CN112624280A - 一种强化混凝除去ss和tp的污水处理装置及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种强化混凝除去SS和TP的污水处理装置。所述强化混凝除去SS和TP的污水处理装置，包括：进水管，所述进水管上依次连通有一级混凝反应池、二级絮凝反应池和斜管沉淀池，所述斜管沉淀池的出水端连通有出水管，所述一级混凝反应池、二级絮凝反应池的内部均设置有搅拌器。本发明提供的强化混凝除去SS和TP的污水处理装置，本发明的装置在二级絮凝反应池的反应时间低于《室外给水设计规范》中所推荐(规定)的絮凝时间，具有反应体积小的特点；同时絮凝池的搅拌强度为80‑120r/min，低于一般的絮凝池搅拌强度，具有节约能耗的优点；该回流液中含有高浓度的COD，为厌氧释磷提供了额外的碳源，强化了厌氧释磷过程，进而提高系统除磷效率。

Description

一种强化混凝除去SS和TP的污水处理装置及应用
技术领域
本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种强化混凝除去SS和TP的污水处理装置。
背景技术
我国城市污水具有高SS、高TP、低碳氮比的特点，常规同步脱氮除磷工艺，如A2O、氧化沟、UCT等工艺，在处理该废水时存在碳源竞争、污泥龄等矛盾与问题，导致这些常规处理二级处理工艺中TN、TP、SS等难以同时达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级A标准要求，往往需要增加混凝沉淀、混凝沉淀过滤等三级深度处理工艺。
但这些深度处理工艺往往存在投药量大、产泥量高、沉淀时间长、运行成本高。
因此，有必要提供一种强化混凝除去SS和TP的污水处理装置解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种强化混凝除去SS和TP的污水处理装置，解决了现有的污水深度处理工艺往往存在投药量大、产泥量高、沉淀时间长、运行成本高的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种强化混凝除去SS和TP的污水处理装置，包括：进水管，所述进水管上依次连通有一级混凝反应池、二级絮凝反应池和斜管沉淀池，所述斜管沉淀池的出水端连通有出水管，所述一级混凝反应池、二级絮凝反应池的内部均设置有搅拌器，所述斜管沉淀池的内部设置有斜管，所述斜管沉淀池的一侧设置有配水挡板，所述进水管上通过管道连通有混凝药剂池，所述混凝药剂池与进水管连通的管道上设置有混凝药剂投加泵及控制设备，所述所述进水管上通过管道连通有污泥池，所述污泥池通过沉淀池排泥控制设备与斜管沉淀池连通，所述污泥池的排放端设置有剩余污泥排放控制设备，所述污泥池与所述进水管连通的管道上设置有污泥回流泵及控制设备，所述进水管分别与混凝药剂池和污泥池连通的管道上均设置有阀门。
优选的，所述污泥池中沉淀污泥回流可根据处理效果进行回流，当系统要求强化混凝时该回流污泥应该回流至一级混凝反应池；当系统要求强化絮凝时该回流污泥应该回流至二级絮凝反应池。
优选的，所述污泥池中沉淀污泥回流量与进水量的比值应该控制在0.2-1.0 之间，回流污泥浓度为10000-30000mg/L。
优选的，所述一级混凝反应池中的搅拌速度控制在400-650r/min，停留时间在为2-5min；二级絮凝反应池中的搅拌速度控制在80-120r/min，停留时间在为8-15min。
优选的，所述污泥池反应沉淀时间控制在20～55min之间，设计颗粒沉降速度为0.3-0.60mm/s，液面负荷控制为8-20m3/(m2*h)。
优选的，所述一级混凝反应池中混凝剂为聚硅酸絮凝剂与铁盐絮凝剂的一种或两者组合，当系统强调去除水质中的悬浮物时，可采用聚硅酸絮凝剂单独投加，其投加量为5-100mg/L；当系统强调去除总磷量和水质中的悬浮物时，可采用聚硅酸絮凝剂与铁盐絮凝剂联合投加，其投加质量比2∶1，投加量为 5-100mg/L。
优选的，所述污泥池中沉淀污泥主要是通过静水压力，排入污泥池，同时可利用沉淀池排泥控制设备控制沉淀污泥的浓度。
与相关技术相比较，本发明提供的强化混凝除去SS和TP的污水处理装置具有如下有益效果：
(1)、本发明的装置在二级絮凝反应池的反应时间低于《室外给水设计规范》中所推荐(规定)的絮凝时间，具有反应体积小的特点；同时絮凝池的搅拌强度为80-120r/min，低于一般的絮凝池搅拌强度，具有节约能耗的优点；该回流液中含有高浓度的COD，为厌氧释磷提供了额外的碳源，强化了厌氧释磷过程，进而提高系统除磷效率；
(2)、本发明的工艺中沉淀污泥回流至混凝区后，为混凝提供了凝聚核的作用，同时继续发挥其混凝剂的作用，其混凝效果得到显著改善，同时可减少混凝药剂的投机量；
(3)、本发明的装置中斜管沉淀池具有反应沉淀时间短，设计颗粒沉降速度快，液面负荷大等优点；能够有效的节约构筑物的占地面积；
(4)、本发明的装置所需设备简单、操作简单、控制简单，有利于生产实施。
附图说明
图1为本发明提供的强化混凝除去SS和TP的污水处理装置的一种较佳实施例的流程示意图。
图中标号：1、进水管，2、一级混凝反应池，3、二级絮凝反应池，4、斜管沉淀池，5、出水管，6、搅拌器，7、斜管，8、配水挡板，9、混凝药剂池， 10、混凝药剂投加泵及控制设备，11、污泥回流泵及控制设备，12、污泥池， 13、沉淀池排泥控制设备，14、阀门，15、剩余污泥排放控制设备。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请结合参阅图1，其中，图1为本发明提供的强化混凝除去SS和TP的污水处理装置的一种较佳实施例的流程示意图。一种强化混凝除去SS和TP的污水处理装置，包括：进水管1，所述进水管1上依次连通有一级混凝反应池 2、二级絮凝反应池3和斜管沉淀池4，所述斜管沉淀池4的出水端连通有出水管5，所述一级混凝反应池2、二级絮凝反应池3的内部均设置有搅拌器6，所述斜管沉淀池4的内部设置有斜管7，所述斜管沉淀池4的一侧设置有配水挡板8，所述进水管1上通过管道连通有混凝药剂池9，所述混凝药剂池9与进水管1连通的管道上设置有混凝药剂投加泵及控制设备10，所述所述进水管1上通过管道连通有污泥池12，所述污泥池12通过沉淀池排泥控制设备13 与斜管沉淀池4连通，所述污泥池12的排放端设置有剩余污泥排放控制设备 15，所述污泥池12与所述进水管1连通的管道上设置有污泥回流泵及控制设备11，所述进水管1分别与混凝药剂池9和污泥池12连通的管道上均设置有阀门14。
所述污泥池12中沉淀污泥回流可根据处理效果进行回流，当系统要求强化混凝时该回流污泥应该回流至一级混凝反应池2；当系统要求强化絮凝时该回流污泥应该回流至二级絮凝反应池3。
所述污泥池12中沉淀污泥回流量与进水量的比值应该控制在0.2-1.0之间，回流污泥浓度为10000-30000mg/L。
所述一级混凝反应池2中的搅拌速度控制在400-650r/min，停留时间在为 2-5min；二级絮凝反应池3中的搅拌速度控制在80-120r/min，停留时间在为 8-15min。
所述污泥池12反应沉淀时间控制在20～55min之间，设计颗粒沉降速度为0.3-0.60mm/s，液面负荷控制为8-20m3/(m2*h)。
所述一级混凝反应池2中混凝剂为聚硅酸絮凝剂与铁盐絮凝剂的一种或两者组合，当系统强调去除水质中的悬浮物时，可采用聚硅酸絮凝剂单独投加，其投加量为5-100mg/L；当系统强调去除总磷量和水质中的悬浮物时，可采用聚硅酸絮凝剂与铁盐絮凝剂联合投加，其投加质量比2∶1，投加量为5-100 mg/L。
所述污泥池12中沉淀污泥主要是通过静水压力，排入污泥池12，同时可利用沉淀池12排泥控制设备控制沉淀污泥的浓度。
下面结合实施例对本实用专利做进一步说明：
实施例1(无污泥回流+投药量为50mg/L)
某城市污水厂二级出水水质如下：CODC为54me/L，NH+4-N为3.5mg/L， TP为1.6mg/L、SS为25mg/L，采用本发明装置进行强化混凝除去SS和TP，具体实施方式为：
(1)本发明混凝反应系统的主要参数如下：一级混凝反应池2中的搅拌速度控制在600r/min，停留时间在为2.5min；二级絮凝反应池3中的搅拌速度控制在100r/min，停留时间在为10min。
(2)本发明的沉淀系统控制参数如下：反应沉淀时间控制在30min之间，液面负荷控制为16m3/(m2.h)。
(3)沉淀污泥回流量与进水量的比值应该控制在0.0，回流污泥浓度为 0.0000mg/L。
(5)本发明的采用混凝剂为聚硅酸絮凝剂，其投加量为50mg/L。
(6)在上述工况下连续稳定运行20d，出水平均值如下：CODC为18 mg/L，NH+4-N为2.0mg/L，TP为0.31mg/L、SS为6.5mg/L。
实施例2：(有污泥回流+投药量为20mg/L)
某城市污水厂二级出水水质如下：CODC为54mg/L，NH+4-N为3.5mg/L， TP为1.6mg/L、SS为25mg/L，采用本发明装置进行强化混凝除去SS和TP，具体实施方式为：
(1)本发明混凝反应系统的主要参数如下：一级混凝反应，2中的搅拌速度控制在600r/min，停留时间在为2.5min；二级絮凝反应池中3的搅拌速度控制在100r/min，停留时间在为10min。
(2)本发明的沉淀系统控制参数如下：反应沉淀时间控制在30min之间，液面负荷控制为16m3/(m2.h)。
(3)沉淀污泥回流至一级混凝反应池2，沉淀污泥回流量与进水量的比值应该控制在0.4，回流污泥浓度为15000mg/L。
(4)本发明的采用混凝剂为聚硅酸絮凝剂，其投加量为20mg/L。
(5)在上述工况下连续稳定运行20d，出水平均值如下：CODC为16 mg/L，NH+4-N为2.2mg/L，TP为0.34mg/L、SS为5.1mg/L。
实施例3：(有污泥回流+投药量为20mg/L)
某城市黑臭水体水质如下：CODC为153mg/L，NH+4-N为10.6mg/L， TP为2.43mg/L、SS为162.0mg/L，采用本发明装置进行强化混凝除去SS和 TP，具体实施方式为：
(1)本发明混凝反应系统的主要参数如下：一级混凝反应，2中的搅拌速度控制在650r/min，停留时间在为3.0min；二级絮凝反应池3中的搅拌速度控制在120r/min，停留时间在为12min。
(2)本发明的沉淀系统控制参数如下：反应沉淀时间控制在30min之间，液面负荷控制为15m3/(m2.h)。
(3)沉淀污泥回流至一级混凝反应池2，沉淀污泥回流量与进水量的比值应该控制在0.35，回流污泥浓度为12000mg/L。
(4)本发明的采用混凝剂为聚硅酸絮凝剂，其投加量为23mg/L。
(5)在上述工况下连续稳定运行30d，出水平均值如下：CODC为31 mg/L，NH+4-N为2.2mg/L，TP为0.34mg/L、SS为4.5mg/L。
Figure RE-GSB0000191313180000061
本发明对强化生物脱氮与化学除磷污水处理方法：
首先，根据处理要求将沉淀污泥回流至一级混凝反应池或二级絮凝反应池，为混凝提供了凝聚核的作用，同时继续发挥其混凝剂的作用，其混凝效果得到显著改善，减少混凝药剂的投机量；污泥回流比控制0.3-1.0之间。
其次，根据处理要求和进水水质确定混凝剂投加量，当系统强调去除SS 时，可采用聚硅酸絮凝剂单独投加，其投加量为5-100mg/L；当系统强调去除 TP和SS时，可采用BCR与铁盐絮凝剂联合投加，其投加质量比2∶1，投加量为5-100mg/L。
再次，根据处理要求确定：一级混凝反应池中的搅拌速度控制在400-650 r/min，停留时间在为2-5min；二级絮凝反应池中的搅拌速度控制在80-120 r/min；反应沉淀时间控制在20～55min之间，设计颗粒沉降速度为 0.3-0.60mm/s，液面负荷控制为8-20m3/(m2.h)。
最后，一种强化混凝除去SS和TP的污水处理装置及应用的工作原理有几点：其一，利用聚硅酸絮凝剂具有絮体密实、沉淀速度快、再絮凝效果等，使污泥或絮体沉降速度高于常规铁系或者铝系絮凝剂，使沉淀污泥的沉降性能和脱水性能得到显著改善；其二，利用沉淀污泥回流至一级混凝反应池或二级絮凝反应池，为混凝提供了凝聚核的作用，同时继续发挥其混凝剂的作用，为系统强化除SS和TP奠定了良好的基础。
与相关技术相比较，本发明提供的强化混凝除去SS和TP的污水处理装置具有如下有益效果：
(1)、本发明的装置在二级絮凝反应池3的反应时间低于《室外给水设计规范》中所推荐(规定)的絮凝时间，具有反应体积小的特点；同时絮凝池的搅拌强度为80-120r/min，低于一般的絮凝池搅拌强度，具有节约能耗的优点；该回流液中含有高浓度的COD，为厌氧释磷提供了额外的碳源，强化了厌氧释磷过程，进而提高系统除磷效率；
(2)、本发明的工艺中沉淀污泥回流至混凝区后，为混凝提供了凝聚核的作用，同时继续发挥其混凝剂的作用，其混凝效果得到显著改善，同时可减少混凝药剂的投机量；
(3)、本发明的装置中斜管沉淀池4具有反应沉淀时间短，设计颗粒沉降速度快，液面负荷大等优点；能够有效的节约构筑物的占地面积；
(4)、本发明的装置所需设备简单、操作简单、控制简单，有利于生产实施。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种强化混凝除去SS和TP的污水处理装置，包括：进水管(1)，其特征在于，所述进水管(1)上依次连通有一级混凝反应池(2)、二级絮凝反应池(3)和斜管沉淀池(4)，所述斜管沉淀池(4)的出水端连通有出水管(5)，所述一级混凝反应池(2)、二级絮凝反应池(3)的内部均设置有搅拌器(6)，所述斜管沉淀池(4)的内部设置有斜管(7)，所述斜管沉淀池(4)的一侧设置有配水挡板(8)，所述进水管(1)上通过管道连通有混凝药剂池(9)，所述混凝药剂池(9)与进水管(1)连通的管道上设置有混凝药剂投加泵及控制设备(10)，所述所述进水管(1)上通过管道连通有污泥池(12)，所述污泥池(12)通过沉淀池排泥控制设备(13)与斜管沉淀池(4)连通，所述污泥池(12)的排放端设置有剩余污泥排放控制设备(15)，所述污泥池(12)与所述进水管(1)连通的管道上设置有污泥回流泵及控制设备(11)，所述进水管(1)分别与混凝药剂池(9)和污泥池(12)连通的管道上均设置有阀门(14)。
2.根据权利要求1所述的强化混凝除去SS和TP的污水处理装置，其特征在于，所述污泥池(12)中沉淀污泥回流可根据处理效果进行回流，当系统要求强化混凝时该回流污泥应该回流至一级混凝反应池(2)；当系统要求强化絮凝时该回流污泥应该回流至二级絮凝反应池(3)。
3.根据权利要求1所述的强化混凝除去SS和TP的污水处理装置，其特征在于，所述污泥池(12)中沉淀污泥回流量与进水量的比值应该控制在0.2-1.0之间，回流污泥浓度为10000-30000mg/L。
4.根据权利要求1所述的强化混凝除去SS和TP的污水处理装置，其特征在于，所述一级混凝反应池(2)中的搅拌速度控制在400-650r/min，停留时间在为2-5min；二级絮凝反应池(3)中的搅拌速度控制在80-120r/min，停留时间在为8-15min。
5.根据权利要求1所述的强化混凝除去SS和TP的污水处理装置，其特征在于，所述污泥池(12)反应沉淀时间控制在20～55min之间，设计颗粒沉降速度为0.3-0.60mm/s，液面负荷控制为8-20m3/(m2*h)。
6.根据权利要求1所述的强化混凝除去SS和TP的污水处理装置，其特征在于，所述一级混凝反应池(2)中混凝剂为聚硅酸絮凝剂与铁盐絮凝剂的一种或两者组合，当系统强调去除水质中的悬浮物时，可采用聚硅酸絮凝剂单独投加，其投加量为5-100mg/L；当系统强调去除总磷量和水质中的悬浮物时，可采用聚硅酸絮凝剂与铁盐絮凝剂联合投加，其投加质量比2∶1，投加量为5-100mg/L。
7.根据权利要求1所述的强化混凝除去SS和TP的污水处理装置，其特征在于，所述污泥池(12)中沉淀污泥主要是通过静水压力，排入污泥池(12)，同时可利用沉淀池(12)排泥控制设备控制沉淀污泥的浓度。
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