CN109592840A - 一种校园污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种校园污水处理装置，其设备包括依次串联的格栅井、隔油池、调节池、初沉池、厌氧池、缺氧池、MBBR(移动床生物膜反应器)、MBR(膜生物反应池)、絮凝沉淀池、污泥浓缩池、污泥脱水机、接触过滤池、消毒池；MBBR+MBR反应器有效去除水中的有机物、强化脱氮除磷的效果，使出水水质稳定；后续采用接触过滤和折点加氯法消毒，实现了水质的深度净化，使出水达标排放或回用。本发明提供一种校园污水处理装置，使有机物去除利用率高，脱氮除磷效果好，同时污泥产量低，出水效果好，操作维护方便等特点，成功解决了校园污水污染及水资源浪费的问题。

Description

一种校园污水处理装置

技术领域

本发明涉及的是一种校园污水处理的装置，特别涉及的是一种采用“厌氧+缺氧+MBBR+MBR+接触过滤+折点加氯”处理工艺的校园污水的处理系统。

背景技术

目前，各高等院校具有人口规模较大、人流量集中的特点，高校生活污水排放的规律性较强，污水量大，日利用水量比较稳定，基本随季节波动不大，其污水主要来自于生活用水、食堂用水和实验用水。其中生活污水分为学生和教职工日常生活中卫生间冲洗、衣物洗涤等过程排放的污水，含大量有机污染物和悬浮颗粒污染物，直接排放会污染水体；食堂废水中的污染物主要以有机物为主，如果不经处理直接排放会引起环境污染；实验室排放污水化学成分复杂，废水浓度普遍较高，危害性高，直接排放会造成附近水体污染。

随着环保要求的提高，水资源利用的紧张，生活污水、食堂污水和实验污水经过处理后，不但减少水污染物排放量，还具有一定的各种效益，可以就地回用于作为校园绿化、市政用水等杂用水，实现社会利益和经济利益的双赢。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种针对校园污水处理的工艺，有效降解校园污水中的有机化合物，提高校园污水的出水水质的处理方法。

一种处理校园污水的装置，其特征在于：所述装置包括包括污水处理主体、污水处理所需的泵和风机等设备，所述主体包括格栅井、隔油池、调节池、初沉池、厌氧池、缺氧池、MBBR(移动床生物膜反应器)、MBR(膜生物反应池)、絮凝沉淀池、污泥浓缩池、污泥脱水机、接触过滤池、消毒池、标准排放口通过管路依次串联，构成一种处理校园污水的装置。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一、通过预处理格栅去除废水中的悬浮物和漂浮物后，进入隔油池；

二、隔油池将油水和污水进行水油分离，经过调节池；

三、调节池入水处依次设置提升泵和毛发收集器，废水流入初沉池；

四、从初沉池流出的废水首先进入厌氧池，聚磷微生物在厌氧池内吸收有机物和释放磷，同时使部分有机物被活性污泥吸附去除；

五、经厌氧池处理后的废水进入缺氧池、MBBR反应器回流硝化液和絮凝沉淀池回流活性污泥混合液流入缺氧池，在缺氧池中反硝化菌利用厌氧池处理后污水中的有机物和MBBR中混合液回流的有机物作为碳源，可在该池内进行反硝化脱氮反应；

六、从缺氧池流出的废水进入MBBR反应器内，悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜上微生物完成难降解有机物去除和硝化作用；

七、从MBBR反应器内流出的废水流入MBR反应器内，内设PVDF中空纤维膜组架用于固定PVDF膜，利用膜分离设备截留水中的活性污泥与大分子有机物，大大提高难降解有机物的降解效率，实现对污水深度净化；

八、从MBBR反应器内分离出一部分沉淀污泥作为回流污泥回流至初沉池，另一部分作为剩余污泥排放；

九、经MBR反应器内处理过的废水流入絮凝沉淀池，进行泥水分离，分离出废水进入接触过滤池，向接触过滤池投加混凝剂；分离出一部分沉淀污泥作为回流污泥回流至初沉池，分离出的另一部分沉淀污泥进入污泥浓缩脱水装置，而污泥通过污泥脱水机下端排泥口排出；

十、从接触过滤池流出的废水进入消毒装置，采用次氯酸钠进行消毒，杀灭病菌，并进一步降低水中有机物和氨氮含量。

本发明采用厌氧-缺氧-MBBR-MBR-接触过滤-折点加氯的处理方法，将厌氧区缺氧区处理工艺置于前端，有效去除水中的有机物；作为MBBR的悬浮填料具有好氧和厌氧代谢活性，后续进一步强化脱氮除磷的效果；MBR反应器处理后对污染物去除效率高、脱氮效果好、出水水质稳定；后续接触过滤池和采用次氯酸钠法消毒，同时通过折点加氯方法可进一步去除氨氮，实现了水质的深度净化，澄清出水，使出水达标排放或回用。

本发明的优点和积极效果是：

1.本发明包括依次连接的格栅井、隔油池、调节池、初沉池、厌氧池、缺氧池、MBBR(移动床生物膜反应器)、MBR(膜生物反应池)、絮凝沉淀池、污泥浓缩池、污泥脱水机、接触过滤池、消毒池、标准排放口等污水处理装置，可以充分且高效地去除污水中有机污染物降解率，处理效果好，工艺流程简单，投资费用少，操作方便，运行成本低。

2.本发明厌氧池内利用厌氧菌的作用，使有机物发生水解、酸化和甲烷化，去除废水中的有机物，并提高污水的可生化性，有利于后续的好氧处理，同时产生的沼气作为能源可被利用；缺氧池主要为反硝化菌提供反硝化的场所，起到脱硝态氮的作用，同时去除部分BOD。

3.本发明采用MBBR反应器进行污水处理，由于结合传统的活性污泥法和生物膜法的优势，具有耐冲击负荷能力强、水头损失小、不易堵塞、剩余污泥少、无需反冲洗、一般不需活性污泥回流、出水水质稳定等优点，实现优势互补，克服了传统的活性污泥生物量不足和接触氧化工艺传质混合效率低的问题，使生化反应效率成倍提高，具有有机物去除和脱氮效果明显。

4.本发明采用MBR反应器进行污水处理，由于膜的过滤作用，微生物被完全截留在MBR膜生物反应器中，实现了水力停留时间与活性污泥泥龄的彻底分离，消除了传统活性污泥法中污泥膨胀问题。具有对污染物去除效率高、硝化能力强，可同时进行硝化、反硝化、脱氮效果好、对有机物去除效果好、污泥龄长、剩余污泥产量低、经膜处理后的水水质标准高、自动化程度高、操作简单易于管理等优点。

5.本发明所述污泥处理阶段，通过污泥浓缩池和污泥脱水机脱水后，可将含有有机质的污泥外运，使活性污泥中含有大量有机物可以被再利用，污泥回收率高。

6.本发明所述接触过滤池，采用多级石英砂作为滤料，吸附截留能力强，能保证中水回用COD、BOD和SS达标排放，工艺简单，加药量少，处理设施少，节省了占地面积，设备造价低。

7.本发明所述在系统末端设置的消毒池，主要功能为去除污水中的有害菌群，起到进一步杀菌、消毒的功能。由于校园污水的污染，处理后含有一定量的氨氮，在对进行加氯消毒时，采用次氯酸钠折点加氯法，在氨氮的含量很小情况下，为达到余氯的控制值，选择次氯酸钠消毒，降低水中有机物的含量，达到较好的处理效果和经济效益。

附图说明

图1为本发明一种校园污水处理系统的结构示意图

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种校园污水处理装置，其特征在于，所述装置包括格栅井、隔油池、调节池、初沉池、厌氧池、缺氧池、MBBR(移动床生物膜反应器)、MBR(膜生物反应池)、絮凝沉淀池、污泥浓缩池、污泥脱水机、接触过滤池、消毒池、标准排放口等污水处理装置。

校园污水在进水泵1作用，进入到格栅井2，格栅由相互交替的粗格栅和细格栅组成、格栅后面是隔油池3、将污水中的油水和污水进行水油分离，经过调节池4、调节池内设有毛发收集器5、液位计6和调节池搅拌装置7，调节池与废水提升泵8相连，通过管道混合器9，管道混合器前设置有投加PAC和PAM的装置，后连接初沉池10、初沉池内设有混合池11，去除大量的固体悬浮物和胶体物质；之后进入厌氧池12，污水与厌氧池内的厌氧菌群发生反应，污水中非溶解态的有机物被截留逐步转变成溶解态有机物，一些难于生物降解的大分子则被转化为易于生物降解小分子物质，提高了废水的可生化性，同时产生的沼气可作为能源被利用；随后污水进入缺氧池13，反硝化菌利用有机物作为碳源进行脱氮；好氧生物处理系统MBBR14，作为悬浮生长的活性污泥法和附着生长的生物膜法相结合的一种工艺，采用生长缓慢的硝化菌，污水中的有害物质被活性污泥中的微生物吸附吸收，提高了系统的硝化速率，一部分污水中的剩余活性污泥絮凝，活性污泥部分通过回流泵15至缺氧池13，剩余的污水进入MBR池16；MBR反应池里面包括微生物菌落、膜组件17、集水系统、出水系统、曝气系统18，出水泵19、反洗泵20、反洗罐21，在MBR反应池里进行着有机污染物的降解和泥水的分离，提高难降解大分子有机物的处理效率和促使其彻底的分解；随后废水进入絮凝沉淀池22，絮凝沉淀池22和初沉池10加药絮凝后产生的沉淀通过底部排泥口排入污泥浓缩池23，在污泥泵24的作用下，沉淀物进入污泥脱水机25进行脱水，其他各个单元产生的剩余污泥通过排泥管道排入污泥浓缩池23中，进一步浓缩，最后以干泥形式外运；从MBR反应池废水进入接触过滤池27，通过过自动化系统控制石英砂过滤器进出水、反冲洗及其加药系统的运行，在滤池的进水管道中，加入混凝剂，在管道中进行接触、混合、凝聚，然后不经过絮凝设备直接进入石英砂过滤器进行过滤的一种污水深度处理工艺；消毒池28装置，由于出水含有氨和氮化合物，采用一般加氯量的消毒方法不能解决问题，但采用折点加氯可取得明显效果，降低水中有机物含量，提高混凝效果，使产水达标排放或回用。

污水处理系统工作时，污水首先进入格栅2，将较大的悬浮物质等杂质去除，随后污水中的油污进入隔油池3、污水进入到调节池4，调节水质水量，通过管道混合器9进入到初沉池10与投加装置中PAC、PAM发生物化反应，PAC就是聚合氯化铝，用于混凝将废水中的固体小颗粒粘接在一起，PAM是有机高分子，作为絮凝剂能让PAC形成的矾花聚成团状沉淀，混凝絮凝后形成不溶于水的杂质形成大颗粒固体沉降形成污泥，通过初沉池10的排泥口进入污泥浓缩池23，在污泥泵24的作用下，进入污泥脱水机25进行脱水，沉淀物通过底部的排泥口排出，进行回收利用。

经一级处理后，首先进入生物处理的厌氧池12，在搅拌的作用下，污泥达到完全混合的状态(DO＜0.2mg/L)，厌氧区利用厌氧菌的作用，使有机物发生水解，去除废水中的有机物，去除部分BOD，回流污泥中的聚磷微生物(聚磷菌等)释放出磷，满足细菌对磷的需求。并提高污水的可生化性，有利于后续的好氧处理，同时产生的沼气作为能源可被利用；

经厌氧池处理后的污水进入缺氧池13(DO≤0.5mg/L)，在搅拌作用下达到完全混合的状态，池中的反硝化细菌以污水中未分解的含碳有机物为碳源，将好氧池内通过内循环回流进来的硝酸根还原为N₂而释放，完成脱氮除磷，同时去除部分BOD。

接下来污水流入MBBR反应器内14(DO，2-4mg/L)，填料上形成好氧、缺氧和厌氧环境，硝化和反硝化反应能够在一个反应器内发生，对氨氮的去除具有良好的效果。同时反应器内污泥浓度较高，一般污泥浓度为普通活性污泥法的5～10倍，可高达30～40g/L。提高了对有机物的处理效率，同时耐冲击负荷能力强。

MBR池16底部装有曝气装置18，MBR膜17对MBR池16的出水进行过滤，对游离菌体和一些难降解的大分子颗粒状物质起到截留作用，有毒的微污染物几乎全部被吸附在污泥上，因此SS同时被去除，同时有机物去除效果好，对于氮、磷污染物有较高的去除率。

本装置接触过滤池27滤料采用石英砂滤料，滤料层按接触凝聚原理进行污水的深度处理。污水进入接触过滤池后，其间的管路设有加药点，经过石英砂过滤器的过滤作用，污水中的悬浮物被截留在砂层之间，出水水质得到进一步提高；或者在接触过滤系统中投加适量的混凝剂来去除水中微量的难以自然沉淀的悬浮物，水从上向下过滤，污水和混凝剂在流经砂滤柱时与滤料反复接触并碰撞滤料，同时混凝反应也在进行，当絮体达到一定大小时被截留在砂滤柱空隙中，进一步吸附水中其它的细小絮体，使水质得到进一步澄清。根据实际情况采用自动化控制，使接触过滤池处于良好的运行状态

在系统末端设置消毒池28，生化处理后仍存在一定量的氨氮，在池内投加次氯酸钠消毒采用滤后水加氯点的折点加氯深度处理，可以进一步对处理完的污水进行漂白、杀菌和消毒，进一步去除污水中的有害菌群，出水的稳定性更好。

污泥处理系统中，预处理阶段管道混合器9前加入PAC和PAM药剂后产生絮凝沉淀，初沉池10底部的排泥口连接污泥浓缩池23，其他单元底部相应也设有排泥口，各个排泥口通过污泥管道连接，污泥浓缩池23底部出水口连接污泥泵24，在污泥泵24的作用下，将沉淀物排入污泥脱水机25，进行脱水，而产生的固体物质通过底部排泥口排出，对大量有机物进行资源回收，外运处置。

一种校园污水处理装置包括如下阶段：

1.预处理阶段：生活污水、食堂污水、实验污水在进水泵的作用下，通过格栅池拦截污水中粗大悬浮物及其它杂质，在隔油池中将食堂污水进行隔油处理，大大减少了污水中有机物的含量，将污水引入调节池，收集污水，减少污水流量的波动，均衡水质，防止高浓度有毒物质直接进入初沉池；将调节池中的废水引入到初沉池中，加入絮凝剂，依靠重力沉降去除污水中的SS、胶体物质，减轻后续处理设施的负荷；

2.生物处理阶段：污水从初沉池的上端口排出，进入厌氧池中，其主要功能是释放磷同时对部分有机物氨化，其后进入缺氧池和MBBR反应器，在此装置中主要通过硝化和反硝化反应，缺氧池完成脱氮功能，厌氧池和MBBR反应器联合完成除磷功能。MBBR反应器可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，耐冲击负荷能力强；填料上形成好养、缺氧和厌氧环境，硝化和反硝化反应能够在一个反应器内发生，对氨氮的去除也具有良好的效果。

3.膜处理阶段：通过MBR膜反应器，生物处理单元污泥浓度高、泥龄长，对有机物的去除率高，对于氮、磷污染物有较高的去除效果，同时由于膜的高效截留作用，有毒的微污染物几乎全部被吸附在污泥上，因此SS同时被去除，最后出水达到污水排放标准，COD、BOD、氨氮和总氮、总磷数值可达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中IV类排放标准；

4.接触过滤阶段：为了工艺的出水得到保障，降低造价采用接触过滤作为深度处理，工程中采用一套接触过滤池，通过电控控制进出水、加药装置和反洗泵的运行，既可利用了滤料介质又可以加入混凝剂来提高滤池截污能力和处理效果，将污水中悬浮颗粒及某些有机物，病菌去除，从而实现对污水的深度处理；

5.消毒阶段，生化处理后仍存在一定量的氨氮，由于游离余氯的消毒效率较高，因此，投加足够的氯使其实现折点反应可以实现有效消毒。相关研究表明，在C12：N较高时，致癌性物质三卤甲烷(THMs)的生成量较大。根据原水氨氮浓度将加氯量控制在折点曲线不同位置，用以控制消毒副产物的产生；

6.污泥处理阶段：絮凝沉淀池排泥水排入排泥池，集中水量，进入浓缩池进行浓缩，排泥水在浓缩池中经过一定时间的沉降浓缩，经浓缩后上清液返回初尘池继续处理进行资源回收或者其他产生的剩余污泥通过排泥管道排入污泥浓缩池中，在投加一定量的化学药剂的基础上，进一步降低浓缩污泥的比阻，改善其脱水性能后，进行排泥水的机械脱水处理，最后对脱水污泥进行外运处置。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (5)

1.一种校园污水处理装置，其特征在于：所述装置包括包括污水处理主体、污水处理所需的泵和风机等设备，所述主体包括格栅井、隔油池、调节池、初沉池、厌氧池、缺氧池、MBBR(移动床生物膜反应器)、MBR(膜生物反应池)、絮凝沉淀池、污泥浓缩池、污泥脱水机、接触过滤池、消毒池、标准排放口通过管路依次串联，构成一种处理校园生活污水的装置。

2.根据权利要求1中所述一种校园污水处理装置，其特征在于：是按照以下步骤实现的：

(1)通过预处理格栅去除废水中的悬浮物和漂浮物后，进入隔油池；

(2)隔油池将油水和污水进行水油分离，经过调节池；

(3)调节池入水处依次设置提升泵和毛发收集器，废水流入初沉池；

(4)从初沉池流出的废水首先进入厌氧池，聚磷微生物在厌氧池内吸收有机物和释放磷，同时使部分有机物被活性污泥吸附去除；

(5)经厌氧池处理后的废水进入缺氧池、MBBR反应器回流硝化液和絮凝沉淀池回流活性污泥混合液流入缺氧池，在缺氧池中反硝化菌利用厌氧池处理后污水中的有机物和MBBR中混合液回流的有机物作为碳源，可在该池内进行反硝化脱氮反应；

(6)从缺氧池流出的废水进入MBBR反应器内，悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜上微生物完成难降解有机物去除和硝化作用；

(7)从MBBR反应器内流出的废水流入MBR反应器内，内设PVDF中空纤维膜组架，用于固定PVDF膜，利用膜分离设备截留水中的活性污泥与大分子有机物，大大提高难降解有机物的降解效率，实现对污水深度净化；

(8)从MBBR反应器内分离出一部分沉淀污泥作为回流污泥回流至初沉池，另一部分作为剩余污泥排放；

(9)经MBR反应器内处理过的废水流入絮凝沉淀池，进行泥水分离，分离出废水进入接触过滤池，向接触过滤池投加混凝剂；分离出一部分沉淀污泥作为回流污泥回流至初沉池，分离出的另一部分沉淀污泥进入污泥浓缩脱水装置，而污泥通过污泥脱水机下端排泥口排出；

(10)从接触过滤池流出的废水进入消毒装置，采用次氯酸钠进行消毒，杀灭病菌，并进一步降低水中有机物和氨氮的含量。

3.根据权利要求1中所述一种校园污水处理装置，其特征在于：MBBR池内设有混合液回流泵，在MBR池和絮凝沉淀池内设有污泥回流泵。

4.根据权利要求1中所述一种校园污水处理装置，其特征在于：所述接触过滤池采用多级石英砂过滤器。

5.根据权利要求1中所述一种校园污水处理装置，其特征在于：所述消毒池采用次氯酸钠消毒，同时具有折点加氯去除剩余氨氮的功能。