CN109942083A - 一种低碳氮比生活污水一体化处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及提供了一种低碳氮比生活污水一体化处理装置，包括罐体和分区进水装置，所述罐体内依次间隔设置有前置缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池以及沉淀池，所述前置缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池以及沉淀池依次连通，沉淀池开设有排水口；好氧池内设置有气提式回流管，沉淀池的底部设置有污泥回流管；分区进水装置具有一进水端和至少两个出水端，所述至少两个出水端分别通向前置缺氧池、厌氧池以及缺氧池中的至少两个反应池。分区进水装置按一定的比例分别输送到多个反应池中，从而保证各反应池中的污泥中的微生物有足够的碳源分配，缓解了聚磷菌与反硝化细菌竞争碳源的矛盾，从而在有限的进水碳源下保证了良好的脱氮除磷性能。
Description
技术领域
本发明涉及生活污水处理技术领域，具体涉及一种低碳氮比生活 污水一体化处理装置，适用于分散型村镇低碳氮比生活污水处理以及 城市内未接入管网的点源小流量污水处理。
背景技术
随着我国经济的快速发展，水体污染现象也越来越严重，特别是 过量的氮、磷会引发水体富营养化，从而导致水体恶化，造成严重的 水环境污染。AAO工艺是当前较为普遍的一种同步脱氮除磷工艺，具 有结构简单、水力停留时间(HRT)短、运行设计经验成熟等优势， 当前已成为我国污水处理厂采用的主流工艺。AAO工艺的工作原理是 通过不同生物池中聚磷菌、反硝化细菌和硝化细菌的新陈代谢作用将 污水中氮、磷去除，其中聚磷菌和反硝化细菌的代谢活动需要充足的 碳源作为支撑。然而我国绝大多数地区当今存在生活污水碳氮比低的 现象，这成为了传统AAO工艺脱氮除磷性能提升的主要障碍。
传统AAO工艺是按照厌氧池-缺氧池-好氧池-沉淀池的顺序来布 设的，通常占地面积较大，设备较多，运行管理复杂，在进水碳源不 足的情况下难以保证理想的脱氮除磷性能，更不适用于农村单户或未 接入管网的点源小流量污水处理。面对进水碳源不足的问题，污水处 理厂通常的做法是在污水处理过程中投加优质碳源(乙酸钠、甲醇和 葡萄糖等)，但同时也会带来巨大的经济负担。随着国家水体治理的稳 步推进，污水处理势必将面临更为严格的出水水质标准，这其中氮、 磷指标的降低至关重要。因此，有必要提出一种能应对低碳氮比生活 污水的点源小流量污水处理设备。
发明内容
本发明的目的是提供一种低碳氮比生活污水一体化处理装置，以 解决村镇生活污水碳氮比低所导致脱氮除磷效果差的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种低碳氮比生活污水一体化处 理装置，用于处理村镇生活污水，包括罐体和分区进水装置，所述罐 体内依次间隔设置有前置缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池以及沉淀 池，所述前置缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池以及沉淀池依次连通， 所述沉淀池开设有排水口；
所述好氧池内设置有气提式回流管，用于将所述好氧池内的硝化 液回流至所述缺氧池；
所述沉淀池的底部设置有污泥回流管，用于将所述沉淀池中的污 泥回流至所述前置缺氧池；
所述分区进水装置用于输送生活污水，所述分区进水装置具有一 进水端和至少两个出水端，所述至少两个出水端分别通向所述前置缺 氧池、厌氧池以及缺氧池中的至少两个反应池。
可选地，所述出水端的数量为3个，3个所述出水端分别通向所述 前置缺氧池、厌氧池以及缺氧池。
可选地，每个所述出水端均设置有控水部件。
可选地，所述罐体上设置有检修口，所述检修口位于所述厌氧池 和所述缺氧池的顶部。
可选地，所述前置缺氧池、厌氧池以及缺氧池内均设置有搅拌器。
可选地，所述罐体上设置有中控仓，所述中控仓内设置有PLC自 控系统和空气压缩机，所述好氧池内设置有曝气头，所述空气压缩机 与所述曝气头连通；
所述PLC自控系统和空气压缩机电连接，以控制所述空气压缩机 工作。
可选地，所述沉淀池的底部设有导流板，所述导流板倾斜设置， 用于将所述沉淀池中的污泥引导至所述污泥回流管的入口。
可选地，所述沉淀池内设置有导流管，所述好氧池通过所述导流 管与所述沉淀池连通。
可选地，所述前置缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池的体积比为 1:1:2:3。
可选地，所述罐体的壁厚为8-11mm。
在输送生活污水的时候可通过分区进水装置20按一定的比例分别 输送到多个反应池中，从而保证各个反应池中的污泥中的微生物有足 够的碳源分配，缓解了聚磷菌与反硝化细菌竞争碳源的矛盾，从而在 有限的进水碳源下保证了良好的脱氮除磷性能；而且，通过在厌氧池 12前端设置前置缺氧池11，对回流污泥中的硝态氮进行预处理，在厌 氧池12降低硝态氮对聚磷菌聚磷的抑制作用，从而进一步改善系统除 磷性能。
附图说明
图1是本发明一实施方式中低碳氮比生活污水一体化处理装置的 示意图。
附图标记：
10-罐体；11-前置缺氧池；12-厌氧池；13-缺氧池；14-好氧池；141- 气提式回流管；142-曝气头；15-沉淀池；151-污泥回流管；152-排水口； 153-导流板；154-导流管；155-排泥阀门；
20-分区进水装置；21-控水部件；
30-检修口；
40-中控仓；41-PLC自控系统；42-空气压缩机；
51-第一搅拌器；52-第二搅拌器；53-第三搅拌器。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结 合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，所描 述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所 描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于 所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实 施例，都属于本发明保护的范围。
本发明主要是针对低碳氮比的生活污水的处理，通常指生活污水 的COD:TN＜7。其中，COD表示生活污水的化学需氧量，其是反映有 机物含量的主要指标，TN表示生活污水的总氮浓度。
参阅图1，本实施方式提供一种低碳氮比生活污水一体化处理装 置，用于处理村镇生活污水，包括罐体10和分区进水装置20，所述罐 体10内依次间隔设置有前置缺氧池11、厌氧池12、缺氧池13、好氧 池14以及沉淀池15，所述前置缺氧池11、厌氧池12、缺氧池13、好 氧池14以及沉淀池15依次连通，所述沉淀池15开设有排水口152； 所述好氧池14内设置有气提式回流管141，用于将所述好氧池14内的 硝化液回流至所述缺氧池13；所述沉淀池15的底部设置有污泥回流管 151，用于将所述沉淀池15中的污泥回流至所述前置缺氧池11；所述 分区进水装置20用于输送生活污水，所述分区进水装置20具有一进 水端和至少两个出水端，所述至少两个出水端分别通向所述前置缺氧 池11、厌氧池12以及缺氧池13中的至少两个反应池。其中前置缺氧 池11、厌氧池12、缺氧池13、好氧池14可形成一个改良AAO (Anaerobic-Anoxic-Oxic)系统，在向该AAO系统输送生活污水的时 候可通过分区进水装置20按一定的比例分别输送到多个反应池中，从 而保证各个反应池中的污泥中的微生物有足够的碳源分配，缓解了聚 磷菌与反硝化细菌竞争碳源的矛盾，从而在有限的进水碳源下保证了 良好的脱氮除磷性能；而且，通过在厌氧池12前端设置前置缺氧池11， 对回流污泥中的硝态氮进行预处理，在厌氧池12降低硝态氮对聚磷菌 聚磷的抑制作用，从而进一步改善系统除磷性能；进一步，通过将生 物脱氮除磷工艺高效的优化组合，实现了污水就地处理就地排放，可 解决分散点源难处理、管网收集困难及总体处理率低等问题，为新农 村和新城镇建设中的低碳氮比生活污水综合处理提供新思路。
出水端的数量具体可以为两个，两个出水端分别通向前置缺氧池 11和厌氧池12；较佳地所述出水端的数量为3个，3个所述出水端分 别通向所述前置缺氧池11、厌氧池12以及缺氧池13。3个出水端的出 水量可根据对应的三个反应池的实际反应情况做调节，由于各个地区 的生活污水的成分存在一定的差异，所以3个出水端的实际出水比也 不一定，因此本实施方式不予限定，本领域技术人员可以根据实际生 活污水的反应情况设置各个反应池的生活污水输送量。
为了便于控制各个反应池的生活污水进水量，可在每个所述出水 端均设置控水部件21。控水部件21可以是电控截止阀，也可以是手控 截止阀。
为了便于设备的维护，在一个具体的实施例中，所述罐体10上还 设置有检修口30，所述检修口30位于所述厌氧池12和所述缺氧池13 的顶部。检修口30可设置可开闭的检修盖(图中未示出)，在需要对 设备清理或者维护的时候，打开该检修盖进行清理或者维护，清理或 者维护结束后可关闭检修盖。
在上述技术方案中，所述前置缺氧池11、厌氧池12以及缺氧池 13内均设置有搅拌器。具体地，前置缺氧池11中设置第一搅拌器51， 厌氧池12中设置第二搅拌器52，缺氧池13内设置第三搅拌器53。
在一个具体的实施例中，所述罐体10上设置有中控仓40，所述中 控仓40内设置有PLC自控系统41和空气压缩机42，所述好氧池14 内设置有曝气头142，所述空气压缩机42与所述曝气头142连通；所 述PLC自控系统41和空气压缩机42电连接，以控制所述空气压缩机42工作。其中，PLC自控系统41可控制空气压缩机42输送气体至曝 气头142，使曝气头142持续曝气，从而满足好氧池14的含氧量要求。 需要说明的是，图1中，未示出曝气头142与空气压缩机42之间的连 通管路。
较佳地，所述沉淀池15的底部还设有导流板153，所述导流板153 倾斜设置，用于将所述沉淀池15中的污泥引导至所述污泥回流管151 的入口。
为了使沉淀池15形成更好地形成剩余污泥，所述沉淀池15内设 置有导流管154，所述好氧池14通过所述导流管154与所述沉淀池15 连通。所述污泥回流管151上设置有排泥阀门155，沉淀池15中的污 泥排放直接通过排泥阀门155控制，自行排放即可。
本实施方式中的改良AAO系统中，所述前置缺氧池(11)、厌氧 池(12)、缺氧池(13)、好氧池(14)的体积比为1:1:2:3。罐体10的 壁厚为8-11mm，具体地，罐体10由厚10mm的不锈钢钢板焊接制成， 整体尺寸为长×宽×高＝4.25m×1.80m×1.80m。
本实施方式还提供了一个具体地实施案例，具体如下：
低碳氮比生活污水一体化处理装置的有效容积8.5m3，其中改良 AAO系统7m3(前置缺氧区体积:厌氧区体积:缺氧区体积:好氧区体积 ＝1:1:2:3)，二沉池1.5m3，整个装置可由厚10mm的不锈钢钢板焊接制 成，整体尺寸为长×宽×高＝4.25m×1.8m×1.8m。
试验期间进水具体水质如下：
其中，NH4 +-N表示氨氮量；TP表示总磷量。
具体操作如下：
接种城市污水处理厂回流污泥于低碳氮比生活污水一体化处理装 置中，保持前置缺氧区11、厌氧池12、缺氧池13和好氧池14中的污 泥浓度3500-4500mg/L；每天向装置中引入5-6m3低碳氮比生活污水， 随后启动第一搅拌器51、第二搅拌器52、第三搅拌器53和空气压缩 机42；分别将气提式回流管141的硝化液回流比和污泥回流管151的 剩余污泥回流比控制于200-300％和100-150％；将进入前置缺氧池11、 厌氧池12和缺氧池13的进水流量控制为0.1±0.05m3/h、0.2±0.05m3/h 和0.3±0.05m3，即Q前缺:Q厌:Q缺＝1:2:3；改良AAO系统的水力停留时 间控制为10-14h；好氧池14中溶解氧浓度通过转子流量计一直控制在 1.5-2.5mg/L；控制剩余污泥排放量为0.4±0.1m3/d，改良AAO系统污泥 龄控制在20-30d。
试验结果表明：系统稳定运行120d后，排水口152的出水 COD＝15.6-28.4mg/L，NH4 +-N＝0.1-0.7mg/L，TN＝9.1-11.4mg/L， TP＝0.1-0.4mg/L。上述参数均满足排放指标。
通过上述实施例可以看出，该装置通过将生活污水的分区输送、 生物脱氮除磷工艺高效的优化组合，实现了污水就地处理就地排放， 具有可批量生产、出水水质稳定及维护管理方便等优点，特别适用于 生活污水的碳氮比较小的生活污水的处理。
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 (10)
1.一种低碳氮比生活污水一体化处理装置，用于处理村镇生活污水，其特征在于，包括罐体(10)和分区进水装置(20)，所述罐体(10)内依次间隔设置有前置缺氧池(11)、厌氧池(12)、缺氧池(13)、好氧池(14)以及沉淀池(15)，所述前置缺氧池(11)、厌氧池(12)、缺氧池(13)、好氧池(14)以及沉淀池(15)依次连通，所述沉淀池(15)开设有排水口(152)；
所述好氧池(14)内设置有气提式回流管(141)，用于将所述好氧池(14)内的硝化液回流至所述缺氧池(13)；
所述沉淀池(15)的底部设置有污泥回流管(151)，用于将所述沉淀池(15)中的污泥回流至所述前置缺氧池(11)；
所述分区进水装置(20)用于输送生活污水，所述分区进水装置(20)具有一进水端和至少两个出水端，所述至少两个出水端分别通向所述前置缺氧池(11)、厌氧池(12)以及缺氧池(13)中的至少两个反应池。
2.根据权利要求1所述的低碳氮比生活污水一体化处理装置，其特征在于，所述出水端的数量为3个，3个所述出水端分别通向所述前置缺氧池(11)、厌氧池(12)以及缺氧池(13)。
3.根据权利要求2所述的低碳氮比生活污水一体化处理装置，其特征在于，每个所述出水端均设置有控水部件(21)。
4.根据权利要求1所述的低碳氮比生活污水一体化处理装置，其特征在于，所述罐体(10)上设置有检修口(30)，所述检修口(30)位于所述厌氧池(12)和所述缺氧池(13)的顶部。
5.根据权利要求1所述的低碳氮比生活污水一体化处理装置，其特征在于，所述前置缺氧池(11)、厌氧池(12)以及缺氧池(13)内均设置有搅拌器。
6.根据权利要求5所述的低碳氮比生活污水一体化处理装置，其特征在于，所述罐体(10)上设置有中控仓(40)，所述中控仓(40)内设置有PLC自控系统(41)和空气压缩机(42)，所述好氧池(14)内设置有曝气头(142)，所述空气压缩机(42)与所述曝气头(142)连通；
所述PLC自控系统(41)和空气压缩机(42)电连接，以控制所述空气压缩机(42)工作。
7.根据权利要求1所述的低碳氮比生活污水一体化处理装置，其特征在于，所述沉淀池(15)的底部设有导流板(153)，所述导流板(153)倾斜设置，用于将所述沉淀池(15)中的污泥引导至所述污泥回流管(151)的入口。
8.根据权利要求7所述的低碳氮比生活污水一体化处理装置，其特征在于，所述沉淀池(15)内设置有导流管(154)，所述好氧池(14)通过所述导流管(154)与所述沉淀池(15)连通。
9.根据权利要求1所述的低碳氮比生活污水一体化处理装置，其特征在于，所述前置缺氧池(11)、厌氧池(12)、缺氧池(13)、好氧池(14)的体积比为1:1:2:3。
10.根据权利要求1所述的低碳氮比生活污水一体化处理装置，其特征在于，所述罐体(10)的壁厚为8-11mm。
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