CN111423059A - 一种改良sbr污水处理装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于改良SBR污水处理装置，它包括带提升泵的隔渣调节池，其后端依次连接两套并联的SBR池、混凝池、一级沉淀池、二级沉淀池、填料滤池，所述SBR池无滗水器，即通过顶水方式实现产水，顶部四周设置三角堰收集SBR出水，池内设置可活动长方体状的固定式填料组件，悬挂软性组合填料，所述填料滤池采用模块化、可快速更换结构，可针对不同出水标准替换为不同深度处理单元。它具有水力结构简单，动力设备少，故障点少，运行能耗低，维护成本低，使用方便，使用寿命长，可模块化灵活组合，全自动化的一种全新智能控制污水处理系统。

Description

一种改良SBR污水处理装置及方法
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种改良SBR污水处理装置及方法。
背景技术
统观我国现有村镇污水处理设施中使用的工艺，与城市污水处理设施类似，均是基于物化处理、生化处理和自然生态处理的不同组合。在我国现有村镇污水处理工艺技术中，与活性污泥法相关的主要有：AO及其各种变形工艺（如A2O、氧化沟、SBR等）；与生物膜法相关的工艺技术主要有：生物滤池、MBBR（Moving Bed Biofilm Reactor，移动床生物膜反应器）、生物接触氧化、生物转盘等；与自然生态法技术相关的工艺技术主要有：人工湿地和稳定塘等；此外，还有厌氧技术以及以MBR为代表的膜处理技术等。
根据住建部相关部门公布的村庄污水处理技术调研结果显示，在调研的村庄污水处理设施共涉及有52项处理技术，其中，采用生物膜法技术的最多，占总数的25%；生态+生物技术和活性污泥法依次居后，分别占总数的23%和17%与传统活性污泥法相比，生物膜法具有耐冲击负荷运行稳定、脱氮效能强、抗冲击负荷能力强、经济节能、无污泥膨胀问题、污泥产量少等优点，因此，生物膜法较适用于村镇污水处理。
传统序批式活性污泥反应器(SBR)能在一个反应器中实现硝化、反硝化和吸磷、释磷等过程，从而获得一定的脱氮除磷效果。然而，由于脱氮除磷所需的环境条件不同、泥龄矛盾及产物间的相互影响等因素，SBR较难达到良好的脱氮除磷效果。研究表明，生物膜载体易于富集氨氧化细菌，同时可以提高50%的污泥停留时间(SRT)，这提供了同一反应器中脱氮除磷微生物泥龄矛盾问题的解决思路。其次，由于生物膜具有空间异质性，在传质方向上氧浓度呈一定梯度变化，不同类型的微生物有机会选择有利的空间进行生存和繁殖，而氧浓度梯度也为同步脱氮除磷提供了有利的环境条件，表明生物膜具有良好的脱氮除磷应用潜力。
针对于村镇污水点多面广、管网配套不齐全、难收集等特点，分散式污水处理的优势较为凸显。开发实用技术，并转化高效低耗一体化设备成为必然趋势。技术及设备需满足以下几点：一是高效处理各种污染物，出水稳定达标排放，最好能够实现村镇污水资源化；二是处理设备简单、设备占地小、投资成本低、运行成本低；三是运行操作简便，避免专业人才管理维护的客观需要，自动化程度高，最好能够达到无人管理的程度。因此，将传统SBR工艺与生物膜法结合开发一种低能耗、集成程度高的一体化设备具有重要意义。
发明内容
本发明基于IFAS工艺和SBR工艺的优点，开发适用于分散式污水处理中的具有高效同步脱氮除磷功能、运行费用低、模块化集成式的一种用于改良SBR污水处理装置及方法。本发明创造的污水处理装置，优势互补，创意新颖，设计巧妙。本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，它包括带有提升泵的隔渣调节池，以及调节池后端依次连接两套并联的SBR池、混凝池、一级沉淀池、二级沉淀池、填料滤池，所述调节池进水口处设置提篮细格栅以截留细小悬浮物和颗粒物，所述池底还设有定时搅拌用的穿孔管曝气器，所述调节池与SBR池之间通过底部的设置的过水隔板将水流入至SBR池中，所述SBR池底部均匀排布微孔曝气盘以对曝气充氧，保证活性污泥处理过程溶解氧，所述SBR池的底部还设有横向的布水管，该布水管连接中心竖直布置的进水管，该进水管顶部设有出水管，所述布水管中的水通过提升泵流入至进水管中，再从进水管通过顶水的方式将水从顶部的出水管中流出，并在顶部四周设有收集顶出水的第一三角堰，所述三角堰的一侧连接混凝池，该混凝池的另一侧通过中间底部的过水孔连接一级沉淀池，所述一级沉淀池的顶部设有第二三角堰，第二三角堰通过过水通道进入所述第二沉淀池中，所述第二沉淀池通过堰板连接至所述填料滤池，该填料滤池内设有滤池配水槽，配水槽的底部设有一滤池处理区，所述滤池处理区的一侧顶部设有第三三角堰，所述调节池与SBR池中均设有浸压式液位计，用于监测和控制液位。
作为优选：所述SBR池切面为正方形，所述四根布水管沿池内对角方向设置，布水管出水口呈90度向下，防止进水时搅动污泥层。
作为优选：所述提升泵进水管连接至中心进水管顶部，所述中心进水管中上部设置倒流口，防止池内污泥回流至调节池。
作为优选：所述SBR池内设有可活动并呈长方体状的固定式填料组件，所述填料组件为均匀排布的固定式填料架组成，所述固定式填料架的内部设有均匀排布的挂绳，并在挂绳上悬挂均匀排布的填料，所述填料为软性组合填料，所述填料架的顶部设有用于方便吊装用的半圆形状吊装耳朵，所述固定式填料架底部两侧设有楼梯状的固定脚，所述固定脚固定在SBR池底边。
作为优选：所述混凝池内一定高度处悬挂安装由穿孔曝气管组成的长方形曝气器，由电磁隔膜气泵供气，通过气体搅拌满足除磷药剂和产水的快速混合。
作为优选：所述一级沉淀池和二级沉淀池底部均加工为与水平面呈45度的锥形污泥斗，所述污泥斗底部设置排泥管接出设备外部，通过电动阀或手动蝶阀定期排泥。所述二级沉淀池设置可拆卸斜板/斜管，提高沉淀效果。
作为优选：所述填料滤池由底部进水升流处理出水，所述滤池处理区底部由下至上分别为底部不锈钢隔板、填料承托层、填料/滤料、顶部不锈钢隔板，所述底部不锈钢隔板和填料承托层之间设置由穿孔曝气管组成的长方形曝气器，通过电磁式隔膜气泵供气，由池壁的曝气管接入曝气器，定期对滤池内填料/滤料进行气反洗。所述填料滤池底部设置反洗排水泵，定期进行反洗，经过所述气反洗后，反洗液通过反洗排水泵排入调节池，滤池排空后进入下一轮进水过程。
作为优选：所述填料滤池内填料/滤料装入由不锈钢穿孔板加工成的滤料容器中，所述滤料容器顶部两侧设有用于方便吊装用的半圆形状吊装耳朵，可实现对滤料的人工便捷更换。所述填料/滤料为模块化方式，可更换为石英砂/活性炭成为砂滤池/活性炭滤池，可更换为火山岩滤料成为曝气生物滤池或反硝化滤池，可更换为硫磺复合滤料成为自养反硝化滤池，满足不同污水处理排放标准，灵活组合。
本发明的改良SBR污水处理的方法，其特征在是包括如下步骤：
a.污水经过收集管道进入调节池，经过细格栅截留和沉淀隔渣，将水中颗粒物、悬浮物截留，处理好的污水通过底部隔板进入调节池进行污水的均质、均量，后经提升泵提升进入二级处理系统。
b.污水由位于池中心的布水器，经池底分别进入两组并联运行的SBR池实现污水的生化降解和沉淀分离，后依次经过混凝池加药搅拌混凝作用，一级沉淀池和二级沉淀池沉淀沉淀分离后，通过填料滤池深度处理后，达标出水经顶部收水三角堰收集排放。
c.填料滤池定期进行气反冲洗，反洗废水回流至调节池；SBR池、一级沉淀池和二级沉淀池剩余污泥定期由底部排泥管自动/手动排入污泥消化池，进行有机污泥的减量，然后排入污泥储存池，定期外运。
作为优选：所述步骤b中SBR运行逻辑为进水-反应-曝气-反应-曝气-沉淀，运行时序分别为，进水40~60min，反应和曝气时间均为80~120min，沉淀时间40~60min，SBR周期排水比30%左右，设计污泥龄9~12d。一级沉淀池表面负荷9.67 ~ 12.09m3/m2·h，二级沉淀池表面负荷4.84 ~ 6.04m3/m2·h，填料滤池表面负荷3.22 ~ 4.03m3/m2·h。
本发明具有以下优点：1. 将SBR工艺与IFAS工艺耦合，充分发挥序批式反应器均匀完全混合特性和IFAS工艺高效脱氮、高抗冲击负荷特点，同时装置内集成混凝沉淀单元和深度处理滤池单元，较好的实现工艺的脱氮除磷，可满足不同出水标准要求。2.上述无滗水器SBR工艺采用顶水产水方式，水力结构简单，使用动力设备少，运行故障点少，节省运行维护成本，相比传统SBR工艺运行周期节约14%以上，容积利用率提高20%以上，运行电耗节省约24%。3.SBR池内采用可活动的固定式填料支架，生物膜生物量大，微生物结构丰富，污泥不易流失，可为微生物的生产活动提供空间，且活动式的填料架易于维护保养。4.填料滤池单元采用模块化、可快速更换结构，可针对不同出水标准替换为不同深度处理单元填料，应用方式灵活，适用范围广。5.本发明采用PLC智能控制，实现无人值守，定期巡检，从而减少人为因素的干扰。
附图说明
图1是本发明俯视结构示意图。
图2是本发明结构剖视示意图一。
图3是本发明结构剖视示意图二。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作详细的介绍：图1-3所示，一种用于改良SBR污水处理装置，它包括带有提升泵的隔渣调节池2，调节池进水口设置提篮细格栅以截留细小悬浮物和颗粒物，安装浸压式液位计29监测和控制液位，底部通过穿孔管曝气器26定时曝气搅拌，同时进水端焊接过水隔板1，底部过水，以实现漂浮物隔渣；其后端依次连接两套并联的SBR池3和4、混凝池11、一级沉淀池10、二级沉淀池9、填料滤池6，所述SBR反应池底部均匀排布微孔曝气盘24和25以对曝气充氧，保证活性污泥处理过程溶解氧，同时设置提升泵出水管14，位于方形池中心设置SBR中心进水管15、进水管底部的布水管12，通过提升泵经由提升泵进水管14、中心进水管15和布水管12进入SBR池底，通过顶水方式实现产水，顶部四周设置三角堰13收集SBR出水，安装浸压式液位计27和28监测和控制液位，进入所述混凝池11后，混凝除磷药剂与SBR出水经过快速搅拌后，由设置在混凝池和所述一级沉淀池隔板中间底部的过水孔进入一级沉淀池10，经过顶部出水三角堰，通过过水通道8进入所述二级沉淀池9，经过再次沉淀处理后出水由堰板16进入所述填料滤池6，经过滤池配水槽7和填料底部的配水区后进入滤池处理区处理后，由一侧顶部三角堰5收集出水。
作为优选：图1所示，所述SBR池3和4切面为正方形，所述四根布水管12沿池内对角方向设置，布水管出水口呈90度向下，防止进水时搅动污泥层。
作为优选：图2所示，所述提升泵进水管14连接至中心进水管15顶部，所述中心进水管中上部设置倒流口30，防止池内污泥回流至调节池。
作为优选：图3所示，所述SBR池内设有可活动并呈长方体状的固定式填料组件31，所述填料组件为均匀排布的固定式填料架组成，所述固定式填料架的内部设有均匀排布的挂绳，并在挂绳上悬挂均匀排布的填料，所述填料为软性组合填料32，所述填料架的顶部设有用于方便吊装用的半圆形状吊装耳朵，所述固定式填料架底部两侧设有楼梯状的固定脚，所述固定脚固定在SBR池底边。
作为优选：所述混凝池11内一定高度处悬挂安装由穿孔曝气管组成的长方形曝气器，由电磁隔膜气泵供气，通过气体搅拌满足除磷药剂和产水的快速混合。
作为优选：图1所示，所述一级沉淀池10和二级沉淀池9底部均加工为与水平面呈45度的锥形污泥斗17和18，所述污泥斗底部设置排泥管接出设备外部，通过电动阀或手动蝶阀定期排泥。所述二级沉淀池9设置可拆卸斜板/斜管，提高沉淀效果。
作为优选：图3所示，所述填料滤池6由底部进水升流处理出水，所述滤池处理区底部由下至上分别为底部不锈钢隔板21、填料承托层23、填料/滤料19、顶部不锈钢隔板，所述底部不锈钢隔板和填料承托层之间设置由穿孔曝气管组成的长方形曝气器22，通过电磁式隔膜气泵供气，由池壁的曝气管20接入曝气器，定期对滤池内填料/滤料进行气反洗。所述填料滤池底部设置反洗排水泵，定期进行反洗，经过所述气反洗后，反洗液通过反洗排水泵排入调节池，滤池排空后进入下一轮进水过程。
作为优选：所述填料滤池内填料/滤料19装入由不锈钢穿孔板加工成的滤料容器中，所述滤料容器顶部两侧设有用于方便吊装用的半圆形状吊装耳朵，可实现对滤料的人工便捷更换。所述填料/滤料为模块化方式，可更换为石英砂/活性炭成为砂滤池/活性炭滤池，可更换为火山岩滤料成为曝气生物滤池或反硝化滤池，可更换为硫磺复合滤料成为自养反硝化滤池，满足不同污水处理排放标准，灵活组合。
一种用于改良SBR污水处理的方法，其特征在是包括如下步骤：
a.污水经过收集管道进入调节池，经过细格栅截留和沉淀隔渣，将水中颗粒物、悬浮物截留，处理好的污水通过底部隔板进入调节池进行污水的均质、均量，后经提升泵提升进入二级处理系统。
b.污水由位于池中心的布水器，经池底分别进入两组并联运行的SBR池实现污水的生化降解和沉淀分离，后依次经过混凝池加药搅拌混凝作用，一级沉淀池和二级沉淀池沉淀沉淀分离后，通过填料滤池深度处理后，达标出水经顶部收水三角堰收集排放。
c.填料滤池定期进行气反冲洗，反洗废水回流至调节池；SBR池、一级沉淀池和二级沉淀池剩余污泥定期由底部排泥管自动/手动排入污泥消化池，进行有机污泥的减量，然后排入污泥储存池，定期外运。
作为优选：所述步骤b中SBR运行逻辑为进水-反应-曝气-反应-曝气-沉淀，运行时序分别为，进水40~60min，反应和曝气时间均为80~120min，沉淀时间40~60min，SBR周期排水比30%左右，设计污泥龄9~12d。一级沉淀池表面负荷9.67 ~ 12.09m3/m2·h，二级沉淀池表面负荷4.84 ~ 6.04m3/m2·h，填料滤池表面负荷3.22 ~ 4.03m3/m2·h。

Claims (10)

1.一种用于改良SBR污水处理装置，它包括带有提升泵的隔渣调节池，以及调节池后端依次连接两套并联的SBR池、混凝池、一级沉淀池、二级沉淀池、填料滤池，其特征在于所述调节池进水口处设置提篮细格栅以截留细小悬浮物和颗粒物，所述池底还设有定时搅拌用的穿孔管曝气器，所述调节池与SBR池之间通过底部的设置的过水隔板将水流入至SBR池中，所述SBR池底部均匀排布微孔曝气盘以对曝气充氧，保证活性污泥处理过程溶解氧，所述SBR池的底部还设有横向的布水管，该布水管连接中心竖直布置的进水管，该进水管顶部设有出水管，所述布水管中的水通过提升泵流入至进水管中，再从进水管通过顶水的方式将水从顶部的出水管中流出，并在顶部四周设有收集顶出水的第一三角堰，所述三角堰的一侧连接混凝池，该混凝池的另一侧通过中间底部的过水孔连接一级沉淀池，所述一级沉淀池的顶部设有第二三角堰，第二三角堰通过过水通道进入所述第二沉淀池中，所述第二沉淀池通过堰板连接至所述填料滤池，该填料滤池内设有滤池配水槽，配水槽的底部设有一滤池处理区，所述滤池处理区的一侧顶部设有第三三角堰，所述调节池与SBR池中均设有浸压式液位计，用于监测和控制液位。
2.根据权利要求1所述的用于改良SBR污水处理装置，其特征在于所述SBR池切面为正方形，所述布水管共有四根，每根沿池内对角方向设置，所述布水管出水口呈90度向下，防止进水时搅动污泥层。
3.根据权利要求1所述的用于改良SBR污水处理装置，其特征在于所述出水管连接至进水管顶部，所述进水管中上部设置倒流口，防止池内污泥回流至调节池。
4.根据权利要求1所述的用于改良SBR污水处理装置，其特征在于所述SBR池内设有可活动并呈长方体状的固定式填料组件，所述填料组件为均匀排布的固定式填料架组成，所述固定式填料架的内部设有均匀排布的挂绳，并在挂绳上悬挂均匀排布的填料，所述该填料为软性组合填料，所述填料架的顶部设有用于方便吊装用的半圆形状吊装耳朵，所述固定式填料架底部两侧设有楼梯状的固定脚，所述固定脚固定在SBR池底边。
5.根据权利要求1所述的用于改良SBR污水处理装置，其特征在于所述混凝池内设有悬挂安装由穿孔曝气管组成的长方形曝气器，该曝气器由电磁隔膜气泵供气，通过气体搅拌满足除磷药剂和产水的快速混合。
6.根据权利要求1所述的用于改良SBR污水处理装置，其特征在于所述一级沉淀池和二级沉淀池底部均设置成与水平面呈45度的锥形污泥斗，所述污泥斗底部设置排泥管接出设备外部，通过电动阀或手动蝶阀定期排泥，所述二级沉淀池设置可拆卸斜板或斜管，可提高沉淀效果。
7.根据权利要求1所述的用于改良SBR污水处理装置，其特征在于所述填料滤池由底部进水升流处理出水，所述滤池处理区底部由下至上分别为底部不锈钢隔板、填料承托层、填料/滤料、顶部不锈钢隔板，所述底部不锈钢隔板和填料承托层之间设置由穿孔曝气管组成的长方形曝气器，通过电磁式隔膜气泵供气，由池壁的曝气管接入曝气器，定期对滤池内填料/滤料进行气反洗，所述填料滤池底部设置反洗排水泵，定期进行反洗，经过所述气反洗后，反洗液通过反洗排水泵排入调节池，滤池排空后进入下一轮进水过程。
8.根据权利要求7所述的用于改良SBR污水处理装置，其特征在于所述填料滤池内的填料装入由不锈钢穿孔板加工成的滤料容器中，所述滤料容器顶部两侧设有用于方便吊装用的半圆形状吊装耳朵，可实现对滤料的人工便捷更换，所述该填料可更换为用石英砂的砂滤池、用活性炭的活性炭滤池，用火山岩滤料的曝气生物滤池、反硝化滤池，用硫磺复合滤料成为自养反硝化滤池。
9.一种利用改良SBR污水处理装置的水处理的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
a.污水经过收集管道进入调节池，经过细格栅截留和沉淀隔渣，将水中颗粒物、悬浮物截留，处理好的污水通过底部隔板进入调节池进行污水的均质、均量，后经提升泵提升进入二级处理系统；
b.污水由位于池中心的布水器，经池底分别进入两组并联运行的SBR池实现污水的生化降解和沉淀分离，后依次经过混凝池加药搅拌混凝作用，一级沉淀池和二级沉淀池沉淀沉淀分离后，通过填料滤池深度处理后，达标出水经顶部收水三角堰收集排放；
c.填料滤池定期进行气反冲洗，反洗废水回流至调节池；SBR池、一级沉淀池和二级沉淀池剩余污泥定期由底部排泥管自动/手动排入污泥消化池，进行有机污泥的减量，然后排入污泥储存池，定期外运。
10.根据权利要求9所述的利用改良SBR污水处理装置的水处理的方法，其特征在于所述步骤b中SBR运行逻辑为进水-反应-曝气-反应-曝气-沉淀，运行时序分别为，进水40~60min，反应和曝气时间均为80~120min，沉淀时间40~60min，SBR周期排水比30%左右，设计污泥龄9~12d，一级沉淀池表面负荷9.67 ~ 12.09m3/m2·h，二级沉淀池表面负荷4.84 ~6.04m3/m2·h，填料滤池表面负荷3.22 ~ 4.03m3/m2·h。
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