CN109020071A - 一种污水三相接触生物处理工艺及一体化装置系统 - Google Patents
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Abstract
一种污水三相接触生物处理工艺及一体化装置系统，属于污水生物处理技术领域。其特征在于，依次包括进水过滤工序、三相接触生物氧化降解工序和污泥沉淀回流清水排放工序；所述的进水过滤工序是污水从顶部经过一过滤层，滤去污水中的块状物、颗粒物、漂浮物；所述的三相接触生物氧化降解工序是生物、微生物形成膜状生物膜附着于比表面大的填料表面，膜状生物膜吸水后均裸露于空气中，经过滤层过滤的污水从上而下以淋漓淌流方式充分接触膜状生物膜中的生物、微生物，使有机污染物得以吸附、吸收降解。本发明无需建曝气池、沉淀池等设施，从而能大幅度减少污水处理的用地和建池成本，而且可有效提高氨氮、总磷及COD降解效果。
Description
技术领域
本发明属于污水生物处理技术领域，具体涉及一种污水三相接触生物处理工艺及一体化装置系统。
背景技术
目前国内外广泛采用的污水生物处理工艺及装置，均采用在污水中培养生物菌种，包括厌氧、兼氧、好氧，其菌种为浮游状的为活性污泥法，菌种附养在各种填料之表面的为接触氧化、生物转盘法等。上述工艺及装置有其优点，但存在如下弊病：污水处理池建造成本高，占地面积大，池内菌种浓度即污泥浓度低，高压风机能耗高，运行成本高。如公告号：CN102329058A、专利号：201110267749.9“污水三段生物处理工艺及装置”的技术方案，需建曝气池、沉淀池、硝化池、沉淀池、反消化池、沉淀池。 公告号：CN 103402927 A、专利号：201180059312.4“污水处理工艺、污水处理装置及污水处理用膜生物反应器” 的技术方案，需建曝气池、沉淀、OSA池。而刊登在“环境工程学报”2011年7月第5卷第7期“ 网状生物转盘 生物接触氧生活污水的实验研究”论文所描述的技术方案也需建“生物转盘反应池”。因此，上述的现有技术对于无场地及场地少的又有污染源的水质提升改造工程及有机废水高效一体化处理工程难以采用。
发明内容
本发明的目的针对现有技术以上所述的弊病，提供一种污水三相接触生物处理工艺及一体化装置系统，它采用污水、生物寄生填料、空气三相非浸泡而是相互接触通过生物吸附、吸收降解有机污染物的技术方案，无需建曝气池、沉淀池等池，从而能大幅度减少污水处理的用地和建池成本。而且无需用高压风机往生物滤池中压送空气；过滤、生物氧化、沉淀分离相结合，三个功能在同一装置筒体内，不需多次提升，因此运行成本低。能有效进行泥水分离、上清液流出、污泥回流、可有效提高氨氮、总磷及COD降解效果，提高抗冲击能力。
上述的发明目的是通过以下技术方案实现的：一种污水三相接触生物处理工艺，其要点在于，依次包括进水过滤工序、三相接触生物氧化降解工序和污泥沉淀回流清水排放工序；所述的进水过滤工序是污水从顶部经过一过滤层，滤去污水中的块状物、颗粒物、漂浮物；所述的三相接触生物氧化降解工序是生物、微生物形成膜状生物膜附着于比表面大的填料表面，膜状生物膜吸水后均裸露于空气中，经过滤层过滤的污水从上而下以淋漓淌流方式即以雾状、水滴、水带状充分接触膜状生物膜中的生物、微生物，使有机污染物得以吸附、吸收降解；与此同时，通过自上而下自然接气或侧风自然接气或底部低压风机换气输入新鲜空气，与膜状生物膜的好氧菌充分接触，空气中氧浓度高，生物、微生物表面水层和在该区域的水滴表面溶解氧浓度低，通过氧气、污水、膜状生物膜三相浓度差传质作用，连续向膜状生物膜提供其呼吸所需的氧气，生物、微生物呼吸产生的二氧化碳随多余空气流自下往上从顶部排出，使好氧菌能在充分的富氧环境中繁殖，促进对有机污染物的吸附、吸收降解；膜状生物膜内侧由于供氧不足，生物、微生物会处于兼氧状态，该状态可使难降解的污染物酸化水解成易降解的小分子化合物，同时可提高氮、磷的去除效果，附着在填料表面的膜状生物膜会分批老化脱落，经降解的有机污染物废水淋漓淌流到底部进行污泥沉淀回流清水排放工序。
作为优选，所述的污泥沉淀回流清水排放工序是经降解的有机污染物废水淋漓淌流到底部进入沉淀固液分离层；在沉淀固液分离层沉淀的污泥通过动力驱动回流到进水过滤工序进行再处理，或污泥进行浓缩干化处理；在沉淀固液分离层的上清液达标排放。
一种污水三相接触生物处理一体化装置系统，包括装置筒体，其要点在于，装置筒体顶部设有污水过滤系统；装置筒体中部设有附着生物、微生物的填料均裸露于空气中的三相接触生物处理系统；装置筒体底部和外围设有有机污染物经降解的污水沉淀、回流系统；装置筒体的外壁或装置筒体底部或装置筒体的外壁和装置筒体底部设有为微生物的好氧菌、兼氧菌输入空气的空气通入系统。
作为优选，所述的污水过滤系统是在装置筒体顶部填充有规格要求的石英砂或普通砂或颗粒活性炭滤料的过滤层；过滤层周边设置有排气区，即装置筒体顶部内壁与滤料之间留有空隙，空气通入系统进入的空气通过此空隙从装置筒体顶部排出。
作为优选，所述的填料均裸露于空气中的三相接触生物处理系统是在装置筒体中部设有生物寄生填料层，生物寄生填料层填装有易于生物、微生物寄生的多孔及网状填料。
作为优选，所述的污水沉淀、回流系统是在装置筒体底部设有溢水槽，溢水槽的上方设有溢水口；装置筒体底部溢水槽下方设有锥形污泥槽，锥形污泥槽底部与一将污泥回流到过滤层的污泥回流管路相连接。
作为优选，所述的空气通入系统是在装置筒体的周壁制成流通空气的网页窗状；或装置筒体底部装有输入新鲜空气的低压气扇；或在装置筒体的周壁制成流通空气的网页窗状和装置筒体底部装有输入新鲜空气的低压气扇。
作为优选，所述的污泥回流管路上从锥形污泥槽底部接出的管路开始依次装有污泥回流阀、与水池相通的进水阀、自吸污水泵。
作为优选，生物寄生填料层填装有易于微生物寄生的多孔及网状填料是塑料、海绵、活性炭、竹木、金属材料制成的多孔及网状填料中的一种或几种。
本发明与现有技术相比的有益效果：（一）、它采用污水、生物寄生填料、空气三相非浸泡而是相互接触通过生物吸附、吸收降解有机污染物的技术方案，无需建曝气池、沉淀池等大设施，从而能大幅度减少污水处理的用地和建池成本。（二）、装置筒体顶部填充的石英砂或普通砂或颗粒活性炭滤料的厚度有限，因此重量也有限；装置筒体中部生物寄生填料层填装的是多孔及网状填料，所以重承轻；因为上述的二个原因装置筒体结构强度要求十分有限，高度不受承压限制，造价省。（三）、无需用高压风机往装置筒体中压送空气，而是仅用低压气扇输入新鲜空气；过滤、生物氧化、沉淀分离相结合，三个功能在同一装置筒体内，不需多次提升；因为上述的二个原因运行成本低。（四）、能有效进行泥水分离、上清液流出、污泥回流、可有效提高氨氮、总磷及COD降解效果，提高抗冲击能力，保证出水 COD 稳定达标。（五）、上述的有益效果表明本发明特别适用于企业、农村、小城镇的污水处理，是有机污水处理技术领域一项创造性的提升，其具有十分广阔的推广前景。
附图说明
图1：本发明实施例1一种污水三相接触生物处理工艺处理污水后的废水检测报告；
图2：本发明实施例2一种污水三相接触生物处理一体化装置系统结构示意图：
图2中，1-装置筒体，2-装置筒体顶部，3-污水过滤系统，4-装置筒体中部，5-三相接触生物处理系统，6-装置筒体底部，7-外围，8-污水沉淀、回流系统，9-空气通入系统，10-过滤层，11-排气区， 12-生物寄生填料层，13-溢水槽，14-溢水口，15-锥形污泥槽，16-污泥回流管路，17-管路，18-污泥回流阀，19-水池，20-进水阀，21-自吸污水泵，22-低压气扇。
具体实施方式
下面列举2个实施例对本发明作进一步描述，但本发明不只限于这些实施例。
实施例1
一种污水三相接触生物处理工艺，依次包括进水过滤工序、三相接触生物氧化降解工序和污泥沉淀回流清水排放工序；所述的进水过滤工序是污水从顶部经过一过滤层，滤去污水中的块状物、颗粒物、漂浮物；所述的三相接触生物氧化降解工序是生物、微生物形成膜状生物膜附着于比表面大的填料表面，膜状生物膜吸水后均裸露于空气中，经过滤层过滤的污水从上而下以淋漓淌流方式即以雾状、水滴、水带状充分接触膜状生物膜中的生物、微生物，使有机污染物得以吸附、吸收降解；与此同时，通过底部低压风机换气输入新鲜空气，与膜状生物膜的好氧菌充分接触，空气中氧浓度高，生物、微生物表面水层和在该区域的水滴表面溶解氧浓度低，通过氧气、污水、膜状生物膜三相浓度差传质作用，连续向膜状生物膜提供其呼吸所需的氧气，生物、微生物呼吸产生的二氧化碳随多余空气流自下往上从顶部排出，使好氧菌能在充分的富氧环境中繁殖，促进对有机污染物的吸附、吸收降解；膜状生物膜内侧由于供氧不足，生物、微生物会处于兼氧状态，该状态可使难降解的污染物酸化水解成易降解的小分子化合物，同时可提高氮、磷的去除效果，附着在填料表面的膜状生物膜会分批老化脱落，经降解的有机污染物废水淋漓淌流到底部进行污泥沉淀回流清水排放工序。所述的污泥沉淀回流清水排放工序是经降解的有机污染物废水淋漓淌流到底部进入沉淀固液分离层；在沉淀固液分离层沉淀的污泥通过动力驱动回流到进水过滤工序进行再处理；在沉淀固液分离层的上清液达标排放。
实施例2
一种污水三相接触生物处理一体化装置系统，包括装置筒体1，装置筒体顶部2设有污水过滤系统3；装置筒体中部4设有附着生物、微生物的填料均裸露于空气中的三相接触生物处理系统5；装置筒体底部6和外围7设有有机污染物经降解的污水沉淀、回流系统8；装置筒体底部6设有为微生物的好氧菌、兼氧菌输入空气的空气通入系统9。
所述的污水过滤系统3是在装置筒体顶部2填充有规格要求的颗粒活性炭滤料的过滤层10；过滤层10周边设置有排气区11，即装置筒体顶部2内壁与颗粒活性炭滤料之间留有空隙，空气通入系统9进入的空气通过此空隙从装置筒体顶部2排出。
所述的填料均裸露于空气中的三相接触生物处理系统5是在装置筒体中部4设有生物寄生填料层12，生物寄生填料层12填装有易于微生物寄生的多孔及网状填料，多孔及网状填料是塑海绵。
所述的污水沉淀、回流系统8是在装置筒体底部6设有溢水槽13，溢水槽13的上方设有溢水口14；装置筒体底部6溢水槽13下方设有锥形污泥槽15，锥形污泥槽15底部与一将污泥回流到过滤层10的污泥回流管路16相连接，所述的污泥回流管路16上从锥形污泥槽15底部接出的管路17开始依次装有污泥回流阀18、与水池19相通的进水阀20、自吸污水泵21。
所述的空气通入系统9是在装置筒体底部6装有输入新鲜空气的低压气扇22。
Claims (9)
1.一种污水三相接触生物处理工艺，其特征在于，依次包括进水过滤工序、三相接触生物氧化降解工序和污泥沉淀回流清水排放工序；所述的进水过滤工序是污水从顶部经过一过滤层，滤去污水中的块状物、颗粒物、漂浮物；所述的三相接触生物氧化降解工序是生物、微生物形成膜状生物膜附着于比表面大的填料表面，膜状生物膜吸水后均裸露于空气中，经过滤层过滤的污水从上而下以淋漓淌流方式即以雾状、水滴、水带状充分接触膜状生物膜中的生物、微生物，使有机污染物得以吸附、吸收降解；与此同时，通过自上而下自然接气或侧风自然接气或底部低压风机换气输入新鲜空气，与膜状生物膜的好氧菌充分接触，空气中氧浓度高，生物、微生物表面水层和在该区域的水滴表面溶解氧浓度低，通过氧气、污水、膜状生物膜三相浓度差传质作用，连续向膜状生物膜提供其呼吸所需的氧气，生物、微生物呼吸产生的二氧化碳随多余空气流自下往上从顶部排出，使好氧菌能在充分的富氧环境中繁殖，促进对有机污染物的吸附、吸收降解；膜状生物膜内侧由于供氧不足，生物、微生物会处于兼氧状态，该状态可使难降解的污染物酸化水解成易降解的小分子化合物，同时可提高氮、磷的去除效果，附着在填料表面的膜状生物膜会分批老化脱落，经降解的有机污染物废水淋漓淌流到底部进行污泥沉淀回流清水排放工序。
2.根据权利要求1所述的一种污水三相接触生物处理工艺，其特征在于，所述的污泥沉淀回流清水排放工序是经降解的有机污染物废水淋漓淌流到底部进入沉淀固液分离层；在沉淀固液分离层沉淀的污泥通过动力驱动回流到进水过滤工序进行再处理，或污泥进行浓缩干化处理；在沉淀固液分离层的上清液达标排放。
3.一种污水三相接触生物处理一体化装置系统，包括装置筒体，其特征在于，装置筒体顶部设有污水过滤系统；装置筒体中部设有附着生物、微生物的填料均裸露于空气中的三相接触生物处理系统；装置筒体底部和外围设有有机污染物经降解的污水沉淀、回流系统；装置筒体的外壁或装置筒体底部或装置筒体的外壁和装置筒体底部设有为微生物的好氧菌、兼氧菌输入空气的空气通入系统。
4.根据权利要求3所述的一种污水三相接触生物处理一体化装置系统，其特征在于，所述的污水过滤系统是在装置筒体顶部填充有规格要求的石英砂或普通砂或颗粒活性炭滤料的过滤层；过滤层周边设置有排气区，即装置筒体顶部内壁与滤料之间留有空隙，空气通入系统进入的空气通过此空隙从装置筒体顶部排出。
5.根据权利要求3所述的一种污水三相接触生物处理一体化装置系统，其特征在于，所述的填料均裸露于空气中的三相接触生物处理系统是在装置筒体中部设有生物寄生填料层，生物寄生填料层填装有易于生物、微生物寄生的多孔及网状填料。
6.根据权利要求3所述的一种污水三相接触生物处理一体化装置系统，其特征在于，所述的污水沉淀、回流系统是在装置筒体底部设有溢水槽，溢水槽的上方设有溢水口；装置筒体底部溢水槽下方设有锥形污泥槽，锥形污泥槽底部与一将污泥回流到过滤层的污泥回流管路相连接。
7.根据权利要求３所述的一种污水三相接触生物处理一体化装置系统，其特征在于，所述的空气通入系统是在装置筒体的周壁制成流通空气的网页窗状；或装置筒体底部装有输入新鲜空气的低压气扇；或在装置筒体的周壁制成流通空气的网页窗状和装置筒体底部装有输入新鲜空气的低压气扇。
8.根据权利要求6所述的一种污水三相接触生物处理一体化装置系统，其特征在于，所述的污泥回流管路上从锥形污泥槽底部接出的管路开始依次装有污泥回流阀、与水池相通的进水阀、自吸污水泵。
9.根据权利要求5所述的一种污水三相接触生物处理一体化装置系统，其特征在于，生物寄生填料层填装有易于微生物寄生的多孔及网状填料是塑料、海绵、活性炭、竹木、金属材料制成的多孔及网状填料中的一种或几种。
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