[发明专利]一种低氧曝气耦合多级布水式缺氧-厌氧自循环协同脱氮反应器

说明书

一种低氧曝气耦合多级布水式缺氧‑厌氧自循环协同脱氮反应器。本发明涉及水处理领域。本发明为了解决目前农村家庭废水需要较长的时间处理，处理过程中碳源消耗严重、消耗大量氧气并产生过量温室气体，能耗高，脱氮效率低的问题。本发明将原水泵入到布水池后，由反应池的顶部的分配池分别流入到多级反应池，开启气泵通过曝气头进行曝气，通过改变分配池进入反应池的管道尺寸控制进入到反应池内的原水量，对反应原水进行定量分配，完成厌氧‑缺氧‑好氧协同自循环生物脱氮技术的污水处理方法的建立。该多级协同自循环厌氧‑缺氧‑好氧反应装置，布水更加均匀，有利于部分硝化过程与厌氧氨氧化过程的耦合，提高水体脱氮效率。

技术领域

本发明涉及水处理领域，具体涉及一种低氧曝气耦合多级布水式缺氧-厌氧自循环协同脱氮反应器。

背景技术

农村家庭废水通常含有高浓度的氨(NH₄⁺-N)、化学需氧量(COD)和总氮(TN)。未经处理的家庭废水的排放将导致地表水富营养化和水体中溶解氧(DO)的消耗，有可能导致水生生物死亡和水环境恶化。由于许多农村落后地区集体收集十分困难，兴建大规模的废水处理厂需要大量的资金投入，城市地价剧增，处理厂的资金成本风险日益加剧，新废水厂建设面临各种问题。地表水因此受污染程度严重，氨氮、有机污染物质等已经成为水源中主要的污染物，因此，对于农村及小城镇废水中氨氮、有机污染物的去除已经成为地方性难题。传统的工艺大多数为膜生物反应器，是在有氧的情况下进行的，在这种情况下，反硝化作用几乎不会发生。因此，渗透质量通常表现出波动。氨氮、有机物等的去除难以满足国家污水排放的相关标准的要求。因此，清除这些溶解的污染物迫在眉睫。

目前，生物膜反应器技术是近年来常用的含氮污水处理技术，是目前被认为去除氮氨和有机污染物经济有效的方法。但由于水体中含有大量氨氮，有机物与氮的比例不均衡，需要较长的时间才能达到处理效果。对于营养丰富处理时间有限的地区来说效果还是不十分明显。不但如此，活性污泥的使用加大了工艺的经济成本，很大程度上增加了滤膜的污染，对成本需求及供水安全造成不利影响。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前农村家庭废水采用生物膜反应器处理中，水体中含有大量氨氮，有机物与氮的比例不均衡，需要较长的时间处理，处理过程中碳源消耗严重、消耗大量氧气并产生过量温室气体，能耗高，脱氮效率低的问题。而提供了一种新型低氧曝气耦合多级布水式缺氧-厌氧自循环协同脱氮反应器，以实现硝化-反硝化过程，部分硝化反应，即亚硝化反应(氨氧化成亚硝酸盐)及厌氧氨氧化反应，与完全硝化(硝酸氨氧化)相比，本发明的多级脱氮过程耦合不仅脱氮效率高，而且节省碳源，有很大的应用优势。

本发明的一种低氧曝气耦合多级布水式缺氧-厌氧自循环协同脱氮反应器，包括进水口、出水口、第一布水槽、第二布水槽、第三布水槽、第一隔板、第二隔板、第三隔板、第四隔板、第一斜板、第二斜板、第一布水管、第二布水管、第三布水管、第一穿孔墙、第二穿孔墙、第三穿孔墙、布水板、第一曝气管、第二曝气管、第三曝气管、第四曝气管、膜组件、布水池、第一反应池、第二反应池、第三反应池、调节池和膜池；

所述的低氧曝气耦合多级布水式缺氧-厌氧自循环协同脱氮反应器本体由上部的布水池以及下部均匀分布的第一反应池、第二反应池、第三反应池、调节池和膜池构成；

所述的第一反应池、第二反应池、第三反应池和调节池由左至右设置于低氧曝气耦合多级布水式缺氧-厌氧自循环协同脱氮反应器本体下部，所述的膜池设置于调节池与布水池之间；所述的第一反应池与第二反应池通过第一穿孔墙间隔开，第二反应池与第三反应池通过第二穿孔墙间隔开，第三反应池与调节池和膜池通过第三穿孔墙间隔开，所述的调节池和膜池通过布水板间隔开；所述的第一穿孔墙、第二穿孔墙和第三穿孔墙的下部均开通有多个通水孔，且所述的第三穿孔墙上的通水孔分别与第三反应池和膜池连通；所述的第一斜板和第二斜板均倾斜向下设置，第一斜板位于第一反应池内，且一端面与第一穿孔墙的侧壁连接；第二斜板位于第二反应池内，且一端面与第二穿孔墙的侧壁连接；