一种污水处理反应池的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种污水处理反应池，污水处理反应池采用环状结构，环状区域由竖直隔板分隔成依次连通的第一厌氧反应区I、第一氧化反应区II、缺氧反应区III、第二厌氧反应区IV、第二氧化反应区V；环状结构用做膜生物反应区VI。本实用新型的反应池为分段进水结构，在进行污水处理时不需要额外补充碳源，降低了控制难度和运行成本；该反应池不但可以进行脱氮处理，还具有除磷效果，污水处理效果好；该反应池采用一体式MBR结构，大大降低了污水处理能耗；该反应池为环形结构，占地面积小。
【专利说明】一种污水处理反应池
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及污废水处理领域，特别是一种污水处理反应池。
【背景技术】
[0002]中国每年工业、生活污水排放量达600多亿m3，90%的城市水域受到不同程度的污染。如何高效低耗地处理污废水，使其回收再利用或达标排放是污废水处理领域的重要课题。
[0003]现有的污水处理反应池结构见图1，其污水处理流程为:
[0004]缺氧池利用水解作用将部分难降解的COD转化为可生化性较好的有机物；同时充分利用原水中的碳源对后续反应器回流的部分进行反硝化，减轻后置缺氧池的负荷，反硝化过程补充好氧硝化消耗的碱度。一号好氧池去除高浓度的C0D，为硝化反应创造条件；二号好氧池进一步将COD硝化去除；后置缺氧池将难降解有机物进一步水解，利用投加碳源进行充分反硝化同时恢复部分碱度；后置好氧池保证出水中的BOD进一步降解，NH3-N被硝化维持在最低浓度。超滤，采用分体式MBR装置，代替常规处理的二沉池，保证出水水质稳定。
[0005]该反应池缺陷如下:1、需要额外补充碳源，增加了控制程序的复杂性和运行成本；
2、该反应池没有设置厌氧池，只能进行脱氮处理，没有除磷效果；3、MBR为分体式，相对于一体式MBR，其能耗是一体式的3?4倍，大大增加了运行成本，并且增大了占地面积；4、该反应池为分体式，占地面积大。
【发明内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是，针对上述技术不足，提供一种污水处理反应池。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:一种污水处理反应池，包括大池体，所述大池体内设有用做膜生物反应区的小池体，所述小池体内设有膜组件；所述大池体与所述小池体之间的区域通过竖直挡板分隔为依次连通的第一厌氧反应区、第一氧化反应区、缺氧反应区、第二厌氧反应区、第二氧化反应区；两个厌氧反应区所在位置的大池体上均开设有进水孔，所述第二氧化反应区与所述膜生物反应区连通；所述膜组件通过出水管与抽吸泵相连；所述小池体底部、两个氧化反应区底部均装有曝气器，各曝气器通过曝气控制阀与鼓风机相连。
[0008]所述第二氧化反应区底部靠近所述膜生物反应区的一侧设有泥水混合液回流管，所述泥水混合液回流管通过回流与所述缺氧反应区上部连通，达到反硝化脱氮的效果。
[0009]所述膜生物反应区底部通过排泥管与排泥泵连通，有效排出膜生物反应区内产生的污泥。
[0010]所述第一厌氧反应区与第一氧化反应区之间、缺氧反应区与第二厌氧反应区之间、第二厌氧反应区与第二氧化反应区之间、第二氧化反应区与膜生物反应区之间分别通过第一出水口、第二出水口、第三出水口、第四出水口连通,所述第一氧化反应区与缺氧反应区之间的竖直挡板顶部开设有缺口；
[0011]所述第一出水口、第二出水口、第三出水口、第四出水口及缺口上均设有筛网，筛网用于隔断填料。
[0012]所述缺氧反应区两个侧壁上设有多个交替布置的水平挡板，污水通过水平挡板折流前进，使得反应更加充分，且具备良好的水力流态。
[0013]所述两个氧化反应区内均设有底部开设通孔的垂直挡板，防止废水短流，使污水处理效果更好。
[0014]所述两个氧化反应区内、所述两个厌氧反应区内均设有填料，填料使得反应区内的污水反应更加充分。 [0015]所述两个氧化反应区内的填料可以用悬浮填料，所述两个厌氧反应区内的填料可以采用立体弹性填料；由于悬浮填料挂膜相对容易，在氧化反应区进行曝气的情况下，不会导致生物膜脱落，而且在水中成流化状态，增加了填料与水中污染物的接触程度；而弹性填料挂膜相对困难，所以一般用在不需要曝气的厌氧反应区中。
[0016]所述第一厌氧反应区、第一氧化反应区、缺氧反应区、第二厌氧反应区、第二氧化反应区上设有上盖，所述上盖上设有排气孔。
[0017]上盖使得本实用新型的反应池能用于室外环境中，更好地防止污染。
[0018]利用本实用新型的污水处理反应池处理污水的具体步骤为:
[0019]I)污水进入第一厌氧反应区(I),控制第一厌氧反应区(I)溶解氧≤0.2mg/L ;在第一厌氧反应区(I)内污水中的有机物发生水解酸化反应，同时进行厌氧释磷反应；
[0020]2)经第一厌氧反应区(I)处理的污水进入第一氧化反应区(II)，控制第一氧化反应区(II)溶解氧为3mg/L-5mg/L ;第一氧化反应区(II)中的有机物在第一氧化反应区(II)被氧化降解；
[0021]3)经上述步骤2)处理的污水进入缺氧反应区(III)，控制缺氧反应区(III)溶解氧为0.2mg/L-0.5mg/L，使得污水中的硝酸盐和亚硝酸盐充分反硝化成氮气，完成脱氮；
[0022]4)经上述步骤3)处理后的污水进入第二厌氧反应区(IV)，同时外部污水经进水孔(I)进入第二厌氧反应区(IV)，形成混合污水；控制第二厌氧反应区(IV)溶解氧(0.2mg/L ;混合污水在该区内进行水解酸化，并发生厌氧释磷反应；
[0023]5)经上述步骤4)处理后的污水进入第二氧化反应区(V)，控制第二氧化反应区
(V)溶解氧为3mg/L-5mg/L ;经上述步骤4)处理后的污水中的有机物在第二氧化反应区(V)被氧化降解，污水中的氨氮被氧化为硝酸盐或亚硝酸盐，溶解性磷酸盐被微生物吸收，通过排泥得以削减；第二氧化反应区(V)内的含硝酸盐或亚硝酸盐的泥水混合液部分回流至缺氧反应区(III)进行反硝化脱氮，控制回流比为100%-200% ；
[0024]6)第二氧化反应区(V)出水进入膜生物反应区(VI)，由膜组件(17)处理后通过抽吸泵负压抽吸出水，控制膜生物反应区(VI)溶解氧为3mg/L-5mg/L，悬浮污泥浓度为2000mg/L-2500mg/L ;同时采用间歇曝气方式降低膜生物反应区(VI)曝气能耗，平均气水比≤ 30:1。
[0025]与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为:本实用新型的反应池为分段进水结构，在进行污水处理时不需要额外补充碳源，降低了控制难度和运行成本；该反应池不但可以进行脱氮处理，还具有除磷效果，污水处理效果好；该反应池采用一体式MBR结构，大大降低了污水处理能耗；该反应池为环形结构，占地面积小。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为现有污水处理反应池结构框图；
[0027]图2为本实用新型一实施例侧面展开图；
[0028]图3为本实用新型一实施例俯视图。
【具体实施方式】
[0029]如图2和图3所示,本实用新型一实施例污水处理反应池,包括大池体26，所述大池体26内设有用做膜生物反应区VI的小池体27，所述小池体27内设有膜组件17 ;所述大池体26与所述小池体27之间的区域通过竖直挡板6分隔为依次连通的第一厌氧反应区1、第一氧化反应区I1、缺氧反应区II1、第二厌氧反应区IV、第二氧化反应区V ;两个厌氧反应区所在位置的大池体26上均开设有进水孔1，所述第二氧化反应区V与所述膜生物反应区VI连通；所述膜组件17通过出水管18与抽吸泵19相连；所述小池体27底部、两个氧化反应区底部均装有曝气器22，各曝气器22通过曝气控制阀23与鼓风机24相连；所述第二氧化反应区V底部靠近所述膜生物反应区VI的一侧设有泥水混合液回流管12，所述泥水混合液回流管12通过回流泵13与所述缺氧反应区III上部连通。所述膜生物反应区VI底部通过排泥管20与排泥泵21连通；所述第一厌氧反应区I与第一氧化反应区II之间、缺氧反应区III与第二厌氧反应区IV之间、第二厌氧反应区IV与第二氧化反应区V之间、第二氧化反应区V与膜生物反应区VI之间分别通过第一出水口 3、第二出水口 10、第三出水口
11、第四出水口 16连通，所述第一氧化反应区II与缺氧反应区III之间的竖直挡板顶部开设有缺口 8 ;所述第一出水口 3、第二出水口 10、第三出水口 11、第四出水口 16及缺口 8上均设有筛网；所述缺氧反应区III两个侧壁上设有多个交替布置的水平挡板9 ;所述两个氧化反应区中部均设有底部开设通孔的垂直挡板5 ;所述两个氧化反应区内的填料为悬浮填料4，所述两个厌氧反应区内的填料为立体弹性填料2。
[0030]所述第一厌氧反应区1、第一氧化反应区I1、缺氧反应区II1、第二厌氧反应区IV、第二氧化反应区V上设有上盖，所述上盖上开设有排气孔25。
[0031]第一出水口 3设置在第一厌氧反应区I与第一氧化反应区II共用侧壁上部；第二出水口 10设置在缺氧反应区III与第二厌氧反应区IV共用的侧壁底部；第三出水口 11设置在第二厌氧反应区IV与第二氧化反应区V共用侧壁上部；第四出水口 16设置在第二氧化反应区V与膜生物反应区VI共用内壁上部。
[0032]膜组件17由中空纤维超滤膜或者平板超滤膜构成，膜组件17顶部装有出水管18，出水管18与抽吸泵19相连；膜组件17底部装有穿孔曝气器22，曝气器22通过曝气管及曝气控制阀23与鼓风机24相连；在膜生物反应区VI底部设有排泥管20，排泥管20与排泥泵21连接。
[0033]垂直挡板5能是氧化反应区的水流先垂直向下绕过垂直挡板，然后垂直向上进入各自的出水口，从而防止污水短流。
[0034]水平挡板9的作用为:水流通过水平挡板9折流前进，逐个通过每一个水平挡板进行反应，具有良好的水力流态，且反应更加充分。
[0035]筛网可以采用不锈钢、玻璃钢、聚氨酯等耐腐蚀材质。悬浮填料选自柱状悬浮填料、球形悬浮填料、聚氨酯生物填料或组合悬浮填料中的一种或几种。
[0036]厌氧反应区及氧化反应区内具有悬浮生长和附着生长微生物，二者发挥各自的优势，共同承担去除污染物的作用，膜生物反应区只含悬浮生长微生物，可以控制较低的悬浮污泥浓度(MLSS)及胞外聚合物(EPS)浓度，达到减缓膜污染的目的。
[0037]利用本实施例装置进行污水处理的过程如下:
[0038]1.污水通过进水管进入第一厌氧反应区I，控制该反应区溶解氧≤0.2mg/L ;在该区内有机物发生水解酸化反应，同时进行厌氧释磷反应；
[0039]2.厌氧反应区I出水进入第一氧化反应区II,控制该区溶解氧3mg/L_5mg/L ;污废水中的有机物在该区被氧化降解，氨氮被氧化为硝酸盐或亚硝酸盐，溶解性磷酸盐被微生物吸收，通过排泥得以削减；
[0040]3.第一氧化反应区II出水溢过垂直挡板8进入缺氧反应区III，控制该区溶解氧
0.2mg/L-0.5mg/L ;污废水经过区域内的水平挡板，以确保其中硝酸盐和亚硝酸盐充分反硝化成氮气，完成脱氮；
[0041]4.缺氧反应区III出水进入第二厌氧反应区IV,另有部分污废水由第二厌氧反应区IV底部进水口进入该区，控制该区溶解氧< 0.2mg/L;污废水在该区内进一步进行水解酸化，并发生厌氧释磷反应，由进水口新进入的污废水则为反应提供新碳源；
[0042]5.第二厌氧反应区IV出水进入第二氧化反应区V,控制该区溶解氧3mg/L_5mg/L ;污废水中的有机物在该区被氧化降解，氨氮被氧化为硝酸盐或亚硝酸盐，溶解性磷酸盐被微生物吸收，通过排泥得以削减；该区内的含硝酸盐或亚硝酸盐的泥水混合液部分回流至缺氧反应区III进行反硝化脱氮，控制回流比100%-200% ；
[0043]6.第二氧化反应区V出水进入膜生物反应区VI，由膜组件17处理后通过抽吸泵负压抽吸出水，控制该区溶解氧3mg/L-5mg/L，悬浮污泥浓度1500mg/L-2500mg/L ;膜组件底部的穿孔曝气器由曝气控制阀控制，采用间歇曝气方式(曝气频率和时间长度分别与膜组件反洗频率和长度一致)以降低曝气能耗，平均气水比< 30:1。
[0044]其中，进水水质:C0D平均值313.9mg/L, BOD5平均值123.6mg/L, NH3-N平均值20.4mg/L, TP 平均值 1.65mg/L，平均浊度 135NTU。
[0045]出水水质:C0D平均值 24.3mg/L, BOD5 平均值 3.5mg/L, NH3-N 平均值 1.3mg/L, TP平均值0.32mg/L,出水浊度小于1NTU。出水经消毒后满足《城市城市污水再生利用城市杂用水水质》(GBT 18920-2002)城市杂用水水质标准,可回用作为该小区绿化用水或冲厕用水。
[0046]去除率:C0D92.3 %，BOD5 97.2%, NH3-N 93.6%, TP 80.6%。
[0047]运行工艺条件(该条件为处理生活污水时优选的控制条件):控制厌氧反应区的水力停留时间lh-1.5h，溶解氧≤0.2mg/L ;控制氧化反应区的水力停留时间2h_3h，溶解氧3mg/L-5mg/L ;控制缺氧反应区的水力停留时间3h_4h,溶解氧0.2mg/L_0.5mg/L ；;控制膜生物反应单元的水力停留时间0.5h-l.5h,溶解氧2mg/L-6mg/L,悬浮污泥浓度1500 mg/L-2500 mg/L，平均气水比< 30:1。
【权利要求】
1.一种污水处理反应池，包括大池体(26)，其特征在于，所述大池体(26)内设有用做膜生物反应区(VI)的小池体(27)，所述小池体(27)内设有膜组件(17);所述大池体(26)与所述小池体(27)之间的区域通过竖直挡板(6)分隔为依次连通的第一厌氧反应区(I)、第一氧化反应区(II)、缺氧反应区(III)、第二厌氧反应区(IV)、第二氧化反应区(V);两个厌氧反应区所在位置的大池体(26)侧壁均开设有进水孔(1)，所述第二氧化反应区与所述膜生物反应区(VI)连通；所述膜组件(17)通过出水管(18)与抽吸泵(19)相连；所述小池体(27)底部、两个氧化反应区底部均装有曝气器(22)，各曝气器(22)通过曝气控制阀(23)与鼓风机(24)相连。
2.根据权利要求1所述的污水处理反应池，其特征在于，所述第二氧化反应区(V)底部靠近所述膜生物反应区(VI)的一侧设有泥水混合液回流管(12)，所述泥水混合液回流管(12)通过回流泵(13)与所述缺氧反应区(III)上部连通。
3.根据权利要求1或2所述的污水处理反应池，其特征在于，所述膜生物反应区(VI)底部通过排泥管(20)与排泥泵(21)连通。
4.根据权利要求3所述的污水处理反应池，其特征在于，所述第一厌氧反应区(I)与第一氧化反应区(II)之间、缺氧反应区(III)与第二厌氧反应区(IV)之间、第二厌氧反应区(IV)与第二氧化反应区(V)之间、第二氧化反应区(V)与膜生物反应区(VI)之间分别通过第一出水口(3)、第二出水口(10)、第三出水口(11)、第四出水口(16)连通，所述第一氧化反应区(II)与缺氧反应区(III)之间的竖直挡板顶部开设有缺口(8)； 所述第一出水口(3)、第二出水口(10)、第三出水口(11)、第四出水口(16)及缺口(8)上均设有筛网。
5.根据权利要求4所述的污水处理反应池，其特征在于，所述缺氧反应区(III)两个侧壁上设有多个交替布置的水平挡板(9 )。
6.根据权利要求4或5所述的污水处理反应池，其特征在于，所述两个氧化反应区内均设有底部开设通孔的垂直挡板(5 )。
7.根据权利要求6所述的污水处理反应池，其特征在于，所述两个氧化反应区内、所述两个厌氧反应区内均设有填料。
8.根据权利要求7所述的污水处理反应池，其特征在于，所述两个氧化反应区内的填料为悬浮填料(4)，所述两个厌氧反应区内的填料为立体弹性填料(2)。
9.根据权利要求8所述的污水处理反应池，其特征在于，所述第一厌氧反应区(I)、第一氧化反应区(II)、缺氧反应区(III)、第二厌氧反应区(IV)、第二氧化反应区(V)上设有上盖，所述上盖上设有排气孔(25 )。
【文档编号】C02F3/30GK203486968SQ201320625678
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2013年10月11日
【发明者】姜丹, 徐巍, 禹芝文, 李勇, 陈湘斌, 熊珊 申请人:中国水电顾问集团中南勘测设计研究院, 湖南永兴国水水处理有限公司