村镇污水丸粒化处理工艺与丸粒反应器

技术领域：本实用新型涉及环保领域，涉及村镇污水处理技术领域，具体涉及一种分布式、结构化村镇污水丸粒化处理工艺与丸粒反应器技术。

技术背景：我国是一个农业大国，全国总面积近90%为广大农村。据测算，村镇年排放污水量约高达3000 万m3，排入环境中的BOD约530万吨/天，COD约860万吨/天，总氮约96万吨/天，总磷约 14万吨/天，是造成水环境恶化的主要原因之一。

长期的城乡二元结构导致污水处理方面城乡之间极度不平衡。数据显示，96%的村庄没有排水系统，污水处理率也极低。住建部发布的《2013年城乡建设统计公报》显示，据17 449个建制镇、12 281个乡、673个镇乡级特殊区域和265万个自然村统计汇总，村镇户籍人口9.48亿，仅9.1%的行政村对生活污水进行了处理，大部分村镇污水未经处理任意排放，对水环境造成巨大压力。

村镇污水问题已经引起管理部门和市场的关注。目前，国内外常用的生活污水处理工艺包括氧化沟、SBR、生物接触氧化法、曝气生物滤池(BAF)、A-O工艺以及膜生物反应器(MBR)等。由于受村镇污水点多面广、水量波动大、收集困难及村镇地区经济落后、技术水平低等特点的限制，现有传统处理技术用于村镇污水处理时普遍存在问题，这些问题主要包括抗冲击负荷能力差、处理工艺过于复杂带来投资和运行成本高和操作管理技术水平要求高的问题，吨水投资高达城市污水的10-35倍，另一方面，运行成本的长期投入造成村镇污水处理面临“建得起、用不起”的困境。

村镇污水处理难点在于一小二大三缺，即(1)单个村镇水量小：单个村庄的水量小的50吨/天左右，大的在100吨/天左右，乡镇在1000-2000吨/天左右，水量很小，其24小时的波动幅度高达300%;(2)数量大，排放总量大：3万个建制乡镇，265万个自然村，总排水量占到了全国的一半，如何处理如此巨量，如此分散的污水难度很大;(3)村镇缺钱、缺技术、缺管理。因此，开发一种抗冲击、低成本、分布式、无人值守、模块化设备是村镇污水治理领域的根本需求。

传统活性污泥法由于微生物组成的菌胶团处于松散状态而不易与水分离，造成出水中含有细颗粒物悬浮物而影响水质，同时产生的剩余活性污泥含水率高、体积大，后续二次污染严重。

实用新型内容：针对上述问题，本项实用新型提供一种全流程资源化、无人值守、物联网智能运行的村镇污水丸粒化反应器。

本实用新型的目的是提供分布式、结构化村镇污水丸粒反应器，采用以下技术方案来实现：

分布式、结构化村镇污水丸粒反应器，包括反应器主体和配套设备;所述反应器主体包括依次相连的ABR厌氧丸粒反应区、BDR气提回流装置、AGS好氧丸粒反应区、置于所述AGS好氧丸粒反应区内部的CST吸附沉淀模块和为AGS好氧丸粒反应区添加生物酵素的生物酵素投加装置，所述生物酵素投加装置设置于所述AGS好氧丸粒反应区的顶部;所述配套设备包括进水管路、钛合金曝气器、紫外消毒装置、超声波固液分离装置、ORP氧化还原电位仪和无油静音空压机;所述ABR厌氧丸粒反应区的一端与进水管相连，ABR厌氧丸粒反应区的内部设置有折流板，所述折流板把所述ABR厌氧丸粒反应区分为多个底部相连的空间;所述BDR气提回流装置的一端与所述CST吸附沉淀模块的底部相连，另一端连接至ABR厌氧丸粒反应区)，通过输送管道向所述ABR厌氧丸粒反应区输送经所述CST吸附沉淀模块排放的回流污泥;所述AGS好氧丸粒反应区的底部设置有多个相互连接的钛合金曝气器，每个所述钛合金曝气器通过曝气管路连接至油静音风机;所述紫外消毒装置设置于所述AGS好氧丸粒反应区的出口端;所述超声波固液分离装置设置于所述CST吸附沉淀模块的一侧;所述AGS好氧丸粒反应区的顶部设置有控制所述无油静音风机启停的ORP氧化还原电位仪，通过所述ORP氧化还原电位仪设置的上限和下限控制所述无油静音空压机的启停。

丸粒反应器还包括ASW物联网模块，所述ASW物联网模块由服务器、中控电脑、现场路由器构成，现场路由器采集PLC数据并传递给服务器，服务器上传至中控电脑，中控电脑由组态软件控制接受和发出指令，从而实现ASW丸粒反应器的自动智能化运行;ASW物联网模块自动控制整个所述丸粒化反应器的运行，所述ASW物联网模块通过所述反应器的传感仪表输入的水质、水量数据，自动调整反应器的运行参数和启停，通过反应器所获的数据通过无线网络传输至中控室和移动控制终端，随时随地监控反应器的正常运行

处理后的水质如下：

稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准：pH=6.5~7.5，COD=36 mg/L，BOD=8.3 mg/L，氨氮=0.32 mg/L，TP=0.45 mg/L，SS=9.2 mg/L。