CN106927629A - 一种用于污水厂提标改造的组合滤池 - Google Patents

一种用于污水厂提标改造的组合滤池 Download PDF

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Abstract

一种用于污水厂提标改造的组合滤池，涉及污水处理技术，包括通过管线或连接渠道依次连通设置的DN生物滤池、组合提升泵房、CN生物滤池和清水池，DN生物滤池与CN生物滤池配有共用的三段式气水反冲洗装置，CN生物滤池内还设有曝气装置。本方案提供一种用于污水厂提标改造的组合滤池，组合反硝化和曝气工艺，是一种污水生物处理高效脱氮技术，尤其适用于污水处理厂高标准出水提标改造，具有以下优点：不易堵塞、冲洗简便、过滤水头小，纳污能力强，处理效率高、出水水质好等特点；一方面节省工程建设投资，另一方面避免池体过高运营维护不便。

Description

一种用于污水厂提标改造的组合滤池
技术领域
本发明涉及污水处理技术，特别涉及一种用于污水厂提标改造的组合滤池。
背景技术
当前我国一些地区水环境质量差、水生态受损严重、环境隐患多等问题十分突出，水体富营养化已危及农业、渔业、旅游业等，并对饮用水源的安全构成威胁，水污染已制约了城市经济的可持续发展，并影响着人们的生活环境质量和健康，因此，根据受纳水体环境的要求，各地对污水排入水体的标准不断提高，特别是对氮磷含量有着严格控制标准。
反硝化反应是指硝酸氮（NO3-N）和亚硝酸氮(NO2-N)在反硝化菌的作用下，被还原为气态氮的过程。反硝化滤池中主要生长反硝化细菌，反硝化细菌是一种异养型兼性厌氧菌，在有氧的条件下，利用氧进行呼吸，在厌氧条件下，以（NO3-N）为电子受体，以有机底物为电子供体，把一部分硝态氮还原成氮气（N2）释放出去，同时把另一部分硝态氮转化为微生物自身所需的生命物质，以达到去除氨氮的目的。
在对已建成的污水处理厂的除磷脱氮技术改造过程中，遇到比较普遍也较困难的问题是TN指标的问题，污水处理厂的现有工艺很难满足TN提标改造的要求，必须采用强化脱氮新技术。根据现有污水厂大量运行数据分析，只要前端好氧段设计合理、运行正常，COD、BOD5、NH3-N等指标一般可稳定达标，因此深度处理工艺的选取需着眼于TN、TP、难降解COD的处理，兼顾BOD5、SS、NH3-N的去除。单独的反硝化滤池在污水处理厂提标改造过程中不能完全保证以上指标出水稳定达标，因此研究相关处理工艺势在必行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于污水厂提标改造的组合滤池，采用两级组合生物滤池（反硝化+曝气）工艺，可以在污水厂现有设施基础上，将反硝化滤池与曝气生物滤池有机结合在一起，实现反硝化、砂滤及除碳功能，保证了出水的COD、SS、NH3-N、TN达到高标准出水排放。
本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于污水厂提标改造的组合滤池，包括通过管线或连接渠道依次连通设置的DN生物滤池、组合提升泵房、CN生物滤池和清水池，DN生物滤池与CN生物滤池配有共用的三段式气水反冲洗装置，CN生物滤池内还设有曝气装置。
通过采用上述技术方案，两级组合生物滤池采用反硝化加曝气的组合工艺。组合滤池中的反硝化滤池采用的是具有曝气生物滤池形式的反硝化滤池，是一种生物膜法污水处理工艺，该工艺具有去除SS、脱氮的作用，其特点是集生物脱氮和截留悬浮固体于一体，反硝化细菌附着在陶粒轻质滤料上，与进水的硝酸盐充分接触，进而去除总氮，其容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，出水水质好，运行能耗低，运行费用省。曝气生物滤池是一种新型污水生物膜处理技术，其系列工艺具有极好的脱氮和有机物降解效果，它的最大特点是使用一种新型的生物滤料，其表面开口孔隙内生长有微生物膜，污水由下向上流经表面长满生物膜的滤料时，污水中的有机物及氮得到降解，同时滤料层有效截留污水中的SS和老化脱落的生物膜并进行固液分离，定期利用处理后的出水对滤池进行反冲洗，促进滤料表面老化生物膜的脱落，排除被截留的SS和老化脱落生物膜，使高活性的新鲜生物膜与污水直接接触，提高了降解速率和效率，使出水稳定达标。根据厂区水力高程现状在反硝化滤池后设置组合提升泵房，与两级滤池合建，一方面节省工程建设投资，另一方面避免池体过高运营维护不便。两级滤池均采用三段式气水反冲洗方式，可以确保反冲洗效果。
优选的，三段式反冲洗装置包括单独气反冲洗段、气水联合反冲洗段和单独水反冲洗段，单独气反冲洗段的空气强度为14L/(s.m2)，反冲洗时间为3min，气水联合反冲洗段的空气强度为14L/(s.m2)，水反冲洗强度约6L/(s.m2)，反冲洗时间为4min，单独水反冲洗段的水反冲洗强度约6L/(s.m2)，反冲洗时间为5min。
通过采用上述技术方案，在确保反冲洗效果的前提下，可以有效节约反冲洗水量，提高系统的产水率。
优选的，三段式反冲洗装置包括数量各至少两台的反冲洗风机、反冲洗水泵和空压机，还包括配套的储气罐、冷干机和过滤器。
通过采用上述技术方案，三段式反冲洗装置既保证了冲洗效果，又能减少能耗。
优选的，曝气装置包括若干台曝气风机。
通过采用上述技术方案，曝气风机具有一定的风量和压力，通过输送设备好扩散设备将空气强制加入到水体中，具有一定风量的曝气使水体中增加足够的溶解氧，满足好氧生物对氧气的需求，具有足够的压力使气体在水体中充分扩散和接触，并阻止液体中悬浮物下沉。
优选的，DN生物滤池与CN生物滤池均设置高300mm的卵石承托层，且分别采用直径为Φ8-16mm和Φ16-32mm的鹅卵石铺设而成，卵石承托层上方设有陶粒滤料层，陶粒滤料层采用直径Φ3-5mm的陶粒滤料铺设而成。
通过采用上述技术方案，卵石承托层的作用是初次过滤，鹅卵石滤料无毒、无味、不脱色，品质坚硬，具有抗压、耐磨耐腐蚀的天然石特性，是滤池垫层的最好材料。陶粒滤料具有表面坚硬、内部微孔多、孔隙率高等特点，比表面积大，从而生物菌附着能力强，繁殖快、挂膜效率高，低温低浊条件下去除氨氮效果优异，工作周期长，周期产水量大，堆积比重轻，强度大，从而反冲洗能耗低，水头损失小，截污能力强。
优选的，DN生物滤池包括八格DN单池，八格DN单池呈两侧对称布置，DN生物滤池的两侧设有连通的DN进水渠道，中间设有连通的DN中间进水渠道，DN中间进水渠道通过DN进水管与每格DN单池连通，DN生物滤池的底部设有DN配水系统并采用上向流过滤方式，还设有与组合提升泵房连通的DN出水渠道。
通过采用上述技术方案，DN生物滤池采用上向流滤池，底部进水，上部出水，具有不易堵塞、冲洗简便、过滤水头小，纳污能力强，处理效率高、出水水质好等特点，可以提高过滤流速，增加滤料纳污能力，延长反冲洗周期。
优选的，CN生物滤池包括八格CN单池，八格CN单池呈两侧对称布置，CN生物滤池的两侧设有连通的CN进水渠道，CN进水渠道连通组合提升泵房，中间设有连通的CN中间进水渠道，CN中间进水渠道通过CN进水管与每格CN单池连通，CN生物滤池的底部设有CN配水系统并采用上向流过滤方式，还设有与清水池连通的CN出水渠道。
通过采用上述技术方案，CN生物滤池采用上向流滤池，底部进水，上部出水，具有不易堵塞、冲洗简便、过滤水头小，纳污能力强，处理效率高、出水水质好等特点，可以提高过滤流速，增加滤料纳污能力，延长反冲洗周期。
综上，本发明所述的一种用于污水厂提标改造的组合滤池，组合反硝化和曝气工艺，是一种污水生物处理高效脱氮技术，尤其适用于污水处理厂高标准出水提标改造，具有以下优点：
①采用前置反硝化滤池和曝气生物滤池串联的形式，有效保证高标准出水水质。
②两级滤池过滤形式均采用上向流滤池，具有不易堵塞、冲洗简便、过滤水头小，纳污能力强，处理效率高、出水水质好等特点。
③根据厂区水力高程现状在反硝化滤池后设置中间提升泵房，与两级滤池合建，一方面节省工程建设投资，另一方面避免池体过高运营维护不便。
④两级滤池均采用三段式气水反冲洗方式，在确保反冲洗效果的前提下，可以有效节约反冲洗水量，提高系统的产水率。
附图说明
图1为改造后污水处理的整体工艺结构图。
附图标记：1、格栅间及进水泵房；2、曝气沉砂池；3、厌氧池；4、缺氧池及回流泵房；5、缺氧区和好氧区；6、终沉池；7、中间提升泵房；8、高效沉淀池；9、活性砂滤池；10、接触消毒池；11、中水回用泵房；12、污泥脱水机房；13、贮泥池；14、污泥管线；15、污水管线；16、膜池；17、DN生物滤池；18、组合提升泵房；19、CN生物滤池；20、清水池；21、排水缓冲池。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，现有的污水厂主体工艺为AAO+高效沉淀池8+活性砂滤池9，包括通过生产管线依次连通的格栅间及进水泵房1、曝气沉砂池2、初沉池、厌氧池3及回流泵房、氧化沟、终沉池6、中间提升泵房7、高效沉淀池8、活性砂滤池9、接触消毒池10、中水回用泵房11，还包括污泥脱水机房12和贮泥池13。
现对上述污水厂进行改建，将初沉池改造为厌氧池3，厌氧池3改造为缺氧池，氧化沟改造为缺氧区和好氧区5，并在活性砂滤池9与接触消毒池10之间新建膜池16。
改建后的终沉池6、缺氧区与好氧区、缺氧池分别通过污泥管线14与厌氧池3连通。
同时，在改建时新建用于污水厂提标改造的组合滤池，包括通过管线或连接渠道依次连通设置的DN生物滤池17、组合提升泵房18、CN生物滤池19和清水池20。
DN生物滤池17与CN生物滤池19均设置高300mm的卵石承托层，且分别采用直径为Φ8-16mm和Φ16-32mm的鹅卵石铺设而成，卵石承托层上方设有陶粒滤料层，陶粒滤料层采用直径Φ3-5mm的陶粒滤料铺设而成。
DN生物滤池17与CN生物滤池19配有共用的三段式气水反冲洗装置，包括3台反冲洗风机，2台使用1台备用，其中2台变频；3台反冲洗水泵，2台使用1台备用，其中2台变频；2台空压机，1台使用1台备用；还包括配套的储气罐、冷干机和过滤器。三段式反冲洗装置包括单独气反冲洗段、气水联合反冲洗段和单独水反冲洗段，单独气反冲洗段的空气强度为14L/(s.m2)，反冲洗时间为3min，气水联合反冲洗段的空气强度为14L/(s.m2)，水反冲洗强度约6L/(s.m2)，反冲洗时间为4min，单独水反冲洗段的水反冲洗强度约6L/(s.m2)，反冲洗时间为5min。
CN生物滤池19内还设有曝气装置，包括9台曝气风机，8台使用1台备用。
DN生物滤池17包括八格DN单池，八格DN单池呈两侧对称布置，DN生物滤池17的两侧设有连通的DN进水渠道，中间设有连通的DN中间进水渠道，DN中间进水渠道通过DN进水管与每格DN单池连通，DN生物滤池17的底部设有DN配水系统并采用上向流过滤方式，还设有与组合提升泵房18连通的DN出水渠道。
CN生物滤池19包括八格CN单池，八格CN单池呈两侧对称布置，CN生物滤池19的两侧设有连通的CN进水渠道，CN进水渠道连通组合提升泵房18，中间设有连通的CN中间进水渠道，CN中间进水渠道通过CN进水管与每格CN单池连通，CN生物滤池19的底部设有CN配水系统并采用上向流过滤方式，还设有与清水池20连通的CN出水渠道。
组合滤池还包括新建的排水缓冲池21，CN生物滤池19与排水缓冲池21之间连接污水管线15，该条污水管线15还连接到DN生物滤池17，排水缓冲池21的出水端通过污水管线15连通至厂区污水检查井，同时通过污泥管线14经贮泥池13连通污泥脱水机房12。
清水池20内的硝化液通过管道回流至反硝化滤池前端；高效沉淀池8出水端的生产管线连通DN生物滤池17，最后经组合生物滤池的清水池20并连通活性砂滤池9；活性砂滤池9出水端的生产管线分为两路，一路连接膜池16，另一路连接接触消毒池10；接触消毒池10的生产管线分为两路，一路连接中水回用泵房11，另一路排放。
在现有污水处理工艺的基础上，污水经原高效沉淀池8后进入组合生物滤池，依次经过DN生物滤池17、组合提升泵房18和CN生物滤池19后返回原活性砂滤池9，在DN生物滤池17内进行反硝化反应除氮，在CN生物滤池19内进行废水硝酸化，同时进行BOD氧化，污水处理厂出水经消毒达到标准后回用或排放水体。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种用于污水厂提标改造的组合滤池，其特征在于：包括通过管线或连接渠道依次连通设置的DN生物滤池（17）、组合提升泵房（18）、CN生物滤池（19）和清水池（20），DN生物滤池（17）与CN生物滤池（19）配有共用的三段式气水反冲洗装置，CN生物滤池（19）内还设有曝气装置。
2.根据权利要求1所述的一种用于污水厂提标改造的组合滤池，其特征在于：所述三段式反冲洗装置包括单独气反冲洗段、气水联合反冲洗段和单独水反冲洗段，单独气反冲洗段的空气强度为14L/(s.m2)，反冲洗时间为3min，气水联合反冲洗段的空气强度为14L/(s.m2)，水反冲洗强度约6L/(s.m2)，反冲洗时间为4min，单独水反冲洗段的水反冲洗强度约6L/(s.m2)，反冲洗时间为5min。
3.根据权利要求2所述的一种用于污水厂提标改造的组合滤池，其特征在于：所述三段式反冲洗装置包括数量各至少两台的反冲洗风机、反冲洗水泵和空压机，还包括配套的储气罐、冷干机和过滤器。
4.根据权利要求1所述的一种用于污水厂提标改造的组合滤池，其特征在于：所述曝气装置包括若干台曝气风机。
5.根据权利要求1所述的一种用于污水厂提标改造的组合滤池，其特征在于：所述DN生物滤池（17）与CN生物滤池（19）均设置高300mm的卵石承托层，且分别采用直径为Φ8-16mm和Φ16-32mm的鹅卵石铺设而成，卵石承托层上方设有陶粒滤料层，陶粒滤料层采用直径Φ3-5mm的陶粒滤料铺设而成。
6.根据权利要求1所述的一种用于污水厂提标改造的组合滤池，其特征在于：所述DN生物滤池（17）包括八格DN单池，八格DN单池呈两侧对称布置，DN生物滤池（17）的两侧设有连通的DN进水渠道，中间设有连通的DN中间进水渠道，DN中间进水渠道通过DN进水管与每格DN单池连通，DN生物滤池（17）的底部设有DN配水系统并采用上向流过滤方式，还设有与组合提升泵房（18）连通的DN出水渠道。
7.根据权利要求6所述的一种用于污水厂提标改造的组合滤池，其特征在于：所述CN生物滤池（19）包括八格CN单池，八格CN单池呈两侧对称布置，CN生物滤池（19）的两侧设有连通的CN进水渠道，CN进水渠道连通组合提升泵房（18），中间设有连通的CN中间进水渠道，CN中间进水渠道通过CN进水管与每格CN单池连通，CN生物滤池（19）的底部设有CN配水系统并采用上向流过滤方式，还设有与清水池（20）连通的CN出水渠道。
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