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
本發明涉及一體化養殖廢水處理反應器，包括內圓板、外圓板，內圓板與外圓板為同心圓環板，內圓板內側設置中心沉淀池，內圓板與外圓板之間組成環狀間隙腔室，環狀間隙腔室內分隔設置有MBBR缺氧區、MBBR好氧區、接觸氧化缺氧區、接觸氧化好氧區、MBR膜反應區及MBR膜產水區，各級處理區域間由分隔板隔開。本發明提供的一體化養殖廢水反應器，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.應用一體化養殖廢水處理反應器進行養殖廢水處理的方法，所述一體化養殖廢水處理反應器，包括內圓板、外圓板，內圓板與外圓板為同心圓環板，內圓板內側設置中心沉淀池，內圓板與外圓板之間組成環狀間隙腔室，環狀間隙腔室內分隔設置有MBBR缺氧區、MBBR好氧區、接觸氧化缺氧區、接觸氧化好氧區、MBR膜反應區及MBR膜產水區，各級處理區域間由分隔板隔開；所述MBBR缺氧區上部設置進水口，內部設置MBBR生物懸浮填料，側壁設置潛水攪拌器；所述MBBR缺氧區和MBBR好氧區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好氧區內設置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底部；所述接觸氧化缺氧區中設置生物繩填料，側壁設置潛水攪拌器，所述接觸氧化缺氧區和接觸氧化好氧區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膜產水區；所述MBR膜產水區中設置有出水口；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，MBBR缺氧區內設置MBBR生物懸浮填料，作為載體附著厭氧微生物，側壁設置潛水攪拌器，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；（2）所述MBBR好氧區內設置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好氧區出水通過上部管道進入中心沉淀池內的中心導流筒，廢水在中心導流筒內自上而下流出，廢水經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底部；（4）所述接觸氧化缺氧區中設置生物繩填料，用于吸附污泥和微生物；接觸氧化缺氧區側壁設置潛水攪拌器，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；（5）所述接觸氧化好氧區中設置生物繩填料，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；（6）所述MBR膜反應區中設置簾式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中空纖維膜實現泥水分離；MBR膜反應區出水經上部抽水泵泵入MBR膜產水區，通過出水口排出；通過回流水壓泡解決污泥膨脹；所述MBBR好氧區的停留時間為30-40h，溶解氧為1-4mg/L，廢水在MBBR缺氧區的停留時間為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的停留時間為20-30h，所述接觸氧化好氧區的停留時間為40-50h，溶解氧為1-4mg/L，所述MBR膜反應區的停留時間為1-10h，所述MBR膜產水區的停留時間為1-10h，MBBR缺氧區：MBBR好氧區的有效容積比為1:1-5，接觸氧化缺氧區：接觸氧化好氧區的有效容積比為1:1-5，MBR膜反應區：MBR膜產水區的有效容積比為1：1-5，所述廢水為經水解酸化處理后的養殖廢水，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，出水水質達到《畜禽養殖業污染物排放標準》(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MBR中空纖維膜。
發明內容
本發明的目的在于提供一體化養殖廢水處理反應器，包括內圓板、外圓板，內圓板與外圓板為同心圓環板，內圓板內側設置中心沉淀池，內圓板與外圓板之間組成環狀間隙腔室，環狀間隙腔室內分隔設置有MBBR缺氧區、MBBR好氧區、接觸氧化缺氧區、接觸氧化好氧區、MBR膜反應區及MBR膜產水區，各級處理區域間由分隔板隔開；
所述MBBR缺氧區上部設置進水口，內部設置MBBR生物懸浮填料，側壁設置潛水攪拌器；所述MBBR缺氧區和MBBR好氧區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好氧區內設置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底部；
所述接觸氧化缺氧區中設置生物繩填料，側壁設置潛水攪拌器，所述接觸氧化缺氧區和接觸氧化好氧區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膜產水區；
所述MBR膜產水區中設置有出水口。
本發明優選的技術方案中，所述MBBR生物懸浮填料為商購，優選為HDPE。
本發明優選的技術方案中，所述生物繩填料為商購，優選為丙烯纖維。
本發明優選的技術方案中，所述簾式MBR中空纖維膜為商購，優選為浸沒式PVDF材質MBR中空纖維膜。
本發明的另一目的在于提供應用本發明的一體化養殖廢水處理反應器進行養殖廢水處理的方法，具體包括如下步驟：
(1)廢水通過進水口進入MBBR缺氧區，MBBR缺氧區內設置MBBR生物懸浮填料，作為載體附著厭氧微生物，側壁設置潛水攪拌器，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；
(2)所述MBBR好氧區內設置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好氧區出水通過上部管道進入中心沉淀池內的中心導流筒，廢水在中心導流筒內自上而下流出，廢水經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底部；
(4)所述接觸氧化缺氧區中設置生物繩填料，用于吸附污泥和微生物；接觸氧化缺氧區側壁設置潛水攪拌器，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；
(5)所述接觸氧化好氧區中設置生物繩填料，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；
(6)所述MBR膜反應區中設置簾式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中空纖維膜實現泥水分離；MBR膜反應區出水經上部抽水泵泵入MBR膜產水區，通過出水口排出。
本發明優選的技術方案中，所述廢水為經水解酸化處理后的養殖廢水，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。
本發明優選的技術方案中，所述出水水質達到《畜禽養殖業污染物排放標準》(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。
本發明優選的技術方案中，所述MBBR好氧區的停留時間為30-40h，溶解氧為1-4mg/L。
本發明優選的技術方案中，廢水在MBBR缺氧區的停留時間為10-20h。
本發明優選的技術方案中，所述中心沉淀池的停留時間為1-10h。
本發明優選的技術方案中，所述接觸氧化缺氧區的停留時間為20-30h。
本發明優選的技術方案中，所述接觸氧化好氧區的停留時間為40-50h，溶解氧為1-4mg/L
本發明優選的技術方案中，所述MBR膜反應區的停留時間為1-10h。
本發明優選的技術方案中，所述MBR膜產水區的停留時間為1-10h。
本發明優選的技術方案中，MBBR缺氧區：MBBR好氧區的有效容積比為1:1-5。
本發明優選的技術方案中，接觸氧化缺氧區：接觸氧化好氧區的有效容積比為1:1-5。
本發明優選的技術方案中，MBR膜反應區：MBR膜產水區的有效容積比為1：1-5。
除非另有說明，本發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。
與現有技術相比，本發明具有下述有益效果：
1.本發明提供的一體化養殖廢水反應器，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.本發明解決了傳統兩級A/O中污泥膨脹問題，MBBR在低DO的兼氧環境下，通過污泥降解，實現COD、BOD的降低，通過污泥吸附實現ss的降低，污泥回流通過噴淋裝置噴淋，實現污泥壓泡，節約了消泡劑的使用，A/O和MBR進一步實現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膜反應區代替二沉池，用MBR進行污泥攔截，節省占地。
3.本發明整體工藝采用一體化蓮式結構，實現分區利用，布局緊湊，節省占地面積，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.本發明操作簡單，節能降耗，有效降低系統運行成本，保證處理效果。
（發明人：焦翔翔;申妍穎;王花平;陳宏繡）
