CN108178299A - 一种应用sbr处理装置的废水处理系统及其废水处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种应用SBR处理装置的废水处理系统及其废水处理方法,所述SBR处理装置包括设置在中间的底面以及设置于底面四周的倾斜斜面;所述底面上安装有曝气设备,所述SBR处理装置外设置有空气输送设备,所述空气输送设备将空气通入至曝气设备,所述曝气设备的曝气口竖直向上;所述底面上设置有活性污泥,所述活性污泥通过所述的曝气设备搅拌扩散至所述斜面上,由所述斜面再滑至所述底面,本发明的SBR处理装置在一个反应池内同时进行硝化与反硝化反应,提高了SBR反应池的净水速度。

Description

一种应用SBR处理装置的废水处理系统及其废水处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域,具体涉及一种应用SBR处理装置的废水处理系统及其废水处理方法。
背景技术
SBR技术是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥废水处理技术,又称序批式活性污泥法。与传统废水处理工艺不同,SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式,非稳定生化反应替代稳态生化反应,静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作,SBR技术的核心是SBR反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统。
SBR技术在废水处理时,在反应池内进行对含氮类化合物进行硝化与反硝化反应。现有的SBR技术的反应池内硝化反应与反硝化反应分时段进行,在废水处理时先通入氧气进行硝化反应,之后停止氧气的通入进行反硝化反应,在污水处理中反应时间长,处理污水效果不好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用SBR处理装置的废水处理系统及其废水处理方法,用以解决现有废水处理系统硝化与反硝化反应不同时进行,污水处理速度慢的问题。
为实现上述目的,本发明的技术方案为:
一种SBR处理装置,所述装置包括设置在中间的平面底面以及设置于底面四周的斜面;所述底面上安装有曝气设备,所述SBR处理装置外设置有空气输送设备,所述空气输送设备将空气通入至曝气设备,所述曝气设备的曝气口竖直向上;所述底面上设置有活性污泥,所述活性污泥通过所述的曝气设备搅拌扩散至所述斜面上,由所述斜面再滑至所述底面。
活性污泥是利用悬浮生长的微生物絮体来处理污水中的有机物。
较佳的,所述的斜面与水平面的夹角为40°-45°。
较佳的,所述装置底面及四周的斜面上皆铺设有防渗膜。
较佳的,所述防渗膜为双光面HDPE防渗膜。
较佳的,所述装置上设置有进水管,所述装置内部设置有自动排水设备。
一种应用SBR处理装置的废水处理系统,包括预处理装置、设置在预处理装置下游的厌氧发酵装置、设置在厌氧发酵装置下游的SBR处理装置以及设置在SBR处理装置下游的深度处理装置。
较佳的,所述SBR处理装置与深度处理装置之间设置有中间缓冲池。
通过上述技术方案,SBR处理装置放出的大量水先经过中间缓冲池,再由中间缓冲池通入到深度处理装置,防止大量水直接通入使深度处理装置反应不完全。
较佳的,所述厌氧发酵装置的底面、四周的侧壁以及顶面皆铺设有封闭膜,所述封闭膜将所述厌氧发酵装置形成全封闭的环境。
应用SBR处理装置的废水处理系统的废水处理方法包括:
废水由进水管通入所述预处理装置,废水先经过格栅,将大的漂浮物、悬浮物分离去除;
废水处理格栅是由一种耙齿厂装配成一组回转格栅链,在电机减速器的驱动下,耙齿链进行逆水流方向回转运动,耙齿链运转到设备的上部时,由于槽轮和弯轨的导向,使每组耙齿之间产生相对自清运动,绝大部分固体物质靠重力落下。另一部分则依靠清扫器的反向运动把粘在耙齿上的杂物清扫干净。
废水在经过所述预处理装置后通入到所述厌氧发酵装置,废水在所述厌氧发酵装置内通过厌氧发酵使得废水中的有机物被厌氧细菌分解、代谢、消化,从而使得废水中的有机物含量大幅减少;
厌氧发酵装置是在密闭缺氧的条件下对废水中的有机物经大量微生物的共同作用,被最终转化为甲烷、二氧化碳、水等。
废水在经过所述厌氧发酵装置后通入到所述SBR处理装置,废水在所述SBR处理装置内对含氮化合物通过硝化反应与反硝化反应转化为氮气排出,在SBR处理装置的反应池内,硝化反应在底面所处的好氧区域进行,反硝化反应在斜面所处的缺氧区域进行,并且两个区域连通使得硝化反应与反硝化反应在同一空间、同一时间循环进行;
反硝化菌将硝酸盐转化为N2,称为反硝化作用,在氧气稀少的缺氧区域完成。
硝化反应:
2NH3+3O2――(亚硝化菌)――2HNO2+2H2O+能量(氨的氧化);
2HNO2+O2——(硝化菌)――2HNO3+能量(亚硝酸的氧化)。
反硝化反应:
NO3 +CH3OH——N2+CO2+H2O+OH
同时,曝气设备将活性污泥搅拌,使活性污泥与废水接触对有机物进行降解;
废水在经过所述SBR处理装置后通入到所述深度处理装置,经过芬顿反应将废水中污染物氧化分解絮凝沉淀。
芬顿反应是过氧化氢与二价铁离子的混合溶液将很多有机化合物如氧化为无机态。
较佳的,废水在进入所述深度处理装置前通入中间缓冲池,防止废水由SBR处理装置排出时水量过大,直接进入所述深度处理装置沉淀反应不完全。
本发明具有如下优点:本发明的SBR处理装置在一个反应池内同时进行硝化与反硝化反应,提高了SBR反应池的净水速度。
附图说明
图1为应用SBR工艺的废水处理系统的流程图。
图2为应用SBR工艺的废水处理系统的厌氧发酵装置及其下游出水池的示意图。
图3为应用SBR工艺的废水处理系统的SBR处理装置及其下游的中间缓冲池的示意图。
附图说明:1、预处理装置;2、厌氧发酵装置;21、封闭膜;22、出水池;3、SBR处理装置;31、底面;32、斜面;33、曝气设备;34、防渗膜;35、自动排水设备;36、好氧区域;37、缺氧区域;4、深度处理装置;5、中间缓冲池。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
实施例1
一种应用SBR处理装置3的废水处理系统,参见图1,包括预处理装置1、设置在预处理装置1下游的厌氧发酵装置2、设置在厌氧发酵装置2的SBR处理装置3以及设置在SBR处理装置3下游的深度处理装置4,通过对废水的各处理达到净化。
预处理装置1是对废水通过格栅处理。废水处理格栅是由一种耙齿厂装配成一组回转格栅链,在电机减速器的驱动下,耙齿链进行逆水流方向回转运动,耙齿链运转到设备的上部时,由于槽轮和弯轨的导向,使每组耙齿之间产生相对自清运动,绝大部分固体物质靠重力落下。另一部分则依靠清扫器的反向运动把粘在耙齿上的杂物清扫干净。
参见图3,厌氧发酵装置2是在密闭缺氧的条件下对废水中的有机物经大量微生物的共同作用,被最终转化为甲烷、二氧化碳、水等。厌氧发酵装置2的底面、四周侧壁以及顶面皆铺设有封闭膜21,封闭膜21将厌氧发酵装置2形成全封闭的环境。优选地封闭膜21为黑色不透光的薄膜,可以使装置内的温度保持恒定,具有很好的保温性。
厌氧发酵装置2的下游设置有出水池22,出水池22将经过厌氧发酵装置2处理过的废水由传送管传送至SBR处理装置3内进行下一步处理。出水池22内设置有抽水泵,抽水泵将废水由厌氧发酵装置2传送至SBR处理装置3。
一种SBR处理装置3,参见图2,包括设置在中间的平面底面31以及设置于底面31四周的斜面32,四周的斜面32与底面31组成SBR处理装置3的反应池。
底面31上安装有曝气设备33,SBR处理装置3外设置有空气输送设备,空气输送设备将空气通入至曝气设备33内,曝气设备33的曝气口竖直向上。反应池内的底面31以上含氧量大为好氧区域36,斜面32以上氧气含量较少为缺氧区域37。
优选地,斜面32与水平面的夹角为45°。
好氧区域36去除废水有机物并将废水中的氨氮转化为硝态氮,缺氧区域37将废水中的硝态氮转化成氮气排出,好氧区域36与缺氧区域37处在同一反应池内交替循环处理废水。
其中,硝化细菌包括亚硝化菌和硝化菌,亚硝化菌将废水中的NH3转化为亚硝酸盐,硝化菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐,称为硝化作用。硝化作用必须通过这两类菌的共同作用才能完成,在好氧区充足的好氧区域36完成。
反硝化菌将硝酸盐转化为N2,称为反硝化作用,在氧气稀少的缺氧区域37完成。
硝化反应:
2NH3+3O2――(亚硝化菌)――2HNO2+2H2O+能量(氨的氧化);
2HNO2+O2——(硝化菌)――2HNO3+能量(亚硝酸的氧化)。
反硝化反应:
NO3 +CH3OH——N2+CO2+H2O+OH
空气输送设备为鼓风机,通过将空气通过压力打入水中,增加水中的氧气含量。其中鼓风机的型号为HC-100。
曝气设备33为微孔曝气盘。
SBR处理装置3内部铺设有防渗膜34。优选地,防渗膜34为双光面HDPE防渗膜。双面HDPE防渗膜具有高强抗拉伸机械性,它优良的弹性和变形能力使其非常适用于废水大量排入时膨胀,同时具有优异的化学稳定性,防止废水中化学物质的腐蚀。SBR处理装置3采用挖土方塘体铺设双光面HDPE膜防渗,相比传统混凝土池体工艺大大节省了投资,土建成本仅为传统工艺的1/3,施工周期短。
底面31上设置有活性污泥,使活性污泥与废水接触对有机物进行降解,活性污泥通过曝气设备33搅拌扩散至斜面32上,由斜面32再滑至底面31。活性污泥是利用悬浮生长的微生物絮体处理污水中的有机物。
曝气设备33使得微生物组成的活性污泥与废水中有机污染物充分混合接触,并进而降解吸收并分解。曝气设备33的作用是向反应池供给微生物增长及分解有机物所需要的氧气,并起混合搅拌作用,使活性污泥与有机物充分接触。
SBR处理装置3上设置有进水管以及设置有自动排水设备35,将厌氧发酵后的废水由进水管排入到SBR处置装置3内,再由自动排水设备35排出SBR处理装置3外。
深度处理装置4将由SBR处理装置3处理过的废水经过芬顿反应进行沉淀处理。芬顿反应是过氧化氢与二价铁离子的混合溶液将很多有机化合物如氧化为无机态。
SBR处理装置3与深度处理装置4之间设置有中间缓冲池5。
SBR处理装置3放出的大量水先经过中间缓冲池5,再由中间缓冲池5通入到深度处理装置4,防止大量水直接通入使深度处理装置4反应不完全。
应用SBR处理装置3的废水处理系统的废水处理方法包括:
废水由进水管通入预处理装置1,废水先经过格栅,将大的漂浮物、悬浮物分离去除;
废水在经过预处理装置1后通入到所述厌氧发酵装置2,废水在所述厌氧发酵装置2内通过厌氧发酵使得废水中的有机物被厌氧细菌分解、代谢、消化,从而使得废水中的有机物含量大幅减少;
废水在经过厌氧发酵装置2后通入到SBR处理装置3,废水在SBR处理装置3内对含氮化合物通过硝化反应与反硝化反应转化为氮气排出,在SBR处理装置3的反应池内,硝化反应在底面31所处的好氧区域36进行,反硝化反应在斜面32所处的缺氧区域37进行,并且两个区域连通使得硝化反应与反硝化反应在同一空间、同一时间循环进行;
同时,曝气设备33将活性污泥搅拌,使活性污泥与废水接触对有机物进行降解;
废水在经过所述SBR处理装置3后通入到深度处理装置4,经过芬顿反应将废水中污染物氧化分解絮凝沉淀。
废水在进入所述深度处理装置4前通入中间缓冲池5,防止废水由SBR处理装置3排出时水量过大,直接进入所述深度处理装置4沉淀反应不完全。
废水在进入所述深度处理装置4前通入中间缓冲池5,防止废水由SBR处理装置3排出时水量过大,直接进入所述深度处理装置4沉淀反应不完全。
本发明的特点在于SBR处理装置3装有曝气设备33为好氧区域36,主要去除废水有机污染物并将氨氮转化为硝态氮,SBR处理装置3四周斜面32为缺氧区域37,主要通过反硝化将硝态氮转化为氮气排入大气中。整个SBR处理装置3形成缺氧与好氧交替循环状态,在同空间内实现同时进行硝化反硝化反应,大大提高了SBR处理装置3的容积利用率,相比传统工艺减少一半以上,氨氮去除效果好。
本技术前置厌氧发酵装置2,能起到水量缓冲作用,使本系统可实现对废水的连续处理。好氧区域36控制溶解氧2.5-3.5mg/L,两侧的缺氧区域37控制溶解氧0.5mg/L以下,活性污泥通过曝气设备33搅拌在SBR处理装置3中分散充分与废水接触,活性污泥扩散到缺氧区域37与接触后,顺畅滑入好氧区域36进行循环。SBR处理装置3活性污泥浓度为4000mg/L-8000mg/L,排水比为1/5-10,曝气反应时间16小时以上。
本发明的废水处理系统相对于传统的废水处理系统构造简单,净水效果好,节约近三分之一的建造费用。
本发明的SBR处理装置3在一个反应池内同时进行硝化与反硝化反应,提高了SBR反应池的净水速度。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种SBR处理装置,其特征在于:所述装置包括设置在中间的底面(31)以及设置于底面(31)四周的斜面(32);所述底面(31)上安装有曝气设备(33),所述SBR处理装置(3)外设置有空气输送设备,所述空气输送设备将空气通入至曝气设备(33),所述曝气设备(33)的曝气口竖直向上;
所述底面(31)上设置有活性污泥,所述活性污泥通过所述的曝气设备(33)搅拌扩散至所述斜面(32)上,由所述斜面(32)再滑至所述底面(31)。
2.根据权利要求1所述的SBR处理装置,其特征在于:所述斜面(32)与水平面的夹角为40°-45°。
3.根据权利要求1所述的SBR处理装置,其特征在于:所述装置底面(31)及四周的斜面(32)上皆铺设有防渗膜(34)。
4.根据权利要求3所述的SBR处理装置,其特征在于:所述防渗膜(34)为双光面HDPE防渗膜。
5.根据权利要求1所述的SBR处理装置,其特征在于:所述装置上设置有进水管,所述装置内部设置有自动排水设备(35)。
6.根据权利要求1所述的应用SBR处理装置的废水处理系统,其特征在于:所述废水处理系统包括预处理装置(1)、设置在预处理装置(1)下游的厌氧发酵装置(2)、设置在厌氧发酵装置(2)下游的SBR处理装置(3)以及设置在SBR处理装置(3)下游的深度处理装置(4)。
7.根据权利要求6所述的应用SBR处理装置的废水处理系统,其特征在于:所述SBR处理装置(3)与深度处理装置(4)之间设置有中间缓冲池(5)。
8.根据权利要求6所述的应用SBR处理装置的废水处理系统,其特征在于:所述厌氧发酵装置(2)的底面、四周的侧壁以及顶面皆铺设有封闭膜(21),所述封闭膜(21)将所述厌氧发酵装置(2)形成全封闭的环境。
9.根据权利要求1-8任一所述的应用SBR处理装置的废水处理系统的废水处理方法,其特征在于:
所述废水处理方法包括:
废水由进水管通入所述预处理装置(1),废水先经过格栅,将大的漂浮物、悬浮物分离去除;
废水在经过所述预处理装置(1)后通入到所述厌氧发酵装置(2),废水在所述厌氧发酵装置(2)内通过厌氧发酵使得其中的有机物被厌氧细菌分解、代谢、消化,从而使得废水中的有机物含量大幅减少;
废水在经过所述厌氧发酵装置(2)后通入到所述SBR处理装置(3),废水在所述SBR处理装置(3)内对含氮化合物通过硝化反应与反硝化反应转化为氮气排出,在SBR处理装置(3)的反应池内,硝化反应在底面(31)所处的好氧区域(36)进行,反硝化反应在斜面(32)所处的缺氧区域(37)进行,并且两个区域连通使得硝化反应与反硝化反应在同一空间、同一时间循环进行;
同时,曝气设备(33)将活性污泥搅拌,使活性污泥与废水接触对有机物进行降解;
废水在经过所述SBR处理装置(3)后通入到所述深度处理装置(4),经过芬顿反应将废水中污染物氧化分解絮凝沉淀。
10.根据权利要求9所述的应用SBR处理装置的废水处理系统的废水处理方法,其特征在于:
废水在进入所述深度处理装置(4)前通入中间缓冲池(5),防止废水由SBR处理装置(3)排出时水量过大,直接进入所述深度处理装置(4)沉淀反应不完全。
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