一種複合循環高效生物反應污水處理系統

《一種複合循環高效生物反應污水處理系統》是廣州中科建禹環保有限公司於2013年2月4日申請的專利，該專利的公布號為CN103121755B，申請號為2013100442784，授權公布日為2014年4月30日，發明人是謝楊、胡超、康兆雨、游小東。

《一種複合循環高效生物反應污水處理系統》公開了複合循環高效生物反應污水處理系統，其包括設有生物載體區的反應池和反洗水收集池，生物載體區有載體移動循環系統和清洗球，清洗球內設有固液分離器，載體移動循環系統四周設有若干個內循環曝氣系統，內循環曝氣系統和反洗水收集池間設有提升泵。通過載體移動循環系統將載體和渾濁液提升至清洗球內的固液分離器進行分離，載體回流至生物載體區內，渾濁液回流至反洗水收集池後，經由提升泵抽進內循環曝氣系統內後與廢水混合形成高濃度活性污泥區，這樣實現了載體和反洗水的雙重循環，該發明具有能耗低，生物量高，調節能力強，操作方便等特點，不僅適用於工業污水、市政污水等較高濃度COD廢水領域，而且適用於污水提標深度處理。

2018年12月20日，《一種複合循環高效生物反應污水處理系統》獲得第二十屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《一種複合循環高效生物反應污水處理系統》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：一種複合循環高效生物反應污水處理系統
• 公布號：CN103121755B
• 授權日：2014年4月30日
• 申請號：2013100442784
• 申請日：2013年2月4日
• 申請人：廣州中科建禹環保有限公司
• 地址：廣東省廣州市蘿崗區科學城科研路18號
• 發明人：謝楊、胡超、康兆雨、游小東
• Int.Cl.：C02F3/30(2006.01)I
• 代理機構：廣州嘉權專利商標事務所有限公司
• 代理人：譚英強
• 類別：發明專利

專利背景

活性污泥法又稱懸浮生長法，是一種套用最廣的廢水好氧生化處理工藝，其主要由曝氣池、二次沉澱池、內循環曝氣系統及污泥回流系統等組成。傳統活性污泥法存在著諸多問題，曝氣池容積大，占用土地較多；對水質、水量變化的抗衝擊力較低。相對活性污泥法，另一種生物處理技術生物接觸氧化法是以附著在載體上的生物膜為主，淨化有機廢水的一種高效水處理工藝，這是一種具有活性污泥法特點的生物膜法。它的處理效率較高，節省占地，運行管理方便，單位體積生物的數量比活性污泥法多，生物活性高，對衝擊負荷有較強的適應能力。但其主要的問題在於不能很好地藉助運轉條件的變化很好地調節生物量，生物膜過厚時容易造成堵塞，不能有效去除廢水中的氨氮。

發明內容

專利目的

《一種複合循環高效生物反應污水處理系統》的目的在於克服上述活性污泥法及生物接觸氧化法的一些問題，提供一種複合循環高效生物反應污水處理系統。

技術方案

《一種複合循環高效生物反應污水處理系統》解決其技術問題的解決方案是：一種複合循環高效生物反應污水處理系統，其包括反應池、設定在反應池上端的出水堰以及設定在反應池外的反洗水收集池，所述反應池內設有生物載體區，所述生物載體區中央位置安裝有底部敞口的載體移動循環系統，所述載體移動循環系統上方安裝有清洗球，所述清洗球內設有將其內部分割為液體區和沉澱區的固液分離器，所述液體區上還通過布水管與反洗水收集池連通，沉澱區的底部設有與生物載體區連通的下料口，載體移動循環系統四周還安裝有若干個內循環曝氣系統，所述內循環曝氣系統和反洗水收集池間設有將反洗水抽進內循環曝氣系統內的提升泵。

作為上述技術方案的進一步改進，所述內循環曝氣系統包括第一管以及安裝在第一管底部的曝氣裝置，所述第一管外均勻布有進水管，第一管的底部與提升泵連通，第一管外面套有第二管，第一管的上部設有至少一個連通至第二管的第一通孔，所述第二管的中部設有至少一個連通生物載體區的第二通孔，第二管的下部設有至少一個連通反應池的第三通孔。

作為上述技術方案的進一步改進，所述第二通孔與第三通孔間的第二管內設有隔流板。

作為上述技術方案的進一步改進，所述載體移動循環系統包括底部敞口的提升管，所述提升管的底部還安裝有進氣噴嘴，提升管的頂部與沉澱區連通。

作為上述技術方案的進一步改進，所述生物載體區的底部設有支撐板，所述支撐板上設有多個小孔。

作為上述技術方案的進一步改進，所述支撐板為錐形支撐板。

作為上述技術方案的進一步改進，所述小孔的直徑為1~3毫米。

作為上述技術方案的進一步改進，所述反洗水收集池和清洗球間還安裝有緩衝箱。

有益效果

《一種複合循環高效生物反應污水處理系統》通過設定載體移動循環系統，將載體和渾濁液提升至清洗球內的固液分離器進行分離，載體回流至生物載體區內對廢水進行處理，渾濁液回流至反洗水收集池內，並經由提升泵抽進內循環曝氣系統內後與廢水混合形成高濃度活性污泥區，最後進入生物載體區，而經過淨化後的水從出水堰排出，這樣實現了載體和反洗水的循環，《一種複合循環高效生物反應污水處理系統》具有能耗低，生物量高，調節能力強，操作方便等特點。

附圖說明

圖1是《一種複合循環高效生物反應污水處理系統》的結構示意圖；

圖2是《一種複合循環高效生物反應污水處理系統》中反應池的俯視圖。

技術領域

《一種複合循環高效生物反應污水處理系統》涉及污水處理研究領域中的一種處理系統，特別是一種複合循環高效生物反應污水處理系統。

權利要求

1.一種複合循環高效生物反應污水處理系統，其特徵在於：其包括反應池、設定在反應池上端的出水堰（16）以及設定在反應池外的反洗水收集池（1），所述反應池內設有生物載體區（13），所述生物載體區（13）中央位置安裝有底部敞口的載體移動循環系統，所述載體移動循環系統上方安裝有清洗球（15），所述清洗球（15）內設有將其內部分割為液體區和沉澱區的固液分離器（17），所述液體區上還通過布水管（2）與反洗水收集池（1）連通，沉澱區的底部設有與生物載體區（13）連通的下料口（14），載體移動循環系統四周還安裝有若干個內循環曝氣系統，所述內循環曝氣系統和反洗水收集池（1）間設有將反洗水抽進內循環曝氣系統內的提升泵（3）。

2.根據權利要求1所述的複合循環高效生物反應污水處理系統，其特徵在於：所述內循環曝氣系統包括第一管（12）以及安裝在第一管（12）底部的曝氣裝置（6），所述第一管（12）外均勻布有進水管（5），第一管（12）的底部與提升泵（3）連通，第一管（12）外面套有第二管（11），第一管（12）的上部設有至少一個連通至第二管（11）的第一通孔，所述第二管（11）的中部設有至少一個連通生物載體區（13）的第二通孔，第二管（11）的下部設有至少一個連通反應池的第三通孔。

3.根據權利要求2所述的複合循環高效生物反應污水處理系統，其特徵在於：所述第二通孔與第三通孔間的第二管內設有隔流板（9）。

4.根據權利要求1所述的複合循環高效生物反應污水處理系統，其特徵在於：所述載體移動循環系統包括底部敞口的提升管（10），所述提升管（10）的底部還安裝有進氣噴嘴（7），提升管（10）的頂部與沉澱區連通。

5.根據權利要求1所述的複合循環高效生物反應污水處理系統，其特徵在於：所述生物載體區（13）的底部設有支撐板（8），所述支撐板（8）上設有多個小孔。

6.根據權利要求5所述的複合循環高效生物反應污水處理系統，其特徵在於：所述支撐板（8）為錐形支撐板。

7.根據權利要求5所述的複合循環高效生物反應污水處理系統，其特徵在於：所述小孔的直徑為1~3毫米。

8.根據權利要求1所述的複合循環高效生物反應污水處理系統，其特徵在於：所述反洗水收集池（1）和清洗球（15）間還安裝有緩衝箱（18）。

實施方式

操作內容

參照圖1～圖2，一種複合循環高效生物反應污水處理系統，其包括反應池、設定在反應池上端的出水堰16以及設定在反應池外的反洗水收集池1，所述反應池內設有生物載體區13，所述生物載體區13中央位置安裝有底部敞口的載體移動循環系統，所述載體移動循環系統上方安裝有清洗球15，所述清洗球15內設有將其內部分割為液體區和沉澱區的固液分離器17，所述液體區上還通過布水管2與反洗水收集池1連通，沉澱區的底部設有與生物載體區13連通的下料口14，載體移動循環系統四周還安裝有4個內循環曝氣系統，所述內循環曝氣系統和反洗水收集池1間設有將反洗水抽進內循環曝氣系統內的提升泵3，經固液分離器17排出的渾濁液進入反洗水收集池1，污泥的活性得到充分的恢復，渾濁液在提升泵3的作用下進入內循環曝氣系統與廢水混合形成高濃度活性污泥區，最後進入生物載體區13。

進一步作為優選的實施方式，所述內循環曝氣系統包括第一管12以及安裝在第一管12底部的曝氣裝置6，曝氣裝置6與進氣管4連通，從進氣管4供給曝氣裝置6足夠的氧氣，所述第一管12外均勻布有進水管5，第一管12的底部與提升泵3連通，第一管12外面套有第二管11，主要由內外雙筒組成，運行時第一管12曝氣區形成高濃度活性污泥區，在載體移動循環系統的作用下，廢水進入高濃度活性污泥區首先被初步氧化分解，然後流經第二管11，第二管11設有隔流板，可調節循環流速和改變流體的流動方向，最終廢水進入生物載體區13。在曝氣環系統的作用下，生物載體區13形成好氧區與缺氧區，利於氨氮的生物去除。好氧區中的廢水流速達到20-30米/小時。同時高濃度活性污泥區的存在，也有利於氧的利用率，提高系統的有效性。第一管12的上部設有至少一個連通至第二管11的第一通孔，所述第二管11的中部設有至少一個連通生物載體區13的第二通孔，第二管11的下部設有至少一個連通反應池的第三通孔。

進一步作為優選的實施方式，所述第二通孔與第三通孔間的第二管內設有可調節第一管12與第二管11間隙流體流速大小的隔流板9。

進一步作為優選的實施方式，所述載體移動循環系統包括底部敞口的提升管10，所述提升管10的底部還安裝有進氣噴嘴7，提升管10的頂部與沉澱區連通，通過進氣噴嘴7的噴氣將生物載體和廢水提升至清洗球15內。

進一步作為優選的實施方式，所述生物載體區13的底部設有支撐板8，所述支撐板8上設有多個小孔。

進一步作為優選的實施方式，所述支撐板8為錐形支撐板，錐形支撐板使得生物載體集中在提升管10底部的敞口端，便於生物載體提升至清洗球15。

進一步作為優選的實施方式，所述小孔的直徑為1~3毫米。

進一步作為優選的實施方式，所述反洗水收集池1和清洗球15間還安裝有緩衝箱18，緩衝箱18通過調節清洗球15里的氣壓來調節反洗水流量。

運行時，廢水經進水管5均勻布水後進入內循環曝氣系統的第一管12，在第一管12里形成高濃度活性污泥區，廢水經初步氧化分解後在氣提作用下從第一管12頂部第一通孔處進入第二管11，在隔流板9的調節作用下，經初步分解的廢水從第二管11的第二通孔處進入生物載體區13，進一步反應後最終從第二管11的第三通孔回到高濃度活性污泥區。根據進水的水質及好氧區的溶解氧情況，有時需適當調節隔流板9，讓少部分廢水從第二管11的隔流板通道直接回到高濃度活性污泥區。在載體移動循環系統中，生物載體被提升管10吸入清洗球15，清洗後在重力的作用下從清洗球15底部下料口14排出重新進入生物載體區13成為微生物載體，生物載體的反洗周期通過控制載體移動循環系統的進氣表面負荷可有效地進行調節。被反洗出來的渾濁液通過固液分離器17，在反洗氣體的作用下進入反洗水收集池1，反洗水量可在緩衝箱18中進行調節。反洗水在提升泵3的作用下重新進入內循環曝氣系統。廢水通過在好氧區及缺氧區中反覆循環、交替後最終從出水堰16排出。

實施案例

• 實施例一

構建如圖1、圖2所示，該裝置在處理生活污水現場（原水COD200-300毫克/升，處理量1000升/小時）實驗結果表明，在氣水比為6:1，溫度12-36℃，水力停留時間為3.5小時，容積負荷為1.0m•m•h的條件下，出水COD、濁度、氨氮的去除率分別高於80%、85%、80%。

• 實施例二

該裝置在工業廢水現場（原水COD3000-4000毫克/升，處理量1000升/小時）實驗結果表明，在氣水比為9:1，溫度12-36℃，水力停留時間為5小時，容積負荷為0.5m•m•h的條件下，出水COD、濁度、氨氮的去除率分別高於75%、85%、80%。

以上是對《一種複合循環高效生物反應污水處理系統》的較佳實施方式進行了具體說明，但《一種複合循環高效生物反應污水處理系統》創造並不限於所述實施例，熟悉該領域的技術人員在不違背《一種複合循環高效生物反應污水處理系統》精神的前提下還可作出種種的等同變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在 申請權利要求所限定的範圍內。

榮譽表彰

2018年12月20日，《一種複合循環高效生物反應污水處理系統》獲得第二十屆中國專利優秀獎。