CN102923852A - 一种减少污水中有机物流失的活性初沉池 - Google Patents

一种减少污水中有机物流失的活性初沉池 Download PDF

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王先宝
王晓昌
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Abstract

一种减少污水中有机物流失的活性初沉池,在沉淀区的前端设置有污泥斗,在污泥斗的前端设置接配水渠的机械混合池,机械混合池与污泥斗之间以配水花墙隔开,配水花墙的中部有配水花墙圆孔,机械混合池中设置搅拌设备,机械混合池下部通过污泥回流管连接污泥斗的底部形成污泥回流系统,本发明用机械混合池将初沉污泥与原污水充分混合,实现初沉污泥中固有碳源的原位释放,用污泥回流系统将污泥斗中初沉污泥定量回流到机械混合池中,用初沉区及后置设备实现污水中颗粒态污染物的沉淀去除,可有效减少污水中碳源流失,实现污水中固有碳源的释放,增加生化池有效碳源,广泛适用于低碳源污水生物处理的前期预处理。

Description

一种减少污水中有机物流失的活性初沉池
技术领域
[0001] 本发明涉及污水处理技术领域的污水预处理沉淀工艺,具体涉及一种减少污水中有机物流失的活性初沉池。
背景技术
[0002] 进入“十二五”以来,随着我国环保事业的发展及对水污染控制与治理项目高度重视,城市污水厂从现执行的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002) —级B提 高至一级A已经是污水处理厂排放水质的最基本要求。我国目前城市污水处理一级A达标面临的主要问题是出水氮磷超标,尤其是总氮和总磷。城市污水厂原污水中C、N、P组分及相对含量对城市污水的处理效果及运行成本有着十分重要的影响。而造成这一问题的核心是城市污水中的碳源普遍不足,碳氮比和碳磷比较低。目前我国大中型污水处理厂主要采用A2O及氧化沟两种工艺,一般而言,A2O系统前端设有初沉池,个别氧化沟系统也会设置初沉池以降低后期生化池负荷。平流沉淀池在我国大中型污水处理厂应用广泛。传统平流沉淀池对污水中的有机物及SS具有较好的去除效果,但对于低碳氮比城市污水,有机物的过多去除无疑是有效碳源的流失。针对此种情况,国内外开展了各种初沉污泥及二沉污泥的水解发酵增加生化池碳源研究,但由于其操作、控制条件及成本等问题,尚未得到广泛应用。同时国内一些学者提出将初沉污泥进行回流,采用水力混合的方式再次回流到初沉池前端,增加初沉污泥与原污水的接触,起到对初沉污泥的水解发酵与有机物的淘洗作用。但此种措施的混合效果有限,而且初沉池内的水力混合作用会影响初沉池内的流态,影响其自身对颗粒态污染物的去除效果。因此对于我国低碳氮比城市污水处理厂而言,现有的传统平流初沉池均不同程度地存在以下几方面的不足:
[0003] I)池体对原污水的适应性不强。传统初沉池的主要作用在于降低污水中的COD与SS,以减少后期生化池负荷与曝气量。但由于传统初沉池固有的池型与进出水系统,导致其对原水水质变化的适应性差,无论原污水水质如何,其均会对有机物产生相当大比例的去除。对于炎热夏季及降雨时节,原污水中有机物浓度偏低,原污水中固有碳源无法满足生物脱氮除磷要求,传统初沉池又将有限碳源大量沉淀去除,碳源的流失会直接影响生化池脱氮除磷功效。
[0004] 2)C0D与SS同步去除,有机物分离作用差。传统初沉池主要的去除对象为颗粒态物质,其在去除SS的同时将大量颗粒态有机物一并去除,同时部分吸附在颗粒态物质上的溶解性有机物随沉淀而被去除。原污水超越沉池会增加生化池SS负荷,影响生化池运行,但设置传统初沉池会导致碳源流失,生化池碳源不足影响出水水质。因此无法将有机物与SS分离成为传统初沉池应用于低碳氮比污水的一大缺陷。
[0005] 3)C0D去除率高,碳源流失严重。传统平流式初沉池对COD的去除率近50%,导致原污水中近一半的有机物流失,碳源损失严重。对于低碳源污水而言,碳源大量流失,导致生化池碳源不足,直接影响到系统脱氮除磷效果。
[0006] 4)初沉池出水中大量有机物呈颗粒态,生化池利用率低。研究表明原污水中有机物很大一部分成颗粒态存在,经过初沉池后虽然很多颗粒态物质被去除,但出水有机物中仍有很大一部分以颗粒态存在。根据生物脱氮除磷碳源利用原理可知,聚磷菌释磷需优质碳源(VFA),碳源存在形态同样会影响反硝化速率。初沉池出水中大量有机物成颗粒态,导致生化池碳源利用率低,脱氮除磷效果差。
发明内容
[0007] 为了克服上述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种减少污水中有机物流失的活性初沉池,包括机械混合池、污泥回流系统和平流沉淀池,可有效减少污水中有机物流失。
[0008] 为了达到上述目的,本发明采用的技术方案为:
[0009] 一种减少污水中有机物流失的活性初沉池,在沉淀区10的前端设置有污泥斗9,在污泥斗9的前端设置接配水渠3的机械混合池4,机械混合池4与污泥斗9之间以配水花墙8隔开,配水花墙8的中部有配水花墙圆孔28,机械混合池4中设置搅拌设备,机械混合 池4下部通过污泥回流管17连接污泥斗9的底部形成回流。
[0010] 所述搅拌设备在竖直的搅拌轴14上连接搅拌桨15,搅拌轴14通过第一调速器6接搅拌电机7。
[0011 ] 所述机械混合池4底部设置放空管16。
[0012] 所述污泥回流管17上设置有流量计18和污泥回流泵19。
[0013] 所述污泥斗9底部设置排泥管20,排泥管20上有排泥泵21。
[0014] 所述沉淀区10中设置有链式刮泥机26,链式刮泥机26的链条传动轴25通过第二调速器23接刮泥机电机22。
[0015] 所述沉淀区10的后端设置撇渣装置11,撇渣装置11后设置出水堰12,出水堰12接出水渠13。
[0016] 所述出水堰12顶端为连续分布的出水三角堰29。
[0017] 与现有技术相比,本发明的有益技术效果是:
[0018] I)减少溶解性有机物的流失。通过污泥回流循环系统,将初沉池污泥斗中沉积的初沉污泥回流到前端机械搅拌池,机械搅拌使初沉污泥与原水充分混合接触,实现对初沉污泥中有机物的淘洗与释放,使吸附在颗粒态物质上的溶解性有机物进入水中,减少溶解性有机物的附着沉淀流失。
[0019] 2)实现颗粒态有机物的水解发酵,增加生化池溶解性碳源。污泥回流与机械搅拌作用使初沉污泥与原污水完全混合,利用发酵细菌与颗粒态有机物的充分接触,实现颗粒态有机物的部分水解发酵,增加溶解性有机物浓度,为后期生化池脱氮除磷作用提供有效碳源。
[0020] 3)实现COD有SS的部分分离,增加初沉池出水碳源浓度。通过机械搅拌混合作用,可使原污水及初沉污泥中大粒径有机物破碎溶解,减少沉淀作用对有机物的去除。同时可促使颗粒态物质中包含的部分有机物分离,减少颗粒态物质沉淀对有机物的携带去除作用,增加出水有机物浓度。该工艺可在实现初沉池对SS去除作用的同时增加出水中有机物浓度,从而有效解决传统初沉池对COD及SS同步去除的矛盾。
[0021] 4)原水水质适应性强。通过调节污泥回流比及机械搅拌强度,可实现对原污水沉淀作用的灵活控制。对于低碳源污水,可增加污泥回流量及机械搅拌强度,使尽可能多的有机物溶解到水中,减少碳源流失。对于高浓度有机物污水,可通过减少污泥回流量(停止污泥回流)和机械搅拌强度,增加初沉池对有机物和SS的去除作用,以减小后期生化池负荷,从而实现对原污水有机负荷的灵活控制。
[0022] 5)机械搅拌,初沉污泥与原水混合效果好。本技术将初沉污泥回流到初沉池前端的机械混合池,机械搅拌极大的增加了初沉污泥与原污水的混合效果。同时混合池与初沉池采用配水花墙隔开,形成两个独立的空间,防止其流态的相互干扰。
[0023] 6)施工简单、占地面积小、经济可行。对于我国现存设初沉池低碳源城市污水处理厂而言,超越初沉池会导致生化池SS较高,增加曝气费用,设置初沉池导致碳源不足,影响氮磷处理效果,需外加碳源,费用较高。新型活性初沉池可有效缓解此问题,在原有初沉池前端增设一定的搅拌和污泥回流系统,实现初沉污泥中碳源的原位释放利用,可有效缓解生化池碳源不足与曝气费用高的矛盾。施工相对简单,占地面积小,无需对现有池体进行较大改动,改造费用低。同时该工艺可有效缓解污水处理厂有机物浓度低外加碳源的问题,节省外加碳源的巨额费用,经济效益好。
附图说明
[0024] 图I是本发明的活性初沉池平面示意图。
[0025] 图2是本发明的活性初沉池剖面示意图。
[0026] 图3是配水花墙剖面示意图。·[0027] 图4是出水堰剖面示意图。
具体实施方式:
[0028] 下面通过附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明,但本发明不限于这些实施方式。
[0029] 本发明主要是在传统平流初沉池前端增设机械混合池,然后在机械混合池与传统初沉池间设置污泥回流系统,从而形成活性初沉池系统。
[0030] 如图I和图2所示,所述的传统平流初沉池包括沉淀区10,在沉淀区10的前端设置有污泥斗9,而本发明则是在在污泥斗9的前端设置接配水渠3的机械混合池4,配水渠3中有进水管I和闸阀2实现进水。机械混合池4与污泥斗9之间以配水花墙8隔开,机械混合池4中设置搅拌轴14和搅拌桨15,搅拌轴14通过第一调速器6接搅拌电机7,第一调速器6和搅拌电机7设置在电动机支架5上。机械混合池4底部设置放空管16,下部通过污泥回流管17连接污泥斗9的底部形成污泥回流系统,其中污泥回流管17上设置有流量计18和污泥回流泵19。污泥斗9底部设置排泥管20,排泥管20上有排泥泵21将多余的污泥排出。
[0031] 上述的沉淀区10中设置有链式刮泥机26进行刮泥,链式刮泥机26的链条传动轴25通过第二调速器23接刮泥机电机22,第二调速器23和刮泥机电机22设置在电机及调速器支架24上。沉淀区10的后端设置撇渣装置11,撇渣装置11后设置出水堰12,出水堰12接出水渠13,出水渠13中有出水管27将处理后的水排出。
[0032] 如图3所示,上述的配水花墙8的中部有配水花墙圆孔28,配水花墙圆孔28的部位可以根据实际的污水污泥量调整,一般地,配水花墙圆孔的位置应高于污泥斗9中沉积污泥的高度。如图4所示,所述出水堰12顶端为连续分布的出水三角堰29。
[0033] 本发明的工作过程是:
[0034] 原污水由进水管I进入,通过配水渠3分配到机械混合池4,同时污泥斗9中初沉污泥在连续运行的污泥回流泵19的作用下,通过污泥回流管17进入机械混合池4,污泥回流量根据原污水中颗粒态物质及有机物浓度及水厂实际运行状况而定。搅拌电机7及调速器6通过搅拌轴14将设定的转速传递给搅拌桨15。在搅拌桨15的作用下,原污水与初沉污泥充分混合接触,混合池中呈完全混合态,完成对初沉污泥中有机物的淘洗与发酵作用,使尽可能多的有机物溶解在水中。机械混合池4与沉淀区10由配水花墙8相分隔,从而形成两个相对独立的区域,防止两区域中流态的相互干扰。搅拌池中泥水混合物通过配水花墙8均匀进入沉淀区10,沉淀区10内流态为推流式,污水中颗粒态物质逐渐沉淀到底部。在连接链条传动轴25的刮泥机电机22及第二调速器23的作用下,链式刮泥机26将沉淀 在底部的初沉污泥收集到污泥斗9中。污泥斗9中的部分污泥由污泥回流泵19输送到机械混合池4中,剩余污泥由排泥泵21外排处理。沉淀区10上层污水中漂浮的固体杂质物质通过撇渣装置11收集输送去除,沉淀后的污水通过出水堰12流入出水渠13中,然后通过出水管27进入生化池。
[0035] 本发明机械混合池4的作用在于将污泥斗9中回流的初沉污泥与原污水充分混合,实现对初沉污泥的淘洗与发酵。首先原污水与初沉污泥充分混合,将污泥中吸附的溶解态有机物及部分颗粒有机物淘洗进入水中,实现初沉污泥中固有碳源的原位释放。同时通过泥水混合,增大发酵细菌与颗粒态有机物的接触作用,实现污泥中颗粒态有机物的水解发酵,增加出水溶解性有机物含量。机械混合池4内为完全混合式,与传统初沉池推流式流态差异较大,因此为不影响后端初沉池流态与其沉淀作用,将机械混合池4与污水沉淀区相分隔,采用相互独立的池体,两池体间采用穿孔花墙进行均匀配水。
[0036] 污泥回流循环系统既将传统平流沉淀池污泥斗9中沉积初沉污泥按一定流量回流至初沉池前端的机械混合池4中。根据原污水进水水质特征,通过流量计18和污泥回流泵19控制污泥回流量,将适于原污水水质负荷的定量初沉污泥回流至机械混合池4。
[0037] 沉淀区10及其后端设备构成平流沉淀池,其作用在于颗粒态污染物沉淀去除,降低生化池负荷与曝气强度。

Claims (8)

1. 一种减少污水中有机物流失的活性初沉池,在沉淀区(10)的前端设置有污泥斗(9),其特征在于,在污泥斗(9)的前端设置接配水渠(3)的机械混合池(4),机械混合池(4)与污泥斗(9)之间以配水花墙(8)隔开,配水花墙(8)的中部有配水花墙圆孔(28),机械混合池(4)中设置搅拌设备,机械混合池(4)下部通过污泥回流管(17)连接污泥斗(9)的底部形成回流。
2.根据权利要求I所述活性初沉池,其特征在于,所述搅拌设备在竖直的搅拌轴(14)上连接搅拌桨(15),搅拌轴(14 )通过第一调速器(6 )接搅拌电机(7 )。
3.根据权利要求I所述活性初沉池,其特征在于,所述机械混合池(4)底部设置放空管(16)。
4.根据权利要求I所述活性初沉池,其特征在于,所述污泥回流管(17)上设置有流量计(18)和污泥回流泵(19)。
5.根据权利要求I所述活性初沉池,其特征在于,所述污泥斗(9)底部设置排泥管(20),排泥管(20)上有排泥泵(21)。
6.根据权利要求I所述活性初沉池,其特征在于,所述沉淀区(10)中设置有链式刮泥机(26 ),链式刮泥机(26 )的链条传动轴(25 )通过第二调速器(23 )接刮泥机电机(22 )。
7.根据权利要求I所述活性初沉池,其特征在于,所述沉淀区(10)的后端设置撇渣装置(11),撇渣装置(11)后设置出水堰(12),出水堰(12)接出水渠(13)。
8.根据权利要求7所述活性初沉池,其特征在于,所述出水堰(12)顶端为连续分布的出水三角堰(29)。
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