CN103936148A - 一种恒定出流变负荷svbr污水处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种恒定出流变负荷SVBR污水处理工艺，污水通入进水及污泥回流井中，经格栅初步处理后与回流污泥混合，由提升泵送至厌氧及初沉区，然后进入AO生化处理区处理，之后进入后置缺氧及预沉区中进行进一步净化处理和初步的泥水分离，最后进入二沉及出水区进行最终的泥水分离，出水经管式紫外消毒器消毒排放。该工艺通过各工艺单元的优化组合和循环回流设计，允许进水流量、反应器内水位和负荷可以在设计允许的范围内变化，而系统出水流量始终保持相对恒定，处理过程是一个连续的非稳态过程。该工艺集提升、调节、初沉、生物降解、二沉、污泥回流等功能于一池，具有占地少、设备少以及运行管理简单等特点，尤其适于小城镇污水处理。

Description

一种恒定出流变负荷SVBR污水处理工艺

技术领域

本发明涉及一种恒定出流变负荷SVBR（Steady outflow Variable load Biological Reactor）污水处理工艺，属于污水处理技术领域。

背景技术

目前，我国正处于城镇化快速发展时期，据2007年建设部统计公报，截至2006年底，全国乡镇总数35764个，其中建制镇19369个。随着城镇经济的迅速发展和人口的增加，城镇的污水排放量不断增长。目前小城镇污水日排放量已经达到约2亿吨，约占全国生活污水排放总量的70%。然而，小城镇基础设施建设却远远落后于城镇建设的发展，目前95%以上的小城镇尚未建立污水处理厂，城镇生活污水处理率不足10%。由于缺乏必要的污水收集和处理设施，生活污水、工业废水未经处理直接排入水体，使得小城镇污水成为区域水环境污染的重要污染源，直接影响城市或周边城镇的饮水安全。

根据建设部村镇建设办公室的调研统计，我国大部分小城镇镇区人口规模为2500~10000人，平均镇区人口规模在8300人左右，表明绝大多数建制镇污水处理工程的建设规模小于10000m³/d，通常每日几千立方米甚至几百立方米，处理规模较小。同时，小城镇污水处理具有污水水量变化剧烈、水质复杂且波动大、建设和运行资金短缺、运营管理技术力量薄弱等特点，难以硬性照搬现有城市污水处理工艺技术及建设标准。近年的工程实践经验也表明，小城镇硬性照搬现有城市污水处理工艺技术及建设标准，不仅投资大，而且运行成本高，大多数（尤其是中西部）小城镇在污水处理工程项目建设投资和运行费用方面均难以承受，严重制约了小城镇污水处理工程建设和当地环境保护事业的发展。现有大多数污水处理技术，尤其是脱氮除磷工艺技术不仅工艺流程长，工艺单元多，运行操作复杂，而且基建投资和运行费用很高，难以应用于小城镇的实际情况。因此，研究和开发投资费用少、运行费用低、操作简单、管理方便、适用范围广的小城镇污水处理的工艺技术具有十分重要的意义。

目前常规的污水处理工艺技术，概括来说主要分为自然生物净化和人工生物净化两种。

自然生物净化处理，主要利用土壤中的微生物和植物根系或水塘中的微生物作用使水中的污染物浓度降低。主要有氧化塘土地处理、快速渗滤、慢速渗滤、地表漫流土地处理及人工湿地系统等。该种生物净化方法优点是：可以结合地方有利地形条件进行就地处理，投资低、运行费低、管理简单、需要的操作人员少，可以单独使用，也可相互组成联合处理系统。缺点是负荷率低，污水的停留时间长，占地面积很大，处理效果容易受气候等因素的影响。因此单纯的自然生物净化类处理工艺在我国除部分有条件的地方外，很难大面积推广应用。

人工生物处理方法主要是人为地创造微生物的生长环境，使微生物大量繁殖，利用微生物的新陈代谢作用有效地降解污水中的有机污染物，使污水得到净化，是国内外对生活污水二级处理广泛采用的主体工艺。主要有：普通活性污泥法；A²/O、UCT、MUCT等；氧化沟工艺（如DE型氧化沟、Carrousel氧化沟、Orbal氧化沟、T型氧化沟、一体化氧化沟）；SBR工艺（如DAT-IAT、UNITANK、MSBR、ICEAS、CASS）；BIOLAK工艺；生物膜法（如生物接触氧化工艺、生物转盘、曝气生物滤池等）。

传统的普通活性污泥法对污水中氮磷的去除率比较低，随着我国对除磷脱氮要求日益提高，传统活性污泥法已经逐渐被具有同步除磷脱氮功能的污水处理工艺所替代，对于水污染状况已经较为严重的城镇来说，此工艺一般情况下不适合采用。

A²/O、UCT、MUCT等工艺适用于大型污水处理厂，构筑物多，设备复杂，运行管理要求较高，投资较大，对于资金短缺及运行管理水平相对落后的小城镇来说，一般情况下不适合采用；

氧化沟工艺属于活性污泥工艺的一种变形，在欧美各国得到了广泛的重视，国内也得到了大规模的应用，具有流程简单、耐冲击负荷、脱氮效果好、污泥稳定等优点，但也存在设备数量多、除磷效果不佳、占地面积大等缺点。

SBR及其变形工艺在运行操作上形成了曝气和沉淀相结合的特点，流程简单、占地省、有一定的脱氮除磷功能、建设和运行费用较低，比较适合小城镇污水处理。但是对于小规模的城镇污水，采用间歇周期运行的SBR反应器也存在需要较大的调节池、进水和排水的阀门切换频繁、对自控水平要求较高、设备闲置率高、容积利用率低等缺点。

BIOLAK工艺曝气池采用土池结构，因此投资低，并能极好地适应现场的地形，在某些特殊的地质条件下，如地震多发区、土质疏松地区，其优点得到更充分的体现，且维修简单，占地省，但也存在脱氮效果不稳定，沉淀效果不佳等缺点；

生物接触氧化工艺能抗冲击负荷，能耗低，污泥产量少，占地省，运行维护简单，它的这些特点比较符合小城镇的污水处理要求，但也存在氧化池的构造较为复杂，曝气设备的安装和维护不易，填料易堵塞且更换困难，脱氮除磷效率低等缺点。

总之，现有的城镇污水处理工艺技术在应用于小城镇污水处理时都存在一定的局限，有的工艺处理效果虽好但流程长、设备及工艺单元多、运行操作复杂，建设和运行费用高；有的工艺流程虽短，构筑物结构简单，但对自控或运营的水平要求较高，且出水水质难以满足较高标准的要求。因此，移植和借鉴现有城镇污水处理不同工艺的优点，开发适合于小城镇污水处理的高效、节能、经济和简便易行的水污染控制技术是当务之急。

发明内容

本发明目的在于提供一种恒定出流变负荷SVBR（Steady outflow Variable load BiologicalReactor）污水处理工艺，利用现有多种污水处理工艺和技术的高效融合，通过多种功能单元的合理合并或组合，实现在一个结构简单的反应器内完成污水处理全部必要的过程，其目的在于提供一种高效、节能、经济和简便易行的适用于小城镇污水处理的工艺及装置，以解决现有工艺和技术用于小城镇污水处理所带来的投资大、运行成本高、处理效果不佳及自动控制复杂等问题。其特点是系统出水流量保持相对恒定和连续，而允许进水是间歇或者连续且流量可以在设计范围内波动，反应器内水位和负荷可以在设计允许的范围内变化，处理过程是一个连续的非稳态过程。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种恒定出流变负荷SVBR污水处理工艺，为污水通入进水及污泥回流井中，经格栅初步处理后与回流的生化污泥混合，然后由提升泵送至厌氧及初沉区，沉淀污水中的悬浮物和泥沙，并在厌氧条件下借助菌种间的协同作用将大分子有机物水解为小分子有机物，同时为生物除磷创造条件；厌氧及初沉区底部的污泥外排至污泥储池；厌氧及初沉区的出水经过水孔进入AO（Anoxic/Oxic）生化处理区进行生化处理，然后通过第一组合隔墙进入后置缺氧及预沉区中进行进一步微生物净化处理和初步的泥水分离；之后，再由第二组合墙进入二沉及出水区进行最终的泥水分离，出水经浮动式滗水器连续排出，经过管式紫外消毒器消毒后排放；后置缺氧及预沉区、二沉及出水区底部生化污泥部分回流或送至污泥储池。

所述格栅将进水及污泥回流井分隔成污水进水区和泥水混合区，所述提升泵位于所述泥水混合区内。

所述提升泵将污水提升至位于进水及污泥回流井和厌氧及初次沉淀区之间隔墙上的倒梯形变孔距布水渠；然后通过布置在所述倒梯形变孔距布水渠底部的进水布水管沿墙面均匀通入厌氧及初次沉淀区的底部；所述倒梯形变孔距布水渠位于厌氧及初次沉淀区一侧的墙壁上方。

优选的，提升泵的数量为2-3台，并选用大小泵搭配使用，提升泵的启停由安装在进水及污泥回流井和厌氧及初沉区内的液位计自动控制。

进水及污泥回流井的有效容积可按照水力停留时间（平均时流量）0.5h考虑，兼顾作为厌氧选择区使用时以及高峰流量时缓冲的要求；提升泵的流量可以按照最大时流量Q_max和辅助回流污泥量之和计算；最大时流量Q_max可按当地实际污水量变化资料采用，没有测定资料时，可按公式Q_max=K_z×q=2.7×q^0.89计算，其中q为平均日平均时污水量（L/s），K_z为总变化系数；K_z=2.7/q^0.11，当q<5L/s时，K_z=2.3，q>1000L/s时，K_z=1.3；总辅助回流污泥量一般可按照进水平均流量的20~50%考虑，当进水浓度较高或出水水质要求较高时，可以达到100%，当进水浓度较低或出水水质要求不高时可以为0。

优选的，厌氧及初沉区的表面水力负荷按照2.5～4.5m³/m².h设计。

所述进水及污泥回流井和厌氧及初沉区具有以下功能：其一是具有沉砂及初次沉淀的功能，可以将原污水中的大颗粒悬浮物及砂粒沉淀下来，去除部分悬浮态有机物，降低后续生化处理的负荷；其二是兼具厌氧区的功能，回流的富含聚磷菌的生化污泥，与原污水混合后经过提升泵送至厌氧及初沉区，在厌氧条件下，聚磷菌通过菌种间的协作，将原污水中大量易降解有机物转化为挥发酸，借助水解聚磷释放的能量将之吸收到体内，并以聚β羟基丁酸（PHB）形式贮存，提供后续好氧条件下过量摄磷和自身增殖所需的能量，从而强化了系统的除磷功能；其三是具有水解酸化功能，进水通过进水布水管从厌氧及初沉区底部附近向上穿过污泥层，在污泥中的兼性菌的作用下，大分子有机物被水解为小分子有机物，使原污水的可生化性得以提高，从而减少生化反应的时间和处理的能耗。

优选的，所述过水孔均布于厌氧及初沉区和AO生化处理区的隔墙的中部。

优选的，所述厌氧及初沉区底部设初沉排泥管，通过与排泥管连接的排泥锥阀将底部沉砂及污泥排至所述污泥储池。

优选的，所述厌氧及初沉区底部设置桥式吸泥机将底部沉砂及污泥排至所述污泥储池。

优选的，所述AO生化处理区包括经隔墙隔开的缺氧区和好氧区；所述厌氧区和好氧区之间的隔墙的底部留有环流通道；所述好氧区底部设有鼓风曝气装置；通过鼓风曝气形成的气水混合物由于密度差及隔墙的协同作用形成的环流完成AO反应的混合液内回流过程：所述好氧区内含有硝酸盐的混合液越过隔墙环流至缺氧区，与来自厌氧及初沉区含有易降解碳源的出水在缺氧区内混合进行反硝化脱氮，然后通过隔墙底部的环流通道环流至好氧区。

优选的，所述鼓风曝气装置包括位于所述好氧区底部的微孔曝气器和位于好氧区外的鼓风机。

优选的，所述微孔曝气器选用悬挂链式微孔曝气器或固定式微孔曝气器。

优选的，所述鼓风机选用罗茨风机。

进一步的，对于规模较小的处理装置，所述鼓风曝气装置可选用潜水曝气机；可达到曝气充氧和搅拌的目的。

优选的，所述第一组合隔墙为相邻的两道隔墙，两道隔墙中间的间隙形成流通通道，两道隔墙的底部均留有环流通道；利用好氧区鼓风曝气形成的气水混合物由于密度差及第一组合隔墙的协同作用形成的环流完成AO反应的污泥外回流过程：好氧区泥水混合物通过隔墙中间的间隙形成的流通通道垂直流下从后置缺氧及预沉区底部通入，后置缺氧及预沉区底部浓缩的生化污泥则通过所述第一组合隔墙底部的环流通道环流至好氧区，以维持所述AO生化处理区内一定的污泥浓度。AO生化处理区设计参数可按照《室外排水设计规范》中缺氧/好氧法生物脱氮的主要设计参数选用。特别地，污泥浓度MLSS可以按照3500～6000mg/L；污泥负荷<0.10kgBOD₅/kgMLSS.d；缺氧区、好氧区的水力停留时间8～14h，其中缺氧区水力停留时间0.5～3h；最低水位一般按4.0m设计，最高水位可按5.0～5.5m设计。

优选的，所述后置缺氧及预沉区内布置有组合填料，切割因反硝化脱氮而附着在污泥絮体上的氮气而致上浮的污泥，使污泥中的氮气与污泥絮体分离，并将上浮污泥截留在缺氧及预沉区中，以降低二沉及出水区的固体通量，保证出水悬浮物达标排放。同时，污泥在缺氧及预沉区内停留时间较长；污泥中及填料上附着的微生物处于内源呼吸阶段，通过消耗自身的原生质和水中未完全降解的有机物对污水中残留的硝酸盐进行反硝化，从而进一步提高有机物降解和脱氮效率；所述组合填料下方为污泥浓缩区。

优选的，所述后置缺氧及预沉区的污泥浓缩区设穿孔排泥管，将污泥回流至进水及污泥回流井的泥水混合区。

优选的，所述后置缺氧及预沉区的污泥浓缩区设穿孔排泥管，将污泥排至污泥储池进行后续的污泥处理。

后置缺氧及预沉区的表面水力负荷可以按照1.0～2.0m³/m².h设计。

优选的，所述第二组合隔墙为相邻的两道隔墙，两道隔墙中间的间隙形成流通通道；所述后置缺氧及预沉区的出水经所述第二组合隔墙垂直流下通入二沉及出水区的底部。

所述二沉及出水区的表面水力负荷可以按照1.0～1.5m³/m².h设计。

优选的，所述二沉及出水区的中部设置有斜管，通过斜管沉淀进行最终的泥水分离。

优选的，所述斜管的孔径为80～100mm，斜长为1.0～1.2m，水平倾角宜为60°。

优选的，所述二沉及出水区的中部设置有斜板，通过斜板沉淀进行最终的泥水分离。

优选的，所述斜管上方为清水区，清水区内设低水位限位器，所述浮动式滗水器位于所述低水位限位器上方；清水区的澄清水通过浮动式滗水器排出，再经管式紫外消毒器消毒后排放；所述斜管下方为缓冲区及污泥浓缩区。

当系统进水量小于浮动滗水器的排水量而导致水位逐渐下降至设定的最低水位时，浮动滗水器受到低水位限位器作用，出水量自动逐渐减小直至停止出水；当进水量大于浮动滗水器的排水量时，池内水位会逐渐上升，若因非预期的原因增加的水量超过系统的调节容积致使水位达到设计最高水位时，则停止进水。

优选的，所述清水区高度0.7～2.0m。

优选的，所述缓冲层高度宜为1m。

优选的，所述浮动式滗水器为1—2台。

优选的，所述浮动式滗水器为重力式，随水位升降可以上下自由浮动，其出水流量保持相对恒定，并可根据需要通过改变滗水器的配重而进行适当调整。

浮动式滗水器流量大小按照处理装置的小时平均流量计算，适当考虑一定的安全系数，一般情况下，安全系数可取1.1～1.2。浮动式滗水器的安装数量可根据处理装置每日实际处理量和每日设计处理量综合考虑，一般情况下，可选1～2台。

优选的，所述二沉及出水区的污泥浓缩区设穿孔排泥管，将污泥回流到进水及污泥回流井的泥水混合区。

优选的，所述二沉及出水区的污泥浓缩区设穿孔排泥管，将污泥排放至污泥储池进行后续的污泥处理。

本发明的技术效果在于：

1.首次提出适合于小城镇污水处理的恒定出流变负荷污水处理新工艺（SVBR）。

SVBR工艺的核心思想是：使系统出水保持相对恒定，而允许系统进水可以在一定范围内变化，它摒弃了现有工艺和设计方法在针对水量变化大的小城镇污水处理要做到连续进水、连续出水时，必须在系统前端设置较大容积的调节池的常规作法，而是将所需要的调节容积叠加到反应器必须的容积之上。这种作法的好处是显著提高了反应器的容积利用率，而且避免了污水从调节池到反应池的二次提升。这种作法的更大的好处在于简化了系统的流程和结构，使以下更多的创新作法能够得以完美实现。

2.SVBR实现了多种功能单元的完美合并。SVBR小城镇污水处理工艺及装置将进水井与污泥回流井合并；沉砂池、初沉池与厌氧区合并；后置缺氧区与预沉池合并；调节池与反应器整体合并。多种功能单元的合并，并未弱化反应器应有的功能，却大大缩短了流程，简化了反应器结构，显著降低了土建、设备和运行等费用，方便了运行维护管理。

3.SVBR实现了多种现有污水处理工艺和技术的高效融合。SVBR小城镇污水处理工艺及装置创造性地将矩形周进周出沉淀池、斜管沉淀池、缺氧选择器、上流式厌氧污泥床水解反应器、卡鲁塞尔2000型氧化沟水力循环内回流、A²/O工艺、SBR反应器、BIOLAK工艺的悬链曝气等工艺和技术的优点融合在一起，真正做到了博采众长，显著提高污水处理效率，改善出水水质，为小城镇污水处理提供了一种切实高效、节能、经济和简便易行的水污染控制技术和装置。

4.采用管道式紫外线消毒器对出水进行消毒处理。SVBR的出水为相对恒定的出流，为出水的后续处理创造了有利条件。针对小城镇污水处理系统，SVBR采用管道式紫外线消毒器，与其它杀菌方法相比，具有体积小、重量轻、耗电少、寿命长、成本低等显著优点，避免了需要建设大容积的消毒池和复杂的消毒剂制备系统等缺点。

此外，本发明相对于现有技术，有以下显著优点：

1.占地省。SVBR将多种功能单元高度集成于一个构筑物内，缩短了流程，简化了系统结构，提高了容积利用效率，节省了占地面积，降低了土建和征地费用。

2.设备少。设备种类和数量大大减少，整个水处理系统仅需水泵和风机两种常规动力设备，大大节省了设备采购和运行维护费用。

3.运行管理简单。SVBR集提升、调节均化、初沉、生物降解、二沉、污泥回流等功能于一池，所有的处理过程都在一个池子内完成，没有复杂的管路系统，设备种类和数量都很少，大大简化了运行操作。与SBR工艺不同，SVBR对自控水平的要求非常低，但若配以必要的仪表如超声波液位计、DO仪、MLSS浓度计、电磁流量计及PLC等亦可实现完全自动化控制。

附图说明

图1一种恒定出流变负荷SVBR污水处理工艺流程图

图2一种SVBR污水处理器的平面布置示意图

图3一种SVBR污水处理器的A-A剖面示意图

附图标记：

1进水及污泥回流井；2厌氧及初沉区；3缺氧区；4好氧区；5后置缺氧及预沉区；6二沉及出水区；7污泥储池；8格栅；9提升泵；10倒梯形变孔距布水渠；11进水布水管；12初沉排泥管；13过水孔；14微孔曝气器；15鼓风机；16隔墙；17组合填料；18第一组合隔墙；19斜管；20浮动式滗水器；21管式紫外消毒器；22第二组合隔墙；23穿孔排泥管；24穿孔排泥管；25穿孔排泥管；26穿孔排泥管；27排泥锥阀；28低水位限位器。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的技术方案。应理解，本发明提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤；还应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。

一种恒定出流变负荷SVBR污水处理工艺，如图1所示。为污水通入进水及污泥回流井1中，经格栅8初步处理后与回流的生化污泥混合，然后由提升泵9送至厌氧及初沉区2，沉淀污水中的悬浮物和泥沙，并在厌氧条件下借助菌种间的协同作用将大分子有机物水解为小分子有机物，同时为生物除磷创造条件；厌氧及初沉区2底部的污泥外排至污泥储池7；厌氧及初沉区2的出水经过水孔13进入AO生化处理区进行生化处理，然后通过第一组合隔墙18进入后置缺氧及预沉区5中进行进一步微生物净化处理和初步的泥水分离；之后，再由第二组合墙22进入二沉及出水区6进行最终的泥水分离，出水经浮动式滗水器20连续排出，经过管式紫外消毒器21消毒后排放；后置缺氧及预沉区5、二沉及出水区6底部生化污泥部分回流或送至污泥储池（7）。

所述格栅8将进水及污泥回流井1分隔成污水进水区和泥水混合区，所述提升泵9位于所述泥水混合区内。

所述提升泵9的数量为2-3台，并选用大小泵搭配使用，提升泵9的启停由安装在所述进水及污泥回流井1和厌氧及初沉区2内的液位计自动控制。

所述提升泵9将污水提升至位于进水及污泥回流井1和厌氧及初次沉淀区2之间隔墙上的倒梯形变孔距布水渠10；然后通过布置在所述倒梯形变孔距布水渠10底部的进水布水管11沿墙面均匀通入厌氧及初次沉淀区2的底部；所述倒梯形变孔距布水渠10位于厌氧及初次沉淀区2一侧的墙壁上方。

所述过水孔13均布于所述厌氧及初沉区2和AO生化处理区之间的隔墙的中部。

所述厌氧及初沉区2底部设初沉排泥管12，通过与初沉排泥管12连接的排泥锥阀27将底部沉砂及污泥排至所述污泥储池7；作为另一种优选的，所述厌氧及初沉区2底部设桥式吸泥机进行沉砂及污泥的排至所述污泥储池7。

所述AO生化处理区包括经隔墙16隔开的缺氧区3和好氧区4；所述缺氧区3和好氧区4之间的隔墙16的底部留有环流通道；所述好氧区4底部设有鼓风曝气装置14；通过鼓风曝气形成的气水混合物由于密度差及隔墙16的协同作用形成的环流完成AO反应的混合液内回流过程：所述好氧区4内含有硝酸盐的混合液越过隔墙16环流至缺氧区3，与来自厌氧及初沉区2含有易降解碳源的出水在缺氧区3内混合进行反硝化脱氮，然后通过隔墙16底部的环流通道环流至好氧区4。

所述鼓风曝气装置包括位于所述好氧区4底部的微孔曝气器14和位于好氧区4外的鼓风机15；所述微孔曝气器14选用悬挂链式微孔曝气器或固定式微孔曝气器；所述鼓风机15选用罗茨风机；作为另一种优选方式，所述鼓风曝气装置为潜水曝气机。

所述第一组合隔墙18为相邻的两道隔墙，两道隔墙中间的间隙形成流通通道，两道隔墙的底部均留有环流通道；利用好氧区4鼓风曝气形成的气水混合物由于密度差及第一组合隔墙18的协同作用形成的环流完成AO反应的污泥外回流过程：好氧区4泥水混合物通过隔墙中间的间隙形成的流通通道垂直流下从后置缺氧及预沉区5底部通入，后置缺氧及预沉区5底部浓缩的生化污泥则通过所述第一组合隔墙18底部的环流通道环流至好氧区4，以维持所述AO生化处理区内一定的污泥浓度。

所述后置缺氧及预沉区5内布置有组合填料17，切割因反硝化脱氮而附着在污泥絮体上的氮气而致上浮的污泥，使污泥中的氮气与污泥絮体分离，并将上浮污泥截留在缺氧及预沉池中；同时，在污泥中和组合填料17上附着生长的微生物通过消耗自身的原生质和水中未完全降解的有机物对污水中残留的硝酸盐进行反硝化，从而进一步提高有机物降解和脱氮效率；所述组合填料17下方为污泥浓缩区。

所述后置缺氧及预沉区5污泥浓缩区设穿孔排泥管23，将污泥回流至进水及污泥回流井1的泥水混合区。

所述后置缺氧及预沉区5污泥浓缩区设穿孔排泥管25，将污泥排至污泥储池7进行后续的污泥处理。

所述第二组合隔墙22为相邻的两道隔墙，两道隔墙中间的间隙形成流通通道；所述后置缺氧及预沉区5的出水经所述第二组合隔墙22垂直流下通入二沉及出水区6的底部。

所述二沉及出水区6的中部设置有斜管19，通过斜管19沉淀进行最终的泥水分离；作为另一种优选方式，所述二沉及出水区6的中部设置有斜板，通过斜板沉淀进行最终的泥水分离。

所述斜管19上方为清水区，清水区内设低水位限位器28，所述浮动式滗水器20位于所述低水位限位器上方；清水区的澄清水通过浮动式滗水器20排出，再经管式紫外消毒器21消毒后排放；所述斜管19下方为缓冲区及污泥浓缩区。

所述浮动式滗水器20为重力式，随水位升降可以上下自由浮动，其出水流量保持相对恒定和连续，并可根据需要通过改变浮动滗水器20的配重而对出水流量进行适当调整。

所述二沉及出水区6的污泥浓缩区设穿孔排泥管24，将污泥回流到进水及污泥回流井1的泥水混合区。

所述二沉及出水区6的污泥浓缩区设穿孔排泥管26，将污泥排放至污泥储池7进行后续的污泥处理。

图2和图3为所述工艺的装置系统：一种SVBR污水处理器。

实施例1

采用如图1—3所示的一种恒定出流变负荷SVBR污水处理工艺及装置处理某小城镇1000m³/d的生活污水。

设计进水水质：

COD_cr300mg/L；NH₃-N30mg/L；TP4mg/L；SS180mg/L

出水水质要求：达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B标准。

相关设计参数如下：进水平均流量41.7m³/h；最大流量85.9m³/h；设计每日连续排水时间20h，排水安全系数24/20=1.2，浮动式滗水器20设1台，总设计排水能力41.7×1.2=50m³/h；进水及污泥回流井1的有效容积25m³，最大污泥负荷0.10kgBOD₅/kgMLSS.d，总辅助回流污泥量为进水平均流量的50%；厌氧及初沉区2的表面水力负荷3.0m³/m².h；缺氧区3水力停留时间3h，好氧区4的水力停留时间9h，最低水位4.0m，最高水位5.0m，设计高水位污泥浓度MLSS5000mg/L；后置缺氧及预沉区5的表面水力负荷2.0m³/m².h；二沉及出水区6表面负荷1.5m³/m².h；斜管孔径80mm，斜长1m，水平倾角宜为60°；清水区高度1~2m，缓冲层高度为1m；除进水及污泥回流井1及污泥储池7外SVBR污水处理器总有效容积1035m³。

主要构筑物：如图2和图3所示的1组SVBR污水处理器，总尺寸L×B×H=22×10×6m（含进水及污泥回流井1及污泥储池7）。

主要设备：提升泵9选用3台，其中，流量50m³/h、功率3kw潜水泵2台，流量25m³/h、功率1kw潜水泵1台，扬程8m；鼓风机15选用罗茨2台，风量4m³/min，风压5mH₂O，配电功率7.5kw，一用一备；悬挂链式曝气装置1套；浮动式滗水器1套，滗水量50m³/h；管式紫外线消毒器1套。

实际运行效果：吨水电耗0.21kw.h/m³，出水水质优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B标准。

实施例2

采用如图1-3所示的一种恒定出流变负荷SVBR污水处理工艺及装置处理某生活小区500m³/d的生活污水。

设计进水水质：COD_cr350mg/L；NH₃-N40mg/L；TP4mg/L；SS200mg/L

出水水质要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B标准。

相关设计参数如下：进水平均流量20.8m³/h；最大流量46.4m³/h；设计每日连续排水时间20h，排水安全系数24/20=1.2，浮动滗水器20设1台，设计总排水能力20.8×1.2=25m³/h；进水及污泥回流井1的有效容积15m³，最大污泥负荷0.10kgBOD₅/kgMLSS.d，总辅助回流污泥量为进水平均流量的50%；厌氧及初沉区2的表面水力负荷3.0m³/m².h；缺氧区3水力停留时间3h，好氧区4的水力停留时间10h，最低水位3.5m，最高水位4.5，设计高水位污泥浓度MLSS6000mg/L；后置缺氧及预沉区5的表面水力负荷2.0m³/m².h；二沉及出水区6表面负荷1.5m³/m².h；斜管孔径80mm，斜长1m，水平倾角宜为60°；清水区高度0.7~1.5m，缓冲层高度为1m；除进水及污泥回流井1及污泥储池7外SVBR污水处理器总有效容积530m³。

主要构筑物：如图2和图3所示的1组SVBR污水处理器，池总尺寸L×B×H=18×7×5.5m（含进水及污泥回流井1及污泥储池7）。

主要设备：提升泵9选用2台，其中，流量50m³/h、功率3kw潜水泵1台，流量15m³/h、功率0.75kw潜水泵1台，扬程8m；与实施例1所不同的是，曝气方式采用鼓风式潜水曝气机，型号为QLP7.5，配电功率7.5kw，最大潜水深度4m；浮动式滗水器1套，滗水量25m³/h；管式紫外线消毒器1套。

实际运行效果：吨水电耗0.23kw.h/m³，出水水质优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B标准。

实施例3

采用如图1-3所示的一种恒定出流变负荷SVBR污水处理工艺及装置处理某小城镇3000m³/d的综合污水。

设计规模：3000m³/d。

设计进水水质：COD_cr350mg/L；NH₃-N40mg/L；TP5mg/L；SS200mg/L。

出水水质要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的二级标准。

相关设计参数如下：进水平均流量125m³/h；最大流量229m³/h；设计每日连续排水时间22h，排水安全系数24/22=1.1，滗水器设计排水能力125×1.1=137.5m³/h；进水及污泥回流井1的有效容积65m³，最大污泥负荷0.12kgBOD₅/kgMLSS.d，总辅助回流污泥量为进水平均流量的20%；厌氧及初沉区2的表面水力负荷3.0m³/m².h；缺氧区3水力停留时间3h，好氧区4的水力停留时间8h，最低水位4.0m，最高水位5.0，设计高水位污泥浓度MLSS5000mg/L；后置缺氧及预沉区5的表面水力负荷2.0m³/m².h；二沉及出水区6表面负荷1.5m³/m².h；斜管孔径80mm，斜长1m，水平倾角宜为60°；清水区高度1~2m，缓冲层高度为1m；除进水及污泥回流井1及污泥储池7外SVBR污水处理器总有效容积2725m³。

主要构筑物：如图2和图3所示的SVBR反应器2组并联运行，每组尺寸L×B×H=30×10×6m（含进水及污泥回流井1及污泥储池7）。

主要设备：提升泵9选用3台，其中，流量100m³/h、功率5.5kw潜水泵2台，流量50m³/h、功率3kw潜水泵1台，扬程8m；鼓风机15选用罗茨风机2台，风量12m³/min，风压5mH₂O，配电功率18.5kw，一用一备；悬链式曝气装置2套；浮动式滗水器4套（每池2套），每套滗水量35m³/h；管式紫外线消毒器2套。

实际运行效果：吨水电耗0.16kw.h/m³，出水水质除总磷指标外，优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B标准，稳定达到二级标准。

Claims (21)

1.一种恒定出流变负荷SVBR污水处理工艺，为污水通入进水及污泥回流井（1）中，经格栅（8）初步处理后与回流的生化污泥混合，然后由提升泵（9）送至厌氧及初沉区（2），沉淀污水中的悬浮物和泥沙，并在厌氧条件下借助菌种间的协同作用将大分子有机物水解为小分子有机物，同时为生物除磷创造条件；厌氧及初沉区（2）底部的污泥外排至污泥储池（7）；厌氧及初沉区（2）的出水经过水孔（13）进入AO生化处理区进行生化处理，然后通过第一组合隔墙（18）进入后置缺氧及预沉区（5）中进行进一步微生物净化处理和初步的泥水分离；之后，再由第二组合墙（22）进入二沉及出水区（6）进行最终的泥水分离，出水经浮动式滗水器（20）连续排出，经过管式紫外消毒器（21）消毒后排放；后置缺氧及预沉区（5）、二沉及出水区（6）底部生化污泥部分回流或送至污泥储池（7）。

2.如权利要求1所述的污水处理工艺，其特征在于，所述格栅（8）将进水及污泥回流井（1）分隔成污水进水区和泥水混合区，所述提升泵（9）位于所述泥水混合区内。

3.如权利要求1所述的污水处理工艺，其特征在于，所述提升泵（9）将污水提升至位于进水及污泥回流井（1）和厌氧及初次沉淀区（2）之间隔墙上的倒梯形变孔距布水渠（10），然后通过布置在所述倒梯形变孔距布水渠（10）底部的进水布水管（11）沿墙面均匀通入厌氧及初次沉淀区（2）的底部；所述倒梯形变孔距布水渠（10）位于厌氧及初次沉淀区（2）一侧的墙壁上方。

4.如权利要求1所述的污水处理工艺，其特征在于，所述提升泵（9）的数量为2-3台，并选用大小泵搭配使用，提升泵（9）的启停由安装在所述进水及污泥回流井（1）和厌氧及初沉区（2）内的液位计自动控制。

5.如权利要求1所述的污水处理工艺，其特征在于，所述过水孔（13）均布于所述厌氧及初沉区（2）和AO生化处理区之间的隔墙的中部。

6.如权利要求1所述的污水处理工艺，其特征在于，所述厌氧及初沉区（2）底部设初沉排泥管（12），通过与初沉排泥管（12）连接的排泥锥阀（27）将底部沉砂及污泥排至所述污泥储池（7）。

7.如权利要求1所述的污水处理工艺，其特征在于，所述厌氧及初沉区（2）底部设桥式吸泥机将底部沉砂及污泥排至所述污泥储池（7）。

8.如权利要求2所述的污水处理工艺，其特征在于，所述AO生化处理区包括经隔墙（16）隔开的缺氧区（3）和好氧区（4）；所述缺氧区（3）和好氧区（4）之间的隔墙（16）的底部留有环流通道；所述好氧区（4）底部设有鼓风曝气装置（14）；通过鼓风曝气形成的气水混合物由于密度差及隔墙（16）的协同作用形成的环流完成AO反应的混合液内回流过程：所述好氧区（4）内含有硝酸盐的混合液越过隔墙（16）环流至缺氧区（3），与来自厌氧及初沉区（2）含有易降解碳源的出水在缺氧区（3）内混合进行反硝化脱氮，然后通过隔墙（16）底部的环流通道进入好氧区（4）。

9.如权利要求8所述的污水处理工艺，其特征在于，所述鼓风曝气装置包括位于所述好氧区（4）底部的微孔曝气器（14）和置于好氧区（4）外的鼓风机（15）。

10.如权利要求9所述的污水处理工艺，其特征在于，所述微孔曝气器（14）选用悬挂链式微孔曝气器或固定式微孔曝气器；所述鼓风机（15）选用罗茨风机。

11.如权利要求8所述的污水处理工艺，其特征在于，所述鼓风曝气装置为潜水曝气机。

12.如权利要求8所述的污水处理工艺，其特征在于，所述第一组合隔墙（18）为相邻的两道隔墙，两道隔墙中间的间隙形成流通通道，两道隔墙的底部均留有环流通道；利用好氧区（4）鼓风曝气形成的气水混合物由于密度差及第一组合隔墙（18）的协同作用形成的环流完成AO反应的污泥外回流过程：好氧区（4）泥水混合物通过隔墙中间的间隙形成的流通通道垂直流下从后置缺氧及预沉区（5）底部通入，后置缺氧及预沉区（5）底部浓缩的生化污泥则通过所述第一组合隔墙（18）底部的环流通道环流至好氧区（4），以维持所述AO生化处理区内一定的污泥浓度。

13.如权利要求8所述的污水处理工艺，其特征在于，所述后置缺氧及预沉区（5）内布置有组合填料（17），切割因反硝化脱氮而附着在污泥絮体上的氮气而致上浮的污泥，使污泥中的氮气与污泥絮体分离，并将上浮污泥截留在缺氧及预沉区中；同时，在污泥中和组合填料（17）上附着生长的微生物通过消耗自身的原生质和水中未完全降解的有机物对污水中残留的硝酸盐进行反硝化，从而进一步提高有机物降解和脱氮效率；所述组合填料（17）下方为污泥浓缩区。

14.如权利要求13所述的污水处理工艺，其特征在于，所述后置缺氧及预沉区（5）污泥浓缩区设穿孔排泥管（23），将污泥回流至进水及污泥回流井（1）的泥水混合区。

15.如权利要求13所述的污水处理工艺，其特征在于，所述后置缺氧及预沉区（5）污泥浓缩区设穿孔排泥管（25），将污泥排至污泥储池（7）进行后续的污泥处理。

16.如权利要求1所述的污水处理工艺，其特征在于，所述第二组合隔墙（22）为相邻的两道隔墙，两道隔墙中间的间隙形成流通通道；所述后置缺氧及预沉区（5）的出水经所述第二组合隔墙（22）垂直流下通入二沉及出水区（6）的底部。

17.如权利要求2所述的污水处理工艺，其特征在于，所述二沉及出水区（6）的中部设置有斜管（19），通过斜管（19）沉淀进行最终的泥水分离。

18.如权利要求17所述的污水处理工艺，其特征在于，所述斜管（19）上方为清水区，清水区内设低水位限位器（28），所述浮动式滗水器（20）位于所述低水位限位器上方；清水区的澄清水通过浮动式滗水器（20）排出，再经管式紫外消毒器（21）消毒后排放；所述斜管（19）下方为缓冲区及污泥浓缩区。

19.如权利要求1-18任一所述的污水处理工艺，其特征在于，所述浮动式滗水器（20）为重力式，随水位升降可以上下自由浮动，其出水流量保持相对恒定和连续，并可根据需要通过改变浮动滗水器（20）的配重对出水流量进行适当调整。

20.如权利要求18所述的污水处理工艺，其特征在于，所述二沉及出水区（6）的污泥浓缩区设穿孔排泥管（24），将污泥回流到进水及污泥回流井（1）的泥水混合区。

21.如权利要求18所述的污水处理工艺，其特征在于，所述二沉及出水区（6）的污泥浓缩区设穿孔排泥管（26），将污泥排放至污泥储池（7）进行后续的污泥处理。