CN107572731B - 一种高盐高氨氮高磷废水的好氧-沉淀处理装置及处理方法 - Google Patents
一种高盐高氨氮高磷废水的好氧-沉淀处理装置及处理方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种高盐高氨氮高磷废水的好氧‑沉淀处理装置，包括SBR池体部分、SBR曝气系统部分、SBR废水内循环系统、中沉池部分、中沉池出水回流系统、二沉池部分、加药系统、两级沉淀池排泥系统。本发明还涉及一种高盐高氨氮高磷废水的好氧‑沉淀处理方法，废水首先经过SBR池体部分去除废水中大部分COD及氨氮；出水经管道混合器投加除磷药剂和絮凝剂，之后在中沉池沉淀再次去除废水中部分COD、SS及磷；中沉池出水再次经管道混合器加入药剂，加药后的废水进入到二沉池沉淀，沉淀之后外排。本发明能在高盐环境下高效、稳定地同时去除COD、氨氮和磷，处理后出水能稳定COD≤80mg/L、TP≤0.4 mg/L、NH3‑N≤10 mg/L以下，达到《污水综合排放标准》（GB8978‑1996）一级排放标准。
Description
技术领域
本发明涉及废水的好氧及脱氮除磷处理技术领域，具体涉及一种高盐高氨氮高磷废水的好氧-沉淀处理装置及处理方法。
背景技术
SBR是序批式间歇活性污泥法，目前我国随城镇化发展不断涌现的众多中小城镇，其污水的收集与排放具有明显的分散和小型化的特点。水体中氨氮含量超标，会造成水体生态环境恶化，危害鱼类等水生生物的生存和人体健康，形成水体富营养化，也会增加水处理成本。目前，国内外对高浓度氨氮废水的处理技术主要有生物法、物理法和化学法三类，而生物膜法是其中最经济，也是运用最为广泛的一种，尤其被用在城市污水处理中。
磷污染可对人体、海洋生物、土壤、水体造成多种程度不同的危害，水体的过量的磷将会引起赤潮，藻类大量繁殖，鱼虾死亡等恶性现象。常用的含磷废水处理方法是化学沉淀法，即调节含磷废水pH值，并加金属补集剂等中和、混凝、絮凝、沉淀。高盐分、高氨氮、高磷、高COD废水因其水质成分复杂、各污染物浓度高而具有较大的处理难度，现有的工艺对于单个指标可有很好的去除效果，但很难高效、稳定地在的一个单元内同时去除COD、氨氮、总磷。
普通活性污泥法和生物膜法虽已成功应用于高盐废水的处理中，对COD有较好的降解效果，但在高盐环境下，废水中高浓度的氮、磷并不能得到有效去除。普通SBR工艺虽有一定的同步脱氮除磷功能，但以脱氮为主的硝化菌和以除磷为主的聚磷菌各自最适宜的生存环境并不相同，脱氮与除磷难以同时达到排放要求的处理效果。普通SBR池闲置率较高，无法达到连续进水连续出水的要求。有限的泥水接触难以达到处理高盐分、高氨氮、高磷、高COD的废水。
发明内容
有鉴于此，为了解决上述问题，本发明提供一种处理效果好且能在高盐环境下高效、稳定地同时去除COD、氨氮和磷的高盐高氨氮高磷废水的好氧-沉淀处理装置及处理方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高盐高氨氮高磷废水的好氧-沉淀处理装置，包括SBR池体部分、SBR曝气系统部分、SBR废水内循环系统、中沉池部分、中沉池出水回流系统、二沉池部分、加药系统、两级沉淀池排泥系统；
所述SBR池体部分包括SBR池体和设置于所述SBR池体上的进水管、SBR出水管；所述SBR池体底部安装有曝气结构；所述SBR池内设有软性填料，且所述软性填料上均富集有菌种；
所述SBR曝气系统包括风机及设置于SBR池体底部的曝气结构；所述曝气结构通过曝气管与所述风机相连；
所述SBR废水内循环系统包括污泥回流管道及污泥回流泵，所述污泥回流管道一端由所述SBR池末端底部与所述污泥回流泵相连，另一端连接至进水管；
所述中沉池部分包括SBR出水管、中沉池体；所述SBR出水管一端连通所述SBR池体，另一端连通中沉池体；所述SBR出水管上安装电磁阀、第一管道混合器；
所述中沉池出水回流系统包括中沉池出水管道、中沉池回流管道；所述中沉池出水管道一端连通中沉池体，另一端连通二沉池体；所述中沉池出水管道靠近中沉池体的一端加装中沉池回流管道和控制阀，所述中沉池出水管道上还安装有第二管道混合器；所述中沉池出水管道靠近中沉池体的一端加装有出水提升泵；
所述二沉池部分包括中沉池出水管道、二沉池体、出水堰、二沉池出水管；
所述加药系统包括加药间、加药管道，所述加药管道一端连通加药间，另一端分别连通第一管道混合器、第二管道混合器；
所述两级沉淀池排泥系统包括相互连通的第一排泥管和第二排泥管，且所述第一排泥管和第二排泥管分别与所述中沉池体、二沉池体的底部相连通。
进一步地，所述软性填料上富集有好氧生物膜。
进一步地，所述软性填料的高度为2-3m。
进一步地，所述软性填料底端与所述SBR池体底部之间的距离大于或等于0.5m。
进一步地，所述中沉池体以空间换时间具有间断进水连续出水特点。
进一步地，还包括控制系统，所述控制系统是通过控制程序、时空开关调控曝气、加药、进出水。
本发明还涉及一种高盐高氨氮高磷废水的好氧-沉淀处理方法，包括如下步骤：
(1)废水首先进入SBR池体与好氧区内的混合液、软性填料内的菌种充分混合进行处理，去除废水中大部分COD及氨氮；
(2)通过SBR池体处理后的出水经SBR出水管上的第一管道混合器投加除磷药剂和絮凝药剂进行混凝反应，投加药剂的SBR出水排入中沉池体进行沉淀处理，再次去除废水中部分COD、SS及磷；
(3)沉淀处理后的水经出水提升泵抽出，中沉池出水经中沉池出水管道上的第二管道混合器再次投加除磷药剂、絮凝药剂和pH中和药剂进行混凝反应，反应后的出水进入二沉池体进行沉淀处理，沉淀后的出水经出水堰排出。
进一步地，所述步骤(1)中还包括曝气环节，通过设置于所述SBR池体内的曝气结构对废水进行曝气处理。
进一步地，所述步骤(1)中还包括污泥回流环节，通过污泥回流管以及其上设置的污泥回流泵将部分SBR出水抽回至SBR池体的进水管中。
进一步地，所述步骤(2)中还包括出水回流环节，通过设置于中沉池出水管道上的中沉池回流管道将部分中沉池出水引回至中沉池体，以空间换时间实现中沉池体的间断进水连续出水。
进一步地，还包括步骤(4)，通过分别连接于所述中沉池体(14)、二沉池体(18)底部的第一排泥管和第二排泥管将池体内的污泥排出。
另外，在本发明所述技术方案中，凡未做特别说明的，均可采用本领域中的常规手段来实现本技术方案。
本发明具有以下优点：本发明能在高盐环境下高效、稳定地同时去除COD、氨氮和磷。废水首先经过SBR处理单元，去除废水中大部分COD及氨氮；出水经管道混合器投加除磷药剂和絮凝剂，加药后的SBR出水在中池沉淀再次去除废水中部分COD、SS及磷；中沉池出水再次经管道混合器加入药剂，加药后的废水进入到二沉池沉淀，沉淀之后外排。NaCl为20000±1000mg/L、进水COD≤1000mg/L、进水TP≤60mg/L、进水NH3-N≤400mg/L的高盐高氨氮高磷废水经上述装置，处理后出水能稳定COD≤80mg/L、TP≤0.4mg/L、NH3-N≤10mg/L以下，达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明的系统示意图；
图2是本发明的结构示意图；
现将附图中的标号说明如下：1为进水管，2为SBR池体，3为风机，4为曝气管，5为曝气结构，6为软性填料，7为污泥回流管道，8为电磁阀，9为SBR出水管，10为第一管道混合器，11为污泥回流泵，12为加药间，13为加药管道，14为中沉池体，15为中沉池回流管道，16为控制阀，17为中沉池出水管道，18为二沉池体，19为二沉池出水管，20为排泥系统，21为出水堰，22为第二管道混合器，23为出水提升泵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
参见图1、2，一种高盐高氨氮高磷废水的好氧-沉淀处理装置，其特征在于：包括SBR池体部分、SBR曝气系统部分、SBR废水内循环系统、中沉池部分、中沉池出水回流系统、二沉池部分、加药系统、两级沉淀池排泥系统。
所述SBR池体部分包括SBR池体2和设置于所述SBR池体2上的进水管1、SBR出水管9；所述SBR池体2底部安装有曝气结构5；所述SBR池内设有软性填料6，且所述软性填料6上均富集有菌种。
所述SBR曝气系统包括风机3及设置于SBR池体2底部的曝气结构5；所述曝气结构5通过曝气管4与所述风机3相连。
所述SBR废水内循环系统包括污泥回流管道7及污泥回流泵11，所述污泥回流管道7一端由所述SBR池末端底部与所述污泥回流泵11相连，另一端连接至进水管1。SBR池体2增设了污泥回流系统，活性污泥是靠活性污泥胶团作为载体的，生物菌较易流失，回流污泥可以使生物菌不易流失；同时对氨氮的去除有着不可小觑的作用。
所述中沉池部分包括SBR出水管9、中沉池体14，所述SBR出水管9一端连通所述SBR池体2，另一端连通中沉池体14；所述SBR出水管9上安装电磁阀8、第一管道混合器10。
所述中沉池出水回流系统包括中沉池出水管道17、中沉池回流管道15；所述中沉池出水管道17一端连通中沉池体14，另一端连通二沉池体18；所述中沉池出水管道17靠近中沉池体14的一端加装中沉池回流管道15和控制阀16，所述中沉池出水管道17上还安装有第二管道混合器22；所述中沉池出水管道17靠近中沉池体14的一端加装有出水提升泵23。中沉池增设了出水回流系统，传统SBR闲置率较高，无法达到连续进水连续出水的要求，通过出水回流以空间换时间实现中沉池间断进水连续出水的目的。
所述二沉池部分包括中沉池出水管道17、二沉池体18、出水堰21、二沉池出水管19；
所述加药系统包括加药间12、加药管道，所述加药管道一端连通加药间12，另一端分别连通第一管道混合器10、第二管道混合器22。
所述两级沉淀池排泥系统包括相互连通的第一排泥管和第二排泥管，且所述第一排泥管和第二排泥管分别与所述中沉池体14、二沉池体18的底部相连通。
所述软性填料6上富集有好氧生物膜。在本发明所述高盐高氨氮高磷废水的好氧处理装置中，活性污泥和生物膜上均富集有菌种，以降解废水中的有机物和去除废水中的COD、氨氮和磷，为在高盐环境下能高效、稳定地同时去除绝大多数COD、氨氮和部分磷提供了技术基础和技术支持。本发明SBR池体2内上部设有SBR出水管9，以电磁阀8控制出水，以便能静止地从池体上部将澄清水滗出而不搅动沉淀，从而确保出水水质。
所述软性填料6的高度为2-3m。填料的高度设置为2-3m，一方面有助于敷设更多活性污泥以富集更多的反硝化菌，另一方面也扩大了填料与SBR池体2内部废水的接触面积，使得活性污泥中富集的反硝化菌与废水混合更充分。作为一种优选，所述软性填料6底端与所述SBR池体2底部之间的距离大于或等于0.5m。
所述中沉池体2以空间换时间具有间断进水连续出水特点。还包括控制系统，所述控制系统是通过控制程序、时空开关调控曝气、加药、进出水。
废水首先进入SBR池体2与好氧区内的混合液、软性填料6内的菌种充分混合进行处理，将经SBR处理的水通过电磁阀8控制排出，通过SBR处理后的出水经SBR出水管9上的第一管道混合器10投加除磷药剂和絮凝药剂进行混凝反应，投加药剂的SBR出水排入中沉池体14进行沉淀处理，沉淀后的水经出水提升泵23抽出，中沉池出水经中沉池出水管道17上的第二管道混合器22再次投加除磷药剂、絮凝药剂和pH中和药剂进行混凝反应，反应后的出水进入二沉池体18进行沉淀处理，沉淀后的出水经出水堰21排出。在整个废水处理过程中SBR池内活性污泥和软性填料上生物膜富集的菌种能降解大部分有机物；废水在SBR池体2内进行消化反应，使含氮有机物被分解为氨，氨进而转化为硝态氮，在缺氧条件下反硝化硝态氮还原为氮气溢出水体达到脱氮；废水由两级加药系统投加铁(铝)盐生成不溶性的磷酸盐沉淀物，再进一步通过两级加药系统投加絮凝剂使固液分离，废水中的磷和悬浮物沉淀后通过排泥系统将富集磷的污泥排出而去除水中的磷。本发明能够在在高盐环境下高效、稳定地去除COD、氨氮和磷。
本发明还涉及一种高盐高氨氮高磷废水的好氧-沉淀处理方法，包括如下步骤：
(1)废水首先进入SBR池体2与好氧区内的混合液、软性填料6内的菌种充分混合进行处理，去除废水中大部分COD及氨氮；
(2)通过SBR池体2处理后的出水经SBR出水管9上的第一管道混合器10投加除磷药剂和絮凝药剂进行混合反应，投加药剂的SBR出水排入中沉池体14进行沉淀处理，再次去除废水中部分COD、SS及磷；
(3)沉淀处理后的水经出水提升泵23抽出，中沉池出水经中沉池出水管道17上的第二管道混合器22再次投加除磷药剂、絮凝药剂和pH中和药剂进行混合反应，反应后的出水进入二沉池体18进行沉淀处理，沉淀后的出水经出水堰21排出。
所述步骤(1)中还包括曝气环节，通过设置于所述SBR池体2内的曝气结构5对废水进行曝气处理。
所述步骤(1)中还包括污泥回流环节，通过污泥回流管7以及其上设置的污泥回流泵11将部分SBR出水抽回至SBR池体2的进水管1中。
所述步骤(2)中还包括出水回流环节，通过设置于中沉池出水管道17上的中沉池回流管道15将部分中沉池出水引回至中沉池体14，以空间换时间实现中沉池体14的间断进水连续出水。
还包括步骤4，通过分别连接于所述中沉池体14、二沉池体18底部的第一排泥管和第二排泥管将池体内的污泥排出。
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
某厂榨菜生产废水，盐分为18000mg/L～21000mg/L，COD为600mg/L～1000mg/L，氨氮为250mg/L～390mg/L，总磷35mg/L～60mg/L。按照本发明提供的方法进行处理，其处理过程为：
先在SBR池体2内接种驯化污泥，开始少量进水，SBR池体2出水水质稳定后逐步增加进水量。SBR出水再投加药剂通过第一管道混合器10进行反应，进入中沉池体14进行沉淀。中沉池出水经过二级投加药剂反应后在二沉池18进行沉淀，经上述本发明提供的处理方法处理，二沉池出水如表1所示，能稳定达到COD≤80mg/L、出水氨氮≤10mg/L、出水总磷≤0.4mg/L。COD、氨氮、总磷达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准。
表1某厂榨菜生产废水处理站一周的进出水数据
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种高盐高氨氮高磷废水的好氧-沉淀处理装置，其特征在于：包括SBR池体部分、SBR曝气系统部分、SBR废水内循环系统、中沉池部分、中沉池出水回流系统、二沉池部分、加药系统、两级沉淀池排泥系统； 所述SBR池体部分包括SBR池体(2)和设置于所述SBR池体(2)上的进水管(1)、SBR出水 管(9)；所述SBR池体(2)底部安装有曝气结构(5)；所述SBR池内设有软性填料(6)，且所述软 性填料(6)上均富集有菌种； 所述SBR曝气系统包括风机(3)及设置于SBR池体(2)底部的曝气结构(5)；所述曝气结 构(5)通过曝气管(4)与所述风机(3)相连； 所述SBR废水内循环系统包括污泥回流管道(7)及污泥回流泵(11)，所述污泥回流管道 (7)一端由所述SBR池末端底部与所述污泥回流泵(11)相连，另一端连接至进水管(1)； 所述中沉池部分包括SBR出水管(9)、中沉池体(14)；所述SBR出水管(9)一端连通所述 SBR池体2，另一端连通中沉池体(14)；所述SBR出水管(9)上安装电磁阀(8)、第一管道混合 器(10)； 所述中沉池出水回流系统包括中沉池出水管道(17)、中沉池回流管道(15)；所述中沉 池出水管道(17)一端连通中沉池体(14)，另一端连通二沉池体(18)；所述中沉池出水管道 (17)靠近中沉池体(14)的一端加装中沉池回流管道(15)和控制阀(16)，所述中沉池出水管 道(17)上还安装有第二管道混合器(22)；所述中沉池出水管道(17)靠近中沉池体(14)的一 端加装有出水提升泵(23)； 所述二沉池部分包括中沉池出水管道(17)、二沉池体(18)、出水堰(21)、二沉池出水管 (19)； 所述加药系统包括加药间(12)、加药管道，所述加药管道一端连通加药间(12)，另一端 分别连通第一管道混合器(10)、第二管道混合器(22)； 所述两级沉淀池排泥系统包括相互连通的第一排泥管和第二排泥管，且所述第一排泥 管和第二排泥管分别与所述中沉池体(14)、二沉池体(18)的底部相连通；
所述软性填料(6)上富集有好氧生物膜；
所述软性填料(6)的高度为2-3m。
2.根据权利要求1所述的高盐高氨氮高磷废水的好氧-沉淀处理装置，其特征在于： 所述软性填料(6)底端与所述SBR池体(2)底部之间的距离大于或等于0 .5m。
3.根据权利要求1所述的高盐高氨氮高磷废水的好氧-沉淀处理装置，其特征在于：所述中沉池体(2)以空间换时间具有间断进水连续出水特点。
4.根据权利要求1所述的高盐高氨氮高磷废水的好氧-沉淀处理装置，其特征在于：还包括控制系统，所述控制系统是通过控制程序、时空开关调控曝气、加药、进出水。
5.一种高盐高氨氮高磷废水的好氧-沉淀处理方法，包括SBR池体部分、 SBR曝气系统部分、SBR废水内循环系统、中沉池部分、中沉池出水回流系统、二沉池部分、加 药系统、两级沉淀池排泥系统； 所述SBR池体部分包括SBR池体(2)和设置于所述SBR池体(2)上的进水管(1)、SBR出水 管(9)；所述SBR池体(2)底部安装有曝气结构(5)；所述SBR池内设有软性填料(6)，且所述软 性填料(6)上均富集有菌种； 所述SBR曝气系统包括风机(3)及设置于SBR池体(2)底部的曝气结构(5)；所述曝气结 构(5)通过曝气管(4)与所述风机(3)相连； 所述SBR废水内循环系统包括污泥回流管道(7)及污泥回流泵(11)，所述污泥回流管道 (7)一端由所述SBR池末端底部与所述污泥回流泵(11)相连，另一端连接至进水管(1)； 所述中沉池部分包括SBR出水管(9)、中沉池体(14)；所述SBR出水管(9)一端连通所述 SBR池体2，另一端连通中沉池体(14)；所述SBR出水管(9)上安装电磁阀(8)、第一管道混合 器(10)； 所述中沉池出水回流系统包括中沉池出水管道(17)、中沉池回流管道(15)；所述中沉 池出水管道(17)一端连通中沉池体(14)，另一端连通二沉池体(18)；所述中沉池出水管道 (17)靠近中沉池体(14)的一端加装中沉池回流管道(15)和控制阀(16)，所述中沉池出水管道(17)上还安装有第二管道混合器(22)；所述中沉池出水管道(17)靠近中沉池体(14)的一 端加装有出水提升泵(23)； 所述二沉池部分包括中沉池出水管道(17)、二沉池体(18)、出水堰(21)、二沉池出水管 (19)； 所述加药系统包括加药间(12)、加药管道，所述加药管道一端连通加药间(12)，另一端 分别连通第一管道混合器(10)、第二管道混合器(22)； 所述两级沉淀池排泥系统包括相互连通的第一排泥管和第二排泥管，且所述第一排泥 管和第二排泥管分别与所述中沉池体(14)、二沉池体(18)的底部相连通；
其特征在于：包括如下步骤： (1)废水首先进入SBR池体(2)与好氧区内的混合液、软性填料(6)内的菌种充分混合进 行处理，去除废水中大部分COD及氨氮； (2)通过SBR池体(2)处理后的出水经SBR出水管(9)上的第一管道混合器(10)投加除磷 药剂和絮凝药剂进行混凝反应，投加药剂的SBR出水排入中沉池体(14)进行沉淀处理，再次去除废水中部分COD、SS及磷； (3)沉淀处理后的水经出水提升泵(23)抽出，中沉池出水经中沉池出水管道(17)上的 第二管道混合器(22)再次投加除磷药剂、絮凝药剂和pH中和药剂进行混凝反应，反应后的 出水进入二沉池体(18)进行沉淀处理，沉淀后的出水经出水堰(21)排出。
6.根据权利要求5所述的高盐高氨氮高磷废水的好氧-沉淀处理方法，其特征在于：所述步骤(1)中还包括曝气环节，通过设置于所述SBR池体(2)内的曝气结构(5)对废水进行曝气处理。
7.根据权利要求6所述的高盐高氨氮高磷废水的好氧-沉淀处理方法，其特征在于：所述步骤(1)中还包括污泥回流环节，通过污泥回流管道(7)以及其上设置的污泥回流泵(11)将部分SBR出水抽回至SBR池体(2)的进水管(1)中。
8.根据权利要求5所述的高盐高氨氮高磷废水的好氧-沉淀处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中还包括出水回流环节，通过设置于中沉池出水管道(17)上的中沉池回流管道(15)将部分中沉池出水引回至中沉池体(14)，以空间换时间实现中沉池间断进水连续出水特点。
9.根据权利要求5所述的高盐高氨氮高磷废水的好氧-沉淀处理方法，其特征在于：还包括步骤(4)，通过分别连接于所述中沉池体(14)、二沉池体(18)底部的第一排泥管和第二排泥管将池体内的污泥排出。
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