CN105217790A - 污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种污水处理系统，属于污水处理技术领域。该污处理系统包括：厌氧池、好氧池、沉淀池以及利用高铁酸盐进行污泥处理的反应罐，所述厌氧池、所述好氧池以及所述沉淀池依次连通，所述沉淀池与所述厌氧池连通，所述反应罐分别与所述厌氧池、所述沉淀池连通，所述沉淀池产生污泥分别通入所述反应罐、所述厌氧池。该污水处理系统可以大大降低污水处理过程中污水中的剩余物质的产量，从而减少污泥的处理成本，降低了污水处理的成本，同时还可以减少污水污泥中的有毒、有害物质，提高污水处理系统排出的水的质量。

Description

污水处理系统

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体而言，涉及一种污水处理系统。

背景技术

目前，在污水处理技术领域，广泛使用活性污泥来进行废水的处理。活性污泥是微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总称，活性污泥可分为好氧活性污泥和厌氧颗粒活性污泥，活性污泥主要用来处理污水。活性污泥处理污水的系统中会定期排放污泥，而由于排放出的污泥中含有大量的细菌、病毒、重金属、氨氮、磷等各种物质，并且其中的水分含量高，只能够进行焚烧、填埋等方式处理，这使得污水处理厂排放的污泥的处理成为污水处理系统中的一大亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种污水处理系统，降低污泥的产量，使污水处理系统的污水处理更加的彻底，降低处理污水的成本。

本发明是这样实现的：

一种污水处理系统，用于处理市政污水，包括：厌氧池、好氧池、沉淀池以及利用高铁酸盐进行污泥处理的反应罐，所述厌氧池、所述好氧池以及所述沉淀池依次连通，所述沉淀池与所述厌氧池连通，所述反应罐分别与所述厌氧池、所述沉淀池连通，所述沉淀池产生污泥分别通入所述反应罐、所述厌氧池。

优选地，所述污泥中高铁酸盐的投放量为0.02～600μg/mg·SS。

优选地，还包括：气泵和用于向所述好氧池通入空气的曝气管，所述曝气管的一端与所述气泵连接，所述曝气管的另一端设置于所述好氧池的内。曝气管使空气更加分散地扩散于好氧池内，使空气的氧气能够更充分地溶解于水中，以便好氧生物进行反应。

优选地，还包括：曝气头，所述曝气头设置有多个气孔，所述曝气头与所述曝气管的管壁连接，所述气孔与曝气管的管腔连通。曝气头能够让空气与水产生更加剧烈的接触，使得空气中的氧气溶解于水中比例提高。

优选地，还包括：气阀，所述气泵通过所述气阀与所述曝气管连通。由于污水输入量和好氧生物的活性的原因，好氧池处理污水时的需氧量处于动态的变化中，为了使得氧气的输入量被充分地利用，气泵通过气阀来控制空气输入，以便根据需要增、减空气的输入。

优选地，还包括：用于过滤污水的过滤单元，所述过滤单元与所述厌氧池连通，污水通过所述过滤单元进入所述厌氧池。由于污水中的悬浮物质、固体杂质相对较多，这些物质容易造成各输送管道、各种输送泵体的堵塞，从而使得污水的处理效率降低甚至停止。顾虑单元的使用则可以在移动程度上将各种悬浮物质和固体杂质过滤掉，以便后续进行处理。

优选地，所述过滤单元为格栅。

优选地，还包括：调节池，所述调节池与所述过滤单元连通，所述过滤单元位于所述调节池与所述厌氧池之间。由于城市中用水的时间段的不同，产生的污水的量也会相应地产生变化。基于上述原因，污水处理系统的污水输入量也在变化，但是各个处理池的处理量具有限度，因此，为了充分各个处理池的处理池，污水处理系统还设置有调节池，以便能够均匀、可控地向各个处理池中输入污水，避免由于污水的输入量的波动影响处理池的处理效果。

优选地，还包括：初沉池，所述初沉池分别与所述过滤单元、所述厌氧池连通。初沉池可除去污水中的可沉物和漂浮物，经初步沉后，可去除部分可沉物、油脂和漂浮物。初沉池的建设成本低，使用方便、简单，可以降低使用成本。

优选地，所述高铁酸盐为高铁酸钠或者高铁酸钾。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种污水处理系统，该污水处理系统包括依次连通的厌氧池、好氧池以及沉淀池，污水自厌氧池输入处理系统，然后经由沉淀池输出，从而使污水中的各种氨、氮、磷等有毒、有害物质大大降低。沉淀池中产生的回流污泥通入厌氧池中，并可以随着处理系统进入好氧池、沉淀池，在污水处理系统反复进行好氧、厌氧反应，同时还可以向好氧池、厌氧池补充好氧菌和厌氧菌，保持污泥中的好氧菌、厌氧菌的平衡。此外，经过沉淀池产生的另一部分不能进行直接导入处理系统处理的污泥被通入利用高铁酸盐进行污泥处理的反应罐，该反应罐可以将污水中的被微生物富集于体内的有毒、有害物质释放到环境介质中，氧化、分解一些难以处理污染的物质，然后再通入厌氧池并随着污水进入各个处理池中。本污水处理系统可以实现较低的污泥排放量，大大降低污水处理后产生的污泥处理难度，提高污水的处理效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为发明实施例提供的一种污水处理系统的处理流程图；

图2为发明实施例提供的另一种污水处理系统的处理流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

活性污泥是以生物体来污水处理的系统中使用非常广泛的材料。活性污泥一般由微生物群落、微生物依附的有机质和无机物质组成，活性污泥可分为好氧活性污泥和厌氧活性污泥。在利用活性污泥进行污水处理的处理过程中会产生污泥和回流污泥，回流污泥可以再次导入到处理系统进行再次的处理，而污泥通常不能回流入系统。在污水的在生化处理过程中，活性污泥中的微生物不断地消耗着污水中的有机物质，被消耗的有机物质中一部分被氧化以提供微生物生命活动所需的能量，另一部分有机物质则被微生物利用以合成新的细胞质，从而使微生物繁衍生殖，微生物在新陈代谢的同时，又有一部分老的微生物死亡，故产生了污泥。回流污泥中含有一定量的生物体，通过将回流污泥导入系统中可以保持生物系统平衡。

参阅1、图2，本实施例提供了一种污水处理系统，用于处理市政污水。该污水处理系统包括：厌氧池、好氧池、沉淀池以及利用高铁酸盐进行污泥处理的反应罐。其中，所述厌氧池、所述好氧池以及所述沉淀池依次连通，所述沉淀池与所述厌氧池连通，所述反应罐分别与所述厌氧池、所述沉淀池连通。所述沉淀池产生的污泥分别通入所述反应罐、所述厌氧池。

城市中污水的过度排放使水体造成严重的污染，同时由于污水中的氨氮、磷、重金属等物质的含量高，水体中的各种生物体大量繁殖，造成水体的污染物不断富集。污水处理厂会产生大量的需要排放的污泥，对排放的污泥的处理成为了污水处理过程中的一大难题。一般通过以下方法对排放的污泥进行处理：1、将污泥作为肥料进行利用。由于污泥中含有大量的有机物以及氨氮、磷、钾等生物体生长所必须的微量元素，污泥具可以为生物体充分利用，但是，污泥中含有大量有机物如苯、杀虫剂以及一些重金属，从而造成土地的污染，而且植物富集的有毒、有害物质随着食物链进入人体，对人体造成伤害。2、将污泥进行无害化处理，然后进行填埋、燃烧，但是这种方法存在污泥的处理难度大、运输成本高、土地的占用率高等问题，而且也会破坏填埋区的环境。

目前，多通过减量技术减少污泥的产生，降低污水处理的后续处理难度。减量技术即是通过在污水处理系统中采用各种生物、化学、物理等方式来减少污泥的产量，从而减少处理污泥的环境和经济成本。现有采用臭氧、氯洗氧化剂来对细胞进行氧化，使细胞溶解，细菌被分解为基质，同时将细菌体内的磷、氨氮、有害有机物质释放出来，从而使得经过处理污泥可再次流入系统进行生物处理。

本发明使用高铁酸盐来对污泥进行处理，高铁酸盐中具有六价的铁，在酸性条件和碱性条件下均具有非常高的氧化性，而且其还原产生三价铁具有絮凝、吸附、沉淀等作用，可以将水体中的各种悬浮、固体颗粒物质沉淀下来。高氧化性的高铁酸盐能够破坏细菌的细胞壁、细胞膜以及细胞中的各种蛋白质等物质，杀死细菌或者病毒，同时通过高铁酸盐的水解产物来絮凝水体中的藻类、细菌。此外，水体中的有机物质可被氧化为二氧化碳、水等物质，实现净化的目的。

经过高铁酸盐处理后的污泥，可以再次导入污水厂的厌氧池中，并在污水处理系统中循环处理，通过好氧反应、厌氧反应、絮凝、沉淀等作用，使污水中的氨氮、磷等物质被去除同时大大降低污泥的产量。

高铁酸盐可采用高铁酸钠或者高铁酸钾，高铁酸盐和高铁酸钠的制作相对较简单、使用成本较低，有利于广泛的使用。随着高铁酸盐的加入，污水处理系统中需要排出系统外的污泥量大大降低。本实施例中，高铁酸盐的投放量为每毫克干污泥投放0.02～600微克的高铁酸盐。

由于好氧池需要氧气进行好氧反应，因此，需要向好氧池中通入氧气，以便促进好氧生物的代谢。考虑到氧气的储存、运输的不便，一般向好氧池中通入空气，通过空气与水接触，使氧气溶解于水中。为了使空气中的氧能够更加充分地溶解于水中，污水处理系统设置有气泵和用于向所述好氧池通入空气的曝气管。曝气管的一端与气泵连接，曝气管的另一端设置于所述好氧池内。曝气管将空气以分散的行驶通入水中，使的水与空气的接触面积加大，从而提高溶氧量。优选地，污水处理系统还设置有曝气头，所述曝气头设置有多个气孔，所述曝气头与所述曝气管的管壁连接，所述气孔与曝气管的管腔连通。曝气头使得通入好氧池的空气以气泡的形成进入水体中，气泡与水体产生剧烈的接触，从而促进空气与水之间的物质交换，进一步地提高水体中的溶氧量。此外，曝气管产生的气体对好氧池中的水体和污泥的混合物起到搅拌作用，使得各种物质和生物体之间能够充分地接触，使得有氨氮、磷等物质被充分地去除。

当需向好氧池中输入空气时，曝气管与外界的气源连接即可，例如，鼓风机、气泵。由于好氧池的需氧量根据污水的量以及污水的污染程度相关，因此，需要对空气的输入量进行控制。由此，污水处理系统利用气阀将气泵与曝气管连接，通过气阀来控制空气是否输入，避免设备的过渡损耗。较佳地，利用流量计来监控空气的输入量，使空气的输入量更加精确。

由于城市污水的来源比较复杂，水体中可能存在大量的悬浮物或者固体沉淀物，这些物质的存在容易造成各种管道、泵体的堵塞，影响污水的正常处理。基于上述远离，污水处理系统还包括有用于过滤污水的过滤单元。所述过滤单元与所述厌氧池连通，污水通过所述过滤单元进入所述厌氧池。本实施例中，过滤单元采用格栅，格栅包括框架和多组连续设置的金属栅条，金属栅条与框架连接，金属栅条形成波浪形结构。格栅倾斜地放置于污水的入口。金属栅条循环地转动，其转动方向与污水的流动方向相反，反向转动的金属栅条将水体中的悬浮、固体物质带走，从而减少水体中的悬浮和固体物质。

优选地，污水处理系统还包括初沉池，所述初沉池分别与所述过滤单元、所述厌氧池连通。经过过滤单元处理的污水，其中的部分悬浮、固体物质被清除，但是其中可能还含有一些沉淀物和悬浮物质。因此，污水处理系统还设置有初沉池，通过初步的沉淀，去除污水中的悬浮物质、可沉淀物质以及部分的有机物。初沉池的使用可以减轻后续各个处理池的负荷，使污水中的细小的颗粒物凝絮为较大的颗粒，从而强化固液分离效果，同时对一些胶体物质也能起到去除作用。通过向初沉池中添加絮凝剂可以提高对污水中的悬浮物的去除效果，絮凝剂可采用硫酸铝、氯化铁、聚丙烯酸钠、聚环氧烯酰胺等等，通过分散溶解器可以使絮凝剂能够更加充分地分散、溶解于水体中。

由于污水处理系统是一个处理动态的处理过程中，系统中在连续地注入污水，而城市中的污水的产生量在不同的时间段具有不同的量，如果不同量的污水直接导入系统内，则可能对污水处理系统造成冲击，而且污水的污染程度也存在不同的差异。另一方面，生物处理系统对水质和水量相对比较敏感，输入的水体差异太大容易对水体造成较大的影响，使得处理效率和效果大大下降。基于上述问题的考虑，污水处理系统还设置有调节池，所述调节池与所述过滤单元连通，所述过滤单元位于所述调节池与所述厌氧池之间。污水首先通过调节池进行初步的均质、均量，进一步还可以进行初步的沉淀、酸碱度调节等等，然后再向后续处理设备输出污水。

本实施例体供的污水处理系统的工作流程如下：

第一步，经由市政过程导入的污水进入污水处理厂，污水在调节池内均质、均量；第二步，进入格栅以去除污水中的悬浮物质、沉淀物质；第三步，污水进入初沉池进行沉淀，絮凝；第四步，污水进入厌氧池反应，随后进入好氧池反应，然后进入沉淀池进行沉淀。

沉淀池产生的污泥被分离为两部分，其中一部分污泥被通入厌氧池继续反应，同时起到补充厌氧菌的作用。另一部分污泥进入反应罐，其中生物体与反应罐中的高铁酸盐发生作用，使得有机物质被氧化为二氧化态、水等无害物质；其次，被生物体富集于体内的氨氮、磷等物质被释放，通过导入到厌氧池进行反应，并且可以进入后续的好氧池反应。由于在污水处理系统采用活性污泥进行水处理，而各个处理单元会不同程度地影响好氧菌和厌氧菌的生长活性或者将其携带出处理系统，因此，为了保持污水处理系统的中菌群的活性和生物量的稳定，在好氧池和厌氧池中投放有生物填料。生物填料可作为微生物的附着物，防止被流动的污水冲刷流失。生物填料为生物体的生长、繁殖提供了一个较好的环境，在水流的冲击作用下微生物具有较好的活性，增强微生物的代谢，从而提高处理效果。此外，通过在生物填料中添加活性酶，例如，蛋白酶、氧化还原酶、脱氢酶等可以促进微生物对的污水中有毒、有害成分的处理能力。

本发明提供的污水处理系统处理污水后的污泥的产量，污水处理系统排出的污泥中化学需氧量、氨氮、磷的含量如表1所示，其中高铁酸盐的投放量以每毫克的干污泥中投放的高铁酸盐中铁的重量计。

表1高铁酸盐投放量与污泥的性质对照表

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种污水处理系统，用于处理市政污水，其特征在于，包括：厌氧池、好氧池、沉淀池以及利用高铁酸盐进行污泥处理的反应罐，所述厌氧池、所述好氧池以及所述沉淀池依次连通，所述沉淀池与所述厌氧池连通，所述反应罐分别与所述厌氧池、所述沉淀池连通，所述沉淀池产生的污泥分别通入所述反应罐、所述厌氧池。

2.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述污泥中高铁酸盐的投放量为0.02～600μg/mg·SS。

3.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，还包括：气泵和用于向所述好氧池通入空气的曝气管，所述曝气管的一端与所述气泵连接，所述曝气管的另一端设置于所述好氧池内。

4.根据权利要求3所述的污水处理系统，其特征在于，还包括：曝气头，所述曝气头设置有多个气孔，所述曝气头与所述曝气管的管壁连接，所述气孔与曝气管的管腔连通。

5.根据权利要求3或4所述的污水处理系统，其特征在于，还包括：气阀，所述气泵通过所述气阀与所述曝气管连通。

6.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，还包括：用于过滤污水的过滤单元，所述过滤单元与所述厌氧池连通，污水通过所述过滤单元进入所述厌氧池。

7.根据权利要求6所述的污水处理系统，其特征在于，所述过滤单元为格栅。

8.根据权利要求6或7所述的污水处理系统，其特征在于，还包括：调节池，所述调节池与所述过滤单元连通，所述过滤单元位于所述调节池与所述厌氧池之间。

9.根据权利要求6或7所述的污水处理系统，其特征在于，还包括：初沉池，所述初沉池分别与所述过滤单元、所述厌氧池连通。

10.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述高铁酸盐为高铁酸钠或者高铁酸钾。