CN102557247A - 改进的水解酸化池 - Google Patents

Abstract

改进的水解酸化池，属于污水处理、环境保护技术领域，是对污水处理中水解酸化池的改进，包括进水混合区、搅拌反应区、两个序批处理区和污泥回流与排放区五个组成部分，整个水解酸化过程分为进水混合搅拌反应、静止沉淀、泥水分离、污泥回流和出水五个基本运行过程，五个过程分别在五个功能区内同时完成，通过连续进出水实现连续水解，本发明可省略沉淀池，实现污泥回流，保持反应池内较高的活性污泥浓度，保障污泥与废水之间的充分接触，能够充分发挥水解酸化作用，本发明可大大降低占地面积和投资成本，工艺运行管理方便、灵活。

Description

改进的水解酸化池

技术领域

本发明属于污水处理、环境保护技术领域，是对污水处理中水解酸化池的改进，具体涉及一种可省略沉淀池实现污泥回流、以进水混合搅拌反应、静止沉淀、泥水分离、污泥回流和出水为基本运行过程的水解酸化池。

背景技术

传统的污水处理工艺一般采用初沉池作为预处理系统，以去除污水中的悬浮物和颗粒物质，提高污水的可生化性并减小后续处理工艺的有机负荷，但初沉池主要靠物理作用对污水进行预处理，无法改善污水的可生化性，其出水中仍含有大量难降解物质，占地面积较大。从20世纪80年代以来，我国一些污水处理工艺中开始用水解酸化池作为预处理工艺。

常规水解酸化工艺通常分泥法（悬浮生长方式）和膜法（附着生长方式）两大类，其泥法工艺的厌氧水解池通过维持池内高浓度厌氧生物即活性污泥来吸附分解CODcr，但为了不使活性污泥流失及保持污泥的浓度，需要通过沉淀使泥水分离及污泥回流来保证生物量；膜法是生物附着在填料上，污水流经填料时微生物吸附分解CODcr，虽然省去了沉池部分，但存在着挂膜困难及生物膜容易脱落的问题；当污水中工业废水含量较高及难降解溶解性有机物含量较高时，那些生物絮体松散，泥法工艺用普通沉淀分离达不到所需的污泥浓度，即使达到浓度，污泥也主要是来自水中的无机颗粒悬浮物，因此污泥活性较低；膜法当水质水量波动时会造成生物膜大面积脱落，造成水解酸化效率波动，最终导致出水水质的波动。尽管水解酸化工艺针对上述问题出现许多改良及组合形式如折流板反应器（ABR）、升流式污泥床等，但折流板式反应器是基于污泥成颗粒状，当形成颗粒小而松散时，分离效率便会降低；升流式污泥床对悬浮或胶体状COD效果较好，但溶解性COD的去除效率较低。

针对上述泥法水解工艺的缺点，中国专利CN101962223污水水解酸化方法及水解酸化池，污水以进水搅拌、静止沉淀、出水为基本周期循环方式运行，在三个或四个池中序批式完成上述循环过程，静止沉淀近乎理想沉淀状态，从而使泥水分离更为彻底，污泥浓度和活性更高，在这样的水解酸化条件下，更多的难降解有机物被分解成小分子易降解有机物；浓度高泥龄长，从而分解难降解有机物的世代较长的专用菌得以增值甚至成为优势菌种。但此法缺少污泥回流系统，减少了活性污泥与污水的有效接触，同时，多循环处理池（三个及三个以上）的设置使得处于静止沉淀或无法连通的反应区较多，减少了反应停留时间，从而导致污染物去除效果的降低。

发明内容

本发明目的在于克服上述不足，提供一种可省略沉淀池，实现污泥回流，保持反应池内较高的活性污泥浓度，保障污泥与废水之间的充分接触，能够充分发挥水解酸化作用的改进水解酸化池。

本发明的创新之处在于进水混合池、污泥回流与排放池上下布设以污泥回流管连通，其两侧各设一序批处理池，所述的两序批处理池交替完成搅拌反应和静止沉淀功能，即一池进行水解酸化反应，另一池静止沉淀，并进行泥水分离出水，静止沉淀近乎理想沉淀状态，从而使泥水分离更为彻底，污泥浓度和活性更高；进水混合池、序批处理池的横端设置一搅拌反应池。设置污泥回流与排放区，将高浓度的活性污泥回流到进水混合区，使污水从进水端开始就与活性污泥充分接触，保持整个反应停留时间内的高效处理状态，同时可根据进水水质调节污泥回流比，实现工艺的灵活控制。

具体是这样实施的：改进的水解酸化池，包括进水混合区、搅拌反应区、静止沉淀区、污泥回流与排放区，其特征在于进水混合区、污泥回流与排放区上下布设以污泥回流装置连接，其两侧各设一序批处理区，所述的两序批处理区以第二搅拌反应区和静止沉淀区交替轮换；进水混合区、序批处理区的横端设置第一搅拌反应区，所述的第一搅拌反应区分别与进水混合、两序批处理区连通；两序批处理区内均设有搅拌装置、出水装置和出泥装置，所述的出泥装置连接污泥回流与排放区。本发明所述水解酸化池的整个水解酸化过程分为进水混合搅拌反应、静止沉淀、泥水分离、污泥回流和出水五个基本运行过程，五个过程分别在五个功能区内同时完成，通过连续进出水实现连续水解。

污水首先进入进水混合区，进水混合区内设置有搅拌装置，进水与回流的高浓度活性污泥搅拌混合，保证进水有机物与污泥迅速混合，保障污泥与废水之间的充分接触，为后续的水解酸化阶段提供良好的条件，将更多的大分子难降解有机物分解成小分子易降解有机物；经混合后的污水进入第一搅拌反应区，进行水解反应；第一搅拌反应区的出水进入序批处理区，序批处理区设置两个，一个进行搅拌反应，另一个进行静止沉淀并进行泥水分离、出水，两个序批处理区循环交替运行；序批处理区的污泥排入污泥回流与排放区，一部分回流到进水混合区，一部分通过排泥管道作为剩余污泥排放；本发明可根据处理水质情况，灵活调节污泥回流量和序批处理区循环交替运行的周期，达到最佳的处理效率。

本发明进水混合区的搅拌装置、污泥回流与排放区的污泥回流装置和出泥管、第一搅拌反应区的搅拌装置、两序批处理区的搅拌装置、出水装置、出泥装置均连接PLC程序控制器，自动完成工艺循环过程。

本发明的污泥回流与排放区还可分成并排的两个区，分别与相邻的序批处理区的排泥装置连接，两污泥回流与排放区内均设置有与进水混合区连通的污泥回流装置，另设有各自的排泥管。相互隔开的两个污泥回流与排放区分别匹配相邻的序批处理区，可以不用另外增加阀门，更加相互独立。

本发明将进水混合区、搅拌反应区、两个序批处理区和污泥回流与排放区五个组成部分有机结合，克服了现有的工艺不足之处，省略沉淀池，实现污泥回流，保持反应池内较高的活性污泥浓度，保障污泥与废水之间的充分接触，能够充分发挥水解酸化作用。归纳优点如下。

一、通过静止沉淀，实现泥水分离，省略了沉淀池，大大节省了占地面积，同时也节省了单建这些设施的管道、设备，投资成本大为降低。

二、采用静止沉淀实现泥水分离，静止沉淀近乎理想沉淀状态，从而使泥水分离更为彻底，污泥浓度和活性更高；同时设置污泥回流与排放区，将高浓度的活性污泥回流到进水混合区，使污水从进水端开始就与活性污泥充分接触，保持整个反应停留时间内的高效处理状态，将更多的大分子难降解有机物分解成小分子易降解有机物，水解酸化作用更彻底。

三、通过两个序批处理区的循环交替运行，以及污泥回流系统的设置，保持水解池内较高的生物量，污泥浓度和活性更高，不需要设置填料，也能实现优势菌种的增值，达到对各种污染物的的针对性去除，充分发挥水解酸化作用。

四、各处理区的泵阀、搅拌设备通过程序控制运行时间，还可根据处理水质情况，灵活调节污泥回流量和序批处理区循环交替运行的周期，达到最佳的处理效率，工艺运行管理方便、灵活。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为本发明实施例2的结构示意图。

具体实施方式

实施例1，改进的水解酸化池，进水混合区A、污泥回流与排放区E上下布设以污泥回流装置连接，其两侧各设一序批处理区C、D，所述的两序批处理区以第二搅拌反应区和静止沉淀区交替轮换；进水混合区A、序批处理区C、D的横端设置第一搅拌反应区B，所述的第一搅拌反应区B分别与进水混合区A、两序批处理区C、D连通；两序批处理区C、D内均设有搅拌装置、出水装置和出泥装置，所述的出泥装置连接污泥回流与排放区E。

进水混合区A内设置有搅拌装置，污泥回流与排放区E内设置有排泥管；进水混合区A的搅拌装置、污泥回流与排放区E的污泥回流装置和排泥管、第一搅拌反应区B的搅拌装置、两序批处理区C、D的搅拌装置、出水装置、出泥装置均连接PLC程序控制器。

第一时段：打开进水混合区A、第一搅拌反应区B的搅拌装置和污泥回流与排放区E的污泥回流装置，以及序批处理区C的出水装置，关闭序批处理区C搅拌装置，使污水进入进水混合区A，与回流的活性污泥充分混合并进入第一搅拌反应区B进行水解酸化反应，泥水混合液进入序批处理区C，静止沉淀，进行泥水分离，打开序批处理区C出泥装置，将高浓度的活性污泥排入污泥回流与排放区E，上清液通过出水装置出水；该时段打开序批处理区D的搅拌装置，关闭序批处理区D的污泥回流装置，进入水解酸化反应状态。

第二时段：打开序批处理区D的出水装置，关闭序批处理区D的搅拌装置，使泥水混合液进入序批处理区D，静止沉淀，进行泥水分离，打开序批处理区D的出泥装置，将高浓度的活性污泥排入污泥回流与排放区E，上清液通过出水装置出水；该时段打开序批处理区C的搅拌装置，关闭序批处理区C的出泥装置，进入水解酸化反应状态。

由以上五个处理区在污水水解酸化处理的一个周期内分两个时段完成，五个处理区在同一时段内同时进行进水混合搅拌反应、静止沉淀、泥水分离、污泥回流和出水五个基本运行过程，完成水解酸化作用。

实施例2，参考实施例1，进水混合区A的下方设置两个并排的污泥回流与排放区E和F，分别与相邻序批处理区C、D的出泥装置连接，两污泥回流与排放区E、F内均设置有与进水混合区A连通的污泥回流装置、还单独设有各自的排泥管。

第一时段：打开进水混合区A、第一搅拌反应区B的搅拌装置和污泥回流与排放区E的污泥回流装置，以及序批处理区C的出水装置，关闭序批处理区C的搅拌装置和污泥回流与排放区F的污泥回流装置，使污水进入进水混合区A，与回流的活性污泥充分混合并进入第一搅拌反应区B进行水解酸化反应，泥水混合液进入序批处理区C，静止沉淀，进行泥水分离，将高浓度的活性污泥排入污泥回流与排放区E，上清液通过出水装置出水；该时段打开序批处理区D的搅拌装置，进入水解酸化反应状态。

第二时段：打开序批处理区D的出水装置，关闭序批处理区D搅拌装置，打开污泥回流与排放区F的污泥回流装置，关闭污泥回流与排放区E的污泥回流装置，使泥水混合液进入序批处理区D，静止沉淀，进行泥水分离，将高浓度的活性污泥排入污泥回流与排放区F，上清液通过出水装置出水；该时段打开序批处理区C的搅拌装置，进入水解酸化反应状态。

Claims (5)

1.改进的水解酸化池，包括进水混合区、搅拌反应区、静止沉淀区、污泥回流与排放区，其特征在于进水混合区、污泥回流与排放区上下布设以污泥回流装置连接，其两侧各设一序批处理区，所述的两序批处理区以第二搅拌反应区和静止沉淀区交替轮换；进水混合区、序批处理区的横端设置第一搅拌反应区，所述的第一搅拌反应区分别与进水混合、两序批处理区连通；两序批处理区内均设有搅拌装置、出水装置和出泥装置，所述的出泥装置连接污泥回流与排放区。

2.根据权利要求1所述的水解酸化池，其特征在于进水混合区内设置有搅拌装置。

3.根据权利要求1或2所述的水解酸化池，其特征在于污泥回流与排放区内设置有排泥管。

4.根据权利要求3所述的水解酸化池，其特征在于进水混合区的搅拌装置、污泥回流与排放区的污泥回流装置和排泥管、第一搅拌反应区的搅拌装置、两序批处理区的搅拌装置、出水装置、出泥装置均连接PLC程序控制器。

5.根据权利要求1所述的水解酸化池，其特征在于污泥回流与排放区分成并排的两个区，分别与相邻的序批处理区的排泥装置连接，两污泥回流与排放区内均设置有与进水混合区连通的污泥回流装置，另设有各自的排泥管。

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