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器強化傳質(zhì)的曝氣方法步驟如下：

一、曝氣：

污水由進水管6進入曝氣室5，曝氣機13運送的空氣經(jīng)過進氣管12到達曝氣件11并產(chǎn)生微氣泡，污水與微氣泡在空間有限的曝氣室5內(nèi)混合而使充氧，微氣泡在曝氣室5內(nèi)相互碰撞、合并，氣泡經(jīng)由第一排氣管7排出一部分，其余的氣泡隨污水由曝氣室5上端半球形罩頂5-1的數(shù)圈小孔進入微氧反應(yīng)器外殼1底部；所述的微氧反應(yīng)器外殼1底部設(shè)有微生物污泥床層；所述的微生物污泥床層中有好氧微生物、厭氧微生物、兼性好氧微生物和兼性厭氧微生物；

二、內(nèi)循環(huán)流：

氣泡和一部分泥水混合液繼續(xù)上升被第一錐形集氣罩4收集，并在細長導(dǎo)管3內(nèi)部上升至細長導(dǎo)管3頂部，并由拋物型導(dǎo)流罩2改變流體方向，氣泡和一部分泥水混合液繼續(xù)向上運動，而另一部分泥水混合液下沉流動，下沉流動的泥水混合液再次進入第一錐形集氣罩4，主反應(yīng)管103內(nèi)形成從中央到主反應(yīng)管103四周的循環(huán)流；

三、監(jiān)測：

通過溶解氧電極15獲取升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器內(nèi)溶解氧濃度并轉(zhuǎn)換成電信號傳遞給溶解氧在線控制裝置14動態(tài)調(diào)節(jié)曝氣機13曝氣量，使升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器內(nèi)的好氧微生物、厭氧微生物、兼性好氧微生物和兼性厭氧微生物處于0.3mg/l～0.5mg/l的微氧環(huán)境。

本實施方式升流式內(nèi)循環(huán)微氧反應(yīng)器的工作原理：

污水首先進入所述曝氣室5內(nèi)與空氣發(fā)生強制混合而充氧，未溶解的氣泡經(jīng)由所述的第一排氣管7排出一部分，其余進入所述微氧反應(yīng)器外殼1底部，所述微氧反應(yīng)器外殼1內(nèi)有微生物污泥床，氣泡中的氧可被污泥床底部的好氧微生物和兼性好氧微生物直接利用，用于污染物去除。氣泡在所述微氧反應(yīng)器外殼1底部上升一小段距離后攜帶一部分泥水混合液被第一導(dǎo)氣環(huán)102全部引導(dǎo)至第一錐形集氣罩4內(nèi)，然后在所述細長導(dǎo)管3上升至較高的位置。所述拋物型導(dǎo)流罩2改變從細長導(dǎo)管3流出的氣泡、污泥、水混合液的流動方向，氣泡和一部分泥水混合液繼續(xù)向上運動，另一部分泥水混合液下沉；上升流中的氣泡被所述第二錐形集氣罩114收集，而泥水混合液經(jīng)過所述第二錐形集氣罩114和沉泥錐管105之間的縫隙流入溢流管106內(nèi)進行沉淀，清水經(jīng)u形排水管107排出，污泥沿著沉泥錐管105內(nèi)壁重新回流至主反應(yīng)管103內(nèi)；下沉流動的泥水混合液，加之所述第一錐形集氣罩4和細長導(dǎo)管3內(nèi)的氣泡的氣提作用抽吸第一錐形集氣罩4上部區(qū)域的部分泥水混合液進入第一錐形集氣罩4，所述升流式內(nèi)循環(huán)微氧反應(yīng)器內(nèi)形成從中央細長導(dǎo)管3到反應(yīng)器四周的循環(huán)流。氧可在循環(huán)流中進一步溶解和均勻擴散，通過溶解氧電極15獲取溶解氧信息并傳遞給溶解氧在線控制裝置14從而動態(tài)調(diào)節(jié)曝氣機13的曝氣量，使升流式內(nèi)循環(huán)微氧反應(yīng)器內(nèi)的微生物獲得穩(wěn)定的微氧環(huán)境，碳、氮、磷得以同步去除；升流式內(nèi)循環(huán)微氧反應(yīng)器內(nèi)氣泡的攪動和不斷循環(huán)流動的泥水混合液強化了污染物和污泥中的微生物的傳質(zhì)作用，碳、氮、磷的去除效率進一步提高。

具體實施方式七：升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器的使用方法步驟如下：

一、曝氣：

污水由進水管6進入曝氣室5，曝氣機13運送的空氣經(jīng)過進氣管12到達曝氣件11并產(chǎn)生微氣泡，污水與微氣泡在空間有限的曝氣室5內(nèi)混合而使充氧，微氣泡在曝氣室5內(nèi)相互碰撞、合并，氣泡經(jīng)由第一排氣管7排出一部分，其余的氣泡隨污水由曝氣室5上端半球形罩頂5-1的數(shù)圈小孔進入微氧反應(yīng)器外殼1底部，控制排出氣泡比例在30％以內(nèi)，控制污水在升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器的水力停留時間為6h～8h；所述的微氧反應(yīng)器外殼1底部設(shè)有微生物污泥床層；所述的微生物污泥床層中有好氧微生物、厭氧微生物、兼性好氧微生物和兼性厭氧微生物；

二、內(nèi)循環(huán)流：

氣泡和一部分泥水混合液繼續(xù)上升被第一錐形集氣罩4收集，并在細長導(dǎo)管3內(nèi)部上升至細長導(dǎo)管3頂部，并由拋物型導(dǎo)流罩2改變流體方向，氣泡和一部分泥水混合液繼續(xù)向上運動，而另一部分泥水混合液下沉流動，下沉流動的泥水混合液再次進入第一錐形集氣罩4，主反應(yīng)管103內(nèi)形成從中央到主反應(yīng)管103四周的循環(huán)流，繼續(xù)向上運動的氣泡被第二錐形集氣罩114收集，繼續(xù)向上運動的泥水混合液經(jīng)過第二錐形集氣罩114和沉泥錐管105之間的縫隙流入溢流管106內(nèi)進行沉淀，清水經(jīng)u形排水管107排出，污泥沿著沉泥錐管105內(nèi)壁重新回流至主反應(yīng)管103內(nèi)；

三、監(jiān)測：

通過溶解氧電極15獲取升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器內(nèi)溶解氧濃度并轉(zhuǎn)換成電信號傳遞給溶解氧在線控制裝置14動態(tài)調(diào)節(jié)曝氣機13曝氣量，使升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器內(nèi)的好氧微生物、厭氧微生物、兼性好氧微生物和兼性厭氧微生物處于0.3mg/l～0.5mg/l的微氧環(huán)境。

控制排出未溶解的微氣泡比例在30％以內(nèi)，以保證微氧反應(yīng)器外殼1內(nèi)富含微生物的污泥床適度膨脹和保持合適的氣泡量以形成良好的內(nèi)循環(huán)流態(tài)。

具體實施方式八：本實施方式與具體實施方式七的不同點在于：步驟一中控制污水在升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器的水力停留時間為8h。其它與具體實施方式七相同。

采用以下實施例驗證本發(fā)明的效果：

實施例一：

一種升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器用于養(yǎng)豬場產(chǎn)生的同時含有碳、氮、磷污染物的污水。其污水中各污染物的含量長時間穩(wěn)定在以下范圍：cod為400mg/l～1000mg/l，nh4-n為200mg/l～300mg/l，no3-n為0mg/l～2mg/l，no2-n為0～1mg/l，總磷tp為20mg/l～40mg/l。

升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器由微氧反應(yīng)器外殼1、拋物型導(dǎo)流罩2、細長導(dǎo)管3、第一錐形集氣罩4、曝氣室5、進水管6、第一排氣管7、排氣閥8、排泥閥9、排泥管10、曝氣件11、進氣管12、曝氣機13、溶解氧在線控制裝置14、溶解氧電極15、導(dǎo)流罩支架16、導(dǎo)管支架17及進水泵18組成；

所述的微氧反應(yīng)器外殼1由布水錐管101、第一導(dǎo)氣環(huán)102、主反應(yīng)管103、第二導(dǎo)氣環(huán)104、沉泥錐管105、溢流管106、u形排水管107、圓環(huán)板108、超高管109、環(huán)形法蘭板110、環(huán)形法蘭墊111、設(shè)備圓蓋112、變徑排氣管113及第二錐形集氣罩114組成；

主反應(yīng)管103的下端與布水錐管101管口較大的一端相連通，主反應(yīng)管103的上端與沉泥錐管105管口較小的一端相連通，沉泥錐管105管口較大的一端與溢流管106的下端相連通，所述的溢流管106上端設(shè)有鋸齒口，溢流管106外圓周設(shè)有圓環(huán)板108，且圓環(huán)板108位于鋸齒口下方，圓環(huán)板108的上表面與超高管109的下端密封連接，超高管109的上端高于溢流管106上端，超高管109的上端設(shè)有環(huán)形法蘭板110，所述的環(huán)形法蘭板110上均布有數(shù)個法蘭孔，環(huán)形法蘭板110上設(shè)有設(shè)備圓蓋112，設(shè)備圓蓋112上均布有與環(huán)形法蘭板110位置及數(shù)量相同的法蘭孔，所述的環(huán)形法蘭板110與設(shè)備圓蓋112之間設(shè)有環(huán)形法蘭墊111；

所述的主反應(yīng)管103的上端內(nèi)部設(shè)有第二導(dǎo)氣環(huán)104，主反應(yīng)管103的下端內(nèi)部設(shè)有第一導(dǎo)氣環(huán)102；所述的第一導(dǎo)氣環(huán)102和第二導(dǎo)氣環(huán)104為圓環(huán)，圓環(huán)截面為三角形，且第一導(dǎo)氣環(huán)102的內(nèi)徑小于第二導(dǎo)氣環(huán)104；

所述的圓環(huán)板108上設(shè)有排水孔，且圓環(huán)板108上的排水孔與u形排水管107相連通；

變徑排氣管113由第二排氣管113-1及第三排氣管113-2組成，所述的第二排氣管113-1的直徑大于第三排氣管113-2，第二排氣管113-1一端與第二錐形集氣罩114管口較小的一端相連通，第二排氣管113-1的另一端向上依次穿出環(huán)形法蘭板110、環(huán)形法蘭墊111及設(shè)備圓蓋112的中心位置，且第二排氣管113-1穿出設(shè)備圓蓋112的端部與第三排氣管113-2的一端相連通；

所述的第二錐形集氣罩114管口較大的一端處于沉泥錐管105內(nèi)，且第二錐形集氣罩114與沉泥錐管105之間存有縫隙；

所述的曝氣室5由半球形罩頂5-1、圓管5-2及錐形儲泥斗5-3組成；圓管5-2上端設(shè)有半球形罩頂5-1，布水錐管101管口較小的一端與圓管5-2外圓周密封連接，半球形罩頂5-1置于布水錐管101內(nèi)部，且位于第一導(dǎo)氣環(huán)102下方，所述的半球形罩頂5-1頂部下方設(shè)有數(shù)圈小孔，圓管5-2側(cè)壁設(shè)有進水口和進氣口，圓管5-2上的進水口與進水管6的一端相連通，進水管6的另一端與進水泵18相連通，進氣管12貫穿圓管5-2上的進氣口，進氣管12的一端設(shè)置在圓管5-2內(nèi)并與曝氣件11相連接，進氣管12的另一端設(shè)置在圓管5-2外部并與曝氣機13相連接，曝氣機13與溶解氧在線控制裝置14相連接，溶解氧在線控制裝置14設(shè)有溶解氧電極15，溶解氧電極15設(shè)置在主反應(yīng)管103上部，并深入主反應(yīng)管103內(nèi)部，圓管5-2下端與錐形儲泥斗5-3管口較大的一端相連通，第一排氣管7貫穿錐形儲泥斗5-3側(cè)壁，第一排氣管7的一端處于半球形罩頂5-1內(nèi)部，且端部高于半球形罩頂5-1上設(shè)置的數(shù)圈小孔，第一排氣管7的另一端置于錐形儲泥斗5-3外部并與排氣閥8相連接，錐形儲泥斗5-3管口較小的一端與排泥管10的一端相連通，排泥管10的另一端與排泥閥9相連通；

第一錐形集氣罩4設(shè)置在主反應(yīng)管103內(nèi)部并位于第一導(dǎo)氣環(huán)102上方，且第一錐形集氣罩4管口較大一端的直徑小于主反應(yīng)管103的直徑，第一錐形集氣罩4管口較小的一端與細長導(dǎo)管3的一端相連通，細長導(dǎo)管3通過導(dǎo)管支架17固定于主反應(yīng)管103內(nèi)部，細長導(dǎo)管3的另一端正上方設(shè)置拋物型導(dǎo)流罩2，拋物型導(dǎo)流罩2通過導(dǎo)流罩支架16固定于主反應(yīng)管103上部，拋物型導(dǎo)流罩2開口面積為細長導(dǎo)管3橫截面積的3倍；

所述的第二排氣管113-1的直徑為第三排氣管113-2的5倍；

所述的第二錐形集氣罩114與沉泥錐管105之間存有縫隙為2cm；

所述的導(dǎo)流罩支架16、導(dǎo)管支架17有三條支腳。

升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器強化傳質(zhì)的曝氣方法步驟如下：

一、曝氣：

污水由進水管6進入曝氣室5，曝氣機13運送的空氣經(jīng)過進氣管12到達曝氣件11并產(chǎn)生微氣泡，污水與微氣泡在空間有限的曝氣室5內(nèi)混合而使充氧，微氣泡在曝氣室5內(nèi)相互碰撞、合并，氣泡經(jīng)由第一排氣管7排出一部分，其余的氣泡隨污水由曝氣室5上端半球形罩頂5-1的數(shù)圈小孔進入微氧反應(yīng)器外殼1底部；所述的微氧反應(yīng)器外殼1底部設(shè)有微生物污泥床層；所述的微生物污泥床層中有好氧微生物、厭氧微生物、兼性好氧微生物和兼性厭氧微生物；

二、內(nèi)循環(huán)流：

氣泡和一部分泥水混合液繼續(xù)上升8cm被第一錐形集氣罩4收集，并在細長導(dǎo)管3內(nèi)部上升至細長導(dǎo)管3頂部，并由拋物型導(dǎo)流罩2改變流體方向，氣泡和一部分泥水混合液繼續(xù)向上運動，而另一部分泥水混合液下沉流動，下沉流動的泥水混合液再次進入第一錐形集氣罩4，主反應(yīng)管103內(nèi)形成從中央到主反應(yīng)管103四周的循環(huán)流；

三、監(jiān)測：

通過溶解氧電極15獲取升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器內(nèi)溶解氧濃度并轉(zhuǎn)換成電信號傳遞給溶解氧在線控制裝置14動態(tài)調(diào)節(jié)曝氣機13曝氣量，使升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器內(nèi)的好氧微生物、厭氧微生物、兼性好氧微生物和兼性厭氧微生物處于0.3mg/l～0.5mg/l的微氧環(huán)境。

步驟一中所述的污水為養(yǎng)豬場產(chǎn)生的同時含有碳、氮、磷污染物的污水。其污水中各污染物的含量長時間穩(wěn)定在以下范圍：cod為400mg/l～1000mg/l，nh4-n為200mg/l～300mg/l，no3-n為0mg/l～2mg/l，no2-n為0～1mg/l，總磷tp為20mg/l～40mg/l。

升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器的使用方法步驟如下：

一、曝氣：

污水由進水管6進入曝氣室5，曝氣機13運送的空氣經(jīng)過進氣管12到達曝氣件11并產(chǎn)生微氣泡，污水與微氣泡在空間有限的曝氣室5內(nèi)混合而使充氧，微氣泡在曝氣室5內(nèi)相互碰撞、合并，氣泡經(jīng)由第一排氣管7排出一部分，其余的氣泡隨污水由曝氣室5上端半球形罩頂5-1的數(shù)圈小孔進入微氧反應(yīng)器外殼1底部，控制排出氣泡比例在30％以內(nèi)，控制污水在升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器的水力停留時間為8h；所述的微氧反應(yīng)器外殼1底部設(shè)有微生物污泥床層；所述的微生物污泥床層中有好氧微生物、厭氧微生物、兼性好氧微生物和兼性厭氧微生物；

二、內(nèi)循環(huán)流：

氣泡和一部分泥水混合液繼續(xù)上升8cm被第一錐形集氣罩4收集，并在細長導(dǎo)管3內(nèi)部上升至細長導(dǎo)管3頂部，并由拋物型導(dǎo)流罩2改變流體方向，氣泡和一部分泥水混合液繼續(xù)向上運動，而另一部分泥水混合液下沉流動，下沉流動的泥水混合液再次進入第一錐形集氣罩4，主反應(yīng)管103內(nèi)形成從中央到主反應(yīng)管103四周的循環(huán)流，繼續(xù)向上運動的氣泡被第二錐形集氣罩114收集，繼續(xù)向上運動的泥水混合液經(jīng)過第二錐形集氣罩114和沉泥錐管105之間長為2cm的縫隙流入溢流管106內(nèi)進行沉淀，清水經(jīng)u形排水管107排出，污泥沿著沉泥錐管105內(nèi)壁重新回流至主反應(yīng)管103內(nèi)；

三、監(jiān)測：

通過溶解氧電極15獲取升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器內(nèi)溶解氧濃度并轉(zhuǎn)換成電信號傳遞給溶解氧在線控制裝置14動態(tài)調(diào)節(jié)曝氣機13曝氣量，使升流式內(nèi)循環(huán)微氧生物反應(yīng)器內(nèi)的好氧微生物、厭氧微生物、兼性好氧微生物和兼性厭氧微生物處于0.3mg/l～0.5mg/l的微氧環(huán)境。

步驟一中所述的污水為養(yǎng)豬場產(chǎn)生的同時含有碳、氮、磷污染物的污水。其污水中各污染物的含量長時間穩(wěn)定在以下范圍：cod為400mg/l～1000mg/l，nh4-n為200mg/l～300mg/l，no3-n為0mg/l～2mg/l，no2-n為0～1mg/l，總磷tp為20mg/l～40mg/l。

處理效果：處理后的養(yǎng)豬場污水cod≤60mg/l，nh4-n≤50mg/l，tn≤80mg/l，tp≤5mg/l。