CN110510814A - 一种强化村镇生活污水总氮去除的污水处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种强化村镇生活污水总氮去除的污水处理设备，属于污水处理技术领域。它包括生活污水调节池、一体化污水处理反应器、产水池、进水泵、循环水泵、加药泵、鼓风机；所述一体化污水处理反应器内顺次设有相邻且独立的隔室，分别为厌氧污泥池、第一厌氧生物膜池、第二厌氧生物膜池、曝气生物滤池、剩余污泥沉淀池。采用一体化污水处理反应器，对于处理低浓度的村镇生活污水有较短的水力停留时间，优化了工艺流程，无需在一体化污水处理反应器前端兴建大型沉淀池，节约了占地面积，降低了成本，是一个低能耗、高效率的村镇生活污水处理设备。

Description

一种强化村镇生活污水总氮去除的污水处理设备

技术领域

本发明涉及一种强化村镇生活污水总氮去除的污水处理设备，属于污水处理技术领域。

背景技术

人口的快速增长以及工业化的迅速发展，使得水环境问题成为越来越严重的全球性问题。中国作为世界上最大的发展中国家，新兴村镇的数量和规模不断扩大，与此同时，由于村镇生活污水处理设施不完善，95％以上的居民生活污水和粪便污水未经治理便排入自然水体，对当地水源、地下水源和周围环境造成严重污染，水资源状况严重恶化。

农村生活污水主要来自厨房排水、厕所排水和洗浴排水，生活污水的来源并不复杂，只是居民生活范围广，排放后污水属于面源污染，难以集中处理处置。因此，在大部分农村水源中，氨氮、COD、总氮、总磷等指标存在着不同程度的超标现象，加剧了我国本已十分严峻的水环境污染，进而直接影响到居民的生活和健康。针对村镇生活污水处理，通过技术创新，开发、设计、研制技术工艺路线合理、经济高效的一体化设备是解决村镇生活污水问题的一个重要发展方向，对村镇水环境的保护和改善具有重要的意义。

然而，通过对我司已有的一体化生活处理设备进行长期跟踪发现，对于江苏省苏南某市的村镇生活污水来说，其进水水质特点为COD较低(低于300mg/L)，而氨氮高(68mg/L-260mg/L)，此污水(低碳氮比)采用传统的生物处理工艺可以使得氨氮和COD达标排放，然而总氮仍难以达标。因此需找寻一种适用于村镇污水进水水质的工艺与一体化污水处理设备相结合，对水质进行改善。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种强化村镇生活污水总氮去除的污水处理设备，它解决了目前村镇污水采用传统的生物处理工艺，成本高，占地面积大，会产生臭气，以及脱氮性能有待提高的问题。

本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：

一种强化村镇生活污水总氮去除的污水处理设备，它包括生活污水调节池、一体化污水处理反应器、产水池、进水泵、循环水泵、加药泵、鼓风机；

所述一体化污水处理反应器内顺次设有相邻且独立的隔室，分别为厌氧污泥池、第一厌氧生物膜池、第二厌氧生物膜池、曝气生物滤池、剩余污泥沉淀池，其中，厌氧污泥池、第一厌氧生物膜池、第二厌氧生物膜池、曝气生物滤池、剩余污泥沉淀池的底部均设有进水口，上部均设有溢流口，厌氧污泥池、第一厌氧生物膜池、第二厌氧生物膜池、曝气生物滤池、剩余污泥沉淀池的溢流口高度随着水流方向顺次降低，厌氧污泥池内设有包含厌氧氨氧化菌的厌氧污泥，第一厌氧生物膜池、第二厌氧生物膜池内均设有厌氧生物膜，曝气生物滤池底部设有曝气器，曝气生物滤池中部设有曝气滤泡；

所述生活污水调节池通过进水泵与厌氧污泥池底部进水口连接，厌氧污泥池的溢流口与第一厌氧生物膜池底部进水口连通，第一厌氧生物膜池的溢流口与第二厌氧生物膜池底部进水口连通，第二厌氧生物膜池的溢流口与曝气生物滤池底部进水口连通，曝气生物滤池的溢流口与剩余污泥沉淀池底部进水口连通，剩余污泥沉淀池的溢流口通过水管与产水池连通；

所述厌氧污泥池、第一厌氧生物膜池、第二厌氧生物膜池顶部通过管道与鼓风机进风端连接，鼓风机出风端通过管道与曝气生物滤池底部的曝气器连接；

所述加药泵的进水端连接药剂箱，加药泵的出水端通过管道伸入曝气生物滤池的进水口端；

所述循环水泵进水端伸入曝气生物滤池水面以下，循环水泵的出水端通过第一循环管道、第二循环管道分别伸入第一厌氧生物膜池、第二厌氧生物膜池的进水口端，第一循环管道、第二循环管道上分别设有第一调节阀、第二调节阀。

作为优选实例，所述曝气器采用微孔曝气器。

本发明的有益效果是：

(1)采用一体化污水处理反应器，对于处理低浓度的村镇生活污水有较短的水力停留时间，优化了工艺流程，无需在一体化污水处理反应器前端兴建大型沉淀池，节约了占地面积，降低了成本，是一个低能耗、高效率的村镇生活污水处理设备；

(2)厌氧污泥池、第一厌氧生物膜池、第二厌氧生物膜池中厌氧所产生的气体通入曝气生物滤池，解决了厌氧产生臭气的问题，并节约了曝气量；

(3)控制曝气生物滤池的厌氧氨氧化菌浓度以及曝气量等参数可实现脱氮功能，曝气器与厌氧氨氧化菌的结合，提高了反应效率，更加有效强化了系统的脱氮性能；

(4)生活污水中的磷通过在曝气生物滤池进水端安装加药泵，添加除磷化学药剂去除。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：生活污水调节池1，一体化污水处理反应器2，厌氧污泥池21，第一厌氧生物膜池22，第二厌氧生物膜池23，曝气生物滤池24，剩余污泥沉淀池25，厌氧污泥26，厌氧生物膜27，曝气器28，曝气滤泡29，产水池3，进水泵4，循环水泵5，第一循环管道51，第二循环管道52，第一调节阀53，第二调节阀54，加药泵6，鼓风机7。

具体实施方式

为了对本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1所示，一种强化村镇生活污水总氮去除的污水处理设备，它包括生活污水调节池1、一体化污水处理反应器2、产水池3、进水泵4、循环水泵5、加药泵6、鼓风机7；

一体化污水处理反应器2内顺次设有相邻且独立的隔室，分别为厌氧污泥池21、第一厌氧生物膜池22、第二厌氧生物膜池23、曝气生物滤池24、剩余污泥沉淀池25，其中，厌氧污泥池21、第一厌氧生物膜池22、第二厌氧生物膜池23、曝气生物滤池24、剩余污泥沉淀池25的底部均设有进水口，上部均设有溢流口，厌氧污泥池21、第一厌氧生物膜池22、第二厌氧生物膜池23、曝气生物滤池24、剩余污泥沉淀池25的溢流口高度随着水流方向顺次降低，厌氧污泥池21内设有包含厌氧氨氧化菌的厌氧污泥26，第一厌氧生物膜池22、第二厌氧生物膜池23内均设有厌氧生物膜27，曝气生物滤池24底部设有曝气器28，曝气生物滤池24中部设有曝气滤泡29；曝气滤泡29是由滤泡孔构成的透水框架，微生物在表面形成的微生物膜能够与曝气气泡充分接触；

生活污水调节池1通过进水泵4与厌氧污泥池21底部进水口连接，厌氧污泥池21的溢流口与第一厌氧生物膜池22底部进水口连通，第一厌氧生物膜池22的溢流口与第二厌氧生物膜池23底部进水口连通，第二厌氧生物膜池23的溢流口与曝气生物滤池24底部进水口连通，曝气生物滤池24的溢流口与剩余污泥沉淀池25底部进水口连通，剩余污泥沉淀池25的溢流口通过水管与产水池3连通；

厌氧污泥池21、第一厌氧生物膜池22、第二厌氧生物膜池23顶部通过管道与鼓风机7进风端连接，鼓风机7出风端通过管道与曝气生物滤池24底部的曝气器28连接；

加药泵6的进水端连接药剂箱(图中未画出)，加药泵6的出水端通过管道伸入曝气生物滤池24的进水口端，药剂箱内放入除磷药剂，例如，一种市售除磷药剂产品，由高锰酸钾20-30％，硫酸亚铁5-10％，三氯化铁20-30％，硫酸亚锰5-10％，聚丙烯酰胺1-2％，碳酸钙1-3％，聚合氯化铝10-20％，次氯酸钠5-10％，硅酸钠2-4％，活性氧化铝5-10％配制的除磷剂；

循环水泵5进水端伸入曝气生物滤池24水面以下，循环水泵5的出水端通过第一循环管道51、第二循环管道52分别伸入第一厌氧生物膜池22、第二厌氧生物膜池23的进水口端，第一循环管道51、第二循环管道52上分别设有第一调节阀53、第二调节阀54。

曝气器28采用市售的微孔曝气器。

污水处理工艺主要包括厌氧处理与好氧处理。鉴于村镇生活污水污染浓度较低，将厌氧段控制在水解阶段，也就是具有较短的停留时间。为了避免短的停留时间引起跑泥现象，在各隔室添加生物填料，以保证反应器内有足够的微生量。将曝气生物滤池24硝化液回流至厌氧隔室第一厌氧生物膜池22、第二厌氧生物膜池23内完成脱氮处理；通过第一调节阀53、第二调节阀54可对相应回流位置的回流比进行控制，强化系统的脱氮性能。剩余污泥沉淀池25，可用来储存曝气生物滤池24未截留污泥，降低出水SS浓度，确保出水水质。

一体化污水处理反应器2各隔室HRT分别控制在2h，3h，3h，4h，3h；合计该装置HRT为15h。

设备的使用与研究：

(1)一体化污水处理反应器2的启动，包括厌氧污泥的驯化及曝气生物膜的驯化。厌氧污泥的驯化采用逐步缩短水力停留时间的方式；曝气生物膜的驯化采用闷曝方式进行。

(2)系统启动完成后，控制HRT在3-4h，进水采用生活污水，稳定运行一周后，开始脱氮性能研究。首先采用全反硝化型式，将硝化液回流至第二隔室，在此期间改变回流比，考察系统脱氮性能；其次采用厌氧氨氧化模式，旨在完成氮的高效去除，此时，控制曝气池曝气量，并将硝化液回流至第三隔室，考察氮的去除情况。

(3)控制HRT在3-4h，进水采用生活污水，首先改变进水量研究系统的抗冲击负荷能力；其次改变进水浓度研究系统的抗有机物冲击负荷能力。

(4)控制HRT在3-4h，进水采用生活污水，在冬季时，考察低温对系统运行效能的影响研究。

采用一体化污水处理反应器2，对于处理低浓度的村镇生活污水有较短的水力停留时间，优化了工艺流程，无需在一体化污水处理反应器2前端兴建大型沉淀池，节约了占地面积，降低了成本，是一个低能耗、高效率的村镇生活污水处理设备；厌氧污泥池21、第一厌氧生物膜池22、第二厌氧生物膜池23中厌氧所产生的气体通入曝气生物滤池24，解决了厌氧产生臭气的问题，并节约了曝气量；合理控制曝气生物滤池24的厌氧氨氧化菌浓度以及曝气量等参数可实现脱氮功能，曝气器28与厌氧氨氧化菌的结合，提高了反应效率，更加有效强化了系统的脱氮性能；生活污水中的磷通过在曝气生物滤池24进水端安装加药泵6，添加除磷化学药剂去除。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种强化村镇生活污水总氮去除的污水处理设备，其特征在于，它包括生活污水调节池、一体化污水处理反应器、产水池、进水泵、循环水泵、加药泵、鼓风机；

所述一体化污水处理反应器内顺次设有相邻且独立的隔室，分别为厌氧污泥池、第一厌氧生物膜池、第二厌氧生物膜池、曝气生物滤池、剩余污泥沉淀池，其中，厌氧污泥池、第一厌氧生物膜池、第二厌氧生物膜池、曝气生物滤池、剩余污泥沉淀池的底部均设有进水口，上部均设有溢流口，厌氧污泥池、第一厌氧生物膜池、第二厌氧生物膜池、曝气生物滤池、剩余污泥沉淀池的溢流口高度随着水流方向顺次降低，厌氧污泥池内设有包含厌氧氨氧化菌的厌氧污泥，第一厌氧生物膜池、第二厌氧生物膜池内均设有厌氧生物膜，曝气生物滤池底部设有曝气器，曝气生物滤池中部设有曝气滤泡；

所述生活污水调节池通过进水泵与厌氧污泥池底部进水口连接，厌氧污泥池的溢流口与第一厌氧生物膜池底部进水口连通，第一厌氧生物膜池的溢流口与第二厌氧生物膜池底部进水口连通，第二厌氧生物膜池的溢流口与曝气生物滤池底部进水口连通，曝气生物滤池的溢流口与剩余污泥沉淀池底部进水口连通，剩余污泥沉淀池的溢流口通过水管与产水池连通；

所述厌氧污泥池、第一厌氧生物膜池、第二厌氧生物膜池顶部通过管道与鼓风机进风端连接，鼓风机出风端通过管道与曝气生物滤池底部的曝气器连接；

所述加药泵的进水端连接药剂箱，加药泵的出水端通过管道伸入曝气生物滤池的进水口端；

所述循环水泵进水端伸入曝气生物滤池水面以下，循环水泵的出水端通过第一循环管道、第二循环管道分别伸入第一厌氧生物膜池、第二厌氧生物膜池的进水口端，第一循环管道、第二循环管道上分别设有第一调节阀、第二调节阀。

2.根据权利要求1所述一种强化村镇生活污水总氮去除的污水处理设备，其特征在于，所述曝气器采用微孔曝气器。