专利名称：一种厌氧、好氧污水处理装置及污水处理的方法
技术领域：
本发明涉及一种厌氧、好氧污水处理装置及利用该装置进行污水处理的方法，属于污水处理设备技术领域。
背景技术：
近年来，随着工农业的迅速发展和人民生活水平的提高，大量的工业废水、农业废水以及生活污水流入海洋、湖泊和河流，造成严重的水污染，水体富营养化问题也日趋严重。研究表明，水中大部分污染物主要是有机污染物，最佳处理方法为生物处理，因为相比于化学和物化处理，生物处理处理效果较好，且投资和运行成本较低。目前，大部分污水处理反应装置往往采用单一的厌氧或好氧形式，不能适应不同行业的污水，而且出水往往不能达到排放标准。如果将好氧反应装置和厌氧反应装置串联，虽然出水能够达到排放标准， 但是这种方法直接增加了占地面积，同时增加了污水处理的投资和运行成本。有些反应装置虽然采用了厌氧好氧耦合工艺，但是所用厌氧和好氧工艺采用单一的生物技术，如中国专利文件CN1382647A公开了厌氧/好氧一体式低能耗生物滤池污水脱氮除磷装置，其厌氧和好氧工艺均采用生物滤池，不仅不能够适应不同种类的污水，而且会在一定程度上降低其对某些污水的处理效果，因此，大大限制了该装置的应用范围。发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种厌氧、好氧污水处理装置，既能够使出水达到排放标准，又能够降低占地面积，同时减少污水处理投资和运行成本。
本发明还提供一种利用上述装置进行污水处理的方法，该装置实现了好氧处理和厌氧处理一体化。
本发明的技术方案如下
一种厌氧、好氧污水处理装置，包括一个中空贯通的塔体和支架，在所述塔体内自下而上依次设置有厌氧进水口、厌氧进水缓冲区、厌氧反应区、厌氧出水缓冲区、好氧进水口、好氧进水缓冲区、好氧反应区、好氧出水缓冲区和出水口 ；所述厌氧反应区内设置有粒径为15-20mm、颗粒密度为900-1000kg/m3的超轻污泥陶粒，所述陶粒的堆积密度为 400-500kg/m3，形成厌氧生物滤池；所述的好氧反应区内设置有粒径为5-8mm、颗粒密度为 800-870kg/m3的超轻污泥陶粒，所述陶粒的堆积密度为300_350kg/m3，形成好氧生物滤池； 在所述的好氧进水缓冲区内设置有曝气管，所述的曝气管与塔体外的氧气管道相连通。
所述的支架安装在所述塔体的底部。
在厌氧进水缓冲区和厌氧反应区之间设置有穿孔滤板。
在好氧进水缓冲区和好氧反应区之间设置有穿孔滤板。
在所述塔体的侧壁，且与厌氧进水缓冲区相对的位置，设置有与厌氧进水缓冲区相连通的回流水进水口。
在所述塔体的侧壁，且与好氧反应区相对的位置，设置有与好氧反应区相连通的取样口。
所述的取样口的数量为8个。
在所述塔体的侧壁，且与厌氧出水缓冲区相对的位置，设置有反冲洗出水口与厌氧出水缓冲区相连通；在所述塔体的侧壁，且与好氧进水缓冲区相对的位置，设置有与好氧进水缓冲区相连通的反冲洗进水口。
在所述塔体的侧壁，且与好氧出水缓冲区相对的位置，设置有与好氧出水缓冲区相连通的出水口。
在所述的塔体顶部设置有带孔顶盖。带孔顶盖的作用在保证好氧的条件下，产生负压以增强曝气效果。
所述塔体的好氧反应区和厌氧反应区之间通过法兰相连接。塔体可通过法兰被拆卸成独立的好氧反应区和厌氧反应区，分开单独使用。
优选的，所述塔体的侧壁设置有三组法兰，第一组法兰位于厌氧进水缓冲区与厌氧反应区的连接处，第二组法兰位于厌氧出水缓冲区与好氧进水缓冲区的连接处，第三组法兰位于好氧进水缓冲区与好氧反应区的连接处。此处安装法兰有利于装卸物料。
一种污水处理的方法，包括利用本发明上述的装置，步骤如下待处理污水沿所述装置的塔体由下而上沿塔体内部流动，所述待处理污水沿所述塔体底部设置的厌氧进水口进入塔体内的厌氧进水缓冲区、厌氧反应区和厌氧出水缓冲区进行厌氧污水处理；经厌氧污水处理后的污水又沿好氧进水口、好氧进水缓冲区、好氧反应区和好氧出水缓冲区进行好氧污水处理；经好氧处理后的污水沿出水口流出；所述待处理污水在好氧进水缓冲区内与氧气发生曝气反应。
本发明的优势在于
1.本发明包括好氧反应器和厌氧反应器，针对不同种类的污水选择不同的污水处理工艺进行处理。
2.本发明实现了好氧处理和厌氧处理一体化，不仅能够使出水达到排放标准，而且能够降低占地面积，同时减少污水处理投资和运行成本。针对不同种类的污水，厌氧和好氧部分可分别采用不同的污水生物处理技术，不仅能够有效地去除污水的C0D(C0D为化学需氧量，表示在一定条件下，氧化1升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的mg/L 表示)，同时还具有良好的脱氮除磷功能，既提高了污水处理效果，又达到了节约资源和节省占地面积的目的。
3.本发明还具有结构简单，便于携带，操作方便，易于装卸，应用广泛等优点，具有广阔的市场应用前景。
图1是本发明的结构示意其中，1、好氧反应区，2、厌氧进水口，3、厌氧进水缓冲区，4、回流水进水口，5、法兰，6、好氧进水口，7、反冲洗出水口，8、曝气管，9、好氧进水缓冲区，10、反冲洗进水口，11、 取样口，12、好氧出水缓冲区，13、出水口，14、带孔顶盖，15、支架，16、厌氧反应区，17、穿孔滤板，18、厌氧出水缓冲区。
具体实施例方式下面结合说明书附图和实施例对发明做进一步阐述，但不限于此。实施例1、如图1所示。一种厌氧、好氧污水处理装置，包括一个中空贯通的塔体和支架15， 在所述塔体内自下而上依次设置有厌氧进水口 2、厌氧进水缓冲区3、厌氧反应区16、厌氧出水缓冲区18、好氧进水口 6、好氧进水缓冲区9、好氧反应区1、好氧出水缓冲区12和出水口 13 ；所述厌氧反应区16内设置有粒径为15-20mm、颗粒密度为943. 50kg/m3的超轻污泥陶粒，所述陶粒的堆积密度为450. 30kg/m3，形成厌氧生物滤池；所述的好氧反应区1内设置有粒径为5-8mm、颗粒密度为865. 30kg/m3的超轻污泥陶粒，所述陶粒的堆积密度为 330. 80kg/m3，形成好氧生物滤池；在所述的好氧进水缓冲区内设置有曝气管8，所述的曝气管8与塔体外的氧气管道相连通。所述的支架15安装在所述塔体的底部。在厌氧进水缓冲区3和厌氧反应区16之间设置有穿孔滤板17。在好氧进水缓冲区9和好氧反应区1之间设置有穿孔滤板。在所述塔体的侧壁，且与厌氧进水缓冲区3相对的位置，设置有与厌氧进水缓冲区3相连通的回流水进水口 4。在所述塔体的侧壁，且与好氧反应区1相对的位置，设置有与好氧反应区1相连通的取样口 11。所述的取样口 11的数量为8个。在所述塔体的侧壁，且与厌氧出水缓冲区18相对的位置，设置有反冲洗出水口 7 与厌氧出水缓冲区18相连通；在所述塔体的侧壁，且与好氧进水缓冲区9相对的位置，设置有与好氧进水缓冲区9相连通的反冲洗进水口 10。在所述塔体的侧壁，且与好氧出水缓冲区12相对的位置，设置有与好氧出水缓冲区12相连通的出水口 13。在所述的塔体顶部设置有带孔顶盖14。所述塔体的好氧反应区和厌氧反应区之间通过法兰相连接。塔体可通过法兰被拆卸成独立的好氧反应区和厌氧反应区，分开单独使用。所述塔体的侧壁设置有三组法兰，第一组法兰位于厌氧进水缓冲区与厌氧反应区的连接处，第二组法兰位于厌氧出水缓冲区与好氧进水缓冲区的连接处，第三组法兰位于好氧进水缓冲区与好氧反应区的连接处。此处安装法兰有利于装卸物料。本发明所述厌氧、好氧污水处理装置的工作过程如下(1)污水通过厌氧进水口 2进入厌氧进水缓冲区3，以达到布水均勻、沉淀杂质的目的；(2)污水流出厌氧进水缓冲区3后，通过穿孔滤板17进入厌氧反应区16，污水流经厌氧反应区16内的滤料层时，污水中的有机物得到了有效的降解，即污水的COD得到有效的去除厌氧微生物以污水中的有机物为营养物质，附着在陶粒的表面进行生产和繁殖， 加速污水中有机物的降解；(3)厌氧反应区16的出水经好氧进水口 6流入好氧进水缓冲区9，同时通过曝气管8将氧气输送至好氧进水缓冲区9，废水和氧气在好氧进水缓冲区9中充分地混合，以达到布水和布气均勻的目的；
(4)污水流出好氧进水缓冲区9后，通过穿孔滤板17进入好氧反应区1，污水流经好氧反应区1的滤料层时，污水中的氨氮被硝化菌降解好氧微生物以污水中的有机物为营养物质，附着在陶粒的表面进行生产和繁殖，有效地将污水中的COD和氨氮去除；
(5)污水流经好氧反应区1后，进入好氧出水缓冲区12，最终，通过出水口 13排出；若需要对污水进行脱氮除磷，可通过回流进水口 4将出水口 13排出的水再次引入厌氧进水缓冲区3，重复步骤( 去除污水中的氮和磷。
若本发明因堵塞需要反冲洗时，只需关闭好氧进水口 6，便可实现厌氧反应区和好氧反应区的单独反冲洗
(1)只对厌氧反应区16进行反冲洗反冲洗水由进水口 2进入厌氧进水缓冲区3， 随后通过穿孔滤板17流入厌氧反应区16，通过水流的冲刷作用，将反应过程中产生的固体物质以及老化的生物膜冲出厌氧反应区16，反冲洗出水由出水口 7排出。
(2)只对好氧反应区1进行反冲洗反冲洗水由反冲洗进水口 10进入好氧进水缓冲区9，同时由曝气管8提供反冲洗所需的氧气，通过水流和气流的冲刷作用，将反应过程中产生的固体物质以及老化的生物膜冲出好氧反应区1，反冲洗出水由出水口 13排出。
实施例2、
一种利用实施例1所述厌氧、好氧污水处理装置进行污水处理的方法，待处理污水沿污水处理塔由下而上沿塔体内部流动，所述待处理污水沿所述污水处理塔底部设置的厌氧进水口 2进入污水处理塔内的厌氧进水缓冲区3、厌氧反应区16和厌氧出水缓冲区18 进行厌氧污水处理；经厌氧污水处理后的污水又沿好氧进水口 6、好氧进水缓冲区9、好氧反应区1和好氧出水缓冲区12进行好氧污水处理；经好氧处理后的污水沿出水口 13流出； 所述待处理污水在好氧进水缓冲区9内与氧气发生曝气反应。
实施例3、
如实施例1所述的厌氧、好氧污水处理装置，不同之处在于，所述好氧反应区1采用好氧生物流化床。好氧生物流化床中的填料处于流化状态，不仅能够保证生物膜的及时更新，而且能够获得较好的脱氮效果，尤其适用于脱氮要求较高的废水。此外，所述好氧反应区还可以采用生物接触氧化法。
实施例4、
如实施例1所述的厌氧、好氧污水处理装置，不同之处在于，厌氧反应区16采用厌氧生物流化床。不仅在降解高浓度有机物方面具有独特的优点，而且具有良好的脱氮效果， 既适于高浓度的有机废水，又适于中、低浓度的有机废水处理，由于所需氮磷营养较少，尤其适于处理氮磷缺乏的工业废水。
权利要求
1.一种厌氧、好氧污水处理装置，其特征在于，所述污水处理装置包括一个中空贯通的塔体和支架，在所述塔体内自下而上依次设置有厌氧进水口、厌氧进水缓冲区、厌氧反应区、厌氧出水缓冲区、好氧进水口、好氧进水缓冲区、好氧反应区、好氧出水缓冲区和出水口 ；所述厌氧反应区内设置有粒径为15-20mm、颗粒密度为900_1000kg/m3的超轻污泥陶粒，所述陶粒的堆积密度为400-500kg/m3，形成厌氧生物滤池；所述的好氧反应区内设置有粒径为5-8mm、颗粒密度为800_870kg/m3的超轻污泥陶粒，所述陶粒的堆积密度为 300-350kg/m3，形成好氧生物滤池；在所述的好氧进水缓冲区内设置有曝气管，所述的曝气管与塔体外的氧气管道相连通。
2.根据权利要求1所述的一种厌氧、好氧污水处理装置，其特征在于，在厌氧进水缓冲区和厌氧反应区之间设置有穿孔滤板。
3.根据权利要求1所述的一种厌氧、好氧污水处理装置，其特征在于，在好氧进水缓冲区和好氧反应区之间设置有穿孔滤板。
4.根据权利要求1所述的一种厌氧、好氧污水处理装置，其特征在于，在所述塔体的侧壁，且与厌氧进水缓冲区相对的位置，设置有与厌氧进水缓冲区相连通的回流水进水口。
5.根据权利要求1所述的一种厌氧、好氧污水处理装置，其特征在于，在所述塔体的侧壁，且与好氧反应区相对的位置，设置有与好氧反应区相连通的取样 >口。
6.根据权利要求5所述的一种厌氧、好氧污水处理装置，其特征在于，所述的取样口的数量为8个；所述塔体的好氧反应区和厌氧反应区之间通过法兰相连接；所述塔体的侧壁设置有三组法兰第一组法兰位于厌氧进水缓冲区与厌氧反应区的连接处，第二组法兰位于厌氧出水缓冲区与好氧进水缓冲区的连接处，第三组法兰位于好氧进水缓冲区与好氧反应区的连接处。
7.根据权利要求1所述的一种厌氧、好氧污水处理装置，其特征在于，在所述塔体的侧壁，且与厌氧出水缓冲区相对的位置，设置有反冲洗出水口与厌氧出水缓冲区相连通；在所述塔体的侧壁，且与好氧进水缓冲区相对的位置，设置有与好氧进水缓冲区相连通的反冲洗进水口。
8.根据权利要求1所述的一种厌氧、好氧污水处理装置，其特征在于，在所述塔体的侧壁，且与好氧出水缓冲区相对的位置，设置有与好氧出水缓冲区相连通的出水口。
9.根据权利要求1所述的一种厌氧、好氧污水处理装置，其特征在于，在所述的塔体顶部设置有带孔顶盖；所述的支架安装在所述塔体的底部。
10.一种利用如权利要求1所述的厌氧、好氧污水处理装置进行污水处理的方法，其特征在于，待处理污水沿污水处理塔由下而上沿塔体内部流动，所述待处理污水沿所述污水处理塔底部设置的厌氧进水口进入污水处理塔内的厌氧进水缓冲区、厌氧反应区和厌氧出水缓冲区进行厌氧污水处理；经厌氧污水处理后的污水又沿好氧进水口、好氧进水缓冲区、 好氧反应区和好氧出水缓冲区进行好氧污水处理；经好氧处理后的污水沿出水口流出；所述待处理污水在好氧进水缓冲区内与氧气发生曝气反应。
全文摘要
本发明涉及一种厌氧、好氧污水处理装置，包括一个中空贯通的塔体和支架，在所述塔体内自下而上依次设置有厌氧进水口、厌氧进水缓冲区、厌氧反应区、厌氧出水缓冲区、好氧进水口、好氧进水缓冲区、好氧反应区、好氧出水缓冲区和出水口；所述厌氧反应区内设置有超轻污泥陶粒，所述的好氧反应区内设置有超轻污泥陶粒；在所述的好氧进水缓冲区内设置有曝气管，所述的曝气管与塔体外的氧气管道相连通。本发明针对不同种类的污水，厌氧和好氧部分可分别采用不同的污水生物处理技术，不仅能够有效地去除污水的COD，同时还具有良好的脱氮除磷功能，既提高了污水处理效果，又达到了节约资源和节省占地面积的目的。
文档编号C02F3/30GK102491517SQ20111038480
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月28日 优先权日2011年11月28日
发明者吴苏清, 岳钦艳, 韩薇, 高宝玉 申请人:山东大学