CN102701457A - 一种适合镇、乡集中型污水处理的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于污水处理装置领域，提供了一种适合镇、乡集中型污水处理的装置和方法。该装置包括由调节酸化区（1）、亚厌氧区（2）、好氧反应区（3）和消毒与排放区（4）依次连通组成。该装置，在一个装置内完成水质均化、初次沉淀、生物降解、二次沉淀，具有小型化和装置集成化的特点，易于运输和安装，施工周期短。本发明的方法使得污水中有机物好氧、亚厌氧、厌氧不断交替运行，在去除COD（有机物）的同时，能够有效去除总氮和总磷，并且能做到污泥减量化。

Description

一种适合镇、乡集中型污水处理的装置和方法
技术领域
本发明属于污水处理装置领域，进一步是指一种适合镇（乡）集中型污水处理的装置和方法。
背景技术
目前，大部分镇（乡）尚未建设污水处理厂，镇（乡）污水未经处理直接排入环境水体，污染严重。镇（乡）由于受资金技术的限制，污水治理进程缓慢，远落后于城镇。
在镇（乡）污水处理系统中，利用活性污泥法和生物膜法去除污水中的污染物，是污水得到净化的关键技术，以前的镇（乡）污水处理大多采用厌氧生物膜法、生物接触氧化法、生物滤池、氧化沟、生物转盘、传统活性污泥法等技术。
如专利申请号201120040375涉及一种农村生活污水处理装置，它包括设置于地下的进水井和调节池，进水井内设置有格栅和提升泵，调节池内设置有曝气管；进水井和调节池之间设置有一个积水池，积水池内安置有吸附填料，吸附填料上方设置与提升泵连接的喷洒装置，积水池通过排水口与调节池连通；所述吸附填料是由多层作物秸秆和多层农业土壤在积水池内交替摊铺形成的多层结构。
如专利申请号200810104257公开了一种缺氧－厌氧－氧化沟反应器装置，包括水箱、缺氧池、厌氧池、曝气池和二沉池组成，化学除磷部分包括设有进水管；回流管，剩余管的化学除磷反应器；其特征在于：厌氧池连接化学除磷反应器，化学除磷反应器的回流管经生物除磷连接氧化沟曝气池。
氧化沟法、传统活性污泥法是大多用于城镇污水处理的技术，由于存在投资高、运行费用高、电耗高等问题，不适用小型污水处理厂。而单独使用厌氧生物膜法、生物接触氧化法、生物滤池、生物转盘等技术，其处理程度低，不能达到同时去除COD（有机物）、总氮和总磷的要求。
发明内容
针对现有技术的不足， 本发明提供了一种低造价、低成本、低能耗、低占地、高效率的一种适合镇、乡污水处理的装置和方法。本发明的一种适合镇、乡集中型污水处理的装置，在一个装置内完成水质均化、初次沉淀、生物降解、二次沉淀，具有小型化和装置集成化的特点，易于运输和安装，施工周期短。本发明的方法使得污水中有机物好氧、亚厌氧、厌氧不断交替运行，在去除COD（有机物）的同时，能够有效去除总氮和总磷，并且能做到污泥减量化。
本发明的技术方案是：
一种适合镇、乡集中型污水处理的装置，包括消毒与排放区，由调节酸化区、亚厌氧区、好氧反应区和消毒与排放区依次连通组成；
所述调节酸化区的前端设有进水槽和进水管；入口设有机械格栅；底部设有空气搅拌管，后端设有组合填料I；侧壁设有回流污泥管b；     
所述亚厌氧区底部沿对角线方向设有低速潜水搅拌器、中部沿垂直方向设有组合填料II；侧壁设有回流污泥管c；
所述好氧反应区的侧壁外部设有鼓风曝气系统；底部设有曝气器；前端沿垂直方向设有液位计；后端设有滗水器；后端的池底设有回流污泥泵、回流污泥管、剩余污泥泵和剩余污泥管；
其中，回流污泥泵通过回流污泥管a与调节酸化区的回流污泥管b和亚厌氧区的回流污泥管c连通。
所述消毒与排放区的内部设有消毒设施、后部设有排水槽和出水管。
所述组合填料II（14）高度为2m-3m，设置在低速潜水搅拌器（11）的上方。
用上述适合镇、乡集中型污水处理的装置进行水处理的方法：污、废水由进水管进入调节酸化区，进行水量的调节和水质的均合，并使污泥减量化；调节酸化区出水再依次进入亚厌氧区、好氧反应区、进行生物处理，以去除有机物并进行生物脱氮除磷，经生物处理后的尾水消毒达标后，由消毒与排放区排放；
其中具体控制参数如下：
污泥负荷BOD：0.04~0.5kgBOD/（kgMLSS·d）；
污泥浓度MLSS：2500~5000mg/L；
需氧量：0.5~3.0 kgO2/ kgBOD；
调节酸化区（1）的需氧量≤0.2mg/L；
亚厌氧区（2）的需氧量≤0.5mg/L；
好氧反应区（3）需氧量≤5mg/L；
污泥龄：25 d ~30d；
单池循环周期4.0 h ~5.0h；
污泥回流质量比：50%~100%；
水力停留时间：11 h ~12h。
 
 下面对本发明做进一步的解释和说明：
本发明的原理是：
本发明采用HA-CASS设计方案，即膜、泥共生水解酸化-周期循环活性污泥法。调节酸化区对进水水质水量变化起缓冲作用，同时对原污水进行预酸化，以提高后续生化处理的效果。
亚厌氧区（HA）可在厌氧或兼氧条件下运行，其基本功能是防止产生污泥膨胀，同时还具有促进磷的进一步释放和强化反硝化的作用。另外，在这个区内的难降解大分子物质发生水解作用，对提高有机物的去除率具有一定的促进作用。
好氧反应区（CASS）是去除有机物的主要场所。运行过程中将曝气强度加以控制，以使反应区处于同步硝化-反硝化状态，从而实现高效降解有机物。污泥回流至亚厌氧区是保证活性污泥在亚厌氧区经历一个高负荷阶段，从而有利于系统中絮凝性细菌的生长，并提高污泥的活性，有效地抑制丝状菌的生长和繁殖。污泥回流至调节酸化区是使污泥进一步酸化，以减少系统内的剩余污泥量。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
本发明的一种适合镇、乡集中型污水处理的装置，在一个装置内完成水质均化、初次沉淀、生物降解、二次沉淀，具有小型化和装置集成化的特点，易于运输和安装，施工周期短。本发明的方法使得污水中有机物好氧、亚厌氧、厌氧不断交替运行，在去除COD（有机物）的同时，能够有效去除总氮和总磷，并且能做到污泥减量化。
附图说明
以下结合附图对本发明作进一步阐述。
图1是本发明的平面结构图；
图2是图1的A-A剖面图；
在图中
1-  调节酸化区；2-亚厌氧区（HA）；3-好氧反应区（CASS）；4-消毒与排放区；5-进水槽；6-排水槽；7-鼓风曝气系统；8-回流污泥泵（潜污管）；8-1-回流污泥管a；8-2-回流污泥管b； 8-3-回流污泥管c；9-剩余污泥泵（潜污泵）；9-1-剩余污泥管；10-机械格栅；11-低速潜水搅拌器；12-空气搅拌管；13-组合填料I；14-组合填料II；15-曝气器；16-液位计；17-滗水器；18-进水管；19-出水管；20-消毒设施。
具体实施方式
实施例1
为了更好的理解本发明，下面结合实施例对本发明做进一步地详细说明。
由图1和图2可知，本发明为一种适合镇、乡集中型污水处理的装置，包括消毒与排放区4，由调节酸化区1、亚厌氧区2、好氧反应区3和消毒与排放区4依次连通组成；
所述调节酸化区1的前端设有进水槽5和进水管18；入口设有机械格栅10；底部设有空气搅拌管12，后端设有市售的SB型组合填料I 13；侧壁设有回流污泥管b 8-2；     
所述亚厌氧区2底部沿对角线方向设有低速潜水搅拌器11、中部沿垂直方向设有市售的SB型组合填料II 14；侧壁设有回流污泥管c 8-3；
所述好氧反应区3的侧壁外部设有鼓风曝气系统7；底部设有曝气器15；前端沿垂直方向设有液位计16；后端设有滗水器17；后端的池底设有回流污泥泵8、回流污泥管8-1、剩余污泥泵9和剩余污泥管9-1；
其中，回流污泥泵8通过回流污泥管a 8-1与调节酸化区1的回流污泥管b 8-2和亚厌氧区2的回流污泥管c 8-3连通。
所述消毒与排放区4的内部设有消毒设施20、后部设有排水槽6和出水管19。
所述组合填料II 14高度为2m，设置在低速潜水搅拌器11的上方。
该装置连续进水、间歇排水，在一个反应器内完成水质均化、初次沉淀、生物降解、二次沉淀。污水中有机物好氧、亚厌氧、厌氧不断交替运行。
实施例2
 用实施例1所述一种适合镇、乡集中型污水处理装置进行水处理的方法：生活污水和少量工业废水由进水管18进入调节酸化区1，用以进行水量的调节和水质的均合，以保证生物处理的正常进行；另外，还具有酸化消减剩余污泥的作用，使污泥减量化，和同类工艺相比，可减少剩余污泥量50%。调节酸化区1出水再依次进入亚厌氧区（HA）2——好氧反应区3进行生物处理，以去除有机物和进行生物脱氮除磷，经生物处理后的尾水消毒达标后，由消毒与排放区4排放。
处理结果：以南方某镇污水处理工程为例
1）    进水水量：2000t/d
2）    进水水质：PH=6~9，COD≤260mg/L，BOD5≤130mg/L，SS≤220mg/L，NH3-N≤25mg/L，TN≤40mg/L，TP≤3.0mg/L。
3）    工艺设计及运行参数
BOD污泥负荷：0.04~0.5kgBOD/（kgMLSS·d）；
MLSS（污泥浓度）：2500~5000mg/L；
需氧量：0.5~3.0 kgO2/ kgBOD；
DO（需氧量）≤0.2mg/L （调节酸化区1）；
DO（需氧量）≤0.5mg/L （亚厌氧区2）；
DO（需氧量）≤5mg/L （好氧反应区3）；
污泥龄：25~30d；
单池循环周期4.0h；
污泥回流质量比：50%~100%；
水力停留时间：11h
4）    处理后出水水质
PH=6~9，CODcr≤60mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤10mg/L，   NH3-N≤8mg/L，TN≤15mg/L，TP≤1mg/L。

Claims (4)

1.一种适合镇、乡集中型污水处理的装置，包括消毒与排放区（4），其特征是，由调节酸化区（1）、亚厌氧区（2）、好氧反应区（3）和消毒与排放区（4）依次连通组成；
所述调节酸化区（1）的前端设有进水槽（5）和进水管（18）；入口设有机械格栅（10）；底部设有空气搅拌管（12），后端设有组合填料I（13）；侧壁设有回流污泥管b（8-2）；     
所述亚厌氧区（2）底部沿对角线方向设有低速潜水搅拌器（11）、中部沿垂直方向设有组合填料II（14）；侧壁设有回流污泥管c（8-3）；
所述好氧反应区（3）的侧壁外部设有鼓风曝气系统（7）；底部设有曝气器（15）；前端沿垂直方向设有液位计（16）；后端设有滗水器（17）；后端的池底设有回流污泥泵（8）、回流污泥管（8-1）、剩余污泥泵（9）和剩余污泥管（9-1）；
其中，回流污泥泵（8）通过回流污泥管a（8-1）与调节酸化区（1）的回流污泥管b（8-2）和亚厌氧区（2）的回流污泥管c（8-3）连通。
2. 根据权利要求1所述一种适合镇、乡集中型污水处理的装置，其特征是，所述消毒与排放区（4）的内部设有消毒设施（20）、后部设有排水槽（6）和出水管（19）。
3.根据权利要求1所述一种适合镇、乡集中型污水处理的装置，其特征是，所述组合填料II（14）高度为2m-3m，设置在低速潜水搅拌器（11）的上方。
4.用权利要求1-3之一所述一种适合镇、乡集中型污水处理的装置进行水处理的方法，其特征是，污、废水由进水管（18）进入调节酸化区（1），进行水量的调节和水质的均合，并使污泥减量化；调节酸化区（1）出水再依次进入亚厌氧区（2）、好氧反应区（3）进行生物处理，以去除有机物并进行生物脱氮除磷，经生物处理后的尾水消毒达标后，由消毒与排放区（4）排放；
其中具体控制参数如下：
污泥负荷BOD：0.04~0.5kgBOD/（kgMLSS·d）；
污泥浓度MLSS：2500~5000mg/L；
需氧量：0.5~3.0 kgO2/ kgBOD；
调节酸化区（1）的需氧量≤0.2mg/L；
亚厌氧区（2）的需氧量≤0.5mg/L；
好氧反应区（3）需氧量≤5mg/L；
污泥龄：25 d ~30d；
单池循环周期4.0 h ~5.0h；
污泥回流质量比：50%~100%；
水力停留时间：11 h ~12h。
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