公布日：2023.11.14
申請日：2023.08.15
分類號：C02F3/30(2023.01)I;C02F103/20(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N;C02F101/22(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一體化養(yǎng)殖廢水處理反應器，包括內(nèi)圓板、外圓板，內(nèi)圓板與外圓板為同心圓環(huán)板，內(nèi)圓板內(nèi)側(cè)設置中心沉淀池，內(nèi)圓板與外圓板之間組成環(huán)狀間隙腔室，環(huán)狀間隙腔室內(nèi)分隔設置有MBBR缺氧區(qū)、MBBR好氧區(qū)、接觸氧化缺氧區(qū)、接觸氧化好氧區(qū)、MBR膜反應區(qū)及MBR膜產(chǎn)水區(qū)，各級處理區(qū)域間由分隔板隔開。本發(fā)明提供的一體化養(yǎng)殖廢水反應器，有效利用MBBR、接觸氧化、MBR的組合設置，有效降低養(yǎng)殖廢水中的污染物(COD、BOD、SS)，出水達到灌溉水排放標準。
權利要求書
1.應用一體化養(yǎng)殖廢水處理反應器進行養(yǎng)殖廢水處理的方法，所述一體化養(yǎng)殖廢水處理反應器，包括內(nèi)圓板、外圓板，內(nèi)圓板與外圓板為同心圓環(huán)板，內(nèi)圓板內(nèi)側(cè)設置中心沉淀池，內(nèi)圓板與外圓板之間組成環(huán)狀間隙腔室，環(huán)狀間隙腔室內(nèi)分隔設置有MBBR缺氧區(qū)、MBBR好氧區(qū)、接觸氧化缺氧區(qū)、接觸氧化好氧區(qū)、MBR膜反應區(qū)及MBR膜產(chǎn)水區(qū)，各級處理區(qū)域間由分隔板隔開；所述MBBR缺氧區(qū)上部設置進水口，內(nèi)部設置MBBR生物懸浮填料，側(cè)壁設置潛水攪拌器；所述MBBR缺氧區(qū)和MBBR好氧區(qū)通過第一分隔板隔開，第一分隔板下部有第一連通口；所述MBBR好氧區(qū)內(nèi)設置MBBR生物懸浮填料，底部設置穿孔曝氣管，上部設置有第一出水管道，連通中心沉淀池的中心導流筒；所述中心沉淀池內(nèi)設置中心導流筒，中心導流筒下部設有反射板，中心沉淀池底部設置有錐形沉泥斗，中心沉淀池上部設有三角堰，三角堰上設置第二出水管道連通至接觸氧化缺氧區(qū)底部；所述接觸氧化缺氧區(qū)中設置生物繩填料，側(cè)壁設置潛水攪拌器，所述接觸氧化缺氧區(qū)和接觸氧化好氧區(qū)通過第二分隔板隔開，第二分隔板上部有第二連通口；所述接觸氧化好氧區(qū)中設置生物繩填料，底部設置微孔曝氣盤；所述接觸氧化好氧區(qū)和MBR膜反應通過第三分隔板隔開，第三分隔板下部有第三連通口；所述MBR膜反應區(qū)中設置簾式MBR中空纖維膜，底部設置微孔曝氣裝置，上部設有抽水泵和第三出水管道連通MBR膜產(chǎn)水區(qū)；所述MBR膜產(chǎn)水區(qū)中設置有出水口；所述方法具體包括如下步驟：（1）廢水通過進水口進入MBBR缺氧區(qū)，MBBR缺氧區(qū)內(nèi)設置MBBR生物懸浮填料，作為載體附著厭氧微生物，側(cè)壁設置潛水攪拌器，通過強力攪拌避免底部沉積大量底泥，出水通過第一分隔板下部第一連通口自流進入MBBR好氧區(qū)；（2）所述MBBR好氧區(qū)內(nèi)設置MBBR生物懸浮填料，附著在填料上的微生物進一步去除廢水中的可降解有機污染物；同時在底部設置穿孔曝氣管，均勻布氣；（3）所述MBBR好氧區(qū)出水通過上部管道進入中心沉淀池內(nèi)的中心導流筒，廢水在中心導流筒內(nèi)自上而下流出，廢水經(jīng)位于中心導流筒下部的反射板折向上流，沿上部四周出水三角堰溢流，匯入第二管道流入接觸氧化缺氧區(qū)底部；（4）所述接觸氧化缺氧區(qū)中設置生物繩填料，用于吸附污泥和微生物；接觸氧化缺氧區(qū)側(cè)壁設置潛水攪拌器，避免淤泥沉積，出水通過第二分隔板上部開口溢流進入接觸氧化好氧區(qū)；（5）所述接觸氧化好氧區(qū)中設置生物繩填料，通過生物膜與活性污泥共同作用降解和凈化有機污染物；底部設置微孔曝氣盤，為生化反應提供充足的氧氣，防止活性污泥沉積；出水通過第三分隔板下部第三連通口自流進入MBR膜反應區(qū)；（6）所述MBR膜反應區(qū)中設置簾式MBR中空纖維膜，底部設置微孔曝氣裝置避免淤泥沉積，通過MBR中空纖維膜實現(xiàn)泥水分離；MBR膜反應區(qū)出水經(jīng)上部抽水泵泵入MBR膜產(chǎn)水區(qū)，通過出水口排出；通過回流水壓泡解決污泥膨脹；所述MBBR好氧區(qū)的停留時間為30-40h，溶解氧為1-4mg/L，廢水在MBBR缺氧區(qū)的停留時間為10-20h，所述中心沉淀池的停留時間為1-10h，所述接觸氧化缺氧區(qū)的停留時間為20-30h，所述接觸氧化好氧區(qū)的停留時間為40-50h，溶解氧為1-4mg/L，所述MBR膜反應區(qū)的停留時間為1-10h，所述MBR膜產(chǎn)水區(qū)的停留時間為1-10h，MBBR缺氧區(qū)：MBBR好氧區(qū)的有效容積比為1:1-5，接觸氧化缺氧區(qū)：接觸氧化好氧區(qū)的有效容積比為1:1-5，MBR膜反應區(qū)：MBR膜產(chǎn)水區(qū)的有效容積比為1：1-5，所述廢水為經(jīng)水解酸化處理后的養(yǎng)殖廢水，廢水的COD為10000-50000mg/L，BOD為5000-10000mg/L,總氮1000-5000mg/L,氨氮500-1000mg/L,總磷100-500mg/L，出水水質(zhì)達到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》(GB18596-2001)的要求，COD小于400mg/L，BOD小于100mg/L,總氮小于100mg/L,氨氮小于10mg/L,總磷小于10mg/L。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述MBBR生物懸浮填料為商購的HDPE。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物繩填料為商購的丙烯纖維。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述簾式MBR中空纖維膜為商購的浸沒式PVDF材質(zhì)MBR中空纖維膜。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一體化養(yǎng)殖廢水處理反應器，包括內(nèi)圓板、外圓板，內(nèi)圓板與外圓板為同心圓環(huán)板，內(nèi)圓板內(nèi)側(cè)設置中心沉淀池，內(nèi)圓板與外圓板之間組成環(huán)狀間隙腔室，環(huán)狀間隙腔室內(nèi)分隔設置有MBBR缺氧區(qū)、MBBR好氧區(qū)、接觸氧化缺氧區(qū)、接觸氧化好氧區(qū)、MBR膜反應區(qū)及MBR膜產(chǎn)水區(qū)，各級處理區(qū)域間由分隔板隔開；
所述MBBR缺氧區(qū)上部設置進水口，內(nèi)部設置MBBR生物懸浮填料，側(cè)壁設置潛水攪拌器；所述MBBR缺氧區(qū)和MBBR好氧區(qū)通過第一分隔板隔開，第一分隔板下部有第一連通口；
所述MBBR好氧區(qū)內(nèi)設置MBBR生物懸浮填料，底部設置穿孔曝氣管，上部設置有第一出水管道，連通中心沉淀池的中心導流筒；
所述中心沉淀池內(nèi)設置中心導流筒，中心導流筒下部設有反射板，中心沉淀池底部設置有錐形沉泥斗，中心沉淀池上部設有三角堰，三角堰上設置第二出水管道連通至接觸氧化缺氧區(qū)底部；
所述接觸氧化缺氧區(qū)中設置生物繩填料，側(cè)壁設置潛水攪拌器，所述接觸氧化缺氧區(qū)和接觸氧化好氧區(qū)通過第二分隔板隔開，第二分隔板上部有第二連通口；
所述接觸氧化好氧區(qū)中設置生物繩填料，底部設置微孔曝氣盤；所述接觸氧化好氧區(qū)和MBR膜反應通過第三分隔板隔開，第三分隔板下部有第三連通口；所述MBR膜反應區(qū)中設置簾式MBR中空纖維膜，底部設置微孔曝氣裝置，上部設有抽水泵和第三出水管道連通MBR膜產(chǎn)水區(qū)；
所述MBR膜產(chǎn)水區(qū)中設置有出水口。
本發(fā)明優(yōu)選的技術方案中，所述MBBR生物懸浮填料為商購，優(yōu)選為HDPE。
本發(fā)明優(yōu)選的技術方案中，所述生物繩填料為商購，優(yōu)選為丙烯纖維。
本發(fā)明優(yōu)選的技術方案中，所述簾式MBR中空纖維膜為商購，優(yōu)選為浸沒式PVDF材質(zhì)MBR中空纖維膜。
本發(fā)明的另一目的在于提供應用本發(fā)明的一體化養(yǎng)殖廢水處理反應器進行養(yǎng)殖廢水處理的方法，具體包括如下步驟：
(1)廢水通過進水口進入MBBR缺氧區(qū)，MBBR缺氧區(qū)內(nèi)設置MBBR生物懸浮填料，作為載體附著厭氧微生物，側(cè)壁設置潛水攪拌器，通過強力攪拌避免底部沉積大量底泥，出水通過第一分隔板下部第一連通口自流進入MBBR好氧區(qū)；
(2)所述MBBR好氧區(qū)內(nèi)設置MBBR生物懸浮填料，附著在填料上的微生物進一步去除廢水中的可降解有機污染物；同時在底部設置穿孔曝氣管，均勻布氣；
(3)所述MBBR好氧區(qū)出水通過上部管道進入中心沉淀池內(nèi)的中心導流筒，廢水在中心導流筒內(nèi)自上而下流出，廢水經(jīng)位于中心導流筒下部的反射板折向上流，沿上部四周出水三角堰溢流，匯入第二管道流入接觸氧化缺氧區(qū)底部；
(4)所述接觸氧化缺氧區(qū)中設置生物繩填料，用于吸附污泥和微生物；接觸氧化缺氧區(qū)側(cè)壁設置潛水攪拌器，避免淤泥沉積，出水通過第二分隔板上部開口溢流進入接觸氧化好氧區(qū)；
(5)所述接觸氧化好氧區(qū)中設置生物繩填料，通過生物膜與活性污泥共同作用降解和凈化有機污染物；底部設置微孔曝氣盤，為生化反應提供充足的氧氣，防止活性污泥沉積；出水通過第三分隔板下部第三連通口自流進入MBR膜反應區(qū)；
(6)所述MBR膜反應區(qū)中設置簾式MBR中空纖維膜，底部設置微孔曝氣裝置避免淤泥沉積，通過MBR中空纖維膜實現(xiàn)泥水分離；MBR膜反應區(qū)出水經(jīng)上部抽水泵泵入MBR膜產(chǎn)水區(qū)，通過出水口排出。
本發(fā)明優(yōu)選的技術方案中，所述廢水為經(jīng)水解酸化處理后的養(yǎng)殖廢水，廢水的COD為10000-50000mg/L，BOD為5000-10000mg/L,總氮1000-5000mg/L,氨氮500-1000mg/L,總磷100-500mg/L。
本發(fā)明優(yōu)選的技術方案中，所述出水水質(zhì)達到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》(GB18596-2001)的要求，COD小于400mg/L，BOD小于100mg/L,總氮小于100mg/L,氨氮小于10mg/L,總磷小于10mg/L。
本發(fā)明優(yōu)選的技術方案中，所述MBBR好氧區(qū)的停留時間為30-40h，溶解氧為1-4mg/L。
本發(fā)明優(yōu)選的技術方案中，廢水在MBBR缺氧區(qū)的停留時間為10-20h。
本發(fā)明優(yōu)選的技術方案中，所述中心沉淀池的停留時間為1-10h。
本發(fā)明優(yōu)選的技術方案中，所述接觸氧化缺氧區(qū)的停留時間為20-30h。
本發(fā)明優(yōu)選的技術方案中，所述接觸氧化好氧區(qū)的停留時間為40-50h，溶解氧為1-4mg/L
本發(fā)明優(yōu)選的技術方案中，所述MBR膜反應區(qū)的停留時間為1-10h。
本發(fā)明優(yōu)選的技術方案中，所述MBR膜產(chǎn)水區(qū)的停留時間為1-10h。
本發(fā)明優(yōu)選的技術方案中，MBBR缺氧區(qū)：MBBR好氧區(qū)的有效容積比為1:1-5。
本發(fā)明優(yōu)選的技術方案中，接觸氧化缺氧區(qū)：接觸氧化好氧區(qū)的有效容積比為1:1-5。
本發(fā)明優(yōu)選的技術方案中，MBR膜反應區(qū)：MBR膜產(chǎn)水區(qū)的有效容積比為1：1-5。
除非另有說明，本發(fā)明涉及液體與液體之間的百分比時，所述的百分比為體積/體積百分比；本發(fā)明涉及液體與固體之間的百分比時，所述百分比為體積/重量百分比；本發(fā)明涉及固體與液體之間的百分比時，所述百分比為重量/體積百分比；其余為重量/重量百分比。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有下述有益效果：
1.本發(fā)明提供的一體化養(yǎng)殖廢水反應器，有效利用MBBR、接觸氧化、MBR的組合設置，有效降低養(yǎng)殖廢水中的污染物(COD、BOD、SS)，出水達到灌溉水排放標準。
2.本發(fā)明解決了傳統(tǒng)兩級A/O中污泥膨脹問題，MBBR在低DO的兼氧環(huán)境下，通過污泥降解，實現(xiàn)COD、BOD的降低，通過污泥吸附實現(xiàn)ss的降低，污泥回流通過噴淋裝置噴淋，實現(xiàn)污泥壓泡，節(jié)約了消泡劑的使用，A/O和MBR進一步實現(xiàn)COD、ss的降解、吸附，可有效解決污泥膨脹、堵塞問題，無需污泥回流，也無需反沖洗水。污泥膨脹一方面可以通過回流水壓泡解決，另一方面通過MBR膜反應區(qū)代替二沉池，用MBR進行污泥攔截，節(jié)省占地。
3.本發(fā)明整體工藝采用一體化蓮式結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)分區(qū)利用，布局緊湊，節(jié)省占地面積，便于增量擴容，降低投資運行成本，操作簡單，達到高效處理高濃度有機廢水的目的。
4.本發(fā)明操作簡單，節(jié)能降耗，有效降低系統(tǒng)運行成本，保證處理效果。
（發(fā)明人：焦翔翔;申妍穎;王花平;陳宏繡）
