专利名称：城市污水一体化组合工艺处理反应器的制作方法
城市污水一体化组合工艺处理反应器
駄领域
本发明涉及一种一体化反应器，具体是一种M31在一体化反应器中交替运行两
种污水处理工艺A2/0工艺和UCT工艺，从而高效经济的提高一体化反应器自市
生活污水脱氮除磷处理效果的城市污水一体化组合工艺处理反应器。 背景駄
A2/0 (Anaerobic-AnoxicH)xic)工艺，是在原有生物除磷A/0 (Anaerobic-0xic) 工艺的基础上，^A—^t^氧池。污水在好氧池中进行硝化反应，好氧池中混合液 回流到缺節tfeiS行反硝化脱氮，沉淀池含磷污泥部分回流和原7jC—^JtA厌氧池， 进行厌 磷，最后再到好氧池好氧摄磷，这样厌氧一缺氧一好氧相串联的活性污 泥系统能同时实im氮除磷。A2/0工艺是目前许多脱氮除磷结合工艺的出发点， 由于其流禾呈简单、操作方便，在同一系统中能同时实现脱氮除磷，因而得到广泛的 应用。
UCT (University of Cape town)工艺，是南非开普敦大学开发的一种类似于 A2/0工艺的脱氮除磷工艺。UCT工艺与AVO工艺不同之处在于将沉淀池的污泥回流到 缺氧池，污泥中携带的硝酸盐在缺氧池中反硝化脱氮，避免了回流至厌氧池时对除 磷效果的影响。同时为了弥补厌氧池中污泥的流失，增设缺氧池至厌氧池的污泥回 流。UCT工艺的除磷效果获得较大的提高，但是由于整加了回、^^、统，也提高了运行 成本。
发明内容
本发明的目的在于结合J^AVO与UCT两种工艺存在的优点，提供一种可节约空间和投资成本的城市污水一体化组合工艺处理反应器，M控制一体化反应器中污
泥回流管网和混合液回流管网的关停，实现交替运行AVO工艺和UCT工艺。
为达到战发明目的，本发明采取了如下工艺技术方案
城市污水一体化组合工艺处理反应器，包括厌氧区、缺氧区、好氧区和沉淀区，
进水管与厌氧区连接；厌氧区、缺氧区中设有潜水推流搅拌机；好氧区设有多个微 孔曝气盘；沉淀区的前端设有整流区，后端设有出水区，鼓风机与好氧区连接；设 有阀门的回流污泥管之一和回流污泥管之二分别从沉淀区连接到厌氧区和缺氧区， 设有阀门的混合液回流管之一及混合液回流管之二分别由好氧区的末端及缺氧区 的末端连接到缺氧区及厌氧区的前端。
为进一步实现本发明目的，戶腿反应器还设有剩余污泥排管，乘U余污泥排管设 在回流污泥管之一的管道后，与外，通。
戶腿厌氧区、缺氧区和好氧区分别设有厌氧区分隔板、缺氧区分隔板和好氧区 隔板；厌氧区分隔板、缺氧区分隔板及好氧区隔板分别将厌氧区、缺氧区及好氧区 隔成三格、四l^及三格。
在好氧区的三格中设有42个微孔曝气盘。
所述回流污泥管之一和回流污泥管之二通过同一管道从沉淀区引出，再分别连 接至IJ厌氧区和缺氧区。
戶;M回流污泥管之一和回流污泥管之二共用的管iUl，以及混合液回流管之一 和混合液回流管之二分别设有S躬泵。
本发明城市污水一体化组合工艺处理反应器对实际生活污7XiS行处理，处理规 模为312m3/d，好氧区水力停留时间为5. 84小时，厌氧区水力停留时间为1. 45小 时，缺氧区水力停留时间为2. 25小时。
与已有技 目比，本发明具有如下有益效果 (1)本发明由于所有回流污泥管及混合液回流管中设置阀门，当运行^/0工艺 时，打开回流污泥管之一和混合液回流管之一，关闭回流污泥管之二混合液回流
管之二和剩余污泥管；当运行UCT工艺时，打开回流污泥管之二、混合液回流管之一 及混合液回流管之二，关闭回流污泥管之一和剩余污泥管。该城市污水一体化组合 工艺处理反应器可灵^M行A2/0工艺和UCT工艺。
(2) 通过与实际污水处理厂运行单一AB工SS行对比，本发明反应器对污染物 的去除效果有较大的提升，其中对COD、氨氮都具有很好的效果，出水C0D在50mg/L 以下(实际生活污水，处理规模312m3/d)，氨氮在5mg/L以下；对TN、 TP的去除效果 均优于实际污水处理厂运行单一AB工艺的处理效果。
(3) 当处理污水含磷浓度不高时，运行A2/0工艺可以高效经济的进行生物脱氮 除磷处理；当处理污水含磷浓度较高且要求脱氮作用时，运行UCT工艺可以有效提高 除磷效果，并能保证脱氮要求。本发明在一体化反应器中进行污水处理，可以节约 空间和投资成本；而结合两种污水处理工艺，^"技术优势，可以根据不同污水处 理的要求，灵活方便的进行操作。
图1为本发明一体化组合工艺城市污7K处理反应器结构示意歐-1为一体化组合工艺城市污水处理反应器A2/0工2^COD的去除效果示意图2-2为一体化组合工艺城市污水处理反应器UCT工观C0D的去除效果示意图3-1为本发明一体化组合A2/0工艺城市污7jC处理氨氮的去除效果示意图3-2为本发明一体化组合UCT工艺城市污水处WM氮的去除效果示意图4-l为本发明一体化组合A2/0工艺城市污水处WTN的去除效果示意图4-2为本发明一体化组合UCT工艺城市污水处SWN的去除效果示意图5-l为本发明一体化组合AVO工艺城市污水处SWP的去除效果示意图。
图5-2为本发明一体化组合UCT工艺城市污水处SWP的去除效果示意图。
具体实驗式
以下结合说明书附图fef本发明作进一步说明，但本发明所要求保护的范围并 不局限于具体实施方式
中所描述的范围。
本发明的錢如附图l所示，城市污水一体化组合工艺处理反应器，包Mi47JC管 1、厌氧区2、厌氧区分隔板3、潜7jC推流搅拌机4、缺氧区5、缺氧区分隔板6、好氧 区7、好氧区隔板8、微孔曝气盘9、整流区IO、沉淀区11及出水区12。按水流方向， iS7jC管l设在厌氧区2的角部；厌氧区2和缺氧区5中皆设有2个潜7jC推流搅拌机4;厌 氧区分隔板3缺氧区分隔板6及好氧区隔板8分别将厌氧区2、缺氧区5及好氧区7隔成 三格、四格及三格；在好氧区的三格中设有42个微孔曝气盘9; 2台 机18与好氧 区7连接。整流区10设于沉淀区11的前端；出水区12设于沉淀区11的末端。城市污水 一体化组合工艺处理反应器还设有回流污泥管13、回流污泥管14、剩余污泥排管15、 混合液回流管16及混合液回流管17;回流污泥管13和回流污泥管14分别从沉淀区11 连接到厌氧区2和缺氧区5，剩余污泥排管15设在回流污泥管13的管道后，与外界连 通；该连接方式还可以是回流污泥管之一13和回流污泥管之二14通过同一管道从沉 淀区引出，再分别连接到厌氧区2和缺氧区5。混合液回流管16及混合液回流管17分 别由好氧区7的末端及缺氧区5的末^3§接到缺氧区5及厌氧区2的前端。上述所有回 流污泥管及混合液回流管中體阀门。当运行A2/0工艺时，打开回流污泥管13和混合 液回流管16，关闭回流污泥管14、混合液回流管17和剩余污泥管15;.当运行UCT工艺 时，打开回流污泥管14、混合液回流管16及混合液回流管17，关闭回流污泥管13和 剩余污泥管15。
回流污泥管之一 13和回流污泥管之二 14共用的管ili:，以及混合液回流管之 一 16和混合液回流管之二 17分别设有排污泵19。
城市污水一体化组合工艺处理反应器设有4个潜水推流搅拌机，两个鼓风机18 潜水推流搅拌机可以控帝阪应器内厌氧区和缺氧区溶解氧为0.1 0. 6呢/L。鼓风机
曝气控制好氧区溶解氧为l 3mg/L。
本发明的,之处在于在一体化反应器中交替运行A2/0工艺和UCT工艺，设置 两种工艺的所有回流系统，通过阀门控制各个回流系统的关停，灵活交替运行两种 工艺。
本发明用上述一体化组合工艺反应器对广州市某污水处理厂实际城市污水进 行处理，有效容积为190 m3，处理规模为312 mVd，好氧区水力停留时间为5. 84 小时，厌氧区水力停留时间为1. 45小时，缺氧区水力停留时间为2. 25小时。 实施效果
1、 COD的去除效果
由附图2-1、图2-2可以看出一体化组合工艺城市生活污水处理反应器对COD 有很好的处理效果。对于处理实际生活污水，进水C0D为150 250mg/L，城市污水 一体化组合工艺处理反应器的出水COD保持在50mg/L以下，均可达到国家排放一 级标准。
2、 氮的去除
2.1氨氮的硝化作用
由附图3-1、阁3-2可以看出，在 >￡够的情况下， 一体化组合工艺城市生 活污7jC处理反应器对于氨氮的硝化作用十分彻底。城市污水一体化组合工艺处理反 应器在处理生活污水的过程中，^7K氨氮为20mg/L、 TN在20多mg/L的情况下， 最终出水氨氮都保持在5mg/L以下，去除率在80%以上，其中运行A2/0工艺时出水 氨氮有些浮动，运行UCT工艺时出水氨氮均保持在2mg/L左右。广州市现有大型城 市污水处理厂工艺氨氮去除率只有70% 80%左右，相比提高了总氮去除率10% 左右。
2. 2反硝化脱氮作用
在缺氧区，反硝化细菌利用it7jC中易生物(^率的C0D作电子受体，使硝基氮还原成1从而使氮营养元素从水体中去除。在城市污水一体化组合工艺处理反应器 中，AVO工艺和UCT工艺均能有效进行反硝化脱氮作用，如图4-1、图4-2所示， 出水总氮保持在10mg/L左右，总氮去除率在50%以上。^实际生活污水、TN进 水浓度高、波动较大的情况下，要提高反硝化脱氮效果，可以适当增加缺氧区的水 力停留时间，严離制反应體反应段溶解氧，仓'腊低氧状态下良好的反硝化脱氮 效果。广州市某大型城市污水处理厂工艺总氮去除率只有30% 40%左右，相比提 高了总氮去除率20%左右。 3、 P的去除
磷的去除的影响因素也较多。城市污水一体化组合工艺处理反应器可以尽量消 除DO的影响、有机物的影响、硝基氮的影响。缺氧区的存在，为聚磷菌提供一个 厌氧放磷的场所，直接^7jC中的有机物为后续的好氧聚磷作用麟基质，从缺氧区 回流混合液最大限度地消除硝酸盐 磷的释放的影响。
如图5-l、图5-2戶g，在a7jC的实际生活污水中总磷在2mg/L以上变化时， 城市污ZK—体化组合工艺处理反应器运行A2/0工艺，虽然能良好的进行反硝化脱 氮，但是除磷效果不稳，出水TP在0.5mg/L左右，TP去除率在80X左右；这时运 行UCT工艺，可以保持出水TP在0.2mg/L左右，去除率在80%以上。城市污水一 体化组合工艺处理反应器在对实际生活污水处理工程状态的情况下取得的良好的 除磷效果，若要进一步提高除磷率，可以适当增加厌氧区的水力停留时间。广州市 某大型城市污水处理厂工艺生物除磷去除率只有60%左右，相比提高了除磷去除率 20°%以上。
^，实验，本发明一体化组合工艺城市生活污水处理反应器Xt污染物的去 除效果如下对C0D、氨氮的去除效果好，出水COD在50mg/L以下，氨氮出水在 5mg/L以下；TN去除率在TN去除率在50X左右；对TP的去除率在80%左右。
权利要求
1、城市污水一体化组合工艺处理反应器，包括厌氧区(2)、缺氧区(5)、好氧区(7)和沉淀区(11)，进水管(1)设在厌氧区(2)的角部；厌氧区(2)、缺氧区(5)中皆设有潜水推流搅拌机(4)；好氧区(7)设有多个微孔曝气盘(9)；沉淀区(11)的前端设有整流区(10)，后端设有出水区(12)，鼓风机(18)与好氧区(7)连接；其特征在于，设有阀门的回流污泥管之一(13)和回流污泥管之二(14)分别从沉淀区(11)连接到厌氧区(2)和缺氧区(5)，设有阀门的混合液回流管之一(16)及混合液回流管之二(17)分别由好氧区(7)的末端及缺氧区(5)的末端连接到缺氧区(5)及厌氧区(2)的前端。
2、 根据权利要求1所述的城市污水一体化组合工艺处理反应器，其特征在于 所述反应器还设有剩余污泥排管(15)，剩余污泥排管(15)设在回流污泥管之一(13)的管道后，与外界连通。
3、 根据权利要求1或2所述的城市污水一体化组合工艺处理反应器，其特征 在于戶腿厌氧区(2)、缺氧区(5)和好氧区(7)分别设有厌氧区分隔板(3)、缺 氧区分隔板(6)和好氧区隔板(8);厌氧区分隔板(3)、缺氧区分隔板(6)及好 氧区隔板(8)分别将厌氧区(2)、缺氧区(5)及好氧区(7)隔成三格、四格及 三格。
4、 根据权利要求3所述的城市污7K—体化组合工艺处理反应器，其特征在于 在好氧区(7)的三格中设有42个微孔曝气盘。
5、 根据权利要求1所述的城市污水一体化组合工艺处理反应器，其特征在于 所述回流污泥管之一(13)和回流污泥管之二(14)通过同一管道从沉淀区(11) 引出，再分别连接到厌氧区(2)和缺氧区(5)。
6、 根据权利要求5所述的城市污7k—体化组合工艺处理反应器，其特征在于所述回流污泥管之一 (13)和回流污泥管之二 (14)共用的管道上，以及混合液回 流管之一 (16)和混合液回流管之二 (17)分别设有排污泵(19)。
全文摘要
本发明公开了一种城市污水一体化组合工艺处理反应器。该反应器包括厌氧区(2)、缺氧区(5)、好氧区(7)和沉淀区(11)，设有阀门的回流污泥管之一(13)和回流污泥管之二(14)分别从沉淀区(11)连接到厌氧区(2)和缺氧区(5)，设有阀门的混合液回流管之一(16)及混合液回流管之二(17)分别由好氧区(7)的末端及缺氧区(5)的末端连接到缺氧区(5)及厌氧区(2)的前端。本发明在一体化反应器中交替运行两种污水处理工艺，通过在一体化反应器中设置厌氧池、缺氧池和好氧池，能有效经济的实现脱氮除磷作用。而在不同条件要求下，交替运行两种工艺，整合技术资源，实现高效而经济的生活污水处理功能。
文档编号C02F3/30GK101205100SQ20071003268
公开日2008年6月25日 申请日期2007年12月18日 优先权日2007年12月18日
发明者丁进军, 周少奇 申请人:华南理工大学