CN104876386B - 一种城市污水处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种粉末活性炭生物处理的城市污水处理装置，包括第一缺氧池、第一好氧池、第二缺氧池、第二好氧池、絮凝槽和澄清池，其中，至少在所述第一缺氧池中投加活性炭填料，所述活性炭填料的总投加量为0.5‑3g/L，粒径为2‑4mm；至少在所述第一好氧池中投加悬浮填料，所述悬浮填料的总投加量0.25‑1.5g/L，比表面积为300‑800m2/m3；以及所述澄清池的剩余生物碳泥废弃处理。

Description

一种城市污水处理装置
技术领域
本发明涉及污水处理领域，特别是涉及一种城市污水处理装置及处理方法。
背景技术
在水资源严重缺乏的今天，必须对城市污水进行有效的处理，以实现水资源的可再生和持续利用。粉末活性炭处理工艺，自问世以来，就受到人们的广泛关注。该方法不仅保持了传统活性污泥法的优点，同时也由于活性炭吸附剂的加入而大幅度提升了有机、无机污染物的去除率，该法一经产生就因其在经济和处理效率方面的优势广泛地应用于工业废水如：炼油、石油化工、印染废水、焦化废水、有机化工废水的处理，因此各国环境工作者都对粉末活性炭处理工艺表现了极大的兴趣并进行了广泛深入的研究。
为了解决粉末活性炭处理方法的污泥量大的问题，提出了粉末活性炭处理-WAO(Wet Air Oxidation，湿式氧化法)系统，它结合了传统的粉末活性炭处理法的诸多优点，并在适当的温度及压力水的液相氧化程序下，将过剩的生物污泥摧毁并氧化粉末填料生物污泥中吸附的污染物质，即将WAO流程与粉末活性炭处理法有机结合，融为一体，藉以实现废弃污泥的回收再利用。但是，该工艺繁琐，而且污泥量仍较大，除氮能力和效果也还有待提高，投入成本高，有待开发新型的简易高效的工艺和设备。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种改进的粉末活性炭生物处理的城市污水处理装置，适用性强，简易且高效，适于工业化。
本发明通过如下技术方案实现：
一种改进的粉末活性炭生物处理的城市污水处理装置(称之为“CBRS-R”)，其包括第一缺氧池、第一好氧池、第二缺氧池、第二好氧池、絮凝槽和澄清池，其中，至少在第一缺氧池中投加活性炭填料，所述活性炭填料的总投加量为0.5-3g/L，所述活性炭填料的粒径为2-4mm，至少在第一好氧池中投加悬浮填料，所述悬浮填料的总投加量为0.3-1.5g/L，比表面积为300-800m2/m3，所述澄清池的剩余生物碳泥废弃处置。
根据本发明，在所述第二缺氧池中也投加活性炭填料。
根据本发明，所述活性炭填料全部加入缺氧池。
根据本发明，所述活性炭填料全部一级加入，或者分两级加入。优选地，所述活性炭填料一部分加入第一缺氧池，另一部分加入第二缺氧池。
根据本发明，所述活性炭填料全部加入第一缺氧池，优选地，其投加量为0.6-2.8g/L，更优选1-2g/l。例如0.8、1.0、1.5、2.0、2.5g/L。活性炭粒径优选2.5-3.5mm。
根据本发明，若分级投加，则第一缺氧池中的投加量占总投加量的50-90％，第二缺氧池中的投加量占总投加量的10-50％。优选地，若分级投加，则所述第一缺氧池中的投加量占总投加量的60-80％，第二缺氧池中的投加量占总投加量的20-40％。更优选地，所述第一缺氧池中的投加量占总投加量的65-75％，第二缺氧池中的投加量占总投加量的25-45％。
根据本发明，在所述第二好氧池中也投加悬浮填料。
根据本发明，所述悬浮填料全部加入好氧池。
根据本发明，所述悬浮填料一级加入，或者分两级加入。优选地，所述悬浮填料一部分加入第一好氧池，另一部分加入第二好氧池。
根据本发明，所述悬浮填料全部加入第一好氧池，优选地，其投加量为0.3-2.5g/L，比表面积为300-800m2/m3，优选0.5-2g/l，比表面积为400-700m2/m3，投加量例如为0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.5、2、2.5或3g/L。比表面积例如为350、400、450、500、550、600、650、700或750m2/m3。
根据本发明，所述第一缺氧池与第一好氧池的体积比约为1:2。
根据本发明，所述第二缺氧池与第二好氧池的体积比约为1:(1-2)。
根据本发明，所述污水分两股分别进入第一缺氧池和第二缺氧池。
根据本发明，所述两股污水的分配系数中，第一缺氧池的分配系数用n1表示，第二缺氧池的分配系数用n2表示，若仅在第一缺氧池中投放活性炭，则n1:n2＝(6～9):(1～4)，分配系数比n1:n2还可以为(7～8):(2～3)；若在第一缺氧池和第二缺氧池中均投放了活性炭，则n1:n2＝(5～9):(1～5)，优选(6～8):(2～4)；还可以为(5～6):(4～5)。
根据本发明，在所述第一缺氧池和第二缺氧池中均设置有搅拌装置。
根据本发明，在所述第一好氧池和第二好氧池中均设置有曝气装置。
根据本发明，所述装置的各好氧池和各缺氧池之间无内循环。
本发明还涉及所述装置在处理废水中的用途。优选地，所述废水为工业废水或者城市污水。所述工业废水如：炼油、石油化工、印染废水、焦化废水、煤化工废水、有机化工废水。
本发明的有益效果是：
1、本发明提供了专门针对城市污水的处理工艺，该工艺简便，仅设置了第一缺氧池、第一好氧池、第二缺氧池、和第二好氧池，将活性污泥法和粉末活性炭处理法有机地结合在一起，并且在好氧池中使用了悬浮填料，同时通过控制活性炭填料的用量和粒径以及悬浮填料的用量和比表面积，不仅极大地减少了活性炭的投放量(仅为原投放量的50％以下)，而且无需额外添加有机碳源，无需内循环，即可实现对城市污水的高效净化，总氮去除率达95％，氨氮去除率达98％。不仅如此，本发明的污泥量仅为传统工艺的90％。
2、在不需要传统的WAO工艺的情况下，也可以实现污泥量的减少(仅为传统工艺的90％甚至更少)。
附图说明
图1实施例1中的本发明的污水处理装置的结构示意图
图2实施例2中的本发明的污水处理装置的结构示意图
图3实施例3中的本发明的污水处理装置的结构示意图
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。
实施例1
如图1所示，本发明的装置包括第一缺氧池、第一好氧池、第二缺氧池、第二好氧池、絮凝槽和澄清池。在所述第一缺氧池和第二缺氧池中投加活性炭填料，投加量分别为3g/L和2g/L，粒径为2-4mm。在第一缺氧池和第二缺氧池中均设置有搅拌装置。在所述第一好氧池和第二好氧池中投加悬浮填料，投加量分别为0.3g/L和0.2g/L，所述悬浮填料的比表面积为300-800m2/m3。在第一好氧池和第二好氧池中均设置有曝气装置。各好氧池和各缺氧池之间不设置内循环。第一缺氧池与第一好氧池的体积比为1:2，第二缺氧池与第二好氧池的体积比为1:1。污水分两股分别进入第一缺氧池和第二缺氧池，分配系数n1:n2＝6:4。澄清池中的剩余生物碳泥废弃处理。
实施例2
如图2所示，本发明的装置包括第一缺氧池、第一好氧池、第二缺氧池、第二好氧池、絮凝槽和澄清池。在所述第一缺氧池和第二缺氧池中投加活性炭填料，投加量分别为1g/L和0.5g/L，粒径为2-4mm。在第一缺氧池和第二缺氧池中均设置有搅拌装置。在所述第一好氧池和第二好氧池中投加悬浮填料，投加量分别为1g/L和0.5g/L，所述悬浮填料的比表面积为300-800m2/m3。在第一好氧池和第二好氧池中均设置有曝气装置。各好氧池和各缺氧池之间不设置内循环。第一缺氧池与第一好氧池的体积比为1:2，第二缺氧池与第二好氧池的体积比为1:1.5。污水分两股分别进入第一缺氧池和第二缺氧池，分配系数n1:n2＝5:5。澄清池中的剩余生物碳泥废弃处理。
实施例3
如图3所示，本发明的装置包括第一缺氧池、第一好氧池、第二缺氧池、第二好氧池、絮凝槽和澄清池。在所述第一缺氧池中投加活性炭填料，投加量为1.5g/L，粒径为2-4mm。在第一缺氧池和第二缺氧池中均设置有搅拌装置。在第一好氧池中投加悬浮填料，投加量为0.8g/L，所述悬浮填料的比表面积为300-800m2/m3。在第一好氧池和第二好氧池中均设置有曝气装置。各好氧池和缺氧池之间不设置内循环。第一缺氧池与第一好氧池的体积比为1:2，第二缺氧池与第二好氧池的体积比为1:2。污水分两股分别进入第一缺氧池和第二缺氧池，分配系数n1:n2＝8:2。澄清池中的剩余生物碳泥废弃处理。
对比例1
传统的粉末活性炭处理装置，包括缺氧池、好氧池、絮凝槽和澄清池，活性炭填料的添加量为11g/L。
对比例2
传统的粉末活性炭处理-WAO装置，包括缺氧池、好氧池、絮凝槽和澄清池，以及WAO系统，活性炭填料的添加量为10.5g/L。
使用对比例1-2和实施例1-3的装置分别进行城市污水(其水质见表1)的处理，其结果列于表2中。
表1城市污水的水质
COD总(mg/L) 200-400 氨氮(mg/L) 24-35
总氮(mg/L) 29-42 SS(mg/L) 40-400
总磷(mg/L) 1.8-3.8 pH 6.5-7.5
表2
需要说明的是，上述实施例只是用来说明本发明的技术特征，不是用来限定本发明所请求保护的范围。与本申请发明内容部分的技术方案相同原理的，仍属本发明所请求保护的范畴。

Claims (29)

1.一种粉末活性炭生物处理的城市污水处理装置，包括顺序相连的第一缺氧池、第一好氧池、第二缺氧池、第二好氧池、絮凝槽和澄清池，其中：
至少在所述第一缺氧池中投加活性炭填料，所述活性炭填料的总投加量为0.6-2.8g/L，粒径为2-4mm；
至少在所述第一好氧池中投加悬浮填料，所述悬浮填料的总投加量0.3-1.5g/L，比表面积为300-800m2/m3；
所述第一缺氧池与第一好氧池的体积比为1:2；
所述第二缺氧池与第二好氧池的体积比为1:(1-2)；
所述活性炭填料全部加入缺氧池；以及
所述澄清池的剩余生物碳泥废弃处理。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述第二缺氧池中投加活性炭填料。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述活性炭填料全部一级加入，或者分两级加入。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述活性炭填料一部分加入第一缺氧池，另一部分加入第二缺氧池。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述活性炭填料全部加入第一缺氧池。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述活性炭填料的投加量为1-2g/l。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述活性炭填料的粒径为2.5-3.5mm。
8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，第一缺氧池中的投加量占总投加量的50-90％，第二缺氧池中的投加量占总投加量的10-50％。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一缺氧池中的投加量占总投加量的60-80％，第二缺氧池中的投加量占总投加量的20-40％。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述第二好氧池中投加悬浮填料。
11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述悬浮填料全部加入好氧池。
12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述悬浮填料一级加入，或者分两级加入。
13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述悬浮填料一部分加入第一好氧池，另一部分加入第二好氧池。
14.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述悬浮填料全部加入第一好氧池。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述悬浮填料的投加量为0.3-2.5g/L，比表面积为300-800m2/m3。
16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述悬浮填料的投加量为0.5-2g/l，比表面积为400-700m2/m3。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的装置，其特征在于，所述污水分两股分别进入第一缺氧池和第二缺氧池。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述两股污水的分配系数中，第一缺氧池的分配系数用n1表示，第二缺氧池的分配系数用n2表示，
若仅在第一缺氧池中添加活性炭，则n1:n2＝(6～9):(1～4)；
若在第一缺氧池和第二缺氧池中均投放了活性炭，则n1:n2＝(5～9):(1～5)。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，仅在第一缺氧池中添加活性炭，n1:n2＝(7～8):(2～3)。
20.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，在第一缺氧池和第二缺氧池中均投放了活性炭，n1:n2＝(6～8):(2～4)。
21.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，在第一缺氧池和第二缺氧池中均投放了活性炭，n1:n2＝(5～6):(4～5)。
22.根据权利要求1至16中任一项所述的装置，其特征在于，在所述第一缺氧池和第二缺氧池中设置有搅拌装置。
23.根据权利要求1至16中任一项所述的装置，其特征在于，在所述第一好氧池和第二好氧池中设置有曝气装置。
24.根据权利要求1至16中任一项所述的装置，其特征在于，在所述装置的各好氧池和各缺氧池之间无内循环。
25.权利要求1至24中任一项所述的装置在废水处理中的用途。
26.根据权利要求25所述的用途，其特征在于，所述废水为城市污水。
27.根据权利要求25所述的用途，其特征在于，所述废水为工业废水。
28.根据权利要求27所述的用途，其特征在于，所述工业废水选自炼油废水、石油化工废水、印染废水、焦化废水、煤化工废水。
29.根据权利要求27所述的用途，其特征在于，所述工业废水为有机化工废水。
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