[发明专利]一种循环流环型多段泥膜共生复合式生物反应器及其污水处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种循环流环型多段泥膜共生复合式生物反应器及其污水处理工艺，属于污水处理领域。

背景技术

2015年4月最新发布的《水污染防治行动计划》明确提出，现有城镇污水处理设施，要因地制宜进行改造，2020年底前达到相应排放标准或再生利用要求。敏感区域(重点湖泊、重点水库、近岸海域汇水区域)城镇污水处理设施应于2017年底前全面达到一级A排放标准，建成区水体水质达不到地表水Ⅳ类标准的城市，新建城镇污水处理设施要执行一级A排放标准；到2030年，力争全国水环境质量总体改善，水生态系统功能初步恢复。到本世纪中叶，生态环境质量全面改善，生态系统实现良性循环。由此可知，未来几十年内节能减排要求会越来越高。

一方面，对于当前众多污水处理厂仍是按照污染物排放标准一级B标准设计与运行的现状，随着国家节能减排工作的深入进行，污水处理厂的升级改造与优化运行势在必行。污水处理升级改造中，扩大池容或增加深度处理单元是最常规也是最可靠的方案，但很多污水处理厂没有充足的厂地新建污水处理单元，而且我国严格的耕地保护政策又不允许污水处理厂随意扩大面积，因此迫切需要寻求一个占地面积小、处理能力高的升级方案，当前主要有曝气生物滤池、接触氧化法、膜生物反应器，但这些工艺还存在投资高、能耗与运行成本高等问题，因此，研发高效低耗低成本污水处理提标升级改造技术十分必要。

另一方面，城市的快速发展使得原本远离市区的污水处理厂逐步并入市区，改造或者新建过程中可利用土地有限，因此寻求一种投资省、能够有效控制池容的技术日益迫切。

本技术旨在重点突破改造或新建污水处理厂的提标改造技术，完成废水稳定达标排放。

多段AO：多段AO工艺将生物反应池设计为前端厌氧区/好氧+多级缺氧/好氧区，采用多点配水技术，将污水分多段分别配入到厌氧区和各缺氧区的前端，而回流污泥全部回流到厌氧区前端，创造了更适合聚磷菌、硝化菌及反硝化菌生长繁殖的环境，大大增强了除磷脱氮能力。

IFAS：IFAS工艺是将附着生长的生物膜法与悬浮生长的活性污泥法结合的一种工艺(原理如下图所示)，具体即为在活性污泥工艺中投入悬浮填料，通过悬浮填料上的生物膜和悬浮的活性污泥共同去除水中的污染物，并且由于悬浮填料对气泡的切割作用，可提高水中氧转移效率，增强处理效果。

此外，IFAS工艺通过曝气扰动、液体回流等方式，使填料悬浮在反应器中，由于固定在填料上的生物量不增加活性污泥的混合液浓度，而且生物膜的生长会降低系统SVI，因此下游沉淀池的性能不仅不会受到活性污泥反应器内固体负荷增加的负面影响，而且其性能会得以一定程度的提高。

本发明充分结合多段AO和IFAS两种工艺优势(IFAS占地面积小、提高活性污泥混合液浓度、污泥减量且能提高污泥沉降性能、不增加二沉池负荷、缓冲能力强和多段AO污泥浓度高、碳源利用充分、脱氮效率高、抗冲击负荷能力强、运行费用少、工程投资低等优势)，对污水处理厂的污水进行生化处理，以达到较优的出水水质。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种循环流环型多段泥膜共生复合式生物反应器及其污水处理工艺，利用所述循环流环型多段泥膜共生复合式生物反应器污水处理工艺通过反应器的优化组合，能够有效实现高效脱氮除磷、控制池容、减小占地面积、减小工程造价和降低运行费用。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明第一方面提供一种循环流环型多段泥膜共生复合式生物反应器，选自以下反应器之任一：

反应器一：包括依次设立的厌氧区、两级以上缺氧好氧配套区、沉淀区，所述缺氧好氧配套区包括依次设立的缺氧区和好氧区，相邻两区之间设有隔墙，所述隔墙的一端设有过水孔，所述好氧区内设有悬浮填料区，所述厌氧区设置有污水注入口和污泥注入口，所述缺氧区设置有污水注入口，所述沉淀区设置有污水流出口和污泥排出口，所述污泥排出口通过回流污泥渠道连接所述厌氧区的污泥注入口；

反应器二：包括依次设立的厌氧区和两级以上缺氧好氧配套区，所述缺氧好氧配套区包括依次设立的缺氧区和好氧区，相邻两区之间设有隔墙，所述隔墙的一端设有过水孔，所述好氧区内设有悬浮填料区，所述厌氧区与最后一级好氧区封闭连接而形成的内部空间为沉淀区，所述沉淀区与所述最后一级好氧区接触面设置有过水孔，所述厌氧区设置有污水注入口和污泥注入口，所述缺氧区设置有污水注入口，所述沉淀区设置有污水流出口和污泥排出口，所述污泥排出口通过回流污泥渠道连接所述厌氧区的污泥注入口。