本發(fā)明屬于污水處理技術領域，特別涉及一種好氧-缺氧一體式移動床生物膜反應器及其處理污水的方法。
二、
背景技術：
鄉(xiāng)村生活污水分散處理是鄉(xiāng)村污染綜合治理的重要組成部分，其工藝設計、運行維護、設備研發(fā)、技術經(jīng)濟分析等長期成為研究熱點?？紤]到國情，在我國以村組或戶為單位開展中小規(guī)模的污水分散處理，是鄉(xiāng)村生活污水治理的主要形式。
采用移動床生物膜和序批式活性污泥法的復合工藝，十分適合小規(guī)模污水處理。移動床生物膜法由于生物膜填料密度與水接近，易于流化，無需專門的反沖洗設施；填料的流化及與氣泡的碰撞切割，促進了微生物、溶解氧和污染物之間的傳質(zhì)，填料的掛膜和脫膜速度快，因此生物膜很薄，活性高，具有高效的除碳及硝化特性。然而，常規(guī)的移動床生物膜法不具備反硝化脫氮的能力，需要將反硝化過程前置或后置，不利于降低處理裝置的體積。序批式活性污泥法可以在同一個反應器內(nèi)周期性地進行進水、反應和排水等操作，在反應階段又可交替呈現(xiàn)好氧和厭氧/缺氧的環(huán)境，從而達到去除有機物、氨氮和總氮的目的。其主要缺點是運行不穩(wěn)定，可能產(chǎn)生污泥膨脹或出現(xiàn)污泥流失。二者結(jié)合的復合工藝可互補優(yōu)勢，有利于提高處理效率和出水水質(zhì)，并降低裝置體積。然而，常規(guī)的序批式移動床生物膜工藝處理碳氮比例失調(diào)的生活污水時，容易出現(xiàn)碳源不足或硝化作用受阻的情況，難以達到高效穩(wěn)定的脫氮目的；而分步進水的方式又容易降低反硝化容積反應效率。
三、
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種好氧-缺氧一體式移動床生物膜反應器及其處理污水的方法，該反應器不但結(jié)合了移動床生物膜法和序批式活性污法的優(yōu)勢，而且具有結(jié)構緊湊、適應沖擊負荷、運行穩(wěn)定、低耗高效的優(yōu)點。
本發(fā)明涉及的一種好氧-缺氧一體式移動床生物膜反應器，其特征在于：它包括反應器本體和填料；反應器本體中部設置一塊打孔的橫隔板，將反應器縱向分成兩個區(qū)，從上至下分別為填料一區(qū)和填料二區(qū)，填料一區(qū)的底部設置有曝氣器，填料二區(qū)的底部設置有攪拌裝置；反應器本體側(cè)壁、靠近底部處開設出水口；所述填料一區(qū)的填料為聚烯烴懸浮填料，其充填率為填料一區(qū)容積的30％～70％；所述填料二區(qū)的填料為聚氨酯或其它多孔填料，其充填率為填料二區(qū)容積的20％～50％；所述反應器本體中部的打孔的橫隔板，其孔的尺寸同時小于所述填料一區(qū)和填料二區(qū)中填料的尺寸，防止兩區(qū)的填料混合。
本反應器處理污水的方法，其特征在于：反應器按照序批式的方式順序進行進水、反應和出水的操作；進水階段，采用瞬時進水的方式，將污水一次性泵入反應器填料一區(qū)，進入填料一區(qū)的污水通過反應器中部帶孔的橫隔板自流進入填料二區(qū)，填料二區(qū)的聚氨酯或其它多孔填料開始吸納污水中的顆粒性有機物和溶解性有機物，進水完成后，開啟攪拌裝置，使填料與污水混合均勻；反應階段，填料一區(qū)在時控程序下間歇曝氣，一個曝氣周期為4～7h，即曝氣3～5h、停曝1～2h，填料二區(qū)連續(xù)攪拌，該攪拌的混合作用可以通過反應器中部橫隔板的孔傳遞到填料一區(qū)，最終使兩區(qū)的傳質(zhì)達到平衡，通過兩區(qū)中生物膜和活性污泥的共同作用進行有機物的降解、氨氮的氧化(硝化)和反硝化脫氮，其中，好氧反應主要在填料一區(qū)中進行，實現(xiàn)充分去除氨氮和硝化的目標，并消耗堿度，而缺氧反應主要在填料二區(qū)中進行，填料二區(qū)中的聚氨酯或其它多孔填料吸納的顆粒性有機物和溶解性有機物可以持續(xù)提供碳源，實現(xiàn)充分去除有機物和脫氮的目標，并產(chǎn)生堿度，從而無需補充堿度和外加碳源；在出水階段，停止曝氣和攪拌操作，將處理后的水從出水口全部排出；完成出水后的反應器進入下一個序批式的操作周期，一個操作周期為1～3天。
本發(fā)明采用上述技術方案后，主要有以下有益效果：
1.反應器中部設置打孔的橫隔板，可以形成上下兩個在結(jié)構上相對獨立、功能上相互補充的兩個填料區(qū)，提高了反應器的容積利用率，而且無需設置硝化液回流裝置，使得反應器結(jié)構緊湊，節(jié)約基建成本。
2.反應器兩個填料區(qū)分別裝填不同性能的填料，避免了進水后完全混合的流態(tài)，填料二區(qū)中裝填聚氨酯或其它多孔填料，可以更多地吸納和保存進水中的顆粒性有機物和溶解性有機物，既可以為反硝化持續(xù)提供碳源，實現(xiàn)充分去除有機物和脫氮的目標，又可以抵抗沖擊負荷；此外，填料一區(qū)主要消耗堿度，填料二區(qū)主要產(chǎn)生堿度，實現(xiàn)堿度互補。因此，處理過程無需補充堿度和外加碳源，節(jié)約運行成本。
四、附圖說明
圖1為本發(fā)明的實施例的一種好氧-缺氧一體式移動床生物膜反應器的結(jié)構示意圖，1-反應器本體，2-打孔的橫隔板，3-聚烯烴懸浮填料，4-聚氨酯填料，5-曝氣器，6-攪拌器，7-出水管。
五、具體實施方式
為能清楚說明本技術方案的特點，下面通過一個具體實施方式，并結(jié)合其附圖，對本技術方案進行闡述。
如附圖1所示，好氧-缺氧一體式移動床生物膜反應器由反應器本體1、聚烯烴懸浮填料3和聚氨酯填料4組成。反應器本體1中部設置一塊打孔的橫隔板2，將反應器縱向分成兩個區(qū)，從上至下分別為填料一區(qū)和填料二區(qū)，填料一區(qū)的底部設置有曝氣器5，填料二區(qū)的底部設置有攪拌器6；反應器本體1側(cè)壁、靠近底部處開設出水口7；所述填料一區(qū)的填料為聚烯烴懸浮填料3，其充填率為填料一區(qū)容積的35％；所述填料二區(qū)的填料為聚氨酯填料4，其充填率為填料二區(qū)容積的30％；所述反應器本體1中部的打孔的橫隔板2，其孔的直徑為8mm，同時小于所述填料一區(qū)和填料二區(qū)中填料的尺寸，防止兩區(qū)的填料混合。
如圖1所示，好氧-缺氧一體式移動床生物膜反應器處理污水的過程中，反應器按照序批式的方式順序進行進水、反應和出水的操作；進水階段，采用瞬時進水的方式，將小區(qū)化糞池出水(總COD為557.2～9480.0mg/L，溶解性COD為191.0～603.5mg/L，氨氮為91.5～133.5mg/L，總氮為95.6～159.2mg/L)一次性泵入反應器填料一區(qū)，進入填料一區(qū)的污水通過反應器中部帶孔的橫隔板2自流進入填料二區(qū)，填料二區(qū)的聚氨酯填料4開始吸納污水中的顆粒性有機物和溶解性有機物，進水完成后，開啟攪拌器6，使填料與污水混合均勻；反應階段，填料一區(qū)在時控程序下間歇曝氣，一個曝氣周期為6h，即曝氣4h、停曝2h，填料二區(qū)連續(xù)攪拌，該攪拌的混合作用可以通過反應器中部橫隔板2的孔傳遞到填料一區(qū)，最終使兩區(qū)的傳質(zhì)達到平衡，通過兩區(qū)中生物膜和活性污泥的共同作用進行有機物的降解、氨氮的氧化(硝化)和反硝化脫氮，其中，好氧反應主要在填料一區(qū)中進行，實現(xiàn)充分去除氨氮和硝化的目標，并消耗堿度，而缺氧反應主要在填料二區(qū)中進行，填料二區(qū)中的聚氨酯填料4吸納的顆粒性有機物和溶解性有機物可以持續(xù)提供碳源，實現(xiàn)充分去除有機物和脫氮的目標，并產(chǎn)生堿度，從而無需補充堿度和外加碳源；在出水階段，停止曝氣和攪拌操作，將處理后的水從出水口7全部排出；完成出水后的反應器進入下一個序批式的操作周期，一個操作周期為3天，出水COD為13.93～105.2mg/L，氨氮為0～2.0mg/L，硝酸鹽氮為0～4.5mg/L，總氮為0～11.2mg/L，脫氮率達90％以上。
本發(fā)明的技術特征不局限于上述的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下，對本實施例所做的變化、改型、添加或替換，也屬于本發(fā)明的保護范圍。