CN106865905A - 一种可满足直接排入地表ⅱ类ⅲ类水体标准的污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可满足直接排入地表Ⅱ类Ⅲ类水体标准的污水处理系统，包括与污水池(20)连通的厌氧池(21)、与所述厌氧池(21)连通的缺氧池、与所述缺氧池连通的好氧池、与所述好氧池连通的沉淀池(26)，以及与所述沉淀池(26)连通的膜池(27)，所述膜池(27)的剩余污泥、所述沉淀池(26)的剩余污泥均排入污泥池(28)，所述膜池(27)与所述沉淀池(26)的出水经混合后直接排入所述排水池(30)。该污水处理系统，以便更好的应用于市政污水处理厂的提标改造，最终达到满足提标改造后的污水处理厂可以直接排入Ⅱ类Ⅲ类地表水体，同时还可以进一步降低污水处理厂提标改造的投资、占地及运行成本等，具有良好的市场推广及应用前景。

Description

一种可满足直接排入地表Ⅱ类Ⅲ类水体标准的污水处理系统

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种可满足直接排入地表Ⅱ类Ⅲ类水体标准的污水处理系统。

背景技术

针对目前更为严格的地方排放标准的陆续出台实施，传统活性污泥法及其衍生技术显然无法满足不断趋严的污水排放标准提升节奏。因此，污水处理厂的提标改造面临着必须引入出水水质更为优越及运行效果更为稳定的污水处理新技术新工艺。MBR污水处理是现代污水处理的一种有效处理工艺，其采用膜生物反应器(Membrane Bioreactor，简称MBR)技术是生物处理技术与膜分离技术相结合的一种新技术，取代了传统工艺中的二沉池，它可以高效地进行固液分离,得到直接使用的稳定中水。传统活性污泥法与MBR相结合的组合工艺是目前被公认为最可能也是最可靠的能够实现排入Ⅱ类Ⅲ类地表水体出水水质要求的最有效组合水处理工艺，请参考图1。传统活性污泥法-MBR工艺虽然因其在出水水质保障方面极具绝对技术竞争优势，在许多可排入地表Ⅱ类Ⅲ类水体出水水质要求的污水处理厂提标改造项目中也已经被逐步引入，但鉴于MBR膜组件投资大、运行费用高及膜易污染等突出问题，使其当前还很难大面积推广并应用于污水处理厂提标改造工程中。

综上所述，如何有效地解决传统活性污泥法-MBR工艺很难大面积推广等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种可满足直接排入地表Ⅱ类Ⅲ类水体标准的污水处理系统，该可满足直接排入地表Ⅱ类Ⅲ类水体标准的污水处理系统有效地解决了传统活性污泥法-MBR工艺很难大面积推广等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种可满足直接排入地表Ⅱ类Ⅲ类水体标准的污水处理系统，包括与污水池连通的厌氧池、与所述厌氧池连通的缺氧池、与所述缺氧池连通的好氧池、与所述好氧池连通的沉淀池，以及与所述沉淀池连通的膜池，所述膜池的剩余污泥、所述沉淀池的剩余污泥均排入污泥池，所述膜池与所述沉淀池的出水经混合后直接排入所述排水池。

优选地，所述污水池通过连接管道分别与所述厌氧池和所述缺氧池连接，并且每个所述连接管道出口处均设置有控制阀门。

优选地，所述缺氧池包括一级缺氧区和二级缺氧区，所述好氧池包括前置好氧区和后置好氧区，所述一级缺氧区、所述前置好氧区、所述二级缺氧区、所述后置好氧区依次连接；

所述膜池的污泥和所述沉淀池的污泥通过污泥管与所述厌氧池和所述一级缺氧区连通，每个所述污泥管出口处均设置有控制阀门；

所述膜池与所述污泥池之间、所述沉淀池与所述污泥池之间的排泥管上均设置有控制阀门。

优选地，所述膜池的硝化液通过硝化液管道与所述厌氧池和所述一级缺氧区连通，每个所述硝化液管道出口处均设有控制阀门。

优选地，所述二级缺氧区、所述前置好氧区、所述后置好氧区分别设有供风管与鼓风机连接，每个所述供风管上均设有控制阀门。

优选地，所述膜池内设置有污泥浓度计，所述沉淀池通过第一出水管路与所述膜池连接，所述沉淀池还通过第二出水管路与所述排水池直接连接；所述第一出水管路和所述第二出水管路上均设有控制阀门。

优选地，所述厌氧池、所述一级缺氧区内部具有多个格段，并在局部所述格段内敷设有曝气设备，安装有水下搅拌器；所述二级缺氧区内也敷设有曝气设备，安装有水下搅拌器。

优选地，所述沉淀池为高负荷泥水分离装置，内部设置有倾斜放置的斜板或者斜管。

优选地，所述高负荷泥水分离装置设置不低于2组，并且每组所述高负荷泥水分离装置并联连接。

优选地，所述污水通过通水管路与多组所述污水处理系统并列连接，每个所述通水管路出口处均设有有控制阀门。

本发明所提供的污水处理系统，可满足直接排入地表Ⅱ类Ⅲ类水体标准，污水处理系统包括厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池以及膜池，厌氧池与污水连通，缺氧池与厌氧池连通，好氧池与缺氧池连通，沉淀池与好氧池连通，膜池与沉淀池连通，所述膜池的剩余污泥、所述沉淀池的剩余污泥均排入污泥池，所述膜池与所述沉淀池的出水经混合后直接排入所述排水池，直接达标排放。

本发明所提供的可满足直接排入地表Ⅱ类Ⅲ类水体标准的污水处理系统，在膜池前增加高负荷的沉淀池，保证维持膜池前端生化单元的高污泥浓度，按需控制进入膜池的污泥浓度，保证膜池污泥浓度MLSS通常情况下不超过1g/l。通过生化代谢及膜截流，以便更好的应用于满足直接排入Ⅱ类Ⅲ类地表水体出水水质要求的污水处理厂的提标改造工程中，最终达到满足提标改造后的污水处理厂可以直接排入Ⅱ类Ⅲ类地表水体，同时还可以进一步降低污水处理厂提标改造的投资、占地及运行成本等，使其极具有良好的市场推广及应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为现有技术中一种典型的污水处理系统的示意图；

图2为本发明中一种具体实施方式所提供的可满足直接排入地表Ⅱ类Ⅲ类水体标准的污水处理系统的示意图；

附图中标记如下：

1-第一阀门、2-第二阀门、3-第三阀门、4-第四阀门、5-第五阀门、6-第六阀门、7-第七阀门、8-第八阀门、9-第九阀门、10-第十阀门、11-第十一阀门、12-第十二阀门、13-第十三阀门、14-第十四阀门、15-第十五阀门、16-污泥管、17-连接管道、18-硝化液管、19-供风管、20-污水池、21-厌氧池、22-二级缺氧区、23-后置好氧区、24-一级缺氧区、25-前置好氧区、26-沉淀池、27-膜池、28-污泥池、29-鼓风机、30-排水池。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种可满足直接排入地表Ⅱ类Ⅲ类水体标准的污水处理系统，该可满足直接排入地表Ⅱ类Ⅲ类水体标准的污水处理系统有效地解决了传统活性污泥法-MBR工艺很难大面积推广等问题。

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参考图1，图1为本发明中一种具体实施方式所提供的可满足直接排入地表Ⅱ类Ⅲ类水体标准的污水处理系统的示意图。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的污水处理系统，可满足直接排入地表Ⅱ类Ⅲ类水体标准，污水处理系统包括厌氧池21、缺氧池、好氧池、沉淀池26以及膜池27，厌氧池21与污水池20连通，缺氧池与厌氧池21连通，好氧池与好氧池连通，沉淀池26与好氧池连通，膜池27与沉淀池26连通，膜池27的污泥口、沉淀池26的污泥口与污泥池28连通，膜池27的排水口与排水池30连通，所述膜池27的剩余污泥、所述沉淀池26的剩余污泥均排入污泥池28，所述膜池27与所述沉淀池26的出水经混合后直接排入所述排水池28，直接达标排放。

本发明所提供的可满足直接排入地表Ⅱ类Ⅲ类水体标准的污水处理系统，在膜池27前增加高负荷的沉淀池26，便可对进入膜池27的活性污泥起到预“过滤”作用。通过高负荷沉淀池的预“过滤”，以按需控制进入膜池27的MLSS污泥浓度，以及保证维持膜池27前端生化单元处于高污泥浓度运行。通常情况下膜池27污泥浓度MLSS不超过1g/l，随着沉淀池26表面负荷的降低，膜池27的污泥浓度MLSS必然也会降低，实现按需调控膜池27的污泥浓度高低，从而达到提升膜通量，减轻膜污染，降低膜清洗费用，减少膜投资，减少了膜池27的占地面积。

在解决污水处理厂提标改造后可稳定直接排入Ⅱ类Ⅲ类地表水体的技术难题的同时，还可以使污水处理厂提标改造过程中使其占地面积再进一步降低、投资成本再进一步降低、运行成本再进一步降低、动力设备的使用数量再进一步大幅减少，日常还可以做到不停车维护维修等；膜组件投资小、运行能耗少，膜污染易于控制，使其极具有良好的市场推广及应用前景；还可更好的服务于占地集约型以及要求地埋或地下式污水处理厂建设要求。

上述可满足直接排入地表Ⅱ类Ⅲ类水体标准的污水处理系统仅是一种优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要做出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式，污水20通过连接管路或渠道17分别与厌氧池21和缺氧池连接，并且每个连接管路或渠道17出口处均设有控制阀门，具体地说第二阀门2、第三阀门3、第七阀门7分别串联于厌氧池21、第一缺氧区、第二缺氧区连接。需要说明的是，这里及以下所说的管道、管路还可以是渠道。

优选地，缺氧池包括一级缺氧区24和二级缺氧区22，好氧池包括前置好氧区25和后置好氧区23，一级缺氧区24、前置好氧区25、二级缺氧区22、后置好氧区23依次连接，需要说明的是，在低氮废水中二级缺氧区(22)和后置好氧区(23)可以不用设置。

膜池27的污泥和沉淀池26的污泥通过污泥管16与厌氧池21和一级缺氧区24连通，每个污泥管16上串联有阀门，具体通过第十三阀门13、第十四阀门14、第十五阀门15控制。污泥回流到厌氧池21，若是来自高负荷沉淀池26，则不需要动力泵，是气提回流，节能，降低成本；膜池27与污泥池28之间、沉淀池26与污泥池28之间的排泥管上均设置有阀门。优选地，膜池27的硝化液通过硝化液管道或渠道18与厌氧池21和一级缺氧区24连通，每个硝化液管道或渠道18出口处均设有控制阀门。优选地，二级缺氧区22、前置好氧区25、后置好氧区23分别设有供风管19与鼓风机29连接，每个供风管19上串联有阀门。

通过采用进水多点分配、污泥多点回流及硝化液多点回流的设计模式，以实现在A2O及其变形强化处理技术之间可按需调整其运行模式。具体地说，按需调整运行模式包括：

当进水氮、磷浓度不高时：

在空气第八阀门8开启的情况下，当污泥回流第一阀门1开启，第四阀门4关闭，硝化液回流第五阀门5关闭，第六阀门6开启时，其运行模式为A2O。此运行模式可满足正常的脱氮除磷要求；当污泥回流第四阀门4开启，第一阀门1关闭，硝化液回流第六阀门6关闭，第五阀门5开启时，其运行模式为倒置A2O。此运行模式可满足碳源不足或脱氮要求较高或出水总氮偏高时；当污泥回流第一阀门1开启，第四阀门4关闭，硝化液回流第五阀门5和第六阀门6同时关闭时，其运行模式为除磷AO。此运行模式可满足除磷要求较高脱氮不做要求或出水总磷偏高时；当污泥回流第一阀门1和第四阀门4同时关闭，硝化液回流第五阀门5开启，第六阀门6关闭时，其运行模式为脱氮AO。此运行模式可满足脱氮要求较高除磷不做要求或出水总氮偏高时。

当进水氮、磷浓度偏高时：

在空气第八阀门8关闭的情况下，当污泥回流第一阀门1开启，第四阀门4关闭，硝化液回流第五阀门5关闭，第六阀门6开启时，其运行模式为A2O+脱氮AO。此运行模式可满足脱氮除磷均要求较高时；当污泥回流第四阀门4开启，第一阀门1关闭，硝化液回流第六阀门6关闭，第五阀门5开启时，其运行模式为倒置A2O+脱氮AO。此运行模式可满足碳源不足或脱氮要求极高或出水总氮严重高时；当污泥回流第一阀门1开启，第四阀门4关闭，硝化液回流第五阀门5和第六阀门6同时关闭时，其运行模式为除磷AO+脱氮AO。此运行模式可满足除磷要求极高，脱氮要求较高或出水总磷严重偏高时；当污泥回流第一阀门1和第四阀门4同时关闭，硝化液回流第五阀门5开启，第六阀门6关闭时，其运行模式为两级脱氮AO。此运行模式可满足脱氮要求极高除磷不做要求或出水总氮严重偏高时。

采用多点进水的设计方式，以保证总氮的稳定达标排放，提高污水中碳源最大化利用，节省外加碳源投加量，优先满足污水中碳源被反硝化菌利用，以提升总氮去除效率。采用污泥多点回流及硝化液多点回流的设计模式，做到按需调整运行参数和运行模式。通过按需调整运行参数及运行模式，提升了生化池单位池容利用率，提高了生化的去除效率，可减少生化池的投资及占地面积。通过在膜池27前增设高负荷预“过滤”沉淀装置，可以维持膜池27前端生化单元高污泥浓度运行的同时，还可以按需调控进入膜池27的污泥浓度，彻底解决膜组件投资大、运行能耗高及膜污染控制难等工程广泛推广应用中所面临的上述比较棘手难以解决的技术难题，使膜技术能够真正实现既能“建得起，又能用得起”，促进膜技术在污水处理行业更为快速推广应用。必要的时候还可以通过在膜池27内投加生物填料、吸附剂或氧化剂等辅助措施，来提升出水水质，实现污水处理厂提标改造后其出水可以稳定直接排入Ⅱ类Ⅲ类地表水体。

在上述具体实施方式的基础上，本领域技术人员可以根据具体场合的不同，对可满足直接排入地表Ⅱ类Ⅲ类水体标准的污水处理系统进行若干改变，膜池27内设置有浓度计，沉淀区26设有两个出水管路，第一出水管路和所述第二出水管路，第一出水管路与膜池27连接，所述第二出水管路直接超越膜池27，与其出水汇合，排入排水池30。后置好氧区23出水也设至少有两个出水管路，每个出水管路上串联有控制阀门。其中与控制第十阀门10相联的高负荷沉淀池26第二沉淀区出水，在膜池27在线MLSS浓度计的配合下，通过第十阀门10调整进入高负荷第二沉淀区的进水量的大小，便可改变高负荷第二沉淀区的出水表面负荷，以达到控制进入MBR膜池27的污泥浓度，最终实现调控MBR膜池27的污泥浓度在所设定的运行范围内，以保证MBR膜池27设计最适膜通量。其中与控制第九阀门9相联的高负荷沉淀池26第一沉淀区出水，共分两路，其中一路与膜池27通过第十一阀门11进入膜池27，一路通过第十二阀门12与膜池27出水汇合后排入排水池30。

显然，在这种思想的指导下，本领域的技术人员可以根据具体场合的不同对上述具体实施方式进行若干改变，厌氧池21、一级缺氧区24内部具有多个格段，并在局部格段内敷设有曝气设备和安装有水下搅拌器；二级缺氧区22内也敷设有曝气设备，有时会安装有水下搅拌器，可以通过开启局部区域曝气设备来按需增大曝气反应时间，以缩小厌氧或缺氧反应时间；反之，通过关闭区域曝气设备来按需缩小曝气反应时间，以增大厌氧或缺氧反应时间；也可以通过其它方式来实现厌氧、缺氧及好氧功能区的任意扩大或缩小。

需要特别指出的是，本发明所提供的可满足直接排入地表Ⅱ类Ⅲ类水体标准的污水处理系统不应被限制于此种情形，所沉淀池26的排水与排水池30连通，同时也会与膜池27联通。通过高负荷沉淀池，进入膜池27以外的水量，可通过第九阀门9进入高负荷第一沉淀区进行泥水分离后，再通过第十二阀门12直接外排或一部分再通过第十一阀门11经膜池27过滤后再外排。正是基于以上操作手段，实现了膜池27污泥浓度按需调整。通过调控膜池27污泥浓度高低，来实现膜通量的增大，以降低MBR膜组件投资，较少膜反洗频率及膜曝气冲刷强度，实现膜池27运行费用的降低，减轻膜易污染程度。

本发明所提供的可满足直接排入地表Ⅱ类Ⅲ类水体标准的污水处理系统，在其它部件不改变的情况下，沉淀池26为高负荷泥水分离装置，内部设置有倾斜放置的斜板或者斜管，在满足合理的设计出水表面负荷的情况下，通过加长斜板或者斜管的方式以提升其固体通量，方可满足膜池27前端生化单元其高污泥浓度运行的同时，还可保证可以按需调控膜池27的污泥浓度。由于高负荷泥水分离装置在表面负荷不超过3m3/m2.h时，其对应的出水污泥浓度通常情况下不超过20mg/l。但随着其表面负荷的进一步增加，其对应的出水污泥浓度也逐步升高。反之，其出水污泥浓度则越低。当其在少量外加助凝剂的作用下，其表面负荷设计可高达8m3/m2.h。正是基于此原理，通过调控沉淀池26内的高负荷泥水分离装置其表面负荷的高低以实现最终控制膜池27的污泥浓度。通常情况下，沉淀池26内的高负荷泥水分离装置，其斜板或斜管设计垂高在1.3～2.2m之间，提升了沉淀池26的固体通量，通过设计足够的重力浓缩时间和足够的污泥回流比，最终实现沉淀池26前端的生化池可以达到传统MBR工艺所需的高污泥浓度运行条件。正是基于这一原理，沉淀池26内的高负荷泥水分离装置可以满足膜池27前端生化单元可以不依赖与膜池27过滤便可实现MBR工艺同样高的运行污泥浓度以提升传统活性污泥法的出水水质。

对于上述各个实施例中的可满足直接排入地表Ⅱ类Ⅲ类水体标准的污水处理系统，好氧池出水通过多组通水管路或渠道与多组沉淀池26泥水分离装置并列连接，每个通水管路或渠道上均设有控制阀门，为便于工程应用中能够更好的控制沉淀池26出水污泥浓度的高低，通常情况下，高负荷泥水分离装置设置不低于2组，并且每组所述高负荷泥水分离装置并联连接，采用单组以上高负荷泥水分离装置并列运行的设计模式，以保证好氧区出水能够分流经过每组高负荷泥水分离装置，这样会更有利于控制进入膜池27的高负荷泥水分离装置，处于一个最为适宜的表面负荷，以保证膜池27污泥始终稳定处于设定的控制污泥浓度下运行。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种可满足直接排入地表Ⅱ类Ⅲ类水体标准的污水处理系统，其特征在于，包括与污水池(20)连通的厌氧池(21)、与所述厌氧池(21)连通的缺氧池、与所述缺氧池连通的好氧池、与所述好氧池连通的沉淀池(26)，以及与所述沉淀池(26)连通的膜池(27)，所述膜池(27)的剩余污泥、所述沉淀池(26)的剩余污泥均排入污泥池(28)，所述膜池(27)与所述沉淀池(26)的出水经混合后直接排入所述排水池(30)。

2.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述污水池(20)通过连接管道(17)分别与所述厌氧池(21)和所述缺氧池连接，并且每个所述连接管道(17)出口处均设置有控制阀门。

3.根据权利要求2所述的污水处理系统，其特征在于，所述缺氧池包括一级缺氧区(24)和二级缺氧区(22)，所述好氧池包括前置好氧区(25)和后置好氧区(23)，所述一级缺氧区(24)、所述前置好氧区(25)、所述二级缺氧区(22)、所述后置好氧区(23)依次连接；

所述膜池(27)的污泥和所述沉淀池(26)的污泥通过污泥管(16)与所述厌氧池(21)和所述一级缺氧区(24)连通，每个所述污泥管(16)出口处均设置有控制阀门；

所述膜池(27)与所述污泥池(28)之间、所述沉淀池(26)与所述污泥池(28)之间的排泥管上均设置有控制阀门。

4.根据权利要求3所述的污水处理系统，其特征在于，所述膜池(27)的硝化液通过硝化液管道(18)与所述厌氧池(21)和所述一级缺氧区(24)连通，每个所述硝化液管道(18)出口处均设有控制阀门。

5.根据权利要求4所述的污水处理系统，其特征在于，所述二级缺氧区(22)、所述前置好氧区(25)、所述后置好氧区(23)分别设有供风管(19)与鼓风机(29)连接，每个所述供风管(19)上均设有控制阀门。

6.根据权利要求3所述的污水处理系统，其特征在于，所述膜池(27)内设置有污泥浓度计，所述沉淀池(26)通过第一出水管路与所述膜池(27)连接，所述沉淀池(26)还通过第二出水管路与所述排水池(30)直接连接；所述第一出水管路和所述第二出水管路上均设有控制阀门。

7.根据权利要求3所述的污水处理系统，其特征在于，所述厌氧池(21)、所述一级缺氧区(24)内部具有多个格段，并在局部所述格段内敷设有曝气设备，安装有水下搅拌器；所述二级缺氧区(22)内也敷设有曝气设备，安装有水下搅拌器。

8.根据权利要求1-7任一项所述的污水处理系统，其特征在于，所述沉淀池(26)为高负荷泥水分离装置，内部设置有倾斜放置的斜板或者斜管。

9.根据权利要求8所述的污水处理系统，其特征在于，所述高负荷泥水分离装置设置不低于2组，并且每组所述高负荷泥水分离装置并联连接。

10.根据权利要求1-7任一项所述的污水处理系统，其特征在于，所述污水(20)通过通水管路与多组所述污水处理系统并列连接，每个所述通水管路出口处均设有有控制阀门。