CN111847773B - 一种基于多功能池的污水处理工艺 - Google Patents

Abstract

一种基于多功能池的污水处理工艺属于污水处理领域。进水经预沉池去除垃圾，砂子等杂质后，进入多功能池，随后进入生化池，在池内进行二级反硝化和硝化。随后进入泥水分离池，在泥水分离池内进行泥、水和气的三相分离，经分离后的污泥部分回流到多功能池的第三区进行消解，并且充分释放内碳源，内碳源和原水中的碳源混合，两级反硝化提高了反硝化的碳源利用率和反硝化效率。经泥水分离后的混合液进入回流池，回流池对泥水分离池的出水进行深度沉淀，并将泥水分离池脱氧后的混合液大比例回流到反硝化区，实现反硝化并防止反硝化区溶解氧过高，出水经深度处理单元后，达标排放。

Description

一种基于多功能池的污水处理工艺

技术领域

本发明属于水处理技术领域。

背景技术

目前的污水处理工艺存在以下缺点：1、除MBR工艺外，均需要较大的沉淀池，导致污水处理占地面积大；2、反硝化碳源利用率低，导致脱硝态氮困难；3、污泥产量大，污泥处理费用高昂；

本发明使用泥水分离池和回流池替代二沉池，节约了占地面积；采用两级反硝化，充分利用原水碳源；多功能池具有污泥消解效果，大量减少污泥产量，产生的挥发性脂肪酸类物质可以用于补充反硝化碳源。

现有的连续流污水处理工艺一般在二级生化后端设置占地面积极大的二沉池，二沉池高昂的投资成本和占地面积，极大的提高了污水处理的总成本，二沉池的功能仅为固液分离，基本无生化能力，若有沉淀死角，容易发生二沉池跑泥，出水反氨氮等现象，将会严重影响出水指标。目前在城镇污水中，对于总氮的去除，往往受限于碳源不足的问题，各污水厂总氮指标也难以稳定达到15mg/L的一级A排放标准。为稳定达标，需要大量投加碳源，也增加了污水厂的运营成本和控制难度。

发明内容

本发明创造是一种新型污水处理工艺，针对上述两种污水处理中的典型问题(二沉池占地面积大，反硝化碳源不足)，开发了多功能池和泥水分离池，在此基础上取消二沉池单元，并且在无需分段进水的情况下，充分利用原水中的碳源，实现充分彻底的反硝化脱氮。

一种基于多功能池的污水处理工艺，其特征在于：

污水依次经预沉池(1)，多功能池(2)，生化池(3)，泥水分离池(4)，回流池(5)，深度处理单元(6)后排出；

预沉池(1)用于去除污水中的垃圾，杂质，砂子，经预沉池处理后，污水进入多功能池(2)；

多功能池(2)分为三部分：

第一部分为调节池单元(2.1)，调节池水力停留时间为8-12h；

第二部分是一级反硝化单元(2.2)，具有搅拌器和填料，填料上污泥浓度达到0.1-0.8mg/cm²；填料上培养生物膜，用来富集厌氧氨氧化细菌和反硝化细菌；

第三部分污泥消解单元(2.3)中，经污泥消解后的上清液同调节池单元(2.1)的进水在一级反硝化单元(2.2)混合，污泥消解单元(2.3)上清液中的硝酸盐、胞内碳源和(2.1)调节池原水中的有机物在一级反硝化单元(2.2)填料上的生物膜表面进行反硝化反应，上清液中的氨氮，亚硝酸盐和原水中的氨氮进行部分厌氧氨氧化反应，进而去除一部分总氮；第三部分是污泥消解单元(2.3)，具有搅拌器，用于消解泥水分离池和回流池的回流污泥，溶解氧控制在0.5mg/L以下；

回流液进入污泥消解单元(2.3)经消解后，上清液进入第二部分一级反硝化单元(2.2)，在第二部分一级反硝化单元(2.2)进行初步反硝化后，同进水一起在一级反硝化单元(2.2)流出，一级反硝化单元溶解氧0.5mg/L以下，停留时间1-2h，随后进入生化池(3)；

生化池(3)包括缺氧段(3.1)，好氧段(3.2)，缺氧段(3.1)的溶解氧小于0.5mg/L,好氧段(3.2)溶解氧小于5mg/l，停留时间缺氧、好氧段分别为2-5h：6-10h；

生化池(3)出水进入泥水分离池(4)，经过泥水分离池后的上清液溶解氧降低到0.5-1mg/L，底部污泥浓度提高400％以上；然后依次进入回流池(5)和深度处理单元(6)；泥水分离池(4)，回流池(5)和深度处理单元(6)底部的污泥5％-10％排走，70％-85％回流到缺氧段(3.1)，10％-20％回流到多功能池的污泥消解单元(2.3)。

进一步，泥水分离池(4)结构如下：

包括布水器(4.1)，泥水分离器(4.2)，挡板(4.3)和泥斗(4.4)，进水经布水器均匀布水后，自上而下流入泥水分离池(4)，泥水分离池中间设置未插入底部的挡板(4.3)，进水在挡板左侧自上而下流到泥水分离池(4)池内，经过挡板后再上升到池内，此时，进水经过初步分离，其中的污泥沉淀到底部泥斗，上清液在上方，随后上清液流入泥水分离器(4.2)进行进一步泥水分离；在泥水分离池内设置有若干泥水分离器，所有水都经泥水分离器流出；此外在泥水分离池底部设置泥斗，沉淀的污泥经泥斗收集，排出或回流。

进一步，泥水分离器结构包括进水孔(4.2.1)，活动排泥阀板(4.2.2)，预沉斜板区(4.2.3)，水平管沉淀区(4.2.4)，排渣区(4.2.5)，出渣槽(4.2.6)，出水端(4.2.7)；

进水孔(4.2.1)由在设备侧边平行排列的若干孔组成，进水经孔流入预沉斜板区(4.2.3)；

预沉斜板区由若干平行排列的斜板组成，斜板倾斜角度45-60°，斜板底部与侧边留有5-10cm的空隙，泥水混合物流入后，污泥经斜板滑入底部；

预沉斜板区后端连接水平管沉淀区(4.2.4)，水平管沉淀区的结构参见中国发明专利：水平管沉淀分离装置200610123752.2，CN 100551482C，公告日2009年10月21日；

水平管沉淀区后边是排渣区(4.2.5)，排渣区是一个独立空间，排渣区末端上部是出渣槽(4.2.6)，经过水平管后的浮泥流入出渣槽后排出；

出渣槽后端是出水端(4.2.7)，出水端是个独立空间，出水端外部接排水管；

出水端和排渣区之间由隔板分隔，隔板下部排列有若干孔用于排水；

泥水分离器的底部设置活动排泥阀板(4.2.2)，活动排泥阀板用于封闭底部空间，当阀板打开后把沉淀污泥排入泥水分离池的泥斗中；

好氧池的泥水混合液经进水口流入预沉斜板区，气泡从预沉斜板上方逸出，活性污泥沉淀到斜板底部，水流入水平管沉淀池，在水平管沉淀池内完成进一步固液分离后，上浮的污泥经排泥槽排除，水经过排水区排出，下沉的污泥在底部排出。

附图说明

图1是本发明系统示意图。

图2a是泥水分离池的俯视示意图。

图2b是泥水分离池的侧视示意图。

图2c是泥水分离池的立体示意图。

图3是泥水分离器的示意图。

具体实施方式

本发明中的一种多功能池，同时具有调节，反硝化和污泥消解三种功能。

1.进水先进入调节区，经水质水量调节后进入一级反硝化区，回流污泥先回流到污泥消解区，经污泥消解后进入一级反硝化区，随后进水和回流液一起在一级反硝化区进行初步反硝化，回流池回流液中的10％-20％回流到一级反硝化单元用于补充硝酸盐和亚硝酸盐。当混合液硝态氮含量不足时，可在回流池回流一部分硝化液用于补充硝态氮，随后混合液流进生化池，污泥消解区底部设置排泥口，将消解后的底泥排出；

2.泥水分离池采用独立设置的高负荷沉淀池，使用斜板沉淀和水平管沉淀相结合的方式，实现泥、水、气的三相分离，在该池内实现污泥的初步沉淀分离，并且可以对溶解氧实现脱除。

3.回流池采用竖流式沉淀池的形式，对经泥水分离池初步沉淀的泥水混合物进行进一步去除，并且回流经脱氧后的泥水混合物到生化池的缺氧区，防止缺氧区溶解氧过高。

4.混合液回流分成两段，大部分混合液(回流比100-200％)经回流池脱氧后回流到生化池的缺氧区，小部分底部污泥(约5-10％)在泥水分离池回流到污泥消解区。

5.无需设置污泥浓缩池，在污泥消解区实现污泥浓缩功能，污泥消解区定期排泥进行污泥处理。

一种基于多功能池的污水处理工艺属于污水处理领域。该工艺由预沉池，多功能池， A/O生化池，泥水分离池，回流池和深度处理单元组成。进水经预沉池去除垃圾，砂子等杂质后，进入多功能池，在多功能池的第一区实现水质，水量的均化调节，在第二区进行一级反硝化。随后进入生化池，生化池采用传统A/O，AA/O工艺等。在池内进行二级反硝化和硝化。随后进入泥水分离池，在泥水分离池内进行泥、水和气的三相分离，经分离后的污泥部分回流到多功能池的第三区进行消解，并且充分释放内碳源，内碳源和原水中的碳源混合，在第二区进行一级反硝化，在生化池的反硝化区进行二级反硝化，两级反硝化提高了反硝化的碳源利用率和反硝化效率，一级反硝化采用纯生物膜法，能够更好的富集具有反硝化功能的反硝化菌、厌氧氨氧化菌等菌种，二级反硝化采用活性污泥和生物膜法结合，确保反硝化效率达标。经泥水分离后的混合液进入回流池，回流池对泥水分离池的出水进行深度沉淀，并将泥水分离池脱氧后的混合液大比例回流到反硝化区，实现反硝化并防止反硝化区溶解氧过高，出水经深度处理单元后，达标排放。

Claims (2)

1.一种基于多功能池的污水处理工艺，

污水依次经预沉池(1)，多功能池(2)，生化池(3)，泥水分离池(4)，回流池(5)，深度处理单元(6)后排出；

预沉池(1)用于去除污水中的垃圾，杂质，砂子，经预沉池处理后，污水进入多功能池(2)；

多功能池(2)分为三部分：

第一部分为调节池单元(2.1)，调节池水力停留时间为8-12h；

第二部分是一级反硝化单元(2.2)，具有搅拌器和填料，填料上污泥浓度达到0.1-0.8mg/cm²；填料上培养生物膜，用来富集厌氧氨氧化细菌和反硝化细菌；

第三部分污泥消解单元(2.3)中，经污泥消解后的上清液同调节池单元(2.1)的进水在一级反硝化单元(2.2)混合，污泥消解单元(2.3)上清液中的硝酸盐、胞内碳源和(2.1)调节池原水中的有机物在一级反硝化单元(2.2)填料上的生物膜表面进行反硝化反应，上清液中的氨氮，亚硝酸盐和原水中的氨氮进行部分厌氧氨氧化反应，进而去除一部分总氮，

第三部分是污泥消解单元(2.3)，具有搅拌器，用于消解泥水分离池和回流池的回流污泥，溶解氧控制在0.5mg/L以下；

回流污泥进入污泥消解单元(2.3)经消解后，上清液进入第二部分一级反硝化单元(2.2)，在第二部分一级反硝化单元(2.2)进行初步反硝化后，同进水一起在一级反硝化单元(2.2)流出，一级反硝化单元溶解氧0.5mg/L以下，停留时间1-2h，随后进入生化池(3)；

生化池(3)包括缺氧段(3.1)，好氧段(3.2)，缺氧段(3.1)的溶解氧小于0.5mg/L,好氧段(3.2)溶解氧小于5mg/l，停留时间缺氧、好氧段分别为2-5h：6-10h；

生化池(3)出水进入泥水分离池(4)，经过泥水分离池后的上清液溶解氧降低到0.5-1mg/L，底部污泥浓度提高400％以上；然后依次进入回流池(5)和深度处理单元(6)；泥水分离池(4)，回流池(5)和深度处理单元(6)底部的污泥5％-10％排走，70％-85％回流到缺氧段(3.1)，10％-20％回流到多功能池的污泥消解单元(2.3)；

其特征在于，泥水分离池(4)结构如下：

包括布水器(4.1)，泥水分离器(4.2)，挡板(4.3)和泥斗(4.4)，进水经布水器均匀布水后，自上而下流入泥水分离池(4)，泥水分离池中间设置未插入底部的挡板(4.3)，进水在挡板左侧自上而下流到泥水分离池(4)池内，经过挡板后再上升到池内，此时，进水经过初步分离，其中的污泥沉淀到底部泥斗，上清液在上方，随后上清液流入泥水分离器(4.2)进行进一步泥水分离；在泥水分离池内设置有若干泥水分离器，所有水都经泥水分离器流出；此外在泥水分离池底部设置泥斗，沉淀的污泥经泥斗收集，排出或回流。

2.根据权利要求1所述的污水处理工艺，其特征在于：

泥水分离器结构包括进水孔(4.2.1)，活动排泥阀板(4.2.2)，预沉斜板区(4.2.3)，水平管沉淀区(4.2.4)，排渣区(4.2.5)，出渣槽(4.2.6)，出水端(4.2.7)；

进水孔(4.2.1)由在设备侧边平行排列的若干孔组成，进水经孔流入预沉斜板区(4.2.3)，

预沉斜板区由若干平行排列的斜板组成，斜板倾斜角度45-60°，斜板底部与侧边留有5-10cm的空隙，泥水混合物流入后，污泥经斜板滑入底部；

预沉斜板区后端连接水平管沉淀区(4.2.4)，水平管沉淀区后边是排渣区(4.2.5)，排渣区是一个独立空间，排渣区末端上部是出渣槽(4.2.6)，经过水平管后的浮泥流入出渣槽后排出；

出渣槽后端是出水端(4.2.7)，出水端是个独立空间，出水端外部接排水管；

出水端和排渣区之间由隔板分隔，隔板下部排列有若干孔用于排水；

泥水分离器的底部设置活动排泥阀板(4.2.2)，活动排泥阀板用于封闭底部空间，当阀板打开后把沉淀污泥排入泥水分离池的泥斗中；

好氧池的泥水混合液经进水口流入预沉斜板区，气泡从预沉斜板上方逸出，活性污泥沉淀到斜板底部，水流入水平管沉淀池，在水平管沉淀池内完成进一步固液分离后，上浮的污泥经排泥槽排除，水经过排水区排出，下沉的污泥在底部排出。

Images