CN103420483A

CN103420483A - 一种批序式污水处理装置

Info

Publication number: CN103420483A
Application number: CN2013102913109A
Authority: CN
Inventors: 宋应民
Original assignee: ZHONGSHAN CITY ENVIRONMENTAL PROTECTION INDUSTRY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: Zhongshan Environmental Protection Industry Co., Ltd.
Priority date: 2013-07-11
Filing date: 2013-07-11
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2033-07-11
Also published as: CN103420483B

Abstract

本发明涉及一种批序式污水处理装置，包括生化反应池（1）和与所述生化反应池（1）连通的多个沉淀池（2），在所述生化反应池（1）上连接有供污水流入的进水管（3），在所述沉淀池（2）上设置有供清水流出的出水管（4），所述生化反应池（1）包括对污水进行处理、相邻两区连通的厌氧区（11）、缺氧区（12）和好氧区（13），在所述生化反应池（1）底部设置有推流器（5），在所述好氧区（13）底部设置有主曝气装置（61），该污水处理装置连续进水，间歇出水，从沉淀池之中流出的上清液悬浮物少，设备投资低，节约面积，便于建造。

Description

一种批序式污水处理装置

【技术领域】

本发明涉及一种批序式污水处理装置。

【背景技术】

现行的污水处理方式有很多，大体上分连续式与间歇式。

1）、连续式：连续式中生化反应池最为常用，存在着一些不足，由于一般的生化反应池都附带了二沉池，所以占地面积较大，并且二沉池具有很多的缺点，例如出水悬浮物多、设备投资高、建造难度大等，

2）、间歇式，以CASS工艺最为常用，CASS是Cyclic Activated Sludge System的英文简称，即周期循环活性污泥法的简称，其不足之处表现在：①、设备多，面积大，隔墙多，土建与设备投资大；②、水位变化大，对风机影响大，用电量高；③、菌种混杂，效率低；④、厌氧、缺氧、好氧与沉淀一起静置、滗水浪费了好氧区的容积。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种批序式污水处理装置，该污水处理装置连续进水，间歇出水，从沉淀池之中流出的上清液悬浮物少，设备投资低，节约面积，便于建造。

为实现上述目的，本发明采用了下述技术方案：

一种批序式污水处理装置，包括生化反应池和与所述生化反应池连通的多个沉淀池，在所述生化反应池上连接有供污水流入的进水管，在所述沉淀池上设置有供清水流出的出水管，所述生化反应池包括对污水进行处理、相邻两区连通的厌氧区、缺氧区和好氧区，在所述生化反应池底部设置有推流器，在所述好氧区底部设置有主曝气装置。

如上所述沉淀池为2～4个。

如上所述沉淀池设置在所述生化反应池的同一侧。

如上所述沉淀池设置在所述生化反应池的两侧。

如上所述进水管与所述厌氧区连通，所述厌氧区设置在所述生化反应池的中部，所述缺氧区设置在所述厌氧区外围，所述好氧区设置在所述缺氧区外围，多个所述沉淀池设置在所述好氧区外围。

如上所述进水管与所述缺氧区连通，所述缺氧区设置在所述生化反应池的中部，所述好氧区设置在所述缺氧区外围，多个所述沉淀池设置在所述好氧区外围。

在如上所述沉淀池底部安装有污泥回流泵，在所述污泥回流泵上连接有与所述生化反应池连通的污泥回流管。

在如上所述好氧区与所述缺氧区之间设置有回流堰门。

在如上所述沉淀池内装设有副曝气装置。

在如上所述沉淀池内装设有搅拌装置。

本发明的有益效果是：

1、本发明之中的污水连续流进生化反应池，经过生化反应池处理后流进第一沉淀池，待第一沉淀池积满水之后，关闭第一沉淀池的第一进水阀，打开第二沉淀池的第二进水阀，水流流进第二沉淀池，此时流进第一沉淀池的水流经过静置沉淀后从第一出水阀流出，待第二沉淀池积满水之后，关闭第二进水阀，打开其他沉淀池的进水阀，流进第二沉淀池的水经过静置沉淀后从第二排水阀流出，如此循环往复，集合了传统连续式和间歇式的优点，使得从沉淀池之中流出的上清液悬浮物少，污水处理装置总体设备投资低，节约面积，便于建造。

2、本发明之中的沉淀池选为2～4个，充分利用资源配置，实现连续进水，间歇出水的功能。

3、本发明之中的沉淀池设置在生化反应池的同一侧，便于施工人员进行操作，沉淀池设置在生化反应池的两侧，便于控制水流的方向，从沉淀池之中流出的上清液质量更高。

4、本发明之中，污水首先流入厌氧区，可以作为A-A-O（厌氧-缺氧-好氧-沉淀）工艺，污水首先流入缺氧区，可以作为A-O-A（缺氧-好氧-厌氧-沉淀）工艺。

5、本发明之中，在沉淀池底部安装有污泥回流泵，在污泥回流泵上连接有与生化反应池连通的污泥回流管，污泥回流形成好氧、厌氧的生物除磷系统。

6、本发明之中，在好氧区与缺氧区之间设置有回流堰门，好氧区混合液在推流器的推动下沿圆环运动，流动时部分混合液从好氧区的旋转回流堰门沿切线进入缺氧区，另一方面好氧区的水力波动也驱使混合液可以通过旋转回流堰门进入缺氧区，从而形成好氧至缺氧的硝化—反硝化内回流，调节好氧区旋转回流堰门的开度可以控制回流的量，从而调节脱氮的效果。

7、本发明之中，在沉淀池内装设有副曝气装置，使得沉淀池可以作为好氧阶段的延续，有利于好氧菌的进一步生长，进一步提高处理效率。

8、本发明之中，在沉淀池内装设有搅拌装置，该搅拌装置对流入沉淀池之中的水进行搅拌，形成厌氧状态，有利于厌氧菌的进一步生长，进一步提高处理效率。

【附图说明】

图1为本发明的俯视图。

图2为图1之中的A—A剖视图。

图3为图2之中A部的放大视图。

图4为本发明的生化反应池为椭圆形的俯视图。

图5为本发明沉淀池位于生化反应池一侧的俯视图。

图6为本发明污水首先进入缺氧区的俯视图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明做进一步详细的描述。

如图1至图6所示，一种批序式污水处理装置，包括生化反应池1和与所述生化反应池1连通的多个沉淀池2，在所述生化反应池1上连接有供污水流入的进水管3，在所述沉淀池2上设置有供清水流出的出水管4，所述生化反应池1包括对污水进行处理、相邻两区连通的厌氧区11、缺氧区12和好氧区13，在所述生化反应池1底部设置有推流器5，在所述好氧区13底部设置有主曝气装置61，本发明之中的污水连续流进生化反应池，经过生化反应池处理后流进第一沉淀池，待第一沉淀池积满水之后，关闭第一沉淀池的第一进水阀，打开第二沉淀池的第二进水阀，水流流进第二沉淀池，此时流进第一沉淀池的水流经过静置沉淀后从第一出水阀流出，待第二沉淀池积满水之后，关闭第二进水阀，打开其他沉淀池的进水阀，流进第二沉淀池的水经过静置沉淀后从第二排水阀流出，如此循环往复，集合了传统连续式和间歇式的优点，使得从沉淀池之中流出的上清液悬浮物少，污水处理装置总体设备投资低，节约面积，便于建造。

如图1至图6所示，在本实施例中，所述沉淀池2设置为2～4个，充分利用资源配置，实现连续进水，间歇出水的功能，优选为2个或者4个，沉淀池2设置为4个，可以达到连续出水的功能。

如图4所示，在本实施例中，所述沉淀池2设置在所述生化反应池1的同一侧，便于施工人员进行操作。

如图1、图2、图3、图4、图6所示，在本实施例中，所述沉淀池2设置在所述生化反应池1的两侧，便于控制水流的方向，从沉淀池之中流出的上清液质量更高。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，在本实施例中，所述进水管3与所述厌氧区11连通，所述厌氧区11设置在所述生化反应池1的中部，所述缺氧区12设置在所述厌氧区11外围，所述好氧区13设置在所述缺氧区12外围，多个所述沉淀池2设置在所述好氧区13外围，可以作为A-A-O厌氧-缺氧-好氧-沉淀工艺。

如图6所示，在本实施例中，所述进水管3与所述缺氧区12连通，所述缺氧区12设置在所述生化反应池1的中部，所述好氧区13设置在所述缺氧区12外围，多个所述沉淀池2设置在所述好氧区13外围，可以作为A-O-A（缺氧-好氧-厌氧-沉淀）工艺，好氧区13的混合液进入沉淀池2，在沉淀池2底安装搅拌装置201，当进水时搅拌装置201开启作为厌氧区的作用，该沉淀池2由两个以上组成，当混合液进入时搅拌装置201开启，厌氧生化，一定时间后搅拌装置201停止开始静置，污泥沉淀后由滗水器或定位排水阀开启排水，第一沉淀池搅拌装置201停止的同时进水也停止而污泥回流泵开启，第二沉淀池进水与搅拌装置201开启；第一沉淀池排水结束、停止其污泥回流泵，第二沉淀池进水与搅拌装置201停止同时污泥回流泵开启，并开始静置、沉淀、排水，同时第一沉淀池又开始进水与搅拌装置201搅拌，如此往复，污泥回流形成好氧、厌氧的生物除磷系统。

如图1至图6所示，在本实施例中，在所述沉淀池2底部安装有污泥回流泵7，在所述污泥回流泵7上连接有与所述生化反应池1连通的污泥回流管8，污泥回流形成好氧、厌氧的生物除磷系统。

如图1至图6所示，在本实施例中，在所述好氧区13与所述缺氧区12之间设置有回流堰门9，好氧区混合液在推流器的推动下沿圆环运动，流动时部分混合液从好氧区的旋转回流堰门沿切线进入缺氧区，另一方面好氧区的水力波动也驱使混合液可以通过旋转回流堰门进入缺氧区，从而形成好氧至缺氧的硝化—反硝化内回流，调节好氧区旋转回流堰门的开度可以控制回流的量，从而调节脱氮的效果。

如图1至图5所示，在本实施例中，在所述沉淀池2内装设有副曝气装置62，使得沉淀池可以作为好氧阶段的延续，有利于好氧菌的进一步生长，进一步提高处理效率。

如图6所示，在本实施例中，在所述沉淀池2内装设有搅拌装置201，该搅拌装置对流入沉淀池之中的水进行搅拌，形成厌氧状态，有利于厌氧菌的进一步生长，进一步提高处理效率。

如图1至图6所示，在本实施例中，所述生化反应池1为圆环形或者椭圆形，生化反应池为圆环形或者椭圆形，便于因地制宜建造出不同的生化反应池，灵活多变。

如图1至图6所示，在本实施例中，在所述生化反应池1与所述沉淀池2的进水管上设置有进水电动阀10，便于对进水进行控制。

如图1至图6所示，在本实施例中，在所述出水管4上设置有排水阀41，便于对出水进行调控。

本发明污水处理装置与传统生化反应池、CASS池相比较池容计算：

由于本发明污水处理装置与传统生化反应池的厌氧区、缺氧区容积相同，这里不比较，只比较好氧区以及沉淀区的容积。

基本参数如下：处理量为Q m³/d，进水BOD浓度为C₀mg/L，BOD，（Biochemical Oxygen Demand的简写）：生化需氧量或生化耗氧量(五日化学需氧量)，表示水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指示。浓度C₂mg/L，进沉淀池水的BOD浓度为C₁mg/L，污泥浓度为(MVLSS)X Kg/m³，污泥负荷为q₁KgBOD/KgMLSS·d，沉淀区的表面负荷为q₂（一般取0.8m³/m²·h），深度为h（一般取4.5m），沉淀区面积为A m²。设好氧与沉淀总容积为V m³，好氧区容积为V₁m³，沉淀区容积为V₂m³。

(1)传统生化反应池中好氧和沉淀区容积计算

V_{1} = \frac{Q (C_{0} - C_{2})}{q_{1} \cdot X} . . . (1)

因V₂=A·h............................(2)

A = \frac{Q}{{24 q}_{2}} . . . (3)

所以

V_{2} = \frac{Q \cdot h}{{24 q}_{2}} . . . (4)

即

V_{1} + V_{2} = \frac{Q (C_{0} - C_{2})}{q_{1} \cdot X} \frac{Q \cdot h}{{24 q}_{2}} . . . (5)

(2)CASS中好氧和沉淀区容积计算

CASS工艺中一般有4个CASS池轮流操作，以实现连续进出水，每个池的运行周期为4h：进水曝气1h、曝气1.5h、停滞静置45min、滗水45min。设好氧水力停留时间为t小时即t=2.5h，进满水后混合液中BOD的平均浓度为C₁，每个周期进出水量为：Q/24m³，每个CASS池的容积为V，则好氧兼沉淀的容积为4V。

则根据物料平衡可知

(\frac{Q \cdot C_{0}}{24} + (V - \frac{Q}{24})) \cdot C_{2} = V \cdot C_{1} . . . (6)

好氧停留时间

t = \frac{24 (C_{1} - C_{2})}{q_{1} \cdot X} . . . (7)

由以上两式得

V = \frac{Q (C_{0} - C_{2})}{t \cdot q_{1} \cdot X} . . . (8)

即CASS中好氧与沉淀区的体积如下：

4 V = \frac{4 Q (C_{0} - C_{2})}{t \cdot q_{1} \cdot X} = \frac{Q (C_{0} - C_{2})}{q_{1} \cdot X} + \frac{(4 - t) \cdot Q \cdot (C_{0} - C_{2})}{t \cdot q_{1} \cdot X} . . . (9)

本发明的好氧区和沉淀区容积计算

在本发明的工艺设计中，二沉池一般设计为两至四个，为方便计算，采用两个沉淀池轮换运行。沉淀池的运行周期为2h：进水曝气时间为1h，静置沉淀时间为30min，排水时间为30min。设沉淀池的水力停留时间为t小时，一般取此池的停留时间t为2.5小时。

好氧区的容积:

V_{1} = \frac{Q (C_{0} - C_{2})}{q_{1} \cdot X} . . . (10)

沉淀池的容积：

V_{2} = \frac{Q \cdot t}{24} . . . (11)

因为沉淀池有肩负着部分好氧的作用，所以

t = \frac{24 (C_{1} - C_{2})}{q_{1} \cdot X} . . . (12)

由上式推出

C_{1} - \frac{q_{1} \cdot X \cdot t}{24} + C_{2} . . . (13)

因

V_{1} = \frac{Q (C_{0} - C_{2})}{q_{1 \cdot X}} - \frac{Q \cdot t}{24} . . . (14)

V = V_{1} + {2 V}_{2} = \frac{Q (C_{0} - C_{2})}{q_{1} \cdot X} + \frac{Q \cdot t}{24} . . . (15)

由式（9）、（15）可以理解为好氧所需要的容积是相同的，

所以现在只要比较沉淀区所需容积就可以确定在传统生化反应池、CASS和本发明工艺中，哪个工艺是最节省基建投资的工艺。

①传统生化反应池沉淀区容积为

V_{2} = \frac{Q \cdot h}{{24 q}_{2}}

当q₂取0.8m³/m²·h，h取4.5m时，经计算V₂=0.234Q

②CASS沉淀部分的容积为

V_{2}^{'} = \frac{(4 - t) \cdot Q \cdot (C_{0} - C_{2})}{t \cdot q_{1} \cdot X}

其中设C₀=120mg/L，C₂=10mg/L，q₁=0.07KgBOD/m³·d，X=4000mg/L,t=2.5小时

代入计算得V′₂=0.236Q

③本发明沉淀部分容积为

V_{2}^{'} = \frac{Q \cdot t}{24} = \frac{2.5 Q}{24} = 0.104 Q

所以从上面的计算可以看出，传统生化反应池和CASS中沉淀部分的体积是本发明的2.34和2.36倍，这也表明在这三种工艺中，本发明工艺是最节省基建投资费用的，并且本发明工艺不需要污泥刮吸泥机、溢流堰、挡水板、布水器、浮渣挡板及污泥回流泵站、污泥内回流泵，从而节省了设备投资费用。

Claims

1.一种批序式污水处理装置，其特征在于：包括生化反应池（1）和与所述生化反应池（1）连通的多个沉淀池（2），在所述生化反应池（1）上连接有供污水流入的进水管（3），在所述沉淀池（2）上设置有供清水流出的出水管（4），所述生化反应池（1）包括对污水进行处理、相邻两区连通的厌氧区（11）、缺氧区（12）和好氧区（13），在所述生化反应池（1）底部设置有推流器（5），在所述好氧区（13）底部设置有主曝气装置（61）。

2.根据权利要求1所述的批序式污水处理装置，其特征在于：所述沉淀池（2）为2～4个。

3.根据权利要求2所述的批序式污水处理装置，其特征在于：所述沉淀池（2）设置在所述生化反应池（1）的同一侧。

4.根据权利要求2所述的批序式污水处理装置，其特征在于：所述沉淀池（2）设置在所述生化反应池（1）的两侧。

5.根据权利要求1所述的批序式污水处理装置，其特征在于：所述进水管（3）与所述厌氧区（11）连通，所述厌氧区（11）设置在所述生化反应池（1）的中部，所述缺氧区（12）设置在所述厌氧区（11）外围，所述好氧区（13）设置在所述缺氧区（12）外围，多个所述沉淀池（2）设置在所述好氧区（13）外围。

6.根据权利要求1所述的批序式污水处理装置，其特征在于：所述进水管（3）与所述缺氧区（12）连通，所述缺氧区（12）设置在所述生化反应池（1）的中部，所述好氧区（13）设置在所述缺氧区（12）外围，多个所述沉淀池（2）设置在所述好氧区（13）外围。

7.根据权利要求1所述的批序式污水处理装置，其特征在于：在所述沉淀池（2）底部安装有污泥回流泵（7），在所述污泥回流泵（7）上连接有与所述生化反应池（1）连通的污泥回流管（8）。

8.根据权利要求1所述的批序式污水处理装置，其特征在于：在所述好氧区（13）与所述缺氧区（12）之间设置有回流堰门（9）。

9.根据权利要求5所述的批序式污水处理装置，其特征在于：在所述沉淀池（2）内装设有副曝气装置（62）。

10.根据权利要求6所述的批序式污水处理装置，其特征在于：在所述沉淀池（2）内装设有搅拌装置（201）。