专利名称：一种处理低温污水的好氧颗粒污泥反应器及其水处理方法
技术领域：
本发明涉及一种处理污水的好氧颗粒污泥反应器及其水处理方法，属于污水生物
处理回用与资源化领域。
背景技术：
传统的生物脱氮除磷系统尤其在低温时微生物的代谢活性下降，好氧污泥性能与 处理效果变差，并存在不同程度的好氧污泥膨胀等问题，从而影响了生物脱氮除磷系统的 正常运行。好氧颗粒污泥作为一种特殊的生物膜结构，其具有独特的优点而逐渐成为污水 处理领域的一个研究热点。然而，好氧颗粒污泥反应器的启动与稳定运行性能差、好氧污 泥性能差及好氧污泥膨胀的问题仍然是制约其工程应用的关键，在低温时上述问题更为突 出。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的低温条件下好氧颗粒污泥反应器的启动与稳定 运行性能差、好氧污泥性能差及低温活性污泥膨胀的问题，进而提供一种处理低温污水的 好氧颗粒污泥反应器及其水处理方法。 本发明的一种处理低温污水的好氧颗粒污泥反应器的技术方案是 好氧颗粒污泥反应器包括进水管、进水泵、出水电磁阀、出水管、反应器主体、空气
压縮机、曝气头和进气管，反应器主体由上升管和下降管组成，所述上升管与下降管由内至
外同轴线套装，所述上升管的底部设置有曝气头，所述曝气头通过进气管与反应器主体外
部的空气压縮机连通，所述下降管的底部和上升管的底部相连通，下降管的顶部与上升管
的顶部相连通，所述进水管与下降管的下端连通，所述进水泵安装在进水管上且与进水管
连通，所述下降管的一侧壁上沿下降管的高度方向开有多个取样口，所述下降管与取样口
相对的一侧壁上安装有出水管，所述出水管安装在反应器主体的2/5 3/5高度处，出水管
与下降管连通，所述出水电磁阀安装在出水管上且与出水管连通，所述上升管在距离反应
器主体底部的1/4 3/4高度处开有多个连接孔，所述多个连接孔沿上升管的圆周方向开
设，所述上升管的高度与上升管内径的比值为9 15，所述下降管的高度与下降管内径的
比值为9 15。 本发明的一种处理低温污水的好氧颗粒污泥反应器的水处理方法为间歇式污水
处理方法在低温8 15t:条件下，每个反应周期首先由进水泵把污水由反应器底部供入
反应器，进水时间设置为30 60分钟，进水结束后关闭进水泵；此时启动空气压縮机，压縮 空气由反应器底部通过曝气头供入反应器，反应器中的污水在上升气流的带动下在上升管 内向上运动，升至上升管与下降管的连接孔处开始进入下降管，然后向下运动到反应器的 底部；曝气结束后，关闭空气压縮机，使反应器内泥水混合液在重力条件下产生泥水分离， 时间为3 20分钟；分离结束后开启出水电磁阀将处理水与沉淀性能较差的部分絮状污泥 排出反应器，排水时间为5分钟，然后反应器进入闲置期，闲置时间为0 60分钟。
本发明与现有技术相比具有以下效果本发明的好氧颗粒污泥反应器增加了反应 器在厌氧进水阶段污水与颗粒污泥接触混合效果，为在单级反应器中实现氮磷的同步去除 提供了基础。反应器操作运行简便，在低温条件下缓解了低温时生物处理系统容易产生污 泥膨胀的问题，反应器运行稳定；污染物的去除效率高，出水水质稳定。反应器的运行费用 低，占地面积小并可节省传统生物处理系统在处理低温污水时的保温措施等。本发明的方 法，具有低温条件下较好的同步碳、氮、磷的去除效果，碳、氮、磷的去除效率分别为89. 5%， 98.9%，95.5% ;同时硝化反硝化效率为83.3%。本发明为控制低温污水氮磷的排放提供 了有效的方法，可广泛应用于低温污水的同步氮磷的去除，具有良好的社会、经济和环境效
.
图1是本发明的好氧颗粒污泥反应器主视剖视示意图，图2是图1的D-D剖面图。
具体实施例方式
具体实施方式
一 结合图1 图2说明本实施方式，本实施方式的一种处理低温污 水的好氧颗粒污泥反应器包括进水箱1、进水管11、进水泵2、出水电磁阀3、出水管12、出 水箱4、反应器主体、空气压縮机7、曝气头8和进气管13，反应器主体由上升管5和下降管 6组成，所述上升管5与下降管6由内至外同轴线套装，所述上升管5的底部设置有曝气头 8，所述曝气头8通过进气管13与反应器主体外部的空气压縮机7连通，所述下降管6的底 部和上升管5的底部相连通，下降管6的顶部与上升管5的顶部相连通，所述进水管11的 一端与下降管6的下端连通，进水管11另一端与进水箱1连通，所述进水泵2安装在进水 管11上且与进水管11连通，所述下降管6的一侧壁上沿下降管6的高度方向开有多个取 样口 14，所述下降管6与取样口 14相对的一侧壁上安装有出水管12，所述出水管12安装 在反应器主体的2/5 3/5高度处，将排水比控制在40 60%，出水管12与下降管6连 通，所述出水电磁阀3安装在出水管12上且与出水管12连通，所述出水管12的出水端设 置有出水箱4，所述上升管5在距离反应器主体底部的1/4 3/4高度处开有一个或多个连 接孔IO，所述多个连接孔10沿上升管5的圆周方向开设，所述上升管5的高度与上升管5 内径的比值为9 15，所述下降管6的高度与下降管6内径的比值为9 15。
具体实施方式
二 结合图1说明本实施方式，本实施方式的多个连接孔10开设在 上升管5距离反应器主体底部的1/2高度处。如此设置，縮短了低温条件下好氧颗粒污泥 反应器的启动时间，且低温条件下颗粒污泥运行稳定。其它组成和连接关系与具体实施方 式一相同。
具体实施方式
三结合图1说明本实施方式，本实施方式的上升管5的高度与上升 管5内径的比值为10，所述下降管6的高度与下降管6内径的比值为10。如此设置，增加 了低温条件下好氧颗粒污泥反应器运行的稳定性。其它组成和连接关系与具体实施方式
一 或二相同。
具体实施方式
四结合图1说明本实施方式，本实施方式的好氧颗粒污泥反应器 还增加有可编程控制器9，所述可编程控制器9分别与出水电磁阀3、空气压縮机7和进水 泵2连接。如此设置，由可编程控制器9控制反应器的运行周期及反应器的进水、曝气、沉淀及排水时间，实现了反应器运行的自动化控制。其它组成和连接关系与具体实施方式
一、 二或三相同。
具体实施方式
五结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种处理低温污水的 好氧颗粒污泥反应器的水处理方法为周期性水处理方法在低温8 15t:条件下，每个反 应周期首先由进水泵2把污水由反应器底部供入反应器，进水时间设置为30 60分钟， 进水结束后关闭进水泵；此时启动空气压縮机7，压縮空气由反应器底部通过曝气头8供 入反应器，由气体流量计控制曝气量，反应器中的污水在上升气流的带动下在上升管5内 向上运动，升至上升管5与下降管6的连接孔10处开始进入下降管6，然后向下运动到反 应器的底部，曝气结束后，关闭空气压縮机，使反应器内泥水混合液在重力条件下产生泥水 分离，时间为3 20分钟，时间随污泥颗粒的形成逐渐减小；分离结束后开启出水电磁阀 3将处理水与沉淀性能较差的部分絮状污泥排出反应器，排水时间为5分钟，，然后反应器 进入闲置期，闲置时间为0 60分钟，为反应器进入下一个周期做准备。反应器每天排泥 一次，100mL/次。低温条件下，培养出的颗粒污泥具有密实的结构，良好的沉淀性能与稳定 性，同时具有较好的氮磷的去除能力，颗粒污泥反应器运行稳定后氮磷的去除率分别达到 98. 9 % ， 95. 5 % ，同时硝化反硝化率为83.3%。
权利要求
一种处理低温污水的好氧颗粒污泥反应器，它包括进水管(11)、进水泵(2)、出水电磁阀(3)、出水管(12)、反应器主体、空气压缩机(7)、曝气头(8)和进气管(13)，其特征在于反应器主体由上升管(5)和下降管(6)组成，所述上升管(5)与下降管(6)由内至外同轴线套装，所述上升管(5)的底部设置有曝气头(8)，所述曝气头(8)通过进气管(13)与反应器主体外部的空气压缩机(7)连通，所述下降管(6)的底部和上升管(5)的底部相连通，下降管(6)的顶部与上升管(5)的顶部相连通，所述进水管(11)与下降管(6)的下端连通，所述进水泵(2)安装在进水管(11)上且与进水管(11)连通，所述下降管(6)的一侧壁上沿下降管(6)的高度方向开有多个取样口(14)，所述下降管(6)与取样口(14)相对的一侧壁上安装有出水管(12)，所述出水管(12)安装在反应器主体的2/5～3/5高度处，出水管(12)与下降管(6)连通，所述出水电磁阀(3)安装在出水管(12)上且与出水管(12)连通，所述上升管(5)在距离反应器主体底部的1/4～3/4高度处开有多个连接孔(10)，所述多个连接孔(10)沿上升管(5)的圆周方向开设，所述上升管(5)的高度与上升管(5)内径的比值为9～15，所述下降管(6)的高度与下降管(6)内径的比值为9～15。
2. 根据权利要求1所述一种处理低温污水的好氧颗粒污泥反应器，其特征在于所述 多个连接孔(10)开设在上升管(5)距离反应器主体底部的1/2高度处。
3. 根据权利要求1或2所述一种处理低温污水的好氧颗粒污泥反应器，其特征在于 所述上升管(5)的高度与上升管(5)内径的比值为IO，所述下降管(6)的高度与下降管(6) 内径的比值为10。
4. 根据权利要求3所述一种处理低温污水的好氧颗粒污泥反应器，其特征在于所述 好氧颗粒污泥反应器还包括可编程控制器(9)，所述可编程控制器(9)分别与出水电磁阀 (3)、空气压縮机(7)和进水泵(2)连接。
5. —种处理低温污水的好氧颗粒污泥反应器的水处理方法，其特征在于该方法为周 期性水处理方法，步骤为在低温8 15t:条件下，每个反应周期首先由进水泵(2)把污水 由反应器底部供入反应器，进水时间设置为30 60分钟，进水结束后关闭进水泵；此时启 动空气压縮机(7)，压縮空气由反应器底部通过曝气头(8)供入反应器，反应器中的污水在 上升气流的带动下在上升管(5)内向上运动，升至上升管(5)与下降管(6)的连接孔(10) 处开始进入下降管(6)，然后向下运动到反应器的底部；曝气结束后，关闭空气压縮机，使 反应器内泥水混合液在重力条件下产生泥水分离，时间为3 20分钟；分离结束后开启出 水电磁阀(3)将处理水与沉淀性能较差的部分絮状污泥排出反应器，排水时间为5分钟，然 后反应器进入闲置期，闲置时间为0 60分钟。
全文摘要
一种处理低温污水的好氧颗粒污泥反应器及其水处理方法，它涉及一种处理污水的好氧颗粒污泥反应器及其水处理方法。本发明解决了现有的低温条件下好氧颗粒污泥反应器的启动与稳定运行性能差、好氧污泥性能差及低温污泥膨胀的问题。本发明的反应器的上升管与下降管同轴线套装，上升管的底部设置有曝气头，曝气头与空气压缩机连通，出水管安装在反应器主体的2/5～3/5高度处，上升管在距离反应器主体底部的1/4～3/4高度处开有连接孔，上升管和下降管的高度与管内径的比值均为9～15。本发明的方法主要步骤为进水、曝气、泥水分离、排水和闲置。本发明为控制低温污水氮磷的排放提供了有效的方法，广泛应用于低温污水的同步氮磷的去除，具有良好的环境效益。
文档编号C02F3/12GK101698533SQ200910309458
公开日2010年4月28日 申请日期2009年11月9日 优先权日2009年11月9日
发明者严晓菊, 于水利, 吴佳培, 左行涛, 暴瑞玲, 王玉兰 申请人:哈尔滨工业大学