[发明专利]旋液固液分离式SBR工艺生活污水处理装置及应用方法

说明书

技术领域

本发明属于环境工程技术领域，涉及SBR污水处理工艺，尤其涉及一种旋液固液分离式SBR工艺生活污水处理装置及应用方法。

背景技术

近年来，随着城市化进程的加快，我国水资源面临着污染日益严重的危机。据《2009年中国环境状况公告》报道，2009年全国废水排放总量为589.2亿吨，比上年增加3.0％，长江、黄河等七大水系出现不同程度的污染。重点湖库水质氮磷污染物低于V类水质标准的占53.8％。而我国部分地区尤其是中小城镇、农村等地区，生活污水的特点是：水量分散，水质中碳源不足，氮磷含量较高，现有的水处理工艺，如A²O、UASB、活性污泥法、氧化沟法、SBR法等，由于投资和运行成本较高，明显难以推广应用。

SBR是序列间歇式活性污泥法(Sequencing Batch ReactorActivated Sludge Process)的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。1898年英国工程师Thomas Wardle首次发现间歇式运转的工艺，自1979年以来，SBR活性污泥处理法先后在美国、德国、日本等工业发达国家的污水处理领域中得到了广泛运用。与传统污水处理工艺不同，SBR工艺采用将曝气池和沉淀池合二为一，生化反应呈现分批进行，基本工作周期可由进水、反应、沉淀、排水和闲置五个阶段组成。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。当主反应区处于停止搅拌状态进行反硝化时，连续进入的污水提供反硝化所需的碳源，从而提高了脱氮效率。由于SBR工艺在时间和空间上的特点形成了其运行操作上的灵活性，根据不同的水质条件、使用场合和出水要求，有了许多新的变化和发展，现在该领域已相继开发出ICEAS(Intermittent Cyclic Extended Aeration System)法、CAS S(Cyclic Activated Sludge System)法、UNITANK法、MSBR(Modified Sequencing Batch Reactor)法等新型工艺。SBR工艺非常适合处理小水量工业废水与分散点源污染，尤其是在用地紧张的地方，对中小城镇生活污水的处理具有较大的优势。

但是，SBR工艺采用间歇式运行方式，进水时水位由最低升至最高需要一定延续时间，出水时水位由最高降至最低全部排出也需一定延续时间，因此影响处理效率，池容利用率低；此外，间歇式出水要求集中大流量排放，如果出水管形状与方向不当，出水时会带走大量活性污泥，再者，SBR工艺需要设置滗水器，滗出活性污泥沉淀后的上清水，但滗水器的设备复杂，故障率高，出水时扰动污泥层，使出水水质不稳定，影响氮磷去除效果，也增加了SBR工艺的运行成本，影响了该工艺的推广应用。

发明内容

本发明的主要目的在于针对上述问题在现有SBR工艺的基础上进行改进，提供出一种旋液固液分离式SBR工艺生活污水处理装置及应用方法，该装置通过在SBR反应池中设置悬浮填料床，并在SBR反应池外部增设旋液分离器，取代了滗水器，实现了SBR反应池的连续进出水及旋液固液分离的运行方式；采用本发明提供的应用上述装置的生活污水处理方法，可达到提高脱氮除磷效率，水质稳定和降低能耗、节省工程投资的效果。

本发明的设计思想及原理是：

(1)在竖流式SBR反应池内增设悬浮填料床，悬浮填料床的体积占SBR反应池容积的60-80％。生化污泥在悬浮填料床挂膜成功后，悬浮填料球上将附着并繁殖大量的好氧微生物及厌氧微生物，形成固定化的微生物滤膜层。悬浮填料床的悬浮填料球为多孔状结构可作为微生物摄取食物、氧气和排泄代谢物的通道，使附着在悬浮填料球上的微生物滤膜层同时具有好氧、缺氧和厌氧三种微环境，既可以进行有机物的好氧分解、氨氮的硝化，又可以进行厌氧水解及反硝化等。由于可以进行内部传质，使硝化/反硝化以及水解/好氧氧化等相关反应过程能在同一悬浮填料球中相继进行，由此提高了生化污泥的脱氮效率。

SBR反应池的运行，采用间歇曝气、连续进出水的方式，通过控制污水中的溶解氧使池内处于好氧、厌氧交替状态，完成亚硝化、硝化、反硝化、聚磷、去除有机污染物的生化反应过程。有效提高了SBR反应池的池容利用率，降低了设备闲置率。