[发明专利]一体式好氧颗粒污泥复合净化器与处理污水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水处理设施，是一种一池多用的高效污水处理设施，具体的说是一种一体式好氧颗粒污泥复合净化器；本发明还涉及应用一体式好氧颗粒污泥复合净化器处理污水的方法。 

背景技术

现行各种活性污泥法生物处理技术，主要依靠絮状的活性污泥微生物来净化污水，由于其生物量低，种群数量小，以致处理效能不高。如果能够使絮状污泥颗粒化并采用流态化技术使颗粒污泥处于强烈的紊动状态，则水、气和固相的各个相界面不断更新，质量传递加快，而且池中高强度的水气剪切力又促使颗粒污泥和生物膜中的微生物始终保持在高度的活跃状态中，将大大提高净化效能，从而使占地面积，工程投资大幅下降。 

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种净化效能高、占地面积小、工程投资大幅下降的一体式好氧颗粒污泥复合净化器；本发明要解决的第二技术问题在于提供应用一体式好氧颗粒污泥复合净化器处理污水的方法。 

本发明解决上述技术问题采取的技术方案如下：一体式好氧颗粒污泥复合净化器，包括进水管1、污泥排放管，其特征在于该复合净化器还包括外壳，外壳壳体内从内向外依次设有中心反应筒、下降旋流环，下降旋流环设在中心反应筒外围，中心反应筒筒体内设有多层水平布置的反应筒水平网板，中心反应筒筒体下沿设有第一环状微孔曝气管，下降旋流环内设有多个沿径向垂直布置的旋流环垂直网板，下降旋流环下沿设有第二环状微孔曝气管，下降旋流环与外壳之间设有侧壁沉淀出水区，外壳下端为锥体，中心反应筒底部与外壳壳体之间设有积泥下沉口，外壳底端是锥形积泥区，污泥排放管与锥形积泥区连通，污泥回流管设有两个出口，第一出口位于锥形积泥区上方呈水平设置，第二出口位于下降旋流环的上部呈垂直设置、且位于下降旋流环外壁切向位置。 

该复合净化器实质是由多个筒体套串而成，它将污水的生物净化处理集中在一个构筑物中一并完成，省去了现有技术厌氧池、缺氧池和二次沉淀池等繁杂设备，具有节地、节能、降低工程投资和运行费用等优点。 

复合净化器的曝气系统分别设置于中心反应筒和下降旋流环的下沿，以高密度聚乙烯微孔曝气管沿筒壁围成圆环状。旋流环垂直网板与来自于污泥回流管第二出口的水流方向大致垂直。 

本发明解决上述第二技术问题采取的技术方案是：一种应用一体式好氧颗粒污泥复合净化器处理污水的方法，工艺流程包括：被处理污水分为两路从污泥回流管的第一出口与第二出口进入复合净化器池中，其中50%的污水由池体下端喷入锥形积泥区，喷口流速控制在1.5m/s～2.0m/s之间，在与池底污泥混合后，受垂直上向水、气两相流的裹挟，沿中心反应筒向上运动，穿过层层设置的反应筒水平网板从中心反应筒的上沿进入下降旋流环区域；另50%的污水在下降旋流环的上部沿外环壁切向流入，带动来自中心反应筒的混合液以螺旋流的形式穿过旋流环垂直网板旋转向下流动；净化处理后的污水，从侧壁沉淀出水区流出，剩余污泥沉淀在锥形积泥区，经污泥排放管排出。 

本发明的主要工艺特点如下： 

1、污泥中的微生物种类繁多，特别是沉淀在底部的污泥中滋生着多种世代周期长而又有特殊功能的微生物，例如异养硝化菌、反硝化聚磷菌好氧反硝化菌以及ANAMMOX细菌等多种微生物菌群，形成了生物净化的集群优势，污水从底部射流进入，卷吸着大量微生物净化分解，加速了生化进程。

2、污水从池底进入后，在依次流经中心反应筒和下降旋流环，反复经历着厌氧—好氧—缺氧—好氧的循环过程，创造了良好的培育环境，由于新鲜污水的有机物浓度很高，聚磷菌等菌群在发酵产酸菌的协同下，将丰富的易降解挥发性脂肪酸VFA_s转化为聚β羟丁酸PHB，使聚磷菌和反硝化聚磷菌迅速增殖，成为复合净化器的优势菌群，有利于在降解BOD的同时除磷脱氮。 

3、污水净化的生物化学反应是气—水—固的三相反应，反应物如有机物、氧通过质量传递送抵反应界面，反应生成物也要经传质而输送出去；传质速度往往成为制约反应进程的瓶颈，而中心筒流态化技术的运用，使中心筒流速达到50mm/s，提高了传质速率，使生化反应速度大幅提高。网板对水力剪切力的强化，使生物膜和颗粒污泥保持着很高的生物活性，这一切都改善了净化器的工作效能。