CN107954566A

CN107954566A - 一种乡镇污水高级处理一体化设备

Info

Publication number: CN107954566A
Application number: CN201710665180.9A
Authority: CN
Inventors: 敬玲梅; 聂海波; 邓俊; 黄敏
Original assignee: Sichuan Junhe Environmental Protection Co Ltd
Current assignee: Sichuan Junhe Environmental Protection Co Ltd
Priority date: 2017-08-07
Filing date: 2017-08-07
Publication date: 2018-04-24

Abstract

本发明涉及一种乡镇污水高级处理一体化设备，具体公开了一种处理乡镇生活污水的一体化设备。一体化设备主要包括生化处理单元、深度处理单元、气提系统、消毒。经预处理后的生活废水首先进入生化处理单元，经过厌氧、兼氧、好氧进行脱氮除磷及除碳。生化处理单元出水进入深度处理单元，出水经消毒后达标排放。整个系统只采用1台风机进行排泥、回流、曝气、提升等功能。本发明的优点：1、生化处理单元集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，适合出水要求高、流量变化大、用地紧张的场合；2、深度处理单元加强生物降解效率；3、气提系统大大减少动力设备投入，有效降低系列费用；4、一体化设备可灵活配置，提高设备利用率。

Description

一种乡镇污水高级处理一体化设备

技术领域

本发明涉及一种生活废水治理设备，尤其是一种乡镇生活污水治理一体化设备。

背景技术

目前，用于乡镇污水处理具有一定脱氮除磷效果的污水处理工艺大致分为五类大类：第一类为按空间进行分割的连续流活性污泥法；第二类为按时间进行分割的间歇性活性污泥法；第三类为生物膜法；第四类为膜过滤法；第五类为生态治理。

按空间分割的连续流活性污泥法及生物膜法是指各种处理功能（如进水、曝气、沉淀、出水）在不同的空间(不同的池子)内完成的污水处理工艺。将厌氧、兼氧、好氧、沉淀进行绝对划分，有效保证各个空间的功能单一、高效。目前较成熟的工艺有：AO、多级AO、A²O及氧化沟工艺等。

按时间分割的间歇式活性污泥法主要为间歇式活性污泥法，又称序批式活污泥法，是在同一反应池（器）中，按时间顺序由进水、曝气、沉淀、排水和待机五个基本工序组成的活性污泥污水处理方法。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，序批式活污泥法的核心技术是集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。尤其适用于间歇排放和流量变化较大的场合。近几年来已发展成多种改良型，主要有：传统SBR、ICEAS、CASS、CAST、MSBR 工艺等。

生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附着水层有机物，由好氧层的好氧菌将其分解，再进入厌气层进行厌氧分解，流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的。目前较成熟的工艺有：生物滤池、生物转盘、生物接触氧化和生物流化床。

膜过滤法主要是指MBR膜生物反应器，MBR膜生物反应器（Membrane Bioreactor）工艺是传统的生物处理工艺和膜分离技术相结合发展起来的。MBR工艺由生物处理和膜处理两部分组成。生物处理部分包括缺氧池、好氧池；膜处理部分包括膜池。MBR膜分离技术采用超滤法，取代传统生物处理沉淀池，固液分离效果好，为解决回用水质问题提供了可靠保证。

生态治理主要是指湿地、氧化塘、土地处理等自然生态处理技术，通过植物吸收、土地渗滤、土著微生物分解等作用对污水进行净化处理。

我国乡镇污水多存在雨污分流不完善；排水不均匀、昼多夜少，一般集中在三餐和夜间淋浴四个时间段；污水处理站管理能力较差；水质受地区用水习惯、饮食习惯较大等特点。

目前乡镇生活污水治理工艺多种多样，根据不同的出水水质要求、地质地形、气候、管理需求等因素选择合理的工艺进行治理。目前处理乡镇生活污水的一体化设备多是采用生物接触氧化、A³O+MBBR、MBR这三种工艺。这些工艺多存在占地面积大、运行费用高、管理维护困难等一项或多项问题。

随着国家日益严格的环境要求，各个地方也相继出台了地方标准，部分主要指标甚至要达到地表水类水标准。处理量较小的乡镇污水也从原来的（GB18918-2002）一级B标向一级A标提标，部分敏感区域甚至要求主要指标达到地表Ⅳ类水标准。目前的一体化设备则难以实现。

发明内容

为解决乡镇污水处理占地面积大、运行费用高、管理维护困难、出水水质达不到高标准要求等问题，本发明提供了一种治理乡镇生活污水的一体化设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：生活废水经过预处理（格栅、初沉或沉砂、隔油等）后进入一体化设备，一体化设备包括生化处理单元、深度处理单元、气提系统、消毒。经预处理后的生活废水首先进入带生物选择区的SBR生化处理单元，经过厌氧、兼氧、好氧三段的生化处理进行除磷、脱氮、除碳。生化处理单元出水进入深度处理单元，深度处理单元采用改良生物滤池进行加强处理，出水再经消毒后达标排放。整个系统只采用1台风机进行排泥、回流、曝气、提升等功能。

本发明采用的带生物选择区的SBR生化处理单元利用SBR工艺，是在反应池的前端设置厌氧生物选择区和兼氧生物选择区。厌氧生物选择区优势菌种聚磷菌（小型革兰氏阴性储短杆菌、假单胞菌属和气单胞菌属等）构成了活性污泥絮体的主体，利用聚磷酸盐的水解以及细胞内糖的酵解产生的能量将吸收的VFA运送到细胞内同化成细胞内碳能源储存物聚β羟基丁酸(PHB)，同时释放出磷酸盐。在主反应池（好氧池）中，聚磷菌所吸收的有机物被氧化分解，提供能量的同时从污水过量摄取磷，磷以聚合磷酸盐的形式储藏在菌体内而形成高磷污泥，通过排出剩余污泥统而除磷。兼氧生物选择区，兼性细菌继续对有机物进行吸收，反硝化细菌对回流混合液的NO₃-N和NO₂-N还原为N₂释放至空气，达到除氮目的。主反应池一方面对有机物进行吸收、分解、消化，另一方面将NH₃-N通过硝化细菌进行硝化，生成NO₃-N和NO₂-N，通过回流至兼氧池进行反硝化脱氮。带生物选择区的SBR反应池进出水皆采用水渠进行配水和汇水。SBR出水不采用传统的滗水器，直接将排水口位置设在SBR沉淀时，污泥沉降区上方0~500mm处，排水口安装电动阀门控制启闭。大大降低了设备投资成本，简化了安装和维护工序。SBR池一般为2~4个。因为SBR是采用是集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池。尤其适用于间歇排放和流量变化较大、用地紧张的场合。

本发明采用的深度处理单元是采用改良生物滤池进行生物加强处理。改良生物滤池采用下向流，滤池填料采用具有吸附功能和化学性能的滤料（海蛎壳、废砖块、铁矿渣、火山岩、沸石等），利用滤料的物理性能（大比表面积）和化学性能对残余的溶解性有机物和磷化物等进行吸附，并随着时间的推移，逐渐形成生物膜，对其吸附的物质进行分解、消除；同时填料中的化学成分可与污水中溶解的磷酸盐生成沉淀物，对污水中磷化物起到截留、固化作用，达到除磷目的。改良生物滤池的格数和运行周期与SBR一致，SBR沉淀出水进入中间水池，通过气提送至生物滤池表面的配水渠，生物滤池下方出水口设有电动阀，通过阀门的启闭和阀门开度调整生物滤池的厌氧/兼氧（淹水）、好氧（落干）状态，完成生化处理。

本发明采用的气提系统，是指SBR池的混合液回流、污泥排放、中间水池提水三处的气提。以往的一体化设备需配置混合液回流泵、污泥排放泵、提升泵，本发明通过气提管路代替这三处用泵，可大大减少投资、运行和维护成本。气提采用的风机与曝气池供氧风机合二为一，通过管路设计和阀门控制满足各功能区需要。整个一体化设备中配套的动力设备仅一台风机（为安全、稳定运行，可配置为两台，一运一备）。

在生活污水处理过程中，提标要求总磷从0.5mg/L减量至0.3mg/L是个重大的跨越，除了前面提到的生化处理外，需结合化学除磷才能保证出水稳定达标。化学除磷的加药点设置在SBR反应池内，当进水总磷超过设计要求或气候、水温、水质等变化造成出水总磷超标时，可在SBR反应池内投加除磷剂，保障出水稳定达标。

当乡镇污水进水进入深度处理单元出现碳源不够的问题时，可添加碳源添加系统，碳源一般选择甲醇、乙酸钠等。

当出水只要求达到（GB18918-2002）一级B标、或一级A标时，后端的中间水池和深度处理单元（改良曝气生物滤池）可省略。

本发明的有益效果：1、带生物选择器的SBR处理单元集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，适合于出水要求高、间歇排放和流量变化较大、用地紧张的场合；2、深度处理单元加强生物脱氮、除磷、除碳效率；3、气提系统大大减少动力设备种类和数量，可有效降低投资、运行、维护、管理费用；4、根据需要增加的化学除磷系统、碳源添加系统可保障出水稳定达标；5、一体化设备根据出水要求可灵活配置，提高设备利用率。

附图说明

图1是本发明一体化设备的主要处理单元和污水流向示意图。

图2是本发明一体化设备的气提系统示意图。

图3是本发明一体化设备生化处理单元高出水标准第一种平面布置示意图（4座SBR池）。

图4是本发明一体化设备生化处理单元高出水标准第一种平面布置示意图的立面示意图（4座SBR池）。

图5是本发明一体化设备生化处理单元高出水标准第二种平面布置示意图（4座SBR池）。

图6是本发明一体化设备生化处理单元高出水标准第二种平面布置示意图的立面示意图（4座SBR池）。

图7是本发明一体化设备生化处理单元低出水要求时第一种平面布置示意图（4座SBR池）。

图8是本发明一体化设备生化处理单元低出水要求时第一种平面布置示意图的立面示意图（4座SBR池）

图9是本发明一体化设备生化处理单元低出水要求时第二种平面布置示意图（4座SBR池）

图10是本发明一体化设备生化处理单元低出水要求时第二种平面布置示意图的立面示意图（4座SBR池）

图中标记为：1-进水渠，2-带选择区的SBR生物处理单元厌氧选择区，3-带选择区的SBR生物处理单元兼氧选择区，4-带选择区的SBR生物处理单元主反应区，5-中间水池，6-改良生物滤池淹水期最高水位，7-改良生物滤池填料区，8-改良生物滤池出水区，9-紫外线消毒管，10-出水渠，11-混合液回流管，12-风机，13-气提用气管，14-曝气管，15-污泥排放管，16-污泥干化场,17-汇水渠、18-提升管，19-改良生物滤池配水渠。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1、图2所示，本发明一体化设备包括带选择区的SBR生物处理单元（1、2、3），中间水池（5）、改良生物滤池（6、7、8）、氧化风机（12）以及管路系统。

经过预处理后污水通过进水渠进行分配，分配方式见图3、图5，进水渠（1）不设阀门，进口略高于SBR池设计水位。污水先进入SBR池的厌氧选择区（2），通过隔墙底孔进入兼氧选择区（3），再通过隔墙上孔进入主反应池（4）。风机（12）开启，给主反应池（4）进行曝气，同时给混合液回流管（11）提供气提所需风量。污水在厌氧选择区（2）、兼氧选择区（3）、主反应池（4）进行有机物吸附和分解、释磷、积磷、硝化、反硝化作用，将污水中的大部分污染物进行去除。带选择区的SBR生物处理单元（1、2、3）经过进水、曝气、沉淀后开始排水。排水取消了以往的滗水器，直接在污泥沉淀区上方0~500mm处开排水孔，出水进入汇水渠（17）后进入中间水池（5）。每个排水孔安装电动闸阀，在原滗水期开通闸阀排水。中间水池（5）通过风机（12）提供风量，通过气提管路（13）将池内（5）污水通过提升管（18）送往改良生物滤池（6、7、8）。改良生物滤池（6、7、8）通过淹水期和落干期来控制厌氧和好氧状态，通过厌氧、好氧、生物膜作用达到深度处理目的。其运行周期为前面SBR池两次排水期的中间时间段。如A组SBR池9:00开始进水，13:00开始排水，15:00再次开始进水，19：00开始排水，则对应的改良生物滤池（6、7、8）的运行周期为13：00至19：00。改良生物滤池（6、7、8）出水再经紫外消毒管消毒后达标排放。如需处理的乡镇污水出水要求仅需达到（GB18918-2002）一级B标、或一级A标时，后端的中间水池（5）和深度处理单元（改良曝气生物滤池）（6、7、8）可省略。

Claims

1.一种处理乡镇生活污水的一体化设备，一体化设备主要包括生化处理单元、深度处理单元、气提系统、消毒，经预处理后的生活废水首先进入带生物选择区的SBR生化处理单元，经过厌氧、兼氧、好氧三段的生化处理进行除磷、脱氮、除碳，生化处理单元出水进入深度处理单元，深度处理单元采用改良生物滤池进行加强处理，出水再经消毒后达标排放，整个系统只采用一台风机进行排泥、回流、曝气、提升等功能。

2.根据权利要求1所述的一种处理乡镇生活污水的一体化设备，其特征在于：所述带生物选择区的SBR生化处理单元（2、3、4）取消滗水器，采用排水口排水，排水口安装电动阀门，在沉淀后开启阀门排水。

3.根据权利要求1所述的一种处理乡镇生活污水的一体化设备，其特征在于：所述深度处理单元采用改良生物滤池（6、7、8）采用配水渠（19）布水，通过底部排水口电动阀门的启闭和开度调节淹水期和落干期，达到厌氧、好氧状态。

4.根据权利要求1所述的一种处理乡镇生活污水的一体化设备，其特征在于：所述气提系统是利用气提原理，节省混合液回流泵、污泥排出泵、中间水池（5）提升泵，只安装混合液回流管（11）、污泥排放管（15）、提升管（18）和配套的气提用气管（13），只需一台风机（12）即可实现混合液回流、污泥排放和污水提升。

5.根据权利要求1所述的一种处理乡镇生活污水的一体化设备，其特征在于：所述一体化设备可根据出水要求进行灵活配置，出水要求达到（GB18918-2002）一级B标、或一级A标时，后端的中间水池（5）和深度处理单元（改良曝气生物滤池）（6、7、8）可省略，出水主要指标需达到地表水Ⅳ类标准的则按图1的流程进行配置。

6.根据权利要求1所述的一种处理乡镇生活污水的一体化设备，其特征在于：所述一体化设备可根据占地和管理需求进行灵活布置，布置方式见图3~图10。