气提耦合生物反应装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及污水处理技术领域，特别涉及一种通过气提循环流实现好氧生化反应、缺氧生化反应、沉淀和膜过滤耦合的高效污水处理装置和方法。
[0002]技术背景
[0003]人类在近几十年的活动对地球环境造成了灾难性的污染。人类需要在未来几十年的时间内减少和清理这些污染，并需要大幅提高传统污水处理技术的效率。
[0004]传统的活性污泥好氧生化污水处理法通过向生化池中大量曝气使活性污泥悬浮，并同时为好氧生化反应提供溶解氧。该方法溶解氧浓度越高，生化效率越好，但是水中溶解氧浓度越高，氧分子从气态到溶解态的传质效率越低；另外该方法需要沉淀池和污泥回流等设施。
[0005]可以把好氧生化反应(O)、缺氧生化反应(A)和/或厌氧生化反应(A)通过循环栗结合成Α0、Α20或AOAO等形式实现好氧、缺氧和/或厌氧生化过程，但是循环栗耗能较严重。活性污泥在氧生、缺氧和/或厌氧生化环境中循环，难以培养专门的氧生、缺氧和/或厌氧微生物。
[0006]序批式生化反应技术(SBR)包括进水、曝气、污泥回流或搅拌、沉淀、滗水、排泥等过程在同一反应池中实现好氧生化反应、缺氧生化反应、沉淀过程，但这种过程不能连续进行，不能获得多次反复的好氧生化反应和缺氧生化反应。活性污泥经历氧生、缺氧和/或厌氧生化环境，难以培养专门的氧生、缺氧和/或厌氧微生物。
[0007]具有悬浮污泥层的上向流厌氧反应器(UASB)具有很高的生化效率，但是迄今仅限于厌氧反应，同时悬浮污泥在上向水流和沼气作用下较易流失。
[0008]将膜过滤与活性污泥污水处理法相结合产生了膜生物反应器(MBR)技术。迄今为止只有好氧活性污泥法与膜过滤结合的好氧MBR获得了较广泛的应用。这一方法中需要同时提供好氧生化曝气和膜气冲洗曝气，因此耗能通常远高于传统好氧活性污泥法。为了获得反硝化，好氧MBR系统还需要额外循环栗，耗能更为严重。
[0009]本实用新型要解决传统的活性污泥好氧生化污水处理法通氧气利用率低，沉淀池与反应池分离因而占地大，污泥产量大的技术问题;要解决SBR运行不能连续运行，污泥产量大的技术等问题;要解决MBR技术耗能高除氮效果差，污泥产量大的技术等问题。本实用新型实现了好氧生化反应、缺氧生化反应、沉淀、膜气冲洗和过滤耦合、提高硝化和反硝化效果、降解剩余生物污泥、节约运行成本和占地的生化反应装置。
【发明内容】
[0010]为了达到以上目的，本实用新型气提親合生物反应装置(Airlift coupledAnoxic Oxic B1reactor，AL_A0B)，包括膜过滤装置的气提親合生物反应装置或称气提親合膜生物反应装置(Airlift coupled Anoxic Oxic Membrane B1reactor，AL_MBR)。
[0011 ]第一种气提耦合生物反应装置包括一个反应池，在该反应池内有至少一反应区、至少一曝气区和至少一缓冲区，在曝气区底部均匀安装至少一曝气装置;所述曝气区上部联接多根布水管与所述反应区底部联通，所述多根布水管在反应区底部的出口连接多个支管并被均匀分配在反应器底部，所述曝气区底部与缓冲区底部联通，所述缓冲区上部与所述反应区上部联通;所述气提耦合生物反应装置包括入水管路、溢流产水管路、排放管路，曝气管路，必要的水栗、风机、阀门、流量计，膜清洗系统和自动控制系统。
[0012]为了在大型装置中实现反应区底部布水均匀和在反应区上部回水汇集均匀，第二种气提耦合生物反应装置还包括安装在反应区上部的至少一布水槽，该布水槽分为布水内槽和布水外槽，布水外槽内有多个隔断，每个隔断内均有至少一个布水三角堰与布水内槽联通，每个隔断底部均通过至少一布水管与反应区底部联通，所述多根布水管在反应区底部的出口连接多个支管并被均匀分配在反应器底部，所述布水内槽与所述曝气区上部通过布水口联通;第二种气提耦合生物反应装置还包括安装在反应区上部略低于所述布水槽处的至少一回水槽，该回水槽与所述缓冲区上部通过回水口联通，所述回水槽上设置多个回水槽三角堰用于均匀收集反应区上部水流。
[0013]第一种或第二种气提耦合生物反应装置还包括安装在所述曝气区中的浸没式膜过滤装置，所述膜过滤装置设有膜过滤产水管路。
[0014]使用第一种气提耦合生物反应装置的污水处理方法包括，通过入水管路供水，通过曝气管路和曝气装置向曝气区均匀曝气，曝气区水位在气提作用下上升，气提水流自曝气区经多根气提布水管被分配至反应区底部，水流在反应区向上流，进入缓冲区，然后经缓冲区底部进入曝气区底部实现气提循环;在反应区，活性污泥在重力下和向上水流作用下形成悬浮污泥层，污水在气提循环流带动下与活性污泥层反复反应，产水经溢流产水管路产出。
[0015]使用第二种气提耦合生物反应装置的污水处理方法与使用第一种气提耦合生物反应装置的污水处理方法基本相同，相同之处不再赘述，不同处在于气提水流自曝气区通过布水口流入布水内槽，经多个布水槽三角堰分配至布水外槽的多个隔断中，每个隔断中的水再经过布水管流到反应区底部，水流在反应区向上流，经过回水三角堰进入回水槽，经回水口进入缓冲区，然后经缓冲区底部进入曝气区底部实现气提循环。
[0016]在包括膜过滤装置的第一种或第二种气提耦合生物反应装置中，产水经膜产水管路产出。
[0017]气提耦合生物反应装置有益效果包括:在同一反应区内实现了多级好氧生化反应、缺氧生化反应、硝化生化反应和反硝化生化反应的反复耦合;包含复合活性的悬浮污泥体系，生化效率高、实现生化污泥减量、大幅节省了占地面积、避免循环栗能耗、提高气态氧利用率、实现悬浮生化污泥层与膜过滤的分离而优化膜过滤环境、将膜气冲洗曝气、生化供氧曝气和气提循环曝气和三为一进一步减低能耗、膜的就地清洗更方便。
【附图说明】
[0018]图1第一种气提耦合生物反应装置剖面示意图
[0019]图2第二种气提耦合生物反应装置俯视示意图
[0020]图3第二种气提耦合生物反应装置AA剖面示意图[0021 ]图4第二种气提耦合生物反应装置BB剖面示意图
[0022]图5第二种气提耦合生物反应装置CC剖面示意图
[0023]图6第二种气提耦合生物反应装置DD剖面示意图
[0024]图7第二种气提耦合生物反应装置EE剖面示意图
[0025]图中:1.反应池，2.曝气区，3.缓冲区，6.曝气装置，7.膜过滤装置，8.活性污泥层，
10.反应区，11.反应区水位，21.曝气区水位，31.缓冲区水位，40.布水槽40，41.布水内槽，411.布水内槽水位，42.布水外槽，421.布水外槽水位，43.布水槽三角堰，45.布水管，46.布水口，50.回水槽，51.回水槽水位，52.回水槽三角堰，56.回水口，100.进水管路，200.溢流产水管路，300.排放管路，600.进气管路，700.膜过滤装置产水管路;为简明起见图中忽略了必要的水栗、风机、阀门、流量计，膜清洗系统和自动控制系统。
【具体实施方式】
[0026]参见图1，第一种气提耦合生物反应装置包括一个反应池(I)，在该反应池内有至少一反应区(10)、至少一曝气区(2)和至少一缓冲区(3)，在曝气区(2)底部均匀安装至少一曝气装置(6);所述曝气区(2)上部联接多根布水管(45)与所述反应区(10)底部联通，所述多根布水管(45)在反应区(10)底部的出口连接多个支管并被均匀分配在反应区(10)底部，所述曝气区(2)底部与缓冲区(3)底部联通，所述缓冲区(3)上部与所述反应区(10)上部联通;所述气提耦合生物反应装置包括入水管路(100)、溢流产水管路(200)、排放管路(300)，曝气管路(600)，必要的水栗、风机、阀门、流量计，膜清洗