專利名稱：活性污泥絲狀細(xì)菌的生態(tài)控制反應(yīng)器及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，特別是涉及污水處理中的活性污泥修復(fù)。
背景技術(shù)：
城市和工業(yè)廢水多采用活性污泥法進(jìn)行處理，在活性污泥法的污水處理過程中，絕大多數(shù)污水廠容易產(chǎn)生活性污泥膨脹和泡沫等異常問題。污泥膨脹和泡沫發(fā)生的原因主要是絲狀細(xì)菌的異常增殖，當(dāng)其爆發(fā)時(shí)，活性污泥之間相互連接形成絲狀細(xì)菌的絮體網(wǎng)，活性結(jié)構(gòu)松散，沉降性能變差；當(dāng)水中有油脂存在或溫度較低時(shí)，污泥在生化反應(yīng)池形成粘稠、穩(wěn)定的巧克力色的泡沫，使得生化池的充氧效率降低，由于活性污泥在二沉池中不易沉降，造成污泥流失和出水水質(zhì)惡化；在大風(fēng)的季節(jié)泡沫隨風(fēng)飄逸影響環(huán)境并散發(fā)出氣味，危害很大，給運(yùn)行和管理帶來諸多麻煩。
各國的研究者一直在從事這方面的研究，以尋求有效地防止和修復(fù)污泥膨脹和泡沫的措施和手段。但至今尚未有滿意的解決辦法。常用的控制技術(shù)投加化學(xué)氧化劑入加氯，臭氧或雙氧水雖然暫時(shí)有效，但是不治本，且副作用大，容易導(dǎo)致活性污泥其他細(xì)菌的死亡，同時(shí)在出水中加氯在歐洲是被禁止的。而特定的控制方法卻由于對其中的微生物之間的關(guān)系不清楚，采取的措施往往效果不明顯或顧此失彼，如好氧(厭氧)選擇器是根據(jù)微生物的生長關(guān)系確定的實(shí)際污泥膨脹和泡沫的控制技術(shù)，雖然對于多數(shù)絲狀細(xì)菌引起的膨脹和泡沫有效，但是對微絲菌等絲狀細(xì)菌卻無效；泥齡控制技術(shù)能夠通過排泥將絲狀細(xì)菌排出，但是泥齡過短也使得硝化細(xì)菌流失，影響脫氮效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種活性污泥絲狀細(xì)菌的生態(tài)控制反應(yīng)器及工藝，可修復(fù)活性污泥。
針對傳統(tǒng)的解決絲狀細(xì)菌引起污泥膨脹的方法的種種弊端，本發(fā)明采用生態(tài)學(xué)食物鏈的原理和方法，引進(jìn)具有捕食功能的原生動(dòng)物和后生動(dòng)物等微型動(dòng)物延長攝食動(dòng)物的食物鏈，在特定的容器中加入接種有微型動(dòng)物的填料，尤其是接種了顫蚓的填料，起到減少和控制絲狀細(xì)菌，能修復(fù)活性污泥，提高污泥性狀，并且通過折流擋板增加流程，從而達(dá)到抑制泡沫和膨脹的目的。
技術(shù)方案如下本發(fā)明的活性污泥絲狀細(xì)菌的生態(tài)控制反應(yīng)器10，包括進(jìn)水口2、反應(yīng)區(qū)4和出水口9；進(jìn)水口與反應(yīng)區(qū)相連，反應(yīng)區(qū)內(nèi)有微動(dòng)物組合填料5和多個(gè)折流檔板7，微動(dòng)物組合填料固定在折流檔板之間。
微動(dòng)物組合填料為接種有微型動(dòng)物的組合填料，其容積為反應(yīng)區(qū)總?cè)莘e的70％-80％。接種的微型動(dòng)物可以為顫蚓。
折流檔板固定在反應(yīng)區(qū)內(nèi)，上部與下部交替缺失，形成上下方向的水流通道，如圖1所示；或者左部與右部交替缺失，形成左右方向的水流通道。
折流檔板的數(shù)量為5-10個(gè)，使水流在反應(yīng)區(qū)折向流動(dòng)5-10次。
活性污泥絲狀細(xì)菌的生態(tài)控制反應(yīng)器還包括進(jìn)水緩沖區(qū)1和出水緩沖區(qū)8。進(jìn)水緩沖區(qū)的一側(cè)與進(jìn)水管2相連接，使得活性污泥與水的混合液由進(jìn)水緩沖區(qū)經(jīng)過進(jìn)水口進(jìn)入反應(yīng)區(qū)；對面一側(cè)下部有排泥口3，可根據(jù)需要清理進(jìn)水緩沖區(qū)下部沉降污泥。反應(yīng)區(qū)與出水口之間有出水水緩沖區(qū)8，能使反應(yīng)區(qū)的出水比較均勻地經(jīng)過出水管道9排出回流至曝氣池。
反應(yīng)區(qū)4的底部有可調(diào)的穿孔曝氣裝置6，均勻分布在底部。
反應(yīng)器可以是矩形，其材質(zhì)可用硬質(zhì)PVC(小規(guī)模)、鋼結(jié)構(gòu)(大中型規(guī)模)等。反應(yīng)器的具體尺寸可根據(jù)進(jìn)水的流量大小來確定，一般使混合液在其中的水力停留時(shí)間控制在12h左右。
本發(fā)明的活性污泥絲狀細(xì)菌的生態(tài)控制工藝包括如下的步驟
曝氣池的出來的活性污泥與水的混合液，流入活性污泥絲絲狀細(xì)菌生態(tài)控制反應(yīng)器中，經(jīng)一定時(shí)間的停留后，返回至曝氣池，污泥中的絲狀細(xì)菌能夠得到削減，污泥性狀得到改善，流程圖見圖2。
進(jìn)入活性污泥絲絲狀細(xì)菌生態(tài)控制反應(yīng)器的活性污泥與水的混合液，由于折流檔板的作用，在反應(yīng)區(qū)內(nèi)折向流動(dòng)5-10次。通過穿孔曝氣裝置6來調(diào)節(jié)反應(yīng)器內(nèi)溶解氧的濃度，將控制溶解氧的濃度控制在2-4mg/L。需處理的活性污泥與水的混合液在生態(tài)控制反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間為10-12小時(shí)。
如生態(tài)控制反應(yīng)器在曝氣池的高位，可將其進(jìn)水管與污泥泵相接，讓反應(yīng)器出水自流到曝氣池；如該反應(yīng)器在低位，曝氣池中的混合液自流到反應(yīng)器，出水由污泥泵泵回曝氣池。
本發(fā)明完全采用生態(tài)學(xué)的原理和方法控制活性污泥中的絲狀細(xì)菌，可以使活性污泥中絲狀細(xì)菌的數(shù)量級至少下降1-2個(gè)等級，可有效地解決由絲狀細(xì)菌引起的污泥膨脹和泡沫等問題，從而修復(fù)活性污泥，降低污泥指數(shù)SVI，改善污泥性狀，若進(jìn)生態(tài)控制反應(yīng)器活性污泥SVI大于200L/g，處理后可小于150L/g；而且不會(huì)對活性污泥菌膠團(tuán)造成較大的損傷，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，不會(huì)影響處理系統(tǒng)的其他正常功能。對于污水處理廠方便運(yùn)行管理和降低運(yùn)行費(fèi)用有著重要的指導(dǎo)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
本發(fā)明的反應(yīng)器構(gòu)造簡潔、操作方便，運(yùn)行費(fèi)用低，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。


圖1為活性污泥絲狀細(xì)菌生態(tài)控制反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的縱截面示意圖其中，1-進(jìn)水緩沖區(qū)，2-進(jìn)水口，3-排泥口，4-反應(yīng)區(qū)，5-微動(dòng)物組合填料，6-曝氣裝置，7-折流擋板，8-出水緩沖區(qū)，9-出水口，10-反應(yīng)器圖2為曝氣池活性污泥生態(tài)控制工藝流程示意圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，生態(tài)控制反應(yīng)器10包括進(jìn)水緩沖區(qū)1、進(jìn)水口2、反應(yīng)區(qū)4、出水緩沖區(qū)8和出水口9，及位于反應(yīng)區(qū)內(nèi)的微動(dòng)物組合填料5、五個(gè)折流檔板7。
進(jìn)水緩沖區(qū)的一側(cè)上部與進(jìn)水口相連接，對面一側(cè)下部有排泥口3，可根據(jù)需要清理緩進(jìn)水沖區(qū)下部沉降污泥；進(jìn)水口連接反應(yīng)區(qū)；折流檔板固定在與進(jìn)水方向平行的反應(yīng)器兩側(cè)壁上，正面與進(jìn)水方向垂直，各個(gè)擋板間上部和下部交叉缺失，下部缺失約占反應(yīng)區(qū)4高度的15％，上部約占10％，形成水流通道，可使水流由上到下或由下到上折向豎直流動(dòng)，在反應(yīng)區(qū)折向流動(dòng)5次。
取直徑為6-8cm的組合填料，將顫蚓接種到組合填料上，每個(gè)組合填料上顫蚓數(shù)量為1500-2000個(gè)。接種了顫蚓的組合填料按70％-80％的容積率懸掛于生態(tài)控制反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)內(nèi)折流擋板之間，布置水平間距15cm，垂直間距為10cm。
反應(yīng)區(qū)4的底部有可調(diào)的穿孔曝氣裝置6，均勻分布，孔徑3-5mm，均勻分布，布置間距為50cm。
使曝氣池內(nèi)的活性污泥與水的混合液由緩沖池經(jīng)進(jìn)水管進(jìn)入反應(yīng)區(qū)，調(diào)節(jié)曝氣裝置，控制反應(yīng)器內(nèi)溶解氧濃度在2-4mg/L，泥水混合液在反應(yīng)器中反應(yīng)，經(jīng)10-12小時(shí)的停留后，通過接種有顫蚓的組合填料處理，絲狀細(xì)菌的數(shù)量得到明顯削減，出水混合液返回到曝氣池中。
如生態(tài)控制反應(yīng)器在曝氣池的高位，可將其進(jìn)水口與污泥泵相接，讓反應(yīng)器出水自流到曝氣池，如該反應(yīng)器在低位，曝氣池中的混合液自流到反應(yīng)器，出水由污泥泵泵回曝氣池。
進(jìn)生態(tài)控制反應(yīng)器活性污泥SVI為220L/g，處理后可降低到140L/g。
權(quán)利要求
1.一種活性污泥絲狀細(xì)菌的生態(tài)控制反應(yīng)器(10)，包括進(jìn)水口(2)、反應(yīng)區(qū)(4)和出水口(9)，其特征在于，反應(yīng)區(qū)(4)內(nèi)包括微動(dòng)物組合填料(5)和一個(gè)以上的折流檔板(7)；微動(dòng)物組合填料(5)固定在折流檔板(7)之間。
2.權(quán)利要求1的活性污泥絲狀細(xì)菌的生態(tài)控制反應(yīng)器，其特征在于，所述微動(dòng)物組合填料上接種顫蚓。
3.權(quán)利要求1的活性污泥絲狀細(xì)菌的生態(tài)控制反應(yīng)器，其特征在于，所述微動(dòng)物組合填料容積占反應(yīng)區(qū)總?cè)莘e的70％-80％。
4.權(quán)利要求1的活性污泥絲狀細(xì)菌的生態(tài)控制反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)區(qū)(4)底部有可調(diào)的穿孔曝氣裝置(6)。
5.一種活性污泥絲狀細(xì)菌的生態(tài)控制工藝，其特征在于，將曝氣池內(nèi)的泥水混合液引入權(quán)利要求1-4所述的活性污泥絲狀細(xì)菌的生態(tài)控制反應(yīng)器內(nèi)，混合液水流進(jìn)入反應(yīng)區(qū)，經(jīng)過反應(yīng)區(qū)內(nèi)的微型動(dòng)物組合填料，減少活性污泥中的絲狀細(xì)菌；混合液水流進(jìn)入反應(yīng)區(qū)后，通過折流檔板，在反應(yīng)區(qū)內(nèi)折向流動(dòng)多次，處理完畢后流回曝氣池。
6.權(quán)利要求5的活性污泥絲狀細(xì)菌的生態(tài)控制工藝，其特征在于，反應(yīng)器內(nèi)溶解氧的濃度為2-4mg/L。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種活性污泥絲狀細(xì)菌的生態(tài)控制反應(yīng)器及工藝。反應(yīng)器包括進(jìn)水口2、出水口9和反應(yīng)區(qū)4，反應(yīng)區(qū)內(nèi)固定微動(dòng)物組合填料5和多個(gè)折流擋板7，微動(dòng)物組合填料上接種顫蚓。將曝氣池內(nèi)活性污泥與水的混合物引入反應(yīng)器，經(jīng)過處理能減少和控制絲狀細(xì)菌，提高污泥性狀；并且通過流擋板增加流程，從而達(dá)到抑制泡沫和膨脹的目的。本發(fā)明能夠修復(fù)活性污泥，可有效地解決由絲狀細(xì)菌引起的污泥膨脹和泡沫等問題，降低污泥指數(shù)SVI，改善污泥性狀，而且不會(huì)對活性污泥菌膠團(tuán)造成較大的損傷，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，不影響處理系統(tǒng)的其他正常功能；并且結(jié)構(gòu)簡單，易于操作。
文檔編號(hào)C02F3/12GK101041514SQ20071004015
公開日2007年9月26日 申請日期2007年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月27日
發(fā)明者謝冰, 梁少博, 徐孝明, 徐亞同 申請人:華東師范大學(xué)