[发明专利]耐冲击负荷的生物反应器及污水处理工艺

权利要求书

1.一种耐冲击负荷的生物反应器，其特征在于:

包括渣泥分离干化器(1)、变负荷反应器(2)、变容积反应器(3),以及配套的两组潜污泵、数个自动排水阀(V1～Vn)及排水管道；

所述渣泥分离干化器(1)设置于所述变负荷反应器(2)顶部，包括进水口1(1-1)、布水器(1-2)、渣泥分离器(1-3)、渣泥干化斗(1-4)、排泥阀(1-5)、外罩(1-6)；

所述渣泥干化斗(1-4)内与变负荷反应器(2)共壁，并设滤水孔；

所述外罩(1-6)将渣泥分离器(1-3)和渣泥干化斗(1-4)包覆；

所述变负荷反应器(2)包括外壁(2-1)、顶部通风管(2-2)、进水口2(2-3)、旋转布水器(2-4)、数层复合生物膜填料层(2-5)，所述复合生物膜填料层(2-5)又包括高负荷填料管(2-5-1)、滤板(2-5-2)、低负荷填料层(2-5-3)、溢流管(2-5-4)、填料层底板(2-5-5)、排水口(2-5-6)；

所述外壁(2-1)顶部与渣泥分离器(1-3)底部连接，外壁(2-1)上部的部分区域与渣泥干化斗(1-4)共壁并用滤水孔(2-1-1)连通，外壁(2-1)未被渣泥分离干化器(1)遮盖的部分设置有通风孔(2-1-2)；

所述高负荷填料管(2-5-1)穿过滤板(2-5-2)和填料层底板(2-5-5)，上下对应的高负荷填料管(2-5-1)用生物绳填料连接，并在下面的高负荷填料管(2-5-1)顶部做适度弯曲盘旋，其管道在滤板(2-5-2)以上区域密集穿孔；

所述低负荷填料层(2-5-3)采用滤料填装在高负荷填料管(2-5-1)之外与滤板(2-5-2)之上的区域内；

所述溢流管(2-5-4)、填料层底板(2-5-5)、排水口(2-5-6)的作用在于，当排水口(2-5-6)外的阀门(V1～Vn)打开时排放水，当排水口(2-5-6)外的阀门(V1～Vn)关闭时向下溢流水；

所述变容积反应器(3)包括悬浮填料区(3-1)、滤网(3-2)、自洁斜板沉淀区(3-3)、虹吸排泥管(3-4)、脱落生物膜循环反应区(3-5)、出水调配区(3-6)；

所述悬浮填料区(3-1)采用悬浮填料填装，在高水位时悬浮水中，在低水位时堆积于虹吸排泥管(3-4)近端吸泥斗内；

所述滤网(3-2)隔开悬浮填料区(3-1)与自洁斜板沉淀区(3-3)和虹吸排泥管(3-4)。

2.一种耐冲击负荷的污水处理工艺，采用权利要求1所述的生物反应器，其特征在于:

包括进水、变水位调节及循环、渣泥分离干化及布水、虹吸污泥回流及生物膜循环处理、沉淀及生物膜循环处理、低负荷处理填料区生物膜处理、达标排放步骤，具体步骤如下：

①进水：进行必要的预处理，包括化粪池和栅隙≤10mm的格栅拦截；

②变水位调节及循环：经预处理的污水流进所述脱落生物膜循环反应区(3-5)，与经所述虹吸排泥管(3-4)回流的脱落生物膜污泥混合，混合液用潜污泵组P1提升至所述进水口1(1-1)，探测水位信号1，低水位1停泵，在设定最小值以上的变值高水位1以定值时间间隔启泵；所述出水调配区(3-6)内的水用潜污泵组P2提升至进水口2(2-3)，探测水位信号2，低水位2停泵，在设定最小值以上的变值高水位2以定值时间间隔启泵，在线监测出水COD、氨氮指标，当监测不达标时，关闭出水阀V0，使不达标水参与循环稀释再处理；

③渣泥分离干化及布水：潜污泵组P1提升的混合液通过所述进水口1(1-1)流进所述渣泥分离干化器(1)，通过所述布水器(1-2)布水，通过渣泥分离器(1-3)分离出渣泥，渣泥在所述渣泥干化斗(1-4)中干化，所述渣泥分离器(1-3)滴落的水洒向所述变负荷反应器(2)的顶部；

④虹吸污泥回流及生物膜循环处理：当所述虹吸排泥管(3-4)虹吸形成时，形成工序②-③-④-②生物膜循环处理；

⑤沉淀及生物膜循环处理：当所述虹吸排泥管(3-4)虹吸未形成前，并使悬浮填料区(3-1)、自洁斜板沉淀区(3-3)蓄水至高水位2时，形成工序②-⑤-②生物膜循环处理；

⑥低负荷处理填料区生物膜处理：所述低负荷填料层(2-5-3)内的生物膜处理过程变负荷持续进行；

⑦达标排放：所述耐冲击负荷的生物反应器的出水，可稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002二级标准。

3.根据权利要求1所述的一种耐冲击负荷的生物反应器，其特征在于:

所述低负荷填料层(2-5-3)采用普通生物滤池法污水处理工艺，所述高负荷填料管(2-5-1)当分层数≤3时采用高负荷生物滤池法污水处理工艺，当分层数3时采用生物滤塔法污水处理工艺。