CN103304100B

CN103304100B - 高活性生物床污水处理集约化系统及污水处理方法

Info

Publication number: CN103304100B
Application number: CN201310255710.4A
Authority: CN
Inventors: 唐传祥; 禹芝文; 李勇; 游建军; 陈湘斌; 杜成琼; 刘德华
Original assignee: HUNAN BINZHOU GUOSHUI WATER TREATMENT CO Ltd; Hydrochina Zhongnan Engineering Corp
Current assignee: HUNAN CHENZHOU GUOSHUI WATER TREATMENT CO Ltd; PowerChina Zhongnan Engineering Corp Ltd; Hydrochina Zhongnan Engineering Corp
Priority date: 2013-06-26
Filing date: 2013-06-26
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2033-06-26
Also published as: CN103304100A

Abstract

本发明公开了一种高活性生物床污水处理集约化系统及污水处理方法，所述污水处理集约化系统包括串联连通的格栅井、初步沉淀池、污泥酸化池、多级脱泥池好氧池单元、MBR膜生物反应池、消毒池；每个脱泥池内均设置有填料，每个好氧池下部均设有曝气器单元，所述MBR膜生物反应池下部设有曝气器单元，各曝气器单元通过管道与鼓风机相连；所述MBR膜生物反应池内设有MBR膜组件。本发明不仅不会引起活性污泥法中的那种污泥膨胀，反而使出水水质变好。另外，反复经过厌氧HSB菌释放/好氧过程，对污水反复搓洗，以改变微生物的生长环境，从而筛选、富集、固定优势菌种，使之形成高活性生物床，对污水进行高效处理。

Description

高活性生物床污水处理集约化系统及污水处理方法

技术领域

本发明涉及一种污水处理领域，尤其涉及一种高活性生物床污水处理集约化系统及污水处理方法。

背景技术

活性污泥法自1914年提出以来，广泛应用于生活污水和工业废水的处理。其反应器的形式也不断发展，是一个古老而至今仍处于不断发展中的水处理工艺。活性污泥法中的关键是活性污泥，其沉降性能的好坏直接影响到出水水质，污泥膨胀是使处理水质恶化的重要原因。污泥膨胀其表观现象是活性污泥絮凝体的结构与正常絮体相比要松散一些，体积膨胀，含水率上升，不利于污泥底物对污水中营养物质（有机物）的吸收降解，并且影响后续构筑物的沉淀效果。

大多数水处理工作者对如何控制污泥膨胀进行了一系列研究，如：①采用化学药剂杀灭丝状菌；②改变进水方式及流态；③改变曝气池构型；④控制曝气池的溶解氧；⑤调节池、废水的营养配比等等。这些方法虽然对如何控制污泥膨胀起到了积极作用，但一般只能治标，不能治本。尤其是在污水处理集约化程度高的地埋式一体式设备中，一旦在实际运行时，发生污泥膨胀，将导致整个处理系统瘫痪。而在用活性污泥法处理污水时，污泥膨胀又在所难免，这严重影响水质处理效果。

发明内容

为了克服现有的处理系统的上述不足，本发明旨在提供一种高活性生物床污水处理集约化系统及污水处理方法，该系统能把回流污泥HSB菌释放出来，让丝状菌膨胀，再反复经过厌氧HSB菌释放/好氧过程，对菌种进行筛选、富集、固定，使之形成高活性生物床，对污水进行高效处理。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种高活性生物床污水处理集约化系统，其结构特点是，包括串联连通的格栅井、初步沉淀池、污泥酸化池、多级脱泥池好氧池单元、MBR膜生物反应池、消毒池；每一级脱泥池好氧池单元包括一个脱泥池和连通于脱泥池之后的好氧池；每个脱泥池内均设置有纤维填料，每个好氧池下部均设有曝气器单元，所述MBR膜生物反应池下部设有曝气器单元，各曝气器单元通过管道与鼓风机相连；所述MBR膜生物反应池内设有MBR膜组件；每个好氧池均通过污泥回流泵进泥管与污泥回流泵相连，该污泥回流泵分别通过污泥回流泵回泥管与各脱泥池相连；所述污泥回流泵通过污泥回流泵回泥管与所述污泥酸化池相连。

本发明中优选在脱泥池内释放HSB菌进行脱泥，HSB高效微生物技术是把来源于大自然的微生物经过筛选及驯化后，将由多种高分解力微生物组成的菌群在经过特殊驯化后及强化后，在工程中具有降解有机物能力强、分解彻底、产泥因子小、污泥沉降性能佳等优点。

本发明经过反复多次将厌氧HSB菌在脱泥池和好氧池中循环，将回流污泥的HSB菌释放出来，让丝状菌膨胀，并固定在纤维填料上，从而对菌种进行多级筛选，实现高活性生物床污水处理方法。经过多次改变微生物的生长环境，筛选固定高次营养水平的生物、延长微生物的食物链，使HSB菌提高处理效率和吸附分解剩余污泥。

以下为本发明的进一步改进的技术方案：

作为一种具体的例子，所述脱泥池好氧池单元为三级脱泥池好氧池单元，其中污泥酸化池、一级脱泥池、一级好氧池、二级脱泥池、二级好氧池、三级脱泥池、三级好氧池、MBR膜生物反应池串联连通。

为了拦截大体积污物，所述格栅井内设有机械格栅。

为了调节水量、均和水质，更好地处理污水，所述格栅井与初步沉淀池之间设有调节池。

根据本发明的实施例，所述曝气器单元优选为旋流剪切气泡曝气器单元。

为贮存、转输经处理达标后的中水，所述消毒池后接有中水回用池，流出的水可以作为清洁用水。

进一步地，所述污泥酸化池和消毒池均为空塔构筑物。

根据本发明的实施例，所述MBR膜生物反应池与消毒池之间通过抽吸泵及管道连通。

一种利用上述高活性生物床污水处理集约化系统进行污水处理的方法，其包括如下步骤：

1）污水经过调节池调节6-10小时后，进入初步沉淀池内沉淀1-2小时；

2）初步沉淀池内的上清液进入污泥酸化池中酸化3-5小时；

3）酸化后的污水进入多级脱泥池好氧池单元内，其中，每级脱泥池内保持0.5-1.5小时，每级好氧池内保持2-4小时；

4）将污水送入MBR膜生物反应池内反应2-4小时后，送入消毒池内消毒2-4小时。

根据本发明的实施例，污水经过调节池调节8小时后，进入初步沉淀池内沉淀1.5小时；初步沉淀池内的上清液进入污泥酸化池中酸化4小时；酸化后的污水依次进入一级脱泥池中1小时、一级好氧池中3小时、二级脱泥池中1小时、二级好氧池中3小时、三级脱泥池中1小时、三级好氧池中3小时、然后送入MBR膜生物反应池内反应3小时后，送入消毒池内消毒3小时，消毒后送入中水回用池内保持8小时。

藉由上述结构，本发明的高活性生物床污水处理集约化系统包括格栅井、调节池、初步沉淀池、污泥酸化池、一级脱泥池、一级好氧池、二级脱泥池、二级好氧池、三级脱泥池、三级好氧池、MBR膜生物反应池、消毒池、中水回用池等。所述的调节池、污泥酸化池、消毒池均为空塔构筑物。所述的初步沉淀池底部设置有4个135°的斜坡面。所述的中水回用贮存池末端池壁上部设置有出水管。

本发明经过三级脱泥池/好氧池的过程，其功能为充分释放、筛选、强化HSB菌，并固定在纤维填料上，形成高活性生物体、丝状菌固定在填料表面上，它的繁殖不仅不会引起活性污泥法中的那种污泥膨胀，反而使出水水质变好，并且耐高负荷和毒物的冲击。

本发明通过改变生物反应器的结构排序形式进而改变微生物的生存环境，让引起污泥膨胀的丝状菌发挥积极作用，使丝状菌不仅不会引起活性污泥中的那种膨胀，反而使出水水质变好了。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过多级厌氧作用，利用厌氧污泥有比较强的分解能力，把HSB菌释放出来，并让它固定在纤维填料的表面，这不仅不会引起活性污泥法中的那种污泥膨胀，反而使出水水质变好。另外，反复经过厌氧HSB菌释放/好氧过程，对污水反复搓洗，以改变微生物的生长环境，从而筛选、富集、固定优势菌种，使之形成高活性生物床，对污水进行高效处理。

本发明可根据用户的要求设置地上和埋在地面下，即构成地埋式装置。可广泛应用于宾馆、饭店、疗养院、办公楼、商场、学校、生活小区、部队营房、工厂等分散式生活污水处理和与之类似的各种工业有机废水处理。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。

附图说明

图1是本发明一个实施例的平面结构示意图；

图2是图1的A-A剖面图。

在图中

1- 格栅井；1a-机械格栅；1b-进水管；2-调节池；3-初步沉淀池；4-污泥酸化池；5-一级脱泥池；5a(7a、9a)-纤维填料；6-一级好氧池；7-二级脱泥池；8-二级好氧池；9-三级脱泥池；10-三级好氧池；11-MBR膜生物反应池；11a-MBR膜组件；12-消毒池；13-中水回用池；13a-出水管；14-鼓风机；14a(14b、14c、14d)-旋流剪切气泡曝气器单元；15-抽吸泵；15a-抽吸泵进水管；15b-抽吸泵出水管；16-污泥回流泵；16a(16b、16c、16d)-污泥回流泵进泥管；17a(17b、17c、17d)-污泥回流泵出泥管。

具体实施方式

一种高活性生物床污水处理集约化系统，如图1、图2所示，包括格栅井1、调节池2、初步沉淀池3、污泥酸化池4、一级脱泥池5、一级好氧池6、二级脱泥池7、二级好氧池8、三级脱泥池9、三级好氧池10、MBR膜生物反应池11、消毒池12、中水回用池13等。所述的格栅井1中设置有机械格栅1a、入口设置有进水管1b。格栅井主要功能为拦截粗大悬浮物。所述的调节池2、污泥酸化池4、消毒池12均为空塔构筑物。调节池的功能为调节水量、均和水质。所述的初步沉淀池3的底部设置有4个135°斜坡面。初步沉淀池的功能为去除无机物较高的悬浮物及不溶性COD。污泥酸化池的功能为使污泥厌氧酸化及消化，以减量污泥。所述的一级脱泥池5、二级脱泥池7、三级脱泥池9等三池中分别设置有纤维填料5a、7a、9a。

所述的一级好氧池6、二级好氧池8、三级好氧池10等三池的底部分别设置有旋流剪切气泡曝气器单元14a、14b、14c。

三级脱泥池/好氧池的功能为充分释放、筛选、强化优势菌种HSB菌，并固定在纤维填料上，形成高活性生物床，丝状菌固定在填料表面上，它的繁殖不仅不会引起活性污泥法中的那种污泥膨胀，反而使出水水质变好，并且耐高负荷和毒物的冲击。另外，还能利用各池不同环境，使附着和悬浮着的微生物自然变异，通过自然竞争在各池形成各自的优势，协同增效，从而达到处理污水中难降解有机物的目的。所述的MBR膜生物反应池11的底部设置有旋流剪切气泡曝气器单元14d，池中设置有MBR膜组件11a。MBR膜生物反应池的主要功能为降解经前面工艺处理后残留的有机物和回用水的深度处理。消毒池的主要功能为杀灭病菌等细菌，使出水符合中水回用要求。所述的中水回用池13末端池壁的上部设置有出水管13a。中水回用池功能主要为贮存、转输经处理达标后的中水。

所述的鼓风机14的送风管分别与设置在一级好氧池6底部的旋流剪切气泡曝气器单元14a、二级好氧池8底部的旋流剪切气泡曝气器单元14b、三级好氧池10底部的旋流剪切气泡曝气器单元14c、MBR膜生物反应池11底部的旋流剪切气泡曝气器单元14d连接。

所述的抽吸泵15的入口与设置在MBR膜生物反应器11中的MBR膜组件11a的抽吸泵进水管15a连接，出口与设置在消毒池12侧壁的抽吸泵出水管15b连接。

所述的污泥回流泵16的入口分别与设置在一级好氧池6侧壁底部的污泥回流泵进泥管16a、二级好氧池8侧壁底部的污泥回流泵进泥管16b、三级好氧池10侧壁底部的污泥回流泵进泥管16c、MBR膜生物反应器11侧壁底部的污泥回流泵进泥管16d连接；出口分别与设置在一级脱泥池5侧壁底部的污泥回流泵出泥管17a、二级脱泥池7侧壁底部的污泥回流泵出泥管17b、三级脱泥池9侧壁底部的污泥回流泵出泥管17c、污泥酸化池4侧壁底部的污泥回流泵出泥管17d连接。

本发明所述的高活性生物床污水处理集约化系统及污水处理方法，主要流程为：进水管→格栅井→初步沉淀池（污泥酸化池）→三级脱泥池/好氧池→MBR膜生物反应池→消毒池→中水回用池。

本发明为集约化系统及污水处理方法，可根据用户的要求设于地上和埋在地面下，即构成地埋式装置。可广泛应用于宾馆、饭店、疗养院、办公楼、商场、学校、生活小区、部队营房、工厂等分散式生活污水处理和与之类似的各种工业有机废水的处理。

以利用本发明用于处理某高速公路服务区生活污水为例：

（1）进水水质

COD_Cr≤500mg/L，BOD≤200mg/L，SS≤200mg/L，NH₃-N≤25mg/L，石油类--，总磷≤3mg/L，PH6-9。

（2）停留时间

① 调节池：8h

② 初步沉淀池：1.5h

③ 污泥酸化池：4h

④ 三级脱泥池：各1h

⑤ 三级好氧池：各3h

⑥ MBR膜生物反应池：3h

⑦ 接触消毒池：3h

⑧ 中水回用池：8h

（3）出水水质

COD_Cr≤30mg/L，BOD≤10mg/L，SS≤10mg/L，NH₃-N≤5mg/L，石油类≤1.0mg/L，总磷≤1.0mg/L，PH6-9。

出水在高速公路服务区内用于冲洗底面、绿化和洗车。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims

1. 一种高活性生物床污水处理集约化系统，其特征在于，包括串联连通的格栅井（1）、初步沉淀池（3）、污泥酸化池（4）、多级脱泥池好氧池单元、MBR膜生物反应池（11）、消毒池（12）；每一级脱泥池好氧池单元包括一个脱泥池和连通于脱泥池之后的好氧池；每个脱泥池内均设置有纤维填料（5a、7a、9a），每级好氧池下部均设有曝气器单元（14a、14b、14c），所述MBR膜生物反应池（11）下部设有曝气器单元（14d），各曝气器单元通过管道与鼓风机（14）相连；所述MBR膜生物反应池（11）内设有MBR膜组件（11a）；每级好氧池均通过污泥回流泵进泥管（16a、16b、16c）与污泥回流泵（16）相连, MBR膜生物反应池（11）通过污泥回流泵进泥管（16d）与污泥回流泵（16）相连，该污泥回流泵（16）分别通过污泥回流泵回泥管（17a、17b、17c）与各脱泥池相连；所述污泥回流泵（16）通过污泥回流泵回泥管（17d）与所述污泥酸化池（4）相连；所述脱泥池好氧池单元为三级脱泥池好氧池单元，其中污泥酸化池（4）、一级脱泥池（5）、一级好氧池（6）、二级脱泥池（7）、二级好氧池（8）、三级脱泥池（9）、三级好氧池（10）、MBR膜生物反应池（11）串联连通。

2. 根据权利要求1所述的高活性生物床污水处理集约化系统，其特征在于，所述格栅井（1）内设有机械格栅（1a）。

3. 根据权利要求1所述的高活性生物床污水处理集约化系统，其特征在于，所述格栅井（1）与初步沉淀池（3）之间设有调节池（2）。

4. 根据权利要求1所述的高活性生物床污水处理集约化系统，其特征在于，所述各曝气器单元为旋流剪切气泡曝气器单元。

5. 根据权利要求1所述的高活性生物床污水处理集约化系统，其特征在于，所述消毒池（12）后接有中水回用池（13）。

6. 根据权利要求1所述的高活性生物床污水处理集约化系统，其特征在于，所述MBR膜生物反应池（11）与消毒池（12）之间通过抽吸泵（15）及管道连通。

7. 根据权利要求1所述的高活性生物床污水处理集约化系统，其特征在于，所述污泥酸化池（4）和消毒池（12）均为空塔构筑物。

8. 一种利用高活性生物床污水处理集约化系统进行污水处理的方法，所述高活性生物床污水处理集约化系统包括串联连通的格栅井（1）、初步沉淀池（3）、污泥酸化池（4）、多级脱泥池好氧池单元、MBR膜生物反应池（11）、消毒池（12）；所述格栅井（1）与初步沉淀池（3）之间设有调节池（2）；每一级脱泥池好氧池单元包括一个脱泥池和连通于脱泥池之后的好氧池；每个脱泥池内均设置有纤维填料（5a、7a、9a），每级好氧池下部均设有曝气器单元（14a、14b、14c），所述MBR膜生物反应池（11）下部设有曝气器单元（14d），各曝气器单元通过管道与鼓风机（14）相连；所述MBR膜生物反应池（11）内设有MBR膜组件（11a）；每级好氧池均通过污泥回流泵进泥管（16a、16b、16c）与污泥回流泵（16）相连, MBR膜生物反应池（11）通过污泥回流泵进泥管（16d）与污泥回流泵（16）相连，该污泥回流泵（16）分别通过污泥回流泵回泥管（17a、17b、17c）与各脱泥池相连；所述污泥回流泵（16）通过污泥回流泵回泥管（17d）与所述污泥酸化池（4）相连；其特征在于，包括如下步骤：

1）污水经过调节池（2）调节6-10小时后，进入初步沉淀池（3）内沉淀1-2小时；

2）初步沉淀池（3）内的上清液进入污泥酸化池（4）中酸化3-5小时；

3）酸化后的污水进入多级脱泥池好氧池单元内，其中，每级脱泥池（5,7,9）内保持0.5-1.5小时，每级好氧池（6,8,10）内保持2-4小时；

4）将污水送入MBR膜生物反应池（11）内反应2-4小时后，送入消毒池（12）内消毒2-4小时。

9. 根据权利要求8所述利用高活性生物床污水处理集约化系统进行污水处理的方法，其特征在于，所述脱泥池好氧池单元为三级脱泥池好氧池单元，其中污泥酸化池（4）、一级脱泥池（5）、一级好氧池（6）、二级脱泥池（7）、二级好氧池（8）、三级脱泥池（9）、三级好氧池（10）、MBR膜生物反应池（11）串联连通。

10. 根据权利要求8或9所述利用高活性生物床污水处理集约化系统进行污水处理的方法，其特征在于，所述格栅井（1）内设有机械格栅（1a）。

11. 根据权利要求8所述利用高活性生物床污水处理集约化系统进行污水处理的方法，其特征在于，所述消毒池（12）后接有中水回用池（13）。

12. 根据权利要求8或9所述利用高活性生物床污水处理集约化系统进行污水处理的方法，其特征在于，所述各曝气器单元为旋流剪切气泡曝气器单元。

13. 根据权利要求9所述利用高活性生物床污水处理集约化系统进行污水处理的方法，其特征在于，所述消毒池（12）后接有中水回用池（13）。

14. 根据权利要求8或9所述利用高活性生物床污水处理集约化系统进行污水处理的方法，其特征在于，所述MBR膜生物反应池（11）与消毒池（12）之间通过抽吸泵（15）及管道连通。

15. 根据权利要求8或9所述利用高活性生物床污水处理集约化系统进行污水处理的方法，其特征在于，所述污泥酸化池（4）和消毒池（12）均为空塔构筑物。

16. 根据权利要求13所述的污水处理的方法，其特征在于，污水经过调节池（2）调节8小时后，进入初步沉淀池（3）内沉淀1.5小时；初步沉淀池（3）内的上清液进入污泥酸化池（4）中酸化4小时；酸化后的污水依次进入一级脱泥池（5）中1小时、一级好氧池（6）中3小时、二级脱泥池（7）中1小时、二级好氧池（8）中3小时、三级脱泥池（9）中1小时、三级好氧池（10）中3小时、然后送入MBR膜生物反应池（11）内反应3小时后，送入消毒池（12）内消毒3小时，消毒后送入中水回用池（13）内保持8小时。