CN111592110A - 小型生活污水处理系统及污水处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及污水处理技术领域，具体的是一种应用于水泥厂的小型生活污水处理系统及污水处理工艺。包括预处理单元和生化反应单元，并且在生化反应单元的好氧罐区设置有膜过滤组件，膜过滤组件的出水口与好氧罐区的出水口连接，预处理单元中采用一体化提上泵站；生化反应单元中的各个罐区均采用预制罐体。通过在好氧罐区的出水口处设置膜过滤组件大大强化了生化处理单元的固液分离能力；因膜过滤组件将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留，消除了传统活性污泥法中污泥膨胀的问题，使得生化处理单元内活性污泥浓度大大提高；同时，使得出水水质和生物安全性提高；通过使用一体化提升泵站及预制罐体，只需将集成好的设备直接埋地即可。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体的是一种应用于水泥厂的小型生活污水处理系统及污水处理工艺。
背景技术
随着水泥工业的日益发展，与之协同发展的各项公用辅助设施也在不断提高和完善，水泥厂的生活污水由于其总流量较小，多采用一体化污水处理设备，以往的一体化污水处理设备多采用A/O或A2/O工艺，适合对污水出水水质要求不高的地区，对污水出水水质要求较高的国家和地区则非常适合使用MBR膜生物反应器技术，其出水水质要优于其他工艺，但其造价及使用成本较高，在水泥厂污水处理中往往不被采用。
传统的A/O或A2/O工艺在生化反应器中易发生污泥膨胀的问题，活性污泥浓度低，并且沉淀池的固液分离能力差，无法将一些微生物从水中分离出去，从而使得出水水质不达标以及生物安全性降低。对于水质要求较高的地区，使用传统的A/O或A2/O工艺处理后的污水难以达标，往往还需要后续环节的进一步处理，这也大大的增加了污水处理的成本和污水处理系统的复杂度，无法适用于小型污水处理需求。
而且，传统的污水处理系统（主要是生化反应池的砌筑）的施工作业时间长，占地面积大，使用及制作成本较高。
综上所述，研发一款经济实用并且污水处理质量高的小型污水处理系统及工艺是一件亟待解决的事情。
发明内容
为了解决新建水泥厂中小型生活污水处理站污水处理质量较差且效率低、施工造价高的问题，本发明提供了一种小型生活污水处理系统及污水处理工艺。
为实现上述目的，本发明采用的方案是：一种小型生活污水处理系统，包括预处理单元和生化处理单元，预处理单元与生化处理单元连通，污水经预处理单元进入生化处理单元；所述生化处理单元设置有依次连通的厌氧罐区、缺氧罐区和好氧罐区，经预处理后的污水由厌氧罐区的进水口进入生化处理单元，依次经过厌氧罐区、缺氧罐区和好氧罐区后由好氧罐区排出；在好氧罐区内靠近污水进入端设置有穿孔曝气管道；所述穿孔曝气管道通过气体输送管道与设置在地面上方的鼓风机相连；还包括膜过滤组件；所述膜过滤组件的出水口与好氧罐区的出水口连接；所述预处理单元包括用于汇集生活污水的格栅井和埋地的一体化提升泵站，所述格栅井通过管道与一体化提升泵站的进水口连通；所述一体化提升泵站的出水口与厌氧罐区的进水口连接；所述厌氧罐区、缺氧罐区和好氧罐区均是埋于地下的预制罐体。
与传统的污水处理系统相比，本发明的有益效果是：通过在好氧罐区的出水口处设置膜过滤组件取代了传统的沉淀池，大大强化了生化处理单元的固液分离能力；因膜过滤组件将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留，所以延长了污泥停留时间（SRT），消除了传统活性污泥法中污泥膨胀的问题，使得生化处理单元内活性污泥浓度大大提高；并使得水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）相互独立，提高了生化处理单元的污水处理速度；同时，使得出水水质和生物安全性提高；通过在预处理单元中使用一体化提升泵站代替调节池以及生化处理单元的各个罐区均采用预制罐体，使得本发明所提供的污水处理系统只需将集成好的设备直接埋地即可，无需过多进行混凝土施工工程。
基于上述的小型生活污水处理系统的污水处理工艺，其步骤如下：
步骤一：污水预处理工艺，水泥厂中辅助建筑的生活污水经污水管网汇聚进入污水处理单元的格栅井中；格栅井中的污水进入一体化提升泵站；
步骤二：生化反应工艺，一体化提升泵站将污水输送至生化处理单元的厌氧罐区，厌氧罐区的溶解氧将控制在≤0.2mg/L；经厌氧处理后的污水流入缺氧罐区，缺氧罐区的溶解氧控制在0.2～0.5mg/L；缺氧罐区的污水将进入好氧罐区，污水在好氧罐区经鼓风曝气处理；
步骤三：膜过滤工艺，好氧罐区的污水经过充分曝气处理后进入膜过滤组件内，鼓风曝气处理后的污水经膜过滤组件进行固液分离，经膜过滤组件固液分离的水通过好氧罐区的出水口排出并进入使用或者再处理环节，而活性污泥将被膜过滤组件截留在好氧罐区内。
与传统的工艺相比，基于本发明所提供的污水处理系统的污水处理工艺具有的有益效果是：基于这种小型污水处理系统的污水处理工艺非常便捷和节省成本，经本工艺过程处理后的生活污水水质能达到较高标准。
为了进一步加强本发明的有益效果，可以对本发明作进一步改进，具体改进方案如下：
进一步的，所述厌氧罐区、缺氧罐区和好氧罐区预埋的预制罐体采用相同规格的圆柱状罐体，并圆柱状罐体的两端为对称的外凸式曲面封头。
进一步的，所述生化处理单元的厌氧罐区、缺氧罐区和好氧罐区的预制罐体依次并排水平设置并且厌氧罐区的出水端与缺氧罐区的进水端对齐，缺氧罐区的出水端与好氧罐区的进水端对齐，三个罐区预制罐体的预埋深度依次增加200mm。
进一步的，所述生化处理单元的厌氧罐区、缺氧罐区和好氧罐区的预制罐体均为玻璃纤维增强聚酯材质；好氧罐区内的膜过滤组件为MBR膜过滤组件。
在工艺上的进一步改进是：还包括剩余污泥处理工艺，在好氧罐区膜过滤组件的下方设置有污泥回流泵，所述污泥回流泵分别经污泥管道与厌氧罐区内部和缺氧罐区内部连通，经膜过滤组件截留的活性污泥将通过所述污泥回流泵分别输送至厌氧罐区和缺氧罐区。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是图1的A-A剖面结构示意图。
图3是图1的B-B剖面结构示意图。
图4是图1的C-C剖面结构示意图。
图中：格栅井1；细格栅2；一体化提升泵站3；厌氧罐区4；缺氧罐区5；好氧罐区6；鼓风机7；穿孔曝气管道8；膜过滤组件9；污泥回流泵10；排污泵11。
具体实施方式
本发明的主要创造思路是：将膜分离技术与传统活性污泥法（A2/O）相结合的污水处理系统，通过提高生化处理单元的固液分离能力，以及利用膜分离技术对活性污泥和大分子有机物截留能力，来提高生化处理单元中活性污泥浓度，从而使得生化处理单元的污水处理效率和质量得以提升；并且生物反应器采用预制集成的方式制作，并在预制集成完毕后进行埋地处理，大大的减少了污水处理系统的施工时间和成本。
下面结合实施例对本发明作进一步说明，目的仅在于更好地理解本发明的内容，因此，所举之例并不限制本发明的保护范围。
实施例：一种小型生活污水处理系统，主要由预处理单元和生化处理单元构成，预处理单元与生化处理单元连通。
本实施例中预处理单元主要由格栅井1和一体化提升泵站3组成，一体化提升泵站3埋于地下并且一体化提升泵站3的进水口与格栅井1之间设置有连通二者的管道。为了保证污水能够在重力作用下及时并顺利的流入一体化提升泵站3，将一体化提升泵站3的进水口的位置设置在格栅井1底面以下200～300毫米处。在格栅井1中设置有细格栅2，细格栅2可以将污水中体积较大的悬浮物拦截在格栅井1中，以避免损坏后续环节中的泵体及膜过滤组件9。一体化提升泵站3替代传统调节池，将调节池和提升泵预制为一体设备，不仅可减小由于水质，水量，酸碱度或温度等水质指标引起的大幅度波动，避免降低后续系统的处理效率，而且对于施工也非常方便，只需将一体化提升泵站3直接埋地即可。
所述生化处理单元设置有依次连通的厌氧罐区4、缺氧罐区5和好氧罐区6，经预处理后的污水由一体化提升泵站3送入至厌氧罐区4，并依次流经缺氧罐区5和好氧罐区6，最后由好氧罐区6排出。好氧罐区6内靠近污水进入端设置有穿孔曝气管道8，穿孔曝气管道8通过气体输送管道与设置在地面上的鼓风机7连接。在好氧罐区6内设置有MBR膜过滤组件9,所述膜过滤组件9设置在远离穿孔曝气管道8的一端，并且MBR膜过滤组件9的出水口与好氧罐区6的出水口连接，在所述好氧罐区6的出水口处连接有排水泵。
厌氧罐区4、缺氧罐区5和好氧罐区6均为玻璃纤维增强聚酯材质的规格相同的圆筒状预制罐体，罐体两端采用外凸式曲面封头。本实施例中生化处理单元的三个罐区依次并排水平设置，并且厌氧罐区4的进水口与一体式提升泵的出水口连接，厌氧罐区4的出水口所在端与缺氧罐区5的进水口所在端对齐，缺氧罐区5的出水口所在端与好氧罐区6的进水口所在端对齐。三个罐区的预埋深度安装厌氧罐区4、缺氧罐区5和好氧罐区6的次序依次增加200mm。
在好氧罐区6内部靠近膜过滤组件9并在膜过滤组件9的下方设置有污泥回流泵10，污泥回流泵10分别经污泥管道与厌氧罐区4内部和缺氧罐区5内部连通，经膜过滤组件9截留的活性污泥将通过污泥回流泵10分别输送至厌氧罐区4和缺氧罐区5。在厌氧罐区4和缺氧罐区5内部靠近其各自的出水口端分别设置有污泥外排泵11。
本发明中一体化提升泵站3以及生化处理单元均是先集成组装好，然后再将集成好一体化提升泵站3及生化处理单元放入预埋坑，做最后的管道连接，待所有管路完全连接好后，将预埋坑填平。
为了方便维修维护以及向各个罐区中添加活性污泥等，各个罐区的预制罐体上侧靠近其作业两端处分别设置有与预制罐体一体的矩形套，矩形套的上端口分别设置有密封盖；好氧罐区6的罐体上为了对应污泥回流泵10的上方也设置有一个矩形套；三个罐区的预制罐体上的矩形套的长度按照厌氧罐区4、缺氧罐区5和好氧罐区6的顺序依次递增200mm。本实施例中一体化提升泵站3的顶部以及各个罐区预制罐体上的矩形套的上端口均应超出地面300mm的距离以防止积水淹没。
基于本实施例的污水处理工艺，具体步骤如下：
步骤一：污水预处理工艺，水泥厂中辅助建筑的生活污水经污水管网汇聚进入污水处理单元的格栅井1中；格栅井1中的污水进入一体化提升泵站3；格栅井1中汇集的污水通过重力流的方式流入一体化提升泵站3中。
步骤二：生化反应工艺，一体化提升泵站3将污水输送至生化处理单元的厌氧罐区4，厌氧罐区4的溶解氧将控制在≤0.2mg/L；经厌氧处理后的污水流入缺氧罐区5，缺氧罐区5的溶解氧控制在0.2～0.5mg/L；缺氧罐区5的污水将进入好氧罐区6，污水在好氧罐区6经鼓风曝气处理。在厌氧罐区4、缺氧罐区5和好氧罐区6之间污水依靠重力流的方式流动。
步骤三：膜过滤工艺，好氧罐区6的污水经过充分曝气处理后进入膜过滤组件9内，鼓风曝气处理后的污水经膜过滤组件9进行固液分离，经膜过滤组件9固液分离的水通过好氧罐区6的出水口排出进入使用或者再处理环节，而活性污泥将被膜过滤组件9截留在好氧罐区6内。
厌氧罐区4的主要作用是将大分子有机物分解成小分子有机物，去除部分COD,同时起到除磷作用；缺氧罐区5的主要作用是可以去除氨氮等；好氧罐区6的主要作用是将厌氧罐区4及缺氧罐区5降解的有机物在好氧罐区6经鼓风曝气处理，进一步降解为二氧化碳和水，彻底将有机物分解，同时释磷微生物超量吸收磷从而去除磷；经过曝气装置（穿孔曝气管道8）将空气中的氧转移到混合液中，使活性污泥保持悬浮状态，与污水充分接触混合，从而提高传质效率，保证曝气的处理效果。
膜过滤工艺步骤中，MBR膜过滤组件9可将污水中的活性污泥和大分子有机物截留住，将净化后的水和活性污泥进行固液分离。
基于本实施例的污水处理工艺还包括剩余污泥处理工艺，即被MBR膜截留后的剩余污泥将通过污泥回流泵10重新回流到厌氧罐区4和缺氧罐区5，不仅可以提高系统的污泥浓度，而且回流污泥中的硝态氮进行反硝化，可起到脱氮的作用。同时厌氧罐区4和缺氧罐区5的污泥也可通过设置在各自罐体内部的污泥外排泵11进行外排。
采用MBR膜过滤组件9可有效去除污水中的CODcr、BOD5、油、氨氮等,去除率可达到90%以上,具有出水清澈透明、无异味、不需投加化学药剂、不产生二次污染等优点,大大提高污水的回用率,达到节约水资源的目的。
综合上述内容可总结得出与传统的污水处理系统相比本实施例的优点主要包括：主要通过利用膜过滤组件9将生化处理单元中的活性污泥和大分子有机物截留，从而使得水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，并大大的延长了污泥停留时间（SRT）使活性污泥浓度大大提高，从而也强化了生化处理单元的污水处理效率及能力；并且消除了传统活性污泥法中污泥膨胀的问题；同时，还提高了系统固液分离的能力，从而使出水水质和生物安全性提高。
以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及其附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。
Claims (6)
1.一种小型生活污水处理系统，包括预处理单元和生化处理单元，预处理单元与生化处理单元连通，污水经预处理单元进入生化处理单元；所述生化处理单元设置有依次连通的厌氧罐区、缺氧罐区和好氧罐区，经预处理后的污水从厌氧罐区的积水口进入生化处理单元，并依次经过厌氧罐区、缺氧罐区和好氧罐区后由好氧罐区排出；在好氧罐区内靠近污水进入端设置有穿孔曝气管道；所述穿孔曝气管道通过气体输送管道与设置地面上方的鼓风机相连；其特征在于：还包括膜过滤组件；所述膜过滤组件的出水口与好氧罐区的出水口连接；所述预处理单元包括用于汇集厂内生活污水的格栅井和埋地的一体化提升泵站，所述格栅井通过管道与一体化提升泵站的进水口连通；所述一体化提升泵站的出水口与厌氧罐区的进水口连接；所述厌氧罐区、缺氧罐区和好氧罐区均是埋于地下的预制罐体。
2.根据权利要求1所述的小型生活污水处理系统，其特征在于：所述厌氧罐区、缺氧罐区和好氧罐区的预制罐体采用相同规格的圆柱状罐体，并且圆柱状罐体的两端为对称的外凸式曲面封头。
3.根据权利要求2所述的小型生活污水处理系统，其特征在于：所述生化处理单元的厌氧罐区、缺氧罐区和好氧罐区的预制罐体依次并排水平设置并且厌氧罐区的出水端与缺氧罐区的进水端对齐，缺氧罐区的出水端与好氧罐区的进水端对齐，三个罐区预制罐体的预埋深度依次增加200mm。
4.根据权利要求3所述的小型生活污水处理系统，其特征在于：所述生化处理单元的厌氧罐区、缺氧罐区和好氧罐区的预制罐体均为玻璃纤维增强聚酯材质；好氧罐区内的膜过滤组件为MBR膜过滤组件。
5.基于权利要求1所述的小型生活污水处理系统的污水处理工艺，其步骤如下：
步骤一：污水预处理工艺，水泥厂中辅助建筑的生活污水经污水管网汇聚进入污水处理单元的格栅井中；格栅井中的污水进入一体化提升泵站；
步骤二：生化反应工艺，一体化提升泵站将污水输送至生化处理单元的厌氧罐区，厌氧罐区的溶解氧将控制在≤0.2mg/L；经厌氧处理后的污水流入缺氧罐区，缺氧罐区的溶解氧控制在0.2～0.5mg/L；缺氧罐区的污水将进入好氧罐区，污水在好氧罐区经鼓风曝气处理；
步骤三：膜过滤工艺，好氧罐区的污水经过充分曝气处理后进入膜过滤组件内，鼓风曝气处理后的污水经膜过滤组件进行固液分离，经膜过滤组件固液分离的水通过好氧罐区的出水口排出并进入使用或者再处理环节，而活性污泥将被膜过滤组件截留在好氧罐区内。
6.根据权利要求5所述的污水处理工艺，其特征在于：还包括剩余污泥处理工艺，在好氧罐区膜过滤组件的下方设置有污泥回流泵，所述污泥回流泵分别经污泥管道与厌氧罐区内部和缺氧罐区内部连通，经膜过滤组件截留的活性污泥将通过所述污泥回流泵分别输送至厌氧罐区和缺氧罐区。
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