CN111410375A - 高速公路服务区污水再利用装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种高速公路服务区污水再利用装置及方法，装置包括格栅、调节池、一体化A2O生物反应池、砂滤器、MBR组件、紫外线消毒器和中水回用池，本发明装置的一体化A2O生物反应池对采用污水回流的方式不断进行脱氮除磷，脱氮除磷效果好；MBR膜组件采用外置膜，膜单元与一体化A2O生物反应池相对独立，两者之间的相互干扰较小，且外置式膜的超滤出水悬浮物接近于零，能够满足后续再生利用水质要求；且本工艺设置二级消毒工艺，大大减小传染病毒二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体而言，涉及一种高速公路服务区污水再利用装置及方法。
背景技术
以往高速公路建设除绿化工程外，很少对沿线附属区的生活污水进行处理和回用，大多数直接排放。近年来，随着各级政府对公路环保建设认识的提高，已有少数高速公路开始对沿线休息室、服务区生活污水进行处理，但主要沿用传统的生物接触氧化法、活性污泥法等，处理后的污水难以满足排放需求。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供高速公路服务区污水再利用装置及方法，解决了难以满足排放要求的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
一方面，本发明提供一种高速公路服务区污水再利用装置，高速公路服务区污水再利用装置，包括格栅、调节池、一体化A2O反应池、砂滤器、MBR膜组件、紫外线消毒器、中水回用池和污泥池，其中，格栅设置在调节池入口处，调节池出口与一体化A2O生物反应池连通；一体化A2O生物反应池包括依次连通的A2O反应池、沉淀池和中间池，A2O反应池包括依次连通的厌氧池、缺氧池和好氧池，厌氧池和缺氧池均与调节池连通，好氧池与缺氧池和厌氧池之间连接有污水回流管，沉淀池污泥出口与厌氧池之间连接有污泥回流管；砂滤器与中间池连通；MBR膜组件为外置膜，其入口与砂滤器出水口连通；紫外线消毒器入口与MBR膜组件出水口连通；中水回用池入口与紫外线消毒器出口连通；污泥池入口与沉淀池污泥出口、MBR膜组件污泥出口连通。
优选的，所述调节池与厌氧池和缺氧池之间、以及中间池与砂滤器之间连接有提升泵。
优选的，所述MBR膜组件的膜结构为管式膜。
优选的，所述MBR膜组件与反冲洗水箱、膜清洗加药装置连通。
另一方面，本发明还提供了高速公路服务区污水再利用方法，该方法包括以下步骤：1)将污水通入格栅后进入调节池进行水质和水量的调节；2)将步骤1)调节后的污水通入一体化A2O生物反应池，一部分进水分流至缺氧池补充碳源，另一部分依次通过厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池和中间池进行脱氮除磷，当污水进入厌氧池，与沉淀池回流污泥混合，在厌氧池中发生厌氧释磷反应；厌氧池的泥水混合液进入缺氧池，与好氧池回流的硝化液混合，进行反硝化脱氮处理；缺氧池的泥水混合液进入好氧池，在池内进行有机物分解代谢、好氧吸磷及硝化反应，好氧池的硝化液回流至缺氧池、厌氧池；好氧池的泥水混合液进入沉淀池，进行泥水分离，分离出的污泥一部分回流至厌氧池，其余污泥流至污泥池后经脱水机后外运，中间池出水输送至砂滤器；3)将步骤2)得到的污水依次通过砂滤器和MBR膜组件，去除悬浮物以及降低污水中的COD、色度和去除臭味；4)将步骤3)得到的污水的进行两次消毒后中水回用。
优选的，所述步骤2)中，好氧池硝化液回流至缺氧池、厌氧池的回流比为150％-200％、100-150％；沉淀池污泥回流至厌氧池的回流比为50％-80％。
优选的，所述步骤2)中好氧池的溶解氧控制为3-3.5mg/L。
优选的，所述步骤4)中的第一次消毒使用紫外线消毒器进行消毒，第二次消毒则通入中水回用池使用消毒剂进行消毒。
相比于现有技术，本发明的优势在于：本发明装置的一体化A2O生物反应池对采用污水回流的方式不断进行脱氮除磷，脱氮除磷效果好；MBR膜组件采用外置膜，膜单元与一体化A2O生物反应池相对独立，两者之间的相互干扰较小，且外置式膜的超滤出水悬浮物接近与零，能够满足后续再生利用水质要求；且本工艺设置二级消毒工艺，大大减小传染病毒二次污染。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，并非对本发明的限制。
图1是本发明装置的结构框图。
图2是本发明的一体化A2O生物反应池的结构框图。
图3是本发明的工艺流程图。
图4是本发明的平面示意图。
图中标号：1、格栅；2、调节池；3、一体化A2O生物反应池；30、A2O反应池；31、沉淀池；32、中间池；33、厌氧池；34、缺氧池；35、好氧池；4、砂滤器；5、MBR膜组件；6、紫外线消毒器；7、中水回用池；8、污泥池；9、二氧化氯发生器；10、曝气机；11、加药装置；12、提升泵；13、膜清洗加药装置；14、加药泵；15、反冲洗水箱。
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，下面结合附图和具体实施方式对本发明技术方案作进一步非限制性的详细描述。
如图1至图4所示，高速公路服务区污水再利用装置包括格栅1、调节池2、一体化A2O生物反应池3、砂滤器4、MBR膜组件5、紫外线消毒器6、中水回用池7和污泥池8，格栅1用于去除污水中的大块物质，调节池2用于调节污水水质和水量，一体化A20生物反应池3用于去除污水中的有机物及脱氮除磷，砂滤器4用于去除污水中的悬浮物、溶解性有机物和无机物以及微生物，MBR膜组件5用于降低污水中的COD、色度以及去除臭味，紫外线消毒器6和中水回用池7用于消毒灭菌，污泥池8用于将污泥进行脱水处理后外运。
格栅1设置在调节池2的入水口处。
调节池2采用地下钢筋混凝土结构，有效容积60m3。调节池2的出水口与一体化A2O生物反应池3连通，调节池2内设提升泵12，污水通过提升泵12输出至一体化A2O生物反应池3。
一体化A2O生物反应池3采用钢结构，有效容积为65m3。如图2和图3所示，一体化A2O生物反应池包括依次连通的A2O反应池30、沉淀池31和中间池32，A2O反应池30包括依次连通的厌氧池33、缺氧池34和好氧池35。沉淀池31出水端与中间池32连通，沉淀池31的污泥出口与污泥池8和厌氧池33连通，沉淀池31内配备1台污泥泵，便于将污泥输出至污泥池8和厌氧池33内。中间池32与砂滤器4连通，且中间池32内设置有提升泵12，通过提升泵12将污水输出至砂滤器4。好氧池内设置有曝气器，曝气器与曝气机10连通。好氧池35与缺氧池34和厌氧池33之间均连接有污水回流管，用于回流好氧池35中产生的硝化液，回流过程中可以使用提升泵。
砂滤器4内部的滤料为石英砂，其入口与中间池32连通，出水口与MBR膜组件5件入口连通，污泥出口与污泥池8连通。
MBR膜组件5为外置式结构，膜结构为管式膜,膜通量为20L/(m2·h)。如图2和图3所示，其与一套膜清洗加药装置13和一套反冲洗水箱15，反冲洗水箱15的出水口与MBR膜组件5的出水口连通，膜清洗加药装置13与MBR膜组件5的出水口之间连接有加药泵14。膜清洗加药装置13和反冲洗水箱15是膜组件运行一定条件后，用于膜受到污染后对膜进行冲洗，反冲洗出水通过MAR膜组件的入口输出至污泥池8。
紫外线消毒器6入口与MBR膜组件5的出水口以及二氧化氯发生器9连通，出水口与中水回用池7入口连通。
中水回用池7与加药装置11连通，通过加药装置11添加消毒剂对污水进行进一步消毒。
污泥池8与沉淀池31污泥出口、MBR膜组件5污泥出口连通，污泥池8内的污泥通过污泥脱水机17脱水处理后外运。
高速公路服务区污水再利用方法包括以下步骤：
1)将污水通入格栅1，去除污水中的大块物质。
2)将步骤1)中得到的污水通入调节池2进行水质和水量的调节。
3)将步骤2)调节后的污水通入一体化A2O生物反应池3，一部分进水分流至缺氧池34补充碳源，采用补充CH3OH提高碳源，为后续的反硝化菌发生硝化反应提供碳源，提高脱氮效果；另一部分进水依次通过厌氧池33、缺氧池34、好氧池35、沉淀池31和中间池32进行脱氮除磷，当污水进入厌氧池33，与沉淀池31回流污泥混合，在厌氧池33中发生厌氧释磷反应；厌氧池33的泥水混合液进入缺氧池34，与好氧池35回流的硝化液混合，进行反硝化脱氮处理；缺氧池34的泥水混合液进入好氧池35，在池内进行有机物分解代谢、好氧吸磷及硝化反应，好氧池35的硝化液回流至缺氧池34、厌氧池33；好氧池35的泥水混合液进入沉淀池31，进行泥水分离，分离出的污泥一部分回流至厌氧池33，其余污泥流至污泥池8后经脱水机17后外运，中间池32出水输送至砂滤器4。其中，好氧池35硝化液回流至缺氧池34、厌氧池33的回流比为150％-200％、100-150％；沉淀池31污泥回流至厌氧池33的回流比为50％-80％；好氧池35的溶解氧控制为3-3.5mg/L。
4)将步骤3)得到的污水通入砂滤器4，去除污水中的悬浮物、溶解性有机物和无机物以及微生物。
5)将步骤4)得到的污水通入MBR膜组件5，降低污水中的COD、色度以及去除臭味。
6)将步骤5)得到的污水与二氧化氯混合后，通入紫外线消毒器6进行消毒。
7)将步骤6)得到的污水通入中水回用池7通过加药通过装置11加药消毒灭菌达标后，用于冲厕、绿化。
试验例
本试验设计进出水水质设计见表1，采用高速公路服务区污水再利用装置及方法处理高速公路服务区污水的工程应用监测结果见表2。
表1设计进出水水质一览表(mg/L)
表2各服务区出水水质一览表(mg/L)
由表2可知，本发明的污水处理效果显著，污水水质得到明显改善，处理后的污水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标的标准，可用于服务区的冲厕所及绿化，实现废水资源化利用。
Claims (8)
1.高速公路服务区污水再利用装置，其特征在于，包括格栅、调节池、一体化A2O反应池、砂滤器、MBR膜组件、紫外线消毒器、中水回用池和污泥池，其中，
格栅设置在调节池入口处；
调节池出口与一体化A2O生物反应池连通；
一体化A2O生物反应池包括依次连通的A2O反应池、沉淀池和中间池，A2O反应池包括依次连通的厌氧池、缺氧池和好氧池，厌氧池和缺氧池均与调节池连通，好氧池与缺氧池和厌氧池之间连接有污水回流管，沉淀池污泥出口与厌氧池之间连接有污泥回流管；
砂滤器与中间池连通；
MBR膜组件为外置膜，其入口与砂滤器出水口连通；
紫外线消毒器入口与MBR膜组件出水口连通；
中水回用池入口与紫外线消毒器出口连通；
污泥池入口与沉淀池污泥出口、MBR膜组件污泥出口连通。
2.根据权利要求1所述的高速公路服务区污水再利用装置，其特征在于，所述调节池与厌氧池和缺氧池之间、以及中间池与砂滤器之间连接有提升泵。
3.根据权利要求1所述的高速公路服务区污水再利用装置，其特征在于，所述MBR膜组件的膜结构为管式膜。
4.根据权利要求1或3所述的高速公路服务区污水再利用装置，其特征在于，所述MBR膜组件与反冲洗水箱、膜清洗加药装置连通。
5.高速公路服务区污水再利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将污水通入格栅后进入调节池进行水质和水量的调节；
2)将步骤1)调节后的污水通入一体化A2O生物反应池，一部分进水分流至缺氧池补充碳源，另一部分依次通过厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池和中间池进行脱氮除磷，当污水进入厌氧池，与沉淀池回流污泥混合，在厌氧池中发生厌氧释磷反应；厌氧池的泥水混合液进入缺氧池，与好氧池回流的硝化液混合，进行反硝化脱氮处理；缺氧池的泥水混合液进入好氧池，在池内进行有机物分解代谢、好氧吸磷及硝化反应，好氧池的硝化液回流至缺氧池、厌氧池；好氧池的泥水混合液进入沉淀池，进行泥水分离，分离出的污泥一部分回流至厌氧池，其余污泥流至污泥池后经脱水机后外运，中间池出水输送至砂滤器；
3)将步骤2)得到的污水依次通过砂滤器和MBR膜组件，去除悬浮物以及降低污水中的COD、色度和去除臭味；
4)将步骤3)得到的污水的进行两次消毒后中水回用。
6.根据权利要求6所述的高速公路服务区污水再利用方法，其特征在于，所述步骤2)中，好氧池硝化液回流至缺氧池、厌氧池的回流比为150％-200％、100-150％；沉淀池污泥回流至厌氧池的回流比为50％-80％。
7.根据权利要求6所述的高速公路服务区污水再利用方法，其特征在于，所述步骤2)中好氧池的溶解氧控制为3-3.5mg/L。
8.根据权利要求6所述的高速公路服务区污水再利用方法，其特征在于，所述步骤4)中的第一次消毒使用紫外线消毒器进行消毒，第二次消毒则通入中水回用池使用消毒剂进行消毒。
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