本實用新型屬于環(huán)境工程污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于污水處理的多模式反應(yīng)池，可用于生活污水和能夠采用活性污泥法處理的工業(yè)有機廢水的處理。

背景技術(shù)：
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中國水資源人均占有量少，空間分布不均衡。隨著中國城市化、工業(yè)化的加速，水資源的需求缺口也日益增大。這樣的背景下，污水處理行業(yè)成為新興產(chǎn)業(yè)，目前與自來水生產(chǎn)、供水、排水、中水回用行業(yè)處于同等重要地位。

近年來，我國污水處理行業(yè)突飛猛進，整體發(fā)展處于快速成長期，主要表現(xiàn)在污水處理能力迅速擴張、污水處理率穩(wěn)步提高、污水處理量快速增長等方面。截止2016年6月底，全國設(shè)市城市、縣(不含其它建制鎮(zhèn))累計建成污水處理廠3934座，污水處理能力1.69億立方米/日。

建成的污水處理廠多數(shù)采用活性污泥法處理，目前較成熟的活性污泥法工藝分成三個系列：(1)氧化溝系列；(2)序批式反應(yīng)池(SBR)；(3)A²O系列。

氧化溝工藝可分為卡羅塞爾氧化溝、奧伯爾氧化溝、雙溝式氧化溝、三溝式氧化溝等，是活性污泥法的一種改進型，具有除磷脫氮功能，其反應(yīng)池為封閉的溝渠，廢水和活性污泥的混合液在其中不斷循環(huán)流動，因此氧化溝又名“連續(xù)循環(huán)曝氣法”。此類反應(yīng)池的缺點是池深較淺，占地面積較大，表面機械曝氣對周圍環(huán)境影響較大，在冬季城市污水溫度低地區(qū)脫氮效果差。

序批式反應(yīng)池(SBR)的主要反應(yīng)池的運行操作是由流入、反應(yīng)、沉淀、排放和閑置五個工序組成。污水在反應(yīng)池中按序列、間歇地進入每個反應(yīng)工序，每個SBR反應(yīng)池的運行操作在時間上也是按次序排列間歇運行的。在流入工序?qū)嵤┣?，閑置工序處理后的污水已經(jīng)排放，反應(yīng)池中殘存著高濃度的活性污泥混合液。當(dāng)污水注入流入時，反應(yīng)池可以起到調(diào)節(jié)池的作用，如果進行曝氣可以取得預(yù)曝氣效果，也可使污泥再生，恢復(fù)其活性。反應(yīng)工序是SBR工藝最主要的一道工序。當(dāng)污水注入達到預(yù)定容積后，可開始反應(yīng)操作，如去除BOD、硝化、磷的吸收，以及反硝化等。在排泥工序，停止曝氣和攪拌，使混合液處于靜止?fàn)顟B(tài)，活性污泥與水分離，相當(dāng)于二次沉淀池的作用。經(jīng)過沉淀后的上清液作為處理出水排放，沉淀的污泥作為種泥留在反應(yīng)池內(nèi)，起到回流污泥的作用。在閑置工序，處理出水排放后，反應(yīng)池處于停滯狀態(tài)，等待下一個操作周期。序批式反應(yīng)池(SBR)存在的主要問題是：操作復(fù)雜，對自控要求高；此外其工藝流程本身決定了設(shè)備裝置利用率低。

A²O的反應(yīng)池由厭氧、缺氧和好氧三段組成，菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌等組成。在好氧段，硝化細菌將入流中有機氮和氨氮通過生物硝化作用轉(zhuǎn)化成硝酸鹽；在缺氧段，反硝化細菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用，轉(zhuǎn)化成氮氣逸入到大氣中，從而達到脫氮的目的；在厭氧段，聚磷菌釋放磷，并吸收低級脂肪酸等易降解的有機物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通過剩余污泥的排放，將磷除去。由于脫氮和除磷對外部環(huán)境條件的要求是相互矛盾的，脫氮要求有機負荷較低，污泥齡較長，而除磷要求有機負荷較高，污泥齡較短，往往很難權(quán)衡；聚磷菌在厭氧狀態(tài)下釋放磷和缺氧區(qū)發(fā)生的反硝化往往會在碳源上形成競爭；總的來說，對于碳源較豐富的情況，該反應(yīng)池運轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠，除磷脫氮程度高，出水處理效果好。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本實用新型針對上述各反應(yīng)池存在的技術(shù)問題，提供一種用于污水處理的多模式反應(yīng)池。本實用新型提供的多模式反應(yīng)池不僅氧利用率高，占地面積小，而且可以根據(jù)不同環(huán)境溫度、不同進水水質(zhì)條件采取不同運行方式，以確保最優(yōu)的污水處理效果，本實用新型是一種綜合性能良好的污水處理反應(yīng)池。

本實用新型所提供的一種用于污水處理的多模式反應(yīng)池包括進水口1、污水分配單元2、預(yù)缺氧單元3、厭氧單元4、缺氧單元5、過渡單元6、好氧單元7、泥水混合液強制回流單元8及出水口9；所述污水分配單元2與所述預(yù)缺氧單元3相鄰設(shè)置，在所述污水分配單元2上設(shè)置所述進水口1；所述預(yù)缺氧單元3與所述厭氧單元4相鄰設(shè)置并連通，所述預(yù)缺氧單元3與所述好氧單元7相鄰設(shè)置并連通；所述厭氧單元4與所述缺氧單元5相鄰設(shè)置并連通；所述缺氧單元5與所述過渡單元6相鄰設(shè)置并連通；所述過渡單元6與所述好氧單元7相鄰設(shè)置并連通；所述好氧單元7內(nèi)設(shè)置泥水混合液強制回流單元8和所述出水口9。

所述污水分配單元2中設(shè)置第一管道10與所述預(yù)缺氧單元3連通，所述第一管道10上設(shè)置第一閘門24；所述污水分配單元2中設(shè)置第二管道11與所述厭氧單元4連通，所述第二管道11上設(shè)置第二閘門25；所述污水分配單元2中設(shè)置第三管道12與所述過渡單元6連通，所述第三管道12上設(shè)置第三閘門26。

所述預(yù)缺氧單元3與所述好氧單元7之間設(shè)置第四閘門27，所述預(yù)缺氧單元3內(nèi)設(shè)置第一攪拌器13，所述預(yù)缺氧單元3中設(shè)置污泥回流口23。

所述厭氧單元4內(nèi)設(shè)置第二攪拌器14。

所述缺氧單元5內(nèi)設(shè)置第一推流器15。

所述過渡單元6內(nèi)設(shè)置第一曝氣裝置16和第二推流器17。

所述好氧單元7內(nèi)設(shè)置第二曝氣裝置18及第三推流器19。

所述泥水混合液強制回流單元8上設(shè)置第一水泵20，第一水泵20通過第四管道21與所述厭氧單元4連通；所述泥水混合液強制回流單元8上設(shè)置第二水泵28，第二水泵28通過第五管道22與所述缺氧單元5連通。

經(jīng)過預(yù)處理的污水由進水口1進入污水分配單元2，根據(jù)需要通過控制第一閘門24、第二閘門25、第三閘門26的開啟度調(diào)節(jié)進入相應(yīng)后續(xù)單元的水量。

由污水分配單元2進入的污水與污泥回流口23進入的回流污泥充分混合，并通過反硝化反應(yīng)以消除回流污泥中硝酸鹽對厭氧區(qū)生物釋磷產(chǎn)生的不利影響。設(shè)置第一攪拌器13以保證污水和回流污泥在此單元內(nèi)充分混合。第四閘門27控制進入預(yù)缺氧單元3泥水混合液的量。

所述厭氧單元4與缺氧單元5相鄰布置并連通，并在厭氧單元4內(nèi)設(shè)置第二攪拌器14。聚磷菌在所述厭氧單元4厭氧釋磷，為后續(xù)好氧吸磷做準(zhǔn)備。設(shè)置第二攪拌器14以保證污水和回流污泥在此單元內(nèi)充分混合。

所述缺氧單元5與過渡單元6相鄰布置并連通，并在缺氧單元5內(nèi)設(shè)置第一推流器15。反硝化細菌在缺氧條件下，還原硝酸鹽，釋放出分子態(tài)氮或一氧化二氮，設(shè)置第一推流器15以保證此單元內(nèi)不發(fā)生污泥沉積。

所述過渡單元6與好氧單元7相鄰設(shè)置并連通，并在過渡單元6內(nèi)設(shè)置第一曝氣裝置16和第一推流器17。硝化菌在好氧的條件下，將氨氧化為硝酸鹽，在所述過渡單元6與好氧單元7內(nèi)微生物通過增殖降解有機物。設(shè)置第一推流器17以保證此單元內(nèi)不發(fā)生污泥沉積，設(shè)置第一曝氣裝置16提供好氧環(huán)境。

所述好氧單元7內(nèi)設(shè)置第二曝氣裝置18、第二推流器19及出水口9。硝化菌在好氧的條件下，將氨氧化為硝酸鹽，在單元內(nèi)微生物通過增殖降解有機物。設(shè)置第二推流器19以保證此單元內(nèi)不發(fā)生污泥沉積，設(shè)置第二曝氣裝置18提供好氧環(huán)境。處理后的污水經(jīng)出水口9進入后續(xù)處理設(shè)施。

所述泥水混合液強制回流單元8上設(shè)置第一水泵20，第一水泵20通過第四管道21與厭氧單元4連通；泥水混合液強制回流單元8上設(shè)置第二水泵28，第二水泵28通過第五管道22與缺氧單元5連通。根據(jù)處理需要，通過控制第一水泵20、第二水泵28的頻率來調(diào)節(jié)進入?yún)捬鯁卧?和缺氧單元5泥水混合液的量。

本實用新型運行模式及工作原理如下：

運行模式一：經(jīng)過前端預(yù)處理的污水由進水口進入污水分配單元，通過調(diào)整與各單元閘門的開啟度，調(diào)節(jié)進入各單元的污水量。其中，30％的污水進入預(yù)缺氧單元，20％的污水進入?yún)捬鯁卧?0％的污水進入缺氧單元，混合液回流至缺氧單元，回流污泥回至預(yù)缺氧單元，則整個反應(yīng)池按進水→預(yù)缺氧單元(缺氧)→厭氧單元(厭氧)→缺氧單元(缺氧)→過渡單元(缺氧)→好氧單元(好氧)→出水模式運行。

運行模式二：經(jīng)過前端預(yù)處理的污水由進水口進入污水分配單元，通過調(diào)整與各單元閘門的開啟度，調(diào)節(jié)進入各單元的污水量。其中，90％的污水進入預(yù)缺氧單元，10％的污水進入?yún)捬鯁卧旌弦夯亓髦令A(yù)缺氧單元和厭氧單元，回流污泥回至預(yù)缺氧單元，則整個反應(yīng)池按進水→預(yù)缺氧單元(缺氧)→厭氧單元(缺氧)→缺氧單元(厭氧)→過渡單元(虧氧)→好氧單元(好氧)→出水模式運行。

運行模式三：經(jīng)過前端預(yù)處理的污水由進水口進入污水分配單元，通過調(diào)整與各單元閘門的開啟度，調(diào)節(jié)進入各單元的污水量。其中，100％的污水進入預(yù)缺氧單元，混合液回流至預(yù)缺氧單元、厭氧單元和缺氧單元，回流污泥回至預(yù)缺氧單元，則整個反應(yīng)池按進水→預(yù)缺氧單元(缺氧)→厭氧單元(缺氧)→缺氧單元(缺氧)→過渡單元(好氧)→好氧單元(好氧)→出水模式運行。

運行模式四：經(jīng)過前端預(yù)處理的污水由進水口進入污水分配單元，通過調(diào)整與各單元閘門的開啟度，調(diào)節(jié)進入各單元的污水量。其中，100％的污水進入預(yù)缺氧單元，活性污泥的混合液由第四閘門27進入預(yù)缺氧單元，使污水和活性污泥的混合液在整個反應(yīng)池內(nèi)不斷循環(huán)流動。整個反應(yīng)池按氧化溝模式運行。

附圖說明：

圖1是本實用新型反應(yīng)池的分區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型反應(yīng)池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)布置圖。

圖中：1：進水口；2：污水分配單元；3：預(yù)缺氧單元；4：厭氧單元；5：缺氧單元；6：過渡單元；7：好氧單元；8：泥水混合液強制回流單元；9：出水口；10：第一管道；11：第二管道；12：第三管道；13：第一攪拌器；14：第二攪拌器；15：第一推流器；16：第一曝氣裝置；17：第二推流器；18：第二曝氣裝置；19：第三推流器；20：第一水泵；21：第四管道；22：第五管道；23：污泥回流口；24：第一閘門；25：第二閘門；26：第三閘門；27：第四閘門；28：第二水泵。

具體實施方式：

下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型做進一步的描述。

本實用新型所提供一種用于污水處理的多模式反應(yīng)池的實施步驟如下：

1、經(jīng)過預(yù)處理的污水由進水口進入污水分配單元，根據(jù)需要通過控制閘門的開啟度調(diào)節(jié)進入預(yù)缺氧單元、厭氧單元及缺氧單元的水量。

2、由污水分配單元進入的污水與污泥回流口進入的回流污泥經(jīng)攪拌器攪拌在預(yù)缺氧單元充分混合，反硝化細菌利用污水里的碳源發(fā)生反硝化作用，將回流污泥中的硝酸鹽還原成氮氣，以消除其對厭氧區(qū)生物釋磷產(chǎn)生的不利影響。

3、由預(yù)缺氧單元進入的泥水混合液與污水分配單元進入的污水經(jīng)攪拌器攪拌在厭氧單元充分混合，聚磷菌在厭氧單元內(nèi)厭氧釋磷，為后續(xù)好氧吸磷做準(zhǔn)備。

4、由厭氧單元進入的泥水混合液與好氧單元回流的泥水混合液在缺氧單元內(nèi)充分混合，反硝化細菌在此條件下，還原硝酸鹽，釋放出分子態(tài)氮或一氧化二氮。

5、過渡單元處于好氧狀態(tài)，硝化菌在此條件下，將氨氧化為硝酸鹽，在單元內(nèi)微生物通過增殖降解其它有機物。

6、好氧單元進一步去除氨氮和有機物，通過出水口進入后續(xù)深度處理。

7、使好氧單元內(nèi)的泥水混合液強制回流前端的預(yù)缺氧和缺氧單元進行反硝化反應(yīng)以降低出水中硝酸鹽的含量。

下面以某城市污水處理廠為例，經(jīng)多次監(jiān)測分析，反應(yīng)池進水的COD、NH₃-N、TN、TP平均分別為226.4mg/L、23.6mg/L、34.9mg/L、3.3mg/L；反應(yīng)池出水的對應(yīng)污染物指標(biāo)平均值分別為32.8mg/L、3.9mg/L、9.7mg/L、0.8mg/L；COD、NH₃-N、TN、TP的去除率為85.5％、83.5％、72.2％、75.8％，反應(yīng)池出水在經(jīng)過沉淀、過濾、消毒等深度處理后，出水指標(biāo)均可達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)》中的一級A標(biāo)準(zhǔn)。

以上僅為本實用新型的較佳實施例，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護范圍為準(zhǔn)。