本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种hit污水处理集装箱模块反应器。
背景技术：
mbbr(movingbedbiofilmreactor)工艺，是通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率。由于填料密度接近于水，所以在曝气的时候，与水呈完全混合状态，微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率。另外，每个载体内外均具有不同的生物种类，内部生长一些厌氧菌或兼氧菌，外部为好养菌，这样每个载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，处理效果得到提高。而目前，现有的mbbr污水处理装置的结构设置占地空间大，导致投资成本高，延缓了mbbr工艺的建设和发展，另外mbbr污水处理装置的回流混合液易进入厌氧池，其中的硝酸盐会破坏厌氧池的厌氧状态，影响系统的除磷效率和效果净水效果。mbr(membranebio-reactor)具有占地小、污泥浓度高，污泥产量少的特点，但是由于mbr膜操作复杂，出水总氮和总磷不能稳定达标，运行成本比mbbr高30-50％，所以其推广应用也存在很多问题。在此背景下，亟需改进和优化现有的mbbr和mbr两种常用污水处理工艺与装置，以解决存在的技术问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的是要解决mbbr污水处理装置的回流混合液易进入厌氧池、硝酸盐破坏厌氧池的厌氧状态、影响系统的除磷效率和效果净水效果以及mbr污水处理装置总氮和总磷不能稳定达标的问题，而提供一种hit污水处理集装箱模块反应器。
一种hit污水处理集装箱模块反应器，包括厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区、固液分离区、清水区和设备间，所述厌氧区与缺氧区连通，缺氧区与好氧区连通，好氧区与沉淀区连通，沉淀区与固液分离区连通，固液分离区与清水区连通，设备间设置在清水区的一侧；所述厌氧区的角部设有进水管，厌氧区的一侧设置有进水配水渠，进水管的出水端与进水配水渠连通，厌氧区内设置有若干个厌氧区折流板，缺氧区内设置有若干个缺氧区折流板，沉淀区的前端设置有消能区，沉淀区的后端设置有出水堰槽，出水堰槽与出水堰连通，出水堰的出水端为出水口，出水口与固液分离区连通，固液分离区内设置有固液分离装置，设备间内设置有两台鼓风机，一台鼓风机与气提管连通，气提管设置在好氧区和沉淀区的底部，且与若干个气提回流管的进水端连通，气提回流管分别设置在缺氧区、好氧区和沉淀区的底部，气提回流管的出水端通过气提回流槽与进水配水渠连通，气提管上设有气源管a和气源管b，厌氧区和缺氧区之间设置有缺氧区污泥气提回流管和混合液气提回流管，缺氧区污泥气提回流管的进水端与缺氧区连通，缺氧区污泥气提回流管的出水端与进水配水渠连通，气源管a的出气口设在缺氧区污泥气提回流管进水端的端口内，混合液气提回流管的进水端与好氧区连通，混合液气提回流管的出水端与缺氧区连通，气源管b的出气口设在混合液气提回流管进水端的端口内。
本实用新型的有益效果：
一、本实用新型一种hit污水处理集装箱模块反应器，在厌氧区和缺氧区内均设置有折流板，用以保持类颗粒污泥形态，并且在沉淀区设置有固液分离设施，经过两项改进后，hit工艺能够保持mbr工艺高污泥浓度的优点，即5000～8000mg/l的高污泥浓度，净水效果优于传统mbbr和mbr工艺；由于回流混合液回流至缺氧区，可以防止硝酸盐进入厌氧区，破坏厌氧区的厌氧状态而影响系统的除磷效率和效果。同时，硝酸盐与厌氧区中的有机质快速反应进行反硝化，实现同步脱氮除磷，特别是当处理污水含氮磷浓度较高时(tp>3mg/l，tn>40mg/l)，运行hit工艺可以高效经济的进行生物脱氮除磷处理。
与现有实际污水处理厂运行单一a2/o工艺进行对比，本实用新型一种hit污水处理集装箱模块反应器对污染物的去除效果有较大的提升，其中对cod、氨氮都具有很好的效果，出水cod在40mg/l以下(实际生活污水，处理规模120m3/d)，氨氮在1mg/l以下；对tn、tp的去除效果均优于实际污水处理厂运行单一a2/o工艺的处理效果。
二、本实用新型结合mbbr和mbr工艺优点，提供一种采用亲水性聚氨酯填料的、标准化设计的、设备化的、模块化的、可批量生产、节约空间和投资成本的hit污水处理集装箱模块反应器，通过控制模块反应器数量实现与水量规模的匹配，进而实现分散污水处理设施建设的标准化、运行规范化、净水效果更优化。本实用新型在集装箱模块反应器中进行污水处理，可以节约空间和投资成本，并能实现分散污水厂的快速建设和高效运营，出水水质良好且运行稳定。
本实用新型可获得一种hit污水处理集装箱模块反应器。
附图说明
图1为实施例一一种hit污水处理集装箱模块反应器的侧面示意图；
图2为实施例一一种hit污水处理集装箱模块反应器的俯视示意图；
图3为实施例一一种hit污水处理集装箱模块反应器的剖视对称图；
图4为实施例一一种hit污水处理集装箱模块反应器的轴侧示意图；
图5为实施例一一种hit污水处理集装箱模块反应器对cod的去除效果测试图，其中■代表进水测试数值，●代表出水测试数值；
图6为实施例一一种hit污水处理集装箱模块反应器对氨氮的去除效果测试图，其中■代表进水测试数值，●代表出水测试数值；
图7为实施例一一种hit污水处理集装箱模块反应器对tn的去除效果测试图，其中■代表进水测试数值，●代表出水测试数值；
图8为实施例一一种hit污水处理集装箱模块反应器对tp的去除效果测试图，其中■代表进水测试数值，●代表出水测试数值。
其中，1为厌氧区，2为缺氧区，3为好氧区，4为沉淀区，5为固液分离区，6为清水区，7为设备间，11为进水管，12-1为厌氧区折流板，12-2为缺氧区折流板，13为微孔曝气盘，14为消能区，15为出水堰槽，16为气提回流管，16-1为气提回流槽，17为混合液气提回流管，18为过滤网，19为出水口，20为污泥排管，21为304填料拦截网，22为气提管，23为出水堰，24为缺氧区污泥气提回流管，25为进水配水渠，26为气源管a，27为气源管b。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式一种hit污水处理集装箱模块反应器，该反应器为集装箱式模块设备，长宽高分别为3m(或为3m的倍数)、2.8m和2.9m，便于生产、运输和运行管理。
该反应器包括厌氧区1、缺氧区2、好氧区3、沉淀区4、固液分离区5、清水区6和设备间7，所述厌氧区1与缺氧区2连通，缺氧区2与好氧区3连通，好氧区3与沉淀区4连通，沉淀区4与固液分离区5连通，固液分离区5与清水区6连通，设备间7设置在清水区6的一侧；所述厌氧区1的角部设有进水管11，厌氧区1的一侧设置有进水配水渠25，进水管11的出水端与进水配水渠25连通，厌氧区1内设置有若干个厌氧区折流板12-1，缺氧区2内设置有若干个缺氧区折流板12-2，沉淀区4的前端设置有消能区14，沉淀区4的后端设置有出水堰槽15，出水堰槽15与出水堰23连通，出水堰23的出水端为出水口19，出水口19与固液分离区5连通，固液分离区5内设置有固液分离装置，设备间7内设置有两台鼓风机，一台鼓风机与气提管22连通，气提管22设置在好氧区3和沉淀区4的底部，且与若干个气提回流管16的进水端连通，气提回流管16分别设置在缺氧区2、好氧区3和沉淀区4的底部，气提回流管16的出水端通过气提回流槽16-1与进水配水渠25连通，气提管22上设有气源管a26和气源管b27，厌氧区1和缺氧区2之间设置有缺氧区污泥气提回流管24和混合液气提回流管17，缺氧区污泥气提回流管24的进水端与缺氧区2连通，缺氧区污泥气提回流管24的出水端与进水配水渠25连通，气源管a26的出气口设在缺氧区污泥气提回流管24进水端的端口内，混合液气提回流管17的进水端与好氧区3连通，混合液气提回流管17的出水端与缺氧区2连通，气源管b27的出气口设在混合液气提回流管17进水端的端口内。
消能区主要是通过大面积的平板区缓冲消除曝气动能和微气泡，保证进入沉淀区4底部的污水流速低且不含有气泡，以免对底部污泥造成冲击。
利用本实施方式一种hit污水处理集装箱模块反应器处理污水时，污水在好氧区3水力停留时间为4.0～5.0小时，厌氧区1水力停留时间为1.0～1.25小时，缺氧区2水力停留时间为2.0～2.1小时。
本实施方式的有益效果：
一、本实施方式一种hit污水处理集装箱模块反应器，在厌氧区1和缺氧区2内均设置有折流板，用以保持类颗粒污泥形态，并且在沉淀区4设置有固液分离设施，经过两项改进后，hit工艺能够保持mbr工艺高污泥浓度的优点，即5000～8000mg/l的高污泥浓度，净水效果优于传统mbbr和mbr工艺；由于回流混合液回流至缺氧区2，可以防止硝酸盐进入厌氧区1，破坏厌氧区1的厌氧状态而影响系统的除磷效率和效果。同时，硝酸盐与厌氧区1中的有机质快速反应进行反硝化，实现同步脱氮除磷，特别是当处理污水含氮磷浓度较高时(tp>3mg/l，tn>40mg/l)，运行hit工艺可以高效经济的进行生物脱氮除磷处理。
与现有实际污水处理厂运行单一a2/o工艺进行对比，本实施方式一种hit污水处理集装箱模块反应器对污染物的去除效果有较大的提升，其中对cod、氨氮都具有很好的效果，出水cod在40mg/l以下(实际生活污水，处理规模120m3/d)，氨氮在1mg/l以下；对tn、tp的去除效果均优于实际污水处理厂运行单一a2/o工艺的处理效果。
二、本实施方式结合mbbr和mbr工艺优点，提供一种采用亲水性聚氨酯填料的、标准化设计的、设备化的、模块化的、可批量生产、节约空间和投资成本的hit污水处理集装箱模块反应器，通过控制模块反应器数量实现与水量规模的匹配，进而实现分散污水处理设施建设的标准化、运行规范化、净水效果更优化。本实施方式在集装箱模块反应器中进行污水处理，可以节约空间和投资成本，并能实现分散污水厂的快速建设和高效运营，出水水质良好且运行稳定。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：所述进水管11与厌氧区1之间设有过滤网18。
其他步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同点是：所述固液分离装置为超滤膜、滤布滤池或砂滤过滤器。
其他步骤与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：所述气提回流管16的出水端上还设置有污泥排管20。
其他步骤与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：所述好氧区3的底部设置有若干个微孔曝气盘13，设备间7内的另一台鼓风机与微孔曝气盘13连通。
其他步骤与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：所述设备间7内还设置有流量计、自动控制柜、加药设备和消毒设备。
其他步骤与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一或六之一不同点是：所述厌氧区折流板12-1将厌氧区1分隔成若干个隔间，缺氧区折流板12-2将缺氧区2分隔成若干个隔间，且每个隔间的宽度为300mm～900mm。
其他步骤与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是：所述好氧区3和沉淀区4之间设有304填料拦截网21。
其他步骤与具体实施方式一至七相同。
304填料拦截网21主要是防止流化填料进入沉淀区4，具体采用物理阻挡方式。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是：所述气提回流槽16-1上设有排污管，且所述排污管与污泥排管20连通。
其他步骤与具体实施方式一至八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同点是：所述气提回流管16、混合液气提回流管17和缺氧区污泥气提回流管24上均设有气量调节阀门。
其他步骤与具体实施方式一至九相同。
采用以下实施例验证本实用新型的有益效果：
实施例一：一种hit污水处理集装箱模块反应器，包括厌氧区1、缺氧区2、好氧区3、沉淀区4、固液分离区5、清水区6和设备间7，所述厌氧区1与缺氧区2连通，缺氧区2与好氧区3连通，好氧区3与沉淀区4连通，沉淀区4与固液分离区5连通，固液分离区5与清水区6连通，清水区6的出水外排，设备间7设置在清水区6的一侧；好氧区3的池体内加入微生物载体亲水性聚氨酯填料，该聚氨酯填料的质量填充率为5～20％，密度为1.05～1.06g/cm3，聚氨酯材质，类似海绵，经过表面处理，更亲水，更容易与水互溶，同时经过比重调整，控制比重略重于水，约1.05左右；沉淀区4的横截面为三角形；好氧区3和沉淀区4之间设有304填料拦截网21；所述厌氧区1的角部设有进水管11，厌氧区1的一侧设置有进水配水渠25，进水管11的出水端与进水配水渠25连通，进水管11与厌氧区1之间设有过滤网18，厌氧区1内设置有若干个厌氧区折流板12-1，厌氧区折流板12-1将厌氧区1分隔成若干个隔间，每个隔间的宽度为300mm～900mm；缺氧区2内设置有若干个缺氧区折流板12-2，缺氧区折流板12-2将缺氧区2分隔成若干个隔间，每个隔间的宽度为300mm～900mm；好氧区3的底部设置有36个微孔曝气盘13，沉淀区4的前端设置有消能区14，沉淀区4的后端设置有出水堰槽15，出水堰槽15与出水堰23连通，出水堰23的出水端为出水口19，出水口19与固液分离区5连通，固液分离区5内设置有超滤膜，设备间7内设置有两台鼓风机、流量计、自动控制柜、加药设备和消毒设备，一台鼓风机与好氧区3底部的微孔曝气盘13连通，另一台鼓风机与气提管22连通，两台鼓风机可以控制反应器内厌氧区1和缺氧区2的溶解氧浓度为0.1～0.5mg/l，好氧区3的溶解氧浓度为为2～5mg/l；气提管22设置在好氧区3和沉淀区4的底部，且与若干个气提回流管16的进水端连通，气提回流管16分别设置在缺氧区2、好氧区3和沉淀区4的底部，气提回流管16的数量根据水量可增减，气提回流管16的出水端通过气提回流槽16-1与进水配水渠25连通，气提回流槽16-1上设有排污管，且所述排污管与污泥排管20连通；气提回流管16的出水端上还设置有污泥排管20，气提管22上设有气源管a26和气源管b27，厌氧区1和缺氧区2之间设置有缺氧区污泥气提回流管24和混合液气提回流管17，缺氧区污泥气提回流管24的进水端与缺氧区2连通，缺氧区污泥气提回流管24的出水端与进水配水渠25连通，气源管a26的出气口设在缺氧区污泥气提回流管24进水端的端口内，混合液气提回流管17的进水端与好氧区3连通，混合液气提回流管17的出水端与缺氧区2连通，气源管b27的出气口设在混合液气提回流管17进水端的端口内，所述气提回流管16、混合液气提回流管17和缺氧区污泥气提回流管24上均设有气量调节阀门。
采用本实施例hit污水处理集装箱模块反应器对四川眉山某乡镇污水进行处理，有效容积为60m3，处理规模为150m3/d，好氧区3水力停留时间为4.2小时，厌氧区1水力停留时间为1.22小时，缺氧区2水力停留时间为2.0小时，沉淀区4水力停留时间为2.25小时，对污水中各项指标的去除效果如下：
如图5所示，其中■代表进水测试数值，●代表出水测试数值，可以看出hit污水处理集装箱模块反应器处理生活污水对cod有很好的处理效果，进水cod为196～266mg/l，出水cod保持在45mg/l以下，平均值34.2mg/l，均可达到国家排放一级标准。
如图6所示，其中■代表进水测试数值，●代表出水测试数值，可以看出，在碱度足够的情况下，hit污水处理集装箱模块反应器对于氨氮的硝化作用十分彻底。在进水氨氮为35～48mg/l、tn为43～62mg/l，平均值为54.5mg/l的情况下，最终出水氨氮都保持在0.4mg/l以下，去除率在99％以上，现有生活污水处理厂氨氮去除率普遍在80％左右，相比氨氮去除率提高了20％左右。
如图7所示，其中■代表进水测试数值，●代表出水测试数值，在缺氧区2，反硝化细菌利用进水中易生物降解的cod作电子受体，使硝基氮还原成n2，从而使氮营养元素从水体中去除。如图所示，hit污水处理集装箱模块反应器能有效进行反硝化脱氮作用，出水总氮保持在13mg/l左右，总氮去除率在75％以上。在对实际生活污水、tn进水浓度高、波动较大的情况下，要提高反硝化脱氮效果，可以适当增加缺氧区2的水力停留时间，严格控制反应器各反应段溶解氧，创造低氧状态下良好的反硝化脱氮效果。该地区的其他场站总氮去除率只有50％左右，本实施例总氮去除率提高了25％左右。
如图8所示，其中■代表进水测试数值，●代表出水测试数值；磷的去除影响因素也较多。hit污水处理集装箱模块反应器可以尽量消除溶解氧(do)、有机物和硝基氮的影响。缺氧区2的存在，为聚磷菌提供一个厌氧放磷的场所，直接进水中的有机物为后续的好氧聚磷作用提供基质，从缺氧区2回流混合液最大限度地消除硝酸盐氮对磷的释放的影响。如图所示，在进水生活污水中总磷在3.1～5.3mg/l变化时，hit污水处理集装箱模块反应器可以保持出水tp在0.35mg/l左右，去除率在90％以上。反应器对生活污水处理的除磷效果良好，若要进一步提高除磷率，可以适当增加厌氧区1的水力停留时间。该地区乡镇污水处理生物除磷去除率只有80％左右(需要加药除磷)，本实施例磷的去除率提高了10％以上。
综合上述测试，本实施例hit污水处理集装箱模块反应器对污染物的去除效果如下：对cod、氨氮的去除效果好，出水cod在45mg/l以下，氨氮出水在0.5mg/l以下；tn出水在14mg/l以下，tp出水在0.35mg/l左右。对氨氮、tn、tp的去除率分别达到了氮99％、75％、90％以上，净水效果优异。
当然，上述说明并非对本实用新型一种hit污水处理集装箱模块反应器的限制，本实用新型一种hit污水处理集装箱模块反应器也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型一种hit污水处理集装箱模块反应器的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型一种hit污水处理集装箱模块反应器的保护范围。
1.一种hit污水处理集装箱模块反应器，其特征在于它包括厌氧区(1)、缺氧区(2)、好氧区(3)、沉淀区(4)、固液分离区(5)、清水区(6)和设备间(7)；所述厌氧区(1)的角部设有进水管(11)，厌氧区(1)的一侧设置有进水配水渠(25)，进水管(11)的出水端与进水配水渠(25)的进水端连通，厌氧区(1)内设置有若干个厌氧区折流板(12-1)，缺氧区(2)内设置有若干个缺氧区折流板(12-2)，沉淀区(4)的前端设置有消能区(14)，沉淀区(4)的后端设置有出水堰槽(15)，出水堰槽(15)的出水端与出水堰(23)的进水端连通，出水堰(23)的出水端为出水口(19)，出水口(19)与固液分离区(5)的进水口连通，固液分离区(5)内设置有固液分离装置，设备间(7)内设置有两台鼓风机，一台鼓风机的送风口与气提管(22)的进气口连通，气提管(22)设置在好氧区(3)和沉淀区(4)的底部，且与若干个气提回流管(16)的进水端连通，气提回流管(16)分别设置在缺氧区(2)、好氧区(3)和沉淀区(4)的底部，气提回流管(16)的出水端通过气提回流槽(16-1)与进水配水渠(25)的进水端连通，气提管(22)上设有气源管a(26)和气源管b(27)，厌氧区(1)和缺氧区(2)之间设置有缺氧区污泥气提回流管(24)和混合液气提回流管(17)，缺氧区污泥气提回流管(24)的进水端设在缺氧区(2)内，缺氧区污泥气提回流管(24)的出水端与进水配水渠(25)的进水端连通，气源管a(26)的出气口设在缺氧区污泥气提回流管(24)进水端的端口内，混合液气提回流管(17)的进水端设在好氧区(3)内，混合液气提回流管(17)的出水端设在缺氧区(2)内，气源管b(27)的出气口设在混合液气提回流管(17)进水端的端口内。
2.根据权利要求1所述的一种hit污水处理集装箱模块反应器，其特征在于所述进水管(11)与厌氧区(1)之间设有过滤网(18)。
3.根据权利要求1所述的一种hit污水处理集装箱模块反应器，其特征在于所述固液分离装置为超滤膜、滤布滤池或砂滤过滤器。
4.根据权利要求1所述的一种hit污水处理集装箱模块反应器，其特征在于所述气提回流管(16)的出水端上还设置有污泥排管(20)。
5.根据权利要求1所述的一种hit污水处理集装箱模块反应器，其特征在于所述好氧区(3)的底部设置有若干个微孔曝气盘(13)，设备间(7)内的另一台鼓风机的送风口与微孔曝气盘(13)的进气口连通。
6.根据权利要求1所述的一种hit污水处理集装箱模块反应器，其特征在于所述设备间(7)内还设置有流量计、自动控制柜、加药设备和消毒设备。
7.根据权利要求1所述的一种hit污水处理集装箱模块反应器，其特征在于所述厌氧区折流板(12-1)将厌氧区(1)分隔成若干个隔间，缺氧区折流板(12-2)将缺氧区(2)分隔成若干个隔间，且每个隔间的宽度为300mm～900mm。
8.根据权利要求1所述的一种hit污水处理集装箱模块反应器，其特征在于所述好氧区(3)和沉淀区(4)之间设有304填料拦截网(21)。
9.根据权利要求1或4所述的一种hit污水处理集装箱模块反应器，其特征在于所述气提回流槽(16-1)上设有排污管，且所述排污管与污泥排管(20)连通。
10.根据权利要求1所述的一种hit污水处理集装箱模块反应器，其特征在于所述气提回流管(16)、混合液气提回流管(17)和缺氧区污泥气提回流管(24)上均设有气量调节阀门。
技术总结