CN103265147A - 一种脱氮除磷的污水处理装置 - Google Patents

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一种脱氮除磷的污水处理装置，主要包括：除臭装置、内电解厌氧-缺氧生物铁炭反应池、柔性生物膜接触氧化滤池、沉淀池和鼓风机房。本发明主要依据了A2/O工艺，厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，同时综合了铁炭过滤和生物铁法两种废水处理方法的优点，能同时具有高效去除有机物、脱氮除磷、分解去除动植物油脂的功能。本发明可广泛应用于各种高浓度有机污水的处理中，具有工艺流程简单，运行稳定，氮磷去除效率高，投资省和运行费用低等特点。

Description

一种脱氮除磷的污水处理装置
技术领域
本发明属于污水处理领域，具体地涉及一种高效脱氮除磷的污水处理装置，特别适用于高浓度有机废水的处理。
背景技术
废水处理工艺中，生物处理法被认为是最为经济有效的方法，广泛用于工业有机废水、城镇生活污水处理中。A2/O处理工艺是生物处理法的典型代表。A2/O处理工艺是厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能，具有污染物去除效率高，运行稳定，有较好的耐冲击负荷等优点。但是该法脱氮除磷的效率不是很高，而且污泥内回流量大，能耗较高。
铁炭活性污泥法是铁炭微电解法与活性污泥法的有机结合，是一个集吸附、化学氧化、电子转移、微生物作用相互影响、相互制约的复杂系统。铁炭活性污泥法将活性污泥法、生物膜法及电化学法的优点融于一身，从而显著地提高了活性污泥的浓度，使相应的池容大大地缩小，减小停留时间，使A2/O处理技术缺点得到一定的克服。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效脱氮除磷的污水处理装置，综合了A2/O处理工艺和铁炭活性污泥法的优点，将高浓度有机污水进行深度净化后，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级B标准，应用到中水回用装置中，完全可以达到中水水质要求，大大节约水资源。
为实现上述目的，本发明提供的脱氮除磷的污水处理装置，主要包括：
内电解厌氧生物铁炭反应池连接内电解缺氧生物铁炭反应池，内电解厌氧生物铁炭反应池内和内电解缺氧生物铁炭反应池内均吊挂组合弹性填料，池内底部装填有铁质填料和生物炭填料；内电解缺氧生物铁炭反应池通过空气管道与鼓风机连接，向水体中曝气充氧；
内电解缺氧生物铁炭反应池连接生物铁炭截留池；
生物铁炭截留池连接柔性生物膜接触氧化滤池，柔性生物膜接触氧化滤池内吊挂有柔性生物膜载体，底部铺设曝气头，曝气头通过空气管道与鼓风机连接，向水体中曝气充氧；
柔性生物膜接触氧化滤池连接沉淀池，沉淀池安装有污水潜水泵；
内电解厌氧生物铁炭反应池设有进水口，沉淀池设有出水口；
内电解厌氧生物铁炭反应池、内电解缺氧生物铁炭反应池、柔性生物膜接触氧化滤池和沉淀池通过臭气管道与除臭装置连接，对恶臭气体进行集中净化去臭处理；
生物铁炭截留池和沉淀池通过污泥管连接内电解厌氧生物铁炭反应池底部和内电解缺氧生物铁炭反应池底部，将生物铁炭截留池和沉淀池两处的污泥返回至内电解厌氧生物铁炭反应池和内电解缺氧生物铁炭反应池进行回收和消化减量处理。
所述脱氮除磷的污水处理装置，其中，内电解厌氧生物铁炭反应池和内电解缺氧生物铁炭反应池内吊挂的组合弹性填料为Φ120、L1200组合弹性填料，池内底部铁质填料按30kg/kg COD计算，生物炭填料按40kg/kgCOD计算。
所述脱氮除磷的污水处理装置，其中，柔性生物膜接触氧化滤池内吊挂的柔性生物膜载体按1.5m2/m3设置；底部铺设的曝气头为圆盘式微孔曝气头。
所述脱氮除磷的污水处理装置，其中，柔性生物膜接触氧化滤池连接的沉淀池，以将老化剥落生物膜等沉淀并用污水潜水泵将沉淀泵送至处理能力强大的内电解厌氧缺氧生物铁炭反应池进行消化减量处理。
所述脱氮除磷的污水处理装置，其中，鼓风机采用罗茨鼓风机提供压力空气源，向柔性生物膜接触氧化滤池和内电解缺氧生物铁炭反应池中的水体充氧。
所述脱氮除磷的污水处理装置，其中，生物铁炭截留池的污泥管连接污水泵，沉淀池的污泥管连接污水潜水泵，污水泵和污水潜水泵连接内电解厌氧生物铁炭反应池和内电解缺氧生物铁炭反应池底部。
所述脱氮除磷的污水处理装置，其中，除臭装置为HSCC型生物除臭滤床。
本发明是利用A2/O处理工艺在厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合作用下，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。同时应用铁炭活性污泥法的优点，集吸附、化学氧化、电子转移、微生物作用相互影响、相互制约。
本发明是最简单有效的同步除磷脱氮工艺，除氨氮效果好，总水力停留时间短，在厌氧、缺氧、好氧交替运行的条件下，可抑制丝状菌的繁殖，克服污泥膨胀，SVI一般小于100，有利于处理后的污水与污泥分离，厌氧和缺氧段在运行中只需轻缓搅拌，运行费用低。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图。
附图中主要标记符号：
进水口1、除臭装置2、内电解厌氧生物铁炭反应池3、内电解缺氧生物铁炭反应池4、生物铁炭截留池5、Φ120、L1200组合弹性填料6、铁质填料和生物炭填料7、DN100污泥管进口8、DN50空气管进口9、污泥泵10、柔性生物膜接触氧化滤池11、柔性生物膜载体12、圆盘式微孔曝气头13、鼓风机房14、罗茨鼓风机15、沉淀池16、污水潜水泵17、出水口18、污泥管19、臭气管道20、空气管道21。
具体实施方式
本发明提供的高效脱氮除磷的污水处理装置，主要包括：
内电解厌氧生物铁炭反应池3和内电解缺氧生物铁炭反应池4组成内电解厌氧-缺氧生物铁炭反应池，池内均吊挂有Φ120、L1200组合弹性填料，池内底部装填有铁质填料和生物炭填料7，其中铁质填料按30kg/kgCOD计算，生物炭填料按40kg/kg COD计算。内电解缺氧生物铁炭反应池4连接生物炭截留池5，生物炭截留池5设有污泥泵10将存泥泵至泵口，以便送入内电解厌氧生物铁炭反应池3和内电解缺氧生物铁炭反应池4中循环利用。
生物炭截留池5连接柔性生物膜接触氧化滤池11，柔性生物膜接触氧化滤池11的池内吊挂柔性生物膜载体12，柔性生物膜载体12按1.5m2/m3设置。柔性生物膜接触氧化滤池11的底部铺设圆盘式微孔曝气头13，圆盘式微孔曝气头13通过DN150空气管21与鼓风机房14连接，便于向水体曝气充氧。
柔性生物膜接触氧化滤池11连接沉淀池16，以将老化剥落生物膜等沉淀并用污水潜水泵17将沉淀送至处理能力强大的内电解厌氧生物铁炭反应池3和内电解缺氧生物铁炭反应池4进行消化减量处理。
本发明的鼓风机房14的鼓风机通过DN50空气管道21与内电解缺氧生物铁炭反应池4中的DN50空气管进口9和柔性生物膜接触氧化滤池11相连接。鼓风机房14采用鼓风机曝气系统，用罗茨鼓风机15提供压力空气源，向内电解缺氧生物铁炭反应池4和柔性生物膜接触氧化滤池11的水体充氧。
本发明的内电解厌氧生物铁炭反应池3和内电解缺氧生物铁炭反应池4的底部设有DN100污泥管进口8，该DN100污泥管进口8通过污泥管19分别与生物炭截留池8的污泥泵10和沉淀池16中的污水潜水泵17连接，以将两处的污泥泵入处理能力强大的循环式内电解厌氧生物铁炭反应池3和内电解缺氧生物铁炭反应池4进行回收和消化减量处理。
本发明的内电解厌氧生物铁炭反应池3、内电解缺氧生物铁炭反应池4、柔性生物膜接触氧化滤池11和沉淀池16分别通过臭气管道20与除臭装置2连接，对恶臭气体进行集中净化去臭处理。除臭装置2采用HSCC型生物除臭滤床。
本发明集合了水解、微电解和以铁细菌、厌氧菌、兼性菌等生化反应，再结合物理化学吸附沉淀-渗滤过程、植物吸收转化过程，高效去除废水中有机污染物和氮、磷污染物，以及废水中的动植物油脂。
本发明工艺先进、稳定、可靠，耐水力负荷和污染负荷冲击，出水稳定达标，防止产生二次污染。可广泛应用到高浓度有机废水中水回用系统和再生水回用景观水体系统中，具有稳定可靠、投资省、运行能耗低、运行费用省、易于维护管理等特点。
经试验证明，本发明处理后的出水可达到或接近《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级B标准，即：SS≤20mg/L，BOD5≤20mg/L，CODCr≤60mg/L，NH3-N≤10mg/L，动植物油脂≤3mg/L。
本发明的生态组合装置在进行氨氮污水处理的过程是：
有机废水从进水口1进入内电解厌氧生物铁炭反应池3和内电解缺氧生物铁炭反应池4，两个反应池内均吊挂Φ120、L1200组合弹性填料6，底部装填铁质填料和生物炭填料7。污水先后经过内电解厌氧生物铁炭反应池3和内电解缺氧生物铁炭反应池4对过水有机污染物特别是较难生化分解的动植物油等进行高效厌氧缺氧生化分解并除磷脱氮和提高BOD5/CODCr比值处理后进入到生物铁炭截留池5中。
生物铁炭截留池5中的污泥通过污泥泵10泵入污泥管19，然后经DN100污泥管进口8回流到内电解厌氧生物铁炭反应池3和内电解缺氧生物铁炭反应池4，污水流入下一级处理装置柔性生物膜接触氧化滤池11。
柔性生物膜接触氧化滤池11内部吊挂柔性生物膜载体12，底部铺设圆盘式微孔曝气头13曝气充氧，污水在池内经过好氧生化分解和通过硝化反硝化生化过程硝化氨氮脱氮处理后流入沉淀池16。沉淀池16水力停留时间1.7小时，处理后的污水由出水口18排出。
沉淀池16设污水潜水泵17，将沉淀泵入污泥管19，最后进入内电解厌氧生物铁炭反应池3和内电解缺氧生物铁炭反应池4中消化减量处理。
鼓风机房14中的罗茨鼓风机15提供压力空气源，通过空气管道21向内电解缺氧生物铁炭反应池4和柔性生物膜接触氧化滤池11曝气充氧。
内电解厌氧生物铁炭反应池3、内电解缺氧生物铁炭反应池4、柔性生物膜接触氧化滤池11和沉淀池16通过臭气管道20与除臭装置2连接，除臭装置2采用HSCC型生物除臭滤床将恶臭气体集中净化去臭处理。
生物铁炭截留池5和沉淀池16中的污泥，通过污泥管19泵入到处理能力强大的内电解厌氧生物铁炭反应池3和内电解缺氧生物铁炭反应池4内进行循环利用和消化减量处理。整个处理系统污泥外排量很少，一般半年以上可抽排一次污泥，可用环卫污泥抽汲车抽汲并就近直接作绿化与农用基肥。
试验表明系统对进水氨氮为500mg/L，磷为40mg/L，系统出水氨氮为10mg/L，磷为1mg/L，处理效率分别高达98％和97.5％。

Claims (7)

1.一种脱氮除磷的污水处理装置，主要包括：
内电解厌氧生物铁炭反应池连接内电解缺氧生物铁炭反应池，内电解厌氧生物铁炭反应池内和内电解缺氧生物铁炭反应池内均吊挂组合弹性填料，池内底部装填有铁质填料和生物炭填料；内电解缺氧生物铁炭反应池通过空气管道与鼓风机连接，向水体中曝气充氧；
内电解缺氧生物铁炭反应池连接生物铁炭截留池；
生物铁炭截留池连接柔性生物膜接触氧化滤池，柔性生物膜接触氧化滤池内吊挂有柔性生物膜载体，底部铺设曝气头，曝气头通过空气管道与鼓风机连接，向水体中曝气充氧；
柔性生物膜接触氧化滤池连接沉淀池，沉淀池安装有污水潜水泵；
内电解厌氧生物铁炭反应池设有进水口，沉淀池设有出水口；
内电解厌氧生物铁炭反应池、内电解缺氧生物铁炭反应池、柔性生物膜接触氧化滤池和沉淀池通过臭气管道与除臭装置连接，对恶臭气体进行集中净化去臭处理；
生物铁炭截留池和沉淀池通过污泥管连接内电解厌氧生物铁炭反应池底部和内电解缺氧生物铁炭反应池底部，将生物铁炭截留池和沉淀池两处的污泥返回至内电解厌氧生物铁炭反应池和内电解缺氧生物铁炭反应池进行回收和消化减量处理。
2.根据权利要求1所述脱氮除磷的污水处理装置，其中，内电解厌氧生物铁炭反应池和内电解缺氧生物铁炭反应池内吊挂的组合弹性填料为Φ120、L1200组合弹性填料，池内底部铁质填料按30kg/kg COD计算，生物炭填料按40kg/kg COD计算。
3.根据权利要求1所述脱氮除磷的污水处理装置，其中，柔性生物膜接触氧化滤池内吊挂的柔性生物膜载体按1.5m2/m3设置；底部铺设的曝气头为圆盘式微孔曝气头。
4.根据权利要求1所述脱氮除磷的污水处理装置，其中，柔性生物膜接触氧化滤池连接的沉淀池，以将老化剥落生物膜等沉淀并用污水潜水泵将沉淀泵送至处理能力强大的内电解厌氧缺氧生物铁炭反应池进行消化减量处理。
5.根据权利要求1所述脱氮除磷的污水处理装置，其中，鼓风机采用罗茨鼓风机提供压力空气源，向柔性生物膜接触氧化滤池和内电解缺氧生物铁炭反应池中的水体充氧。
6.根据权利要求1所述脱氮除磷的污水处理装置，其中，生物铁炭截留池的污泥管连接污水泵，沉淀池的污泥管连接污水潜水泵，污水泵和污水潜水泵连接内电解厌氧生物铁炭反应池和内电解缺氧生物铁炭反应池底部。
7.根据权利要求1所述脱氮除磷的污水处理装置，其中，除臭装置为HSCC型生物除臭滤床。
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