[发明专利]多级好氧缺氧耦合生物反应器及污水处理方法

说明书

技术领域

本发明属于环保污水处理领域，特别涉及一种将多级好氧和缺氧反复循环耦合的高效生化污水处理方法。

背景技术

已知技术中生化水处理方法中的生化过程包括好氧、厌氧和缺氧过程。已知技术中通常将缺氧过程与好氧过程联合使用。最为常见的缺氧与好氧联合使用的污水处理方法就是使污水或经过厌氧处理的污水先进入缺氧池，再进入好氧池，然后再将部分好氧池产水通过回流泵回流到缺氧池。这样好氧缺氧耦合的方法可以实现污水中污染物的氧化还原过程。特殊地说，在原水中含有胺类化合物时，在好氧菌的作用下可以通过好氧反应将胺类化合物氧化成亚硝酸跟和硝酸根，再将含有亚硝酸根和硝酸根的污水返回到缺氧池，在缺氧菌的作用下使亚硝酸根和硝酸根还原成氮气。这种氧化还原过程的耦合通常被称为硝化反硝化过程。通过回流泵回流实现硝化反硝化的技术需要较大的回流量，消耗较大量的能源；另外通过单独的缺氧池和好氧池之间的循环耦合，难以实现好氧缺氧过程的多次耦合，而多次好氧缺氧耦合是增加生化效率和减低污泥排放量的重要手段。

已知技术中实现好氧缺氧就地耦合的方法之一是利用在好氧生化处理池中投放微孔载体。曝入好氧池的氧气与载体表面接触较为充分，而与载体内部孔隙表面接触较差，因此在载体表面生长好氧菌，而载体内部生长缺氧菌。这种技术在中国专利(申请号：200310121766.7、200410091131.1和200610012071.9)被揭示。这种技术虽然可以在同一生化池中实现耗氧和缺氧的耦合，但是污水无法实现在好氧和缺氧环境的多次交流，另外微孔载体的孔隙又易被堵塞的问题。

中国专利(申请号：200710062931.4)在内导流桶内和内外导流桶之间实现缺氧和好氧环境，同时利用气提原理实现了污水在好氧区域和缺氧区域的反复多次循环。但是该专利技术中活性污泥参与缺氧区和好氧区的多级快速循环，在此环境下无法驯化专门的好氧菌团或缺氧菌团。

中国专利(申请号：200610012070.4)通过分隔板和导流板将一个生化反应池分割成多个好氧区和缺氧区，相当于多个好氧池和缺氧池的简单串联。这种技术只能实现推流式的好氧与缺氧环境的变换，无法实现好氧与缺氧环境的反复多次循环。

中国专利(ZL 01263058.6)利用多管气提实现了好氧流化床内在导流桶内外的多次反复循环。但这一技术仅仅实现了好氧环境内的多次反复循环，在生物反应器内没有缺氧生化过程。

发明内容

本发明要实现好氧缺氧多级耦合以提高生化效率和较小污泥排放量的技术目的，提供一种多级好氧缺氧耦合的污水生化处理方法。

为了实现以上目的，本发明的多级好氧缺氧耦合的污水生化处理方法包括一种多级好氧缺氧耦合生物反应器和利用这种生物反应器处理污水的生化反应方法。多级好氧缺氧耦合生物反应器内包括至少一个导流桶、安置在导流桶内外的固定床微生物载体，导流桶内安装的曝气装置和设在该生物反应器上的进出水装置。利用这一生物反应器处理污水的方法包括向这一生物反应器供污水，通过导流桶内安装的曝气装置向导流桶内曝气，在导流桶内产生好氧环境，利用气提作用使污水在好氧区内向上流，在导流桶外的缺氧区内向下流，向下流污水在导流桶底部会再次在气提作用下流入导流桶而向上流。在此循环流作用下可以实现污水在好氧区与缺氧区的反复循环。在导流桶内的好氧区和导流桶外缺氧区均充填固定床载体，使缺氧区内的缺氧菌被以生物膜的方式固定在缺氧区载体表面，好氧区内好氧菌被以生物膜的方式固定在好氧区载体表面，缺氧菌生物膜和好氧菌生物膜不参与在气提作用下污水在好氧区与缺氧区之间的循环，因此实现污水与厌氧生物膜和好氧生物膜的反复接触接触反应。另外通过在一个生物反应器内设置多个导流桶实现更多级的好氧缺氧耦合。

本发明的多级好氧缺氧耦合的污水生化处理方法，其特征在于多级好氧缺氧耦合生物反应器内包括至少一个导流桶、安置在导流桶内外的微生物载体、导流桶内安装的曝气装置；导流桶内安装的曝气装置向导流桶内曝气提供气提动量和好氧生化环境，污水在导流桶内好氧环境和导流桶外缺氧环境中反复循环。

本发明多级好氧缺氧耦合的污水生化处理方法的特征还在于多级好氧缺氧耦合生物反应器包括多个导流桶以实现污水在一个导流桶内外好氧缺氧多级反复循环外，还在多个好氧缺氧循环区内和在多个好氧缺氧耦合区之间的反复循环。另外还可以通过多个导流桶实现反应器流量的增大和污水在反应器内停留时间的增长。

本发明多级好氧缺氧耦合生物反应器提及的导流桶直径在20-200厘米之间。