CN112830627A - 一种生活污水处理方法及一体化处理设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种生活污水处理方法及一体化处理设备，涉及污水处理的技术领域，生活污水处理方法包括除氨氮，沉淀，曝气生物过滤，二次反硝化，消杀，排放，除氨氮包括反硝化与硝化；一体化处理设备包括缺氧池、好氧池、硝化液回流池、加药池、沉淀池、一号中间池、BAF池、反硝化池、二号中间池以及消杀池。本申请通过经过两次硝化与反硝化处理，能够使污水中的氨氮含量降低，进而降低了氨氮转化为有毒的亚硝酸盐的概率，提高了水质，降低了对水生物的危害。

Description

一种生活污水处理方法及一体化处理设备

技术领域

本申请涉及污水处理的领域，尤其是涉及一种生活污水处理方法及一体化处理设备。

背景技术

城镇污水（municipal wastewater）指城镇居民生活污水，机关、学校、医院、商业服务机构及各种公共设施排水，以及允许排入城镇污水收集系统的工业废水和初期雨水等。现行排放标准执行“城镇污水处理厂污染物排放标准——GB18918－2002”，其中除BOD5、COD、SS、pH外，总磷、总氮、氨氮、粪大肠菌群数等均需达到要求的标准。

目前城镇污水的处理装置包括调节池、接触氧化池、沉淀池与消毒池，其处理步骤包括S1：储存，将生活污水排放至调节池中储存；S2：处理有机物，将调节池中的污水输送至接触氧化池中，通过生物氧化法处理污水中的有机物大分子；S3：沉淀，将接触氧化池中的污水输送至沉淀池中，沉淀水中的污泥；S4：消毒，将沉淀池中的污水排放置消毒池中，并向消毒池中添加消毒剂，对污水进行消毒；S5：将消毒后的水排放至城市排水系统中。

针对上述中的相关技术，发明人认为，在污水中氨氮含量较高时，氨氮会抑制接触氧化池中微生物的活性与增殖，降低了处理效果，使得最终排放至城市排水系统中的污水达不到排放要求。

发明内容

为了提高处理污水的效果，使处理后的污水能够达到排放要求，本申请提供一种生活污水处理方法及一体化处理设备。

第一方面，本申请提供的一种生活污水处理方法，采用如下的技术方案：

一种生活污水处理方法，包括以下步骤：

除氨氮，脱去生活污水中的氮元素；

沉淀，沉淀生活污水中的污泥；

曝气生物过滤，通过生物滤料对污水进行过滤；

二次反硝化，对污水再次进行反硝化处理；

消杀，对生物污水进行消毒杀菌；

排放，将污水排放至城市排水系统中；

所述除氨氮包括反硝化与硝化；

反硝化，对生化污水进行反硝化处理；

硝化，对生活污水进行硝化处理。

通过采用上述技术方案，先对生活污水进行反硝化处理，在缺氧条件下将污水中的硝酸盐还原，并释放出氮气；之后对生活污水进行硝化处理，使生活污水中的氨氮被氧化成硝酸盐；之后对生活污水中的污泥进行沉淀，以处理污水中的生物淤泥，之后通过生物滤料对生活污水中的有机物进行氧化，生物滤料祛除污水中的SS、COD、BOD、AOX以及总磷，同时对污水进行再次硝化；之后污水进行二次反硝化，进而将污水中的硝酸盐还原成氮气，进一步降低污水中氨氮的含量，之后对生物污水进行消毒杀菌，最后将污水排放中城市排水系统中；由于经过两次硝化与反硝化处理，使得污水中的氨氮含量降低，进而降低了氨氮转化为有毒的亚硝酸盐的概率，提高了水质，降低了对水生物的危害。

可选的，所述除氨氮还包括水解酸化，

水解酸化，对生活污水进行水解酸化；

之后再进行反硝化与硝化。

通过采用上述技术方案，对生活污水进行水解酸化，使污水中的大分子有机物分解为可被反硝化细菌吸收的小分子有机物，进而对反硝化反应提供碳源，节约了资源；经过反硝化后，污水中的有机物的含量便会减小，进而减小了后续除污的处理压力，提高了处理效率。

可选的，在所述硝化中，对生活污水进行曝气处理。

通过采用上述技术方案，硝化细菌在进行硝化反应时需要消耗氧气，向污水中进行曝气能够加快消化反应的反应速率；而且对污水进行曝气处理后能够增加污水中溶解氧的含量，污水排放后能够抑制厌氧菌的增殖，提高水质。

可选的，所述沉淀包括絮凝沉淀与滤出上清液；

絮凝沉淀，向污水中投放絮凝剂使污水产生絮凝沉淀；

滤出上清液，将沉淀后的污水的上清液逐渐滤出。

通过采用上述技术方案，向污水中投放絮凝剂使污水中的小分子有机物絮凝沉淀，之后再将污水的上清液滤出，滤出的上清液中有机物的含量便会减小；如此可以减小后续除污的处理压力，提高处理效率。

可选的，所述曝气生物过滤与所述二次反硝化之间还设置有加营养液步骤；

加营养液，向污水中加入有机物营养液。

通过采用上述技术方案，当污水中的有机物含量较低时，污水中的有机物无法满足反硝化细菌的需要，当完成曝气生物过滤后，根据污水中硝酸盐的含量向污水中加入有机物营养液，进而便于反硝化细菌对硝酸盐进行还原反应。

第二方面，本申请提供的一种一体化处理设备，采用如下的技术方案：

一体化处理设备，包括缺氧池、好氧池、沉淀池、一号中间池、BAF池、反硝化池以及消杀池，所述缺氧池与污水源连通，所述缺氧池还与所述好氧池连通，所述好氧池与所述沉淀池连通，所述沉淀池与所述一号中间池连通，所述沉淀池与所述一号中间池之间设置有挡墙，所述挡墙与所述沉淀池滑移连接，所述一号中间池与所述BAF池连通，所述BAF池与所述反硝化池连通，所述反硝化池与所述消杀池连通，所述消杀池与城市排水系统连通。

通过采用上述技术方案，生活污水自流至缺氧池中，使污水在缺氧池中进行水解酸化反应以及反硝化反应，之后污水自流至好氧池中，使污水在好氧池中进行硝化反应，之后污水自流至沉淀池中沉淀，之后挡墙降下使沉淀池中的上清液流动至一号中间池中，之后通过水泵将一号中间池中的污水泵送至BAF池中，BAF池中的生物滤料祛除污水中的SS、COD、BOD、AOX以及总磷，同时对污水进行再次硝化；之后污水通过水泵泵送至反硝化池中，反硝化池对污水进行反硝化，进而将污水中的硝酸盐还原成氮气，进一步降低污水中氨氮的含量；之后再通过水泵将反硝化池中的污水泵送至消杀池中消毒杀菌，之后通过水泵将进行消毒杀菌的污水排放至城市排水系统中。

可选的，所述好氧池中设置有曝气系统，所述曝气系统包括气泵与曝气管，所述曝气管铺设在所述好氧池的池底，所述曝气管与所述气泵连通。

通过采用上述技术方案，气泵不断向曝气管中进行充气，空气从曝气管中通入好氧池中，以加快消化反应的反应速率，同时增加了污水中溶解氧的含量，排污水排放后能够抑制厌氧菌的增殖，提高了水质。

可选的，所述好氧池与所述沉淀池之间设置有硝化液回流池，所述硝化液回流池与所述好氧池和/或缺氧池连通，所述硝化液回流池还与所述沉淀池连通。

通过采用上述技术方案，当污水从好氧池中自流到硝化液回流池中时，好氧池与缺氧池中的部分细菌会随污水一同进入硝化液回流池，之后污水在硝化液回流池中进行静置沉淀，使细菌沉淀至硝化液回流池的底端形成硝化液，之后通过将硝化液泵送至好氧池和/或缺氧池中，以提高好氧池和/或缺氧池中的细菌的含量，提高细菌的利用效率。

可选的，所述BAF池与所述反硝化池之间设置有营养液池，所述营养液池与所述BAF池连通，所述营养液池还与所述反硝化池连通。

通过采用上述技术方案，当污水中的有机物含量较低时，污水中的有机物无法满足反硝化细菌的需要，当污水从BAF池中自流到营养液池中，并根据污水中硝酸盐的含量向营养液池中加入有机物营养液，进而便于反硝化细菌对硝酸盐进行还原反应。

可选的，所述反硝化池与所述消杀池之间设置有二号中间池，所述反硝化池与所述二号中间池连通，所述二号中间池与所述消杀池连通，所述二号中间池还与所述BAF池连通。

通过采用上述技术方案，反硝化池中的污水排放到二号中间池后进行储存，当二号中间池中的污水过多时便会自动溢入消杀池中，当BAF池中沉淀有生物淤泥时，水泵将二号中间池中的污水泵送至BAF池中并对BAF池进行冲洗，提高了BAF池的过滤效率和效果。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过除氨氮、曝气生物过滤以及二次反硝化步骤的设置，使污水经过硝化与反硝化反应后在进行排放，经过多次硝化与反硝化处理，使得污水中的氨氮含量降低，进而降低了氨氮转化为有毒的亚硝酸盐的概率，提高了水质，降低了对水生物的危害。

2.通过水解酸化步骤的设置，先对生活污水进行水解酸化，使污水中的大分子有机物分解为可被反硝化细菌吸收的小分子有机物，为反硝化反应提供碳源，节约了资源；二经过反硝化步骤后，污水中的有机物的含量便会减小，进而减小了后续除污步骤的处理压力，提高了处理效率。

3.通过硝化液回流池的设置，污水在硝化液回流池中进行静置沉淀，使细菌沉淀至硝化液回流池的底端形成硝化液，之后通过将硝化液泵送至好氧池和/或缺氧池中，以提高好氧池和/或缺氧池中的细菌的含量，提高了细菌的利用效率。

附图说明

图1是本申请实施例生物污水处理方法的流程示意图；

图2是本申请实施例一体化处理设备的整体结构示意图；

图3是本申请实施例一体化处理设备的俯视示意图。

附图标记说明：100、箱体；110、缺氧池；120、好氧池；130、硝化液回流池；140、沉淀池；141、挡墙；150、一号中间池；160、BAF池；170、反硝化池；180、二号中间池；190、消杀池；200、控制室；210、加药池；220、营养液池；300、曝气系统；310、曝气管。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种生活污水处理方法及一体化处理设备。参照图1，生活污水处理方法包括以下步骤：

S1：除氨氮，脱去生活污水中的氮元素；

S1：除氨氮中包括S11：水解酸化、S12：反硝化以及S13：硝化；

S11：水解酸化，通过水解酸化细菌对生活污水进行水解酸化，使生活污水中的大分子有机物被分解为小分子有机物，进而对下一步反硝化提供碳源，并且消耗生活污水中的溶解氧量，提高反硝化细菌的增殖速率；

S12：反硝化，通过反硝化细菌对生化污水进行反硝化处理，将生活污水中的的硝酸盐还原成氮气，并且消耗生活污水中的有机物；

S13：硝化，通过硝化细菌对生活污水进行硝化处理，将生活污水中的氨氮氧化为硝酸盐；同时对生活污水进行曝气，增加生活污水中的溶解氧的含量，提高硝化细菌的增殖速率；

S2：沉淀，沉淀生活污水中的污泥；

S2：沉淀包括S21：絮凝沉淀以及S22：滤出上清液；

S21：絮凝沉淀，向污水中投放絮凝剂，使生活污水中的有机物产生絮凝沉淀，同时对生活污水进行静置，将生活污水中的部分生物污泥沉淀到沉淀池的池底；

S22：滤出上清液，将沉淀后的污水的上清液逐渐滤出，避免沉淀池池底的污泥被扬起；

S3：曝气生物过滤，将沉淀池中的上清液排放至曝气生物过滤池中，通过生物滤料对污水进行过滤，进而减少污水中SS、BOD₅、COD、AOX以及总磷的含量，并且对污水进行再次硝化，将污水中残余的氨氮氧化为硝酸盐；

S4：加营养液，根据污水中硝酸盐的含量向污水中加入有机物营养液，进而便于反硝化细菌对硝酸盐进行还原反应；

S5：二次反硝化，通过反硝化细菌对污水再次进行反硝化处理，将污水中残存的硝酸盐还原成氮气；

S6：反冲洗，当曝气生物过滤池中的生物污泥过多时，对曝气生物过滤池进行反冲洗，以清理曝气生物过滤池；

S7：消杀，向生活污水中通入ClO₂，对生物污水进行消毒杀菌；

S8：排放，在检测下将污水排放至城市排水系统中，若污水中SS、BOD₅、COD、AOX以及总磷、总氮的含量不达标时，将污水返回至S3：曝气生物过滤步骤进行再次处理。

参照图2及图3，一体化处理设备包括箱体100，箱体100内壁上通过隔板将箱体100内部分隔成缺氧池110、好氧池120、硝化液回流池130、加药池210、沉淀池140、一号中间池150、BAF池160、营养液池220、反硝化池170、二号中间池180、消杀池190以及控制室200。

参照图2及图3，缺氧池110中放置有水解酸化细菌与反硝化细菌，缺氧池110通过与好氧池120连通。好氧池120中放置有硝化细菌，好氧池120与硝化液回流池130连通。硝化液回流池130与控制室200连通，硝化液回流池139还通过水泵与水管与缺氧池110和/或好氧池120连通，且硝化液回流池130与加药池210连通，加药池210与沉淀池140连通。

参照图2及图3，好氧池120的中设置有曝气系统300，曝气系统300包括气泵（图中未示出）与曝气管310，曝气管310铺设在好氧池120的池底，且曝气管310与气泵连通。

在处理生活污水中的氨氮时，先使污水泵自流至缺氧池110中，使缺氧池110中的水解酸化细菌分解大分子有机物，同时消耗污水中的溶解氧，以便于反硝化细菌的增殖；同时反硝化细菌以被分解的大分子有机物为碳源，将污水中的硝酸盐还原成氮气。之后缺氧池110中的污水自流至好氧池120中，同时气泵与曝气管310向好氧池120中曝气。在曝气的过程中，污水逐渐翻腾进而使污水拌和均匀，而且污水中溶解氧的含量逐渐提升，以便于硝化细菌的增殖；同时硝化细菌将污水中的氨氮氧化为硝酸盐，之后污水自流至硝化液回流池130中。

硝化液回流池130中的部分污水被泵送至控制室200检测，剩余的污水在硝化液回流池130中沉淀，使硝化液回流池130底部形成硝化液，根据检测结果，将硝化液回流池130底部的硝化液泵送至缺氧池110和/或好氧池120中。硝化液回流池130中剩余的污水自流至加药池210中，在加药池210中向污水中添加絮凝剂，之后污水自流至沉淀池140中。

参照图2及图3，沉淀池140与一号中间池150连通，一号中间池150通过水泵与BAF池160连通， BAF池160与营养液池220连通，营养液池220与反硝化池170连通，反硝化池170与二号中间池180连通。二号中间池180与消杀池190连通，并且二号水池还通过水泵与BAF池160连通，消杀池190通过水泵或阀门与城市排水系统连通。

参照图3，沉淀池140池底的截面积小于沉淀池140上部的截面积，且沉淀池140与一号中间池150之间设置有挡墙141，挡墙141与箱体100滑移连接。

污水流入加药池210中时，操作人员向加药池210中投放絮凝剂，之后污水自流至沉淀池140中。污水在沉淀池140中进行静置，使污水中的有机物絮凝沉淀，一段时间后污水中的生物污泥与有机物便会沉淀至沉淀池140的池底，沉淀池140的上部形成上清液。之后降下挡墙141，使挡墙141的上端低于沉淀池140中上清液的液位，进而逐渐将上清液排放至一号中间池150中。

一号中间池150中的污水再通过水泵泵送中BAF池160中，BAF池160中的生物滤料祛除污水中的SS、COD、BOD、AOX以及总磷，同时对污水进行再次硝化。由于好氧池120中已经对污水进行过一次曝气，使得污水中的溶解氧含量较高，BAF池160中的硝化细菌繁殖较快，提高了硝化效率；而且沉淀池140对污水进行了初步沉淀，降低了污水中SS与有机物的含量，降低了BAF池160的过滤压力，提高了BAF池160的过滤效率。

之后污水自流至营养液池220中，操作人员根据污水中硝酸盐的含量向污水中添加有机物营养液，之后污水自流至反硝化池170中，反硝化池170对污水进行反硝化，进而将污水中的硝酸盐还原成氮气，进一步降低污水中氨氮的含量。之后污水自流至二号中间池180中进行储存，当二号中间池180污水的存量较多时，污水便会自动溢出二号中间池180进而流动至消杀池190中。

在BAF池160对污水进行处理时，污水中的SS以及微生物会形成生物淤泥并沉淀在BAF池160的池底。当BAF池160中的生物淤泥过多时，生物淤泥便会覆盖BAF池160中的生物床，降低生物床上的细菌与污水接触的概率。此时二号中间池180中的污水箱BAF池160中进行泵送，进而清洗BAF池160，降低BAF池160中生物淤泥的存量，以提高生物床与污水的接触率。

当污水被泵送至消杀池190中后，操作人员向消杀池190中通入ClO₂气体，对消杀池190中的污水进行杀菌消毒。最后污水被水泵泵送至城市排水系统中，或者打开消杀池190中的阀门自动将消杀池190中的污水排放至城市排水系统中。

本申请实施例一种生活污水处理方法及一体化处理设备的实施原理为：

先在缺氧池110中将污水中的大分子有机物水解，为反硝化细菌提供碳源，之后反硝化细菌将硝酸盐还原成氮气，之后在好氧池120中对污水进行硝化反应，同时对污水进行曝气以提升污水中溶解氧的含量；之后污水自流至硝化液回流池130中。硝化液回流池130中的部分污水被泵送至控制室200检测，剩余的污水在硝化液回流池130中沉淀，使硝化液回流池130底部形成硝化液，根据检测结果，将硝化液回流池130底部的硝化液泵送至缺氧池110和/或好氧池120中。硝化液回流池130中剩余的污水自流至加药池210中，在加药池210中向污水中添加絮凝剂，之后污水自流至沉淀池140中静置，有机物在絮凝剂的作用下在沉淀池140中进行沉淀；沉淀后将污水排放至BAF池160中进行过滤，以去除污水中的SS、COD、BOD、AOX以及总磷，之后污水自流至营养液池220中，操作人员根据污水中硝酸盐的含量向污水中添加有机物营养液，之后污水自流至反硝化池170中进行反硝化，进而祛除污水中残存的氨氮；最后污水进入消杀池190中进行消杀并排放至城市排水系统中。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种生活污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

除氨氮，脱去生活污水中的氮元素；

沉淀，沉淀生活污水中的污泥；

曝气生物过滤，通过生物滤料对污水进行过滤；

二次反硝化，对污水再次进行反硝化处理；

消杀，对生物污水进行消毒杀菌；

排放，将污水排放至城市排水系统中；

所述除氨氮包括反硝化与硝化；

反硝化，对生化污水进行反硝化处理；

硝化，对生活污水进行硝化处理。

2.根据权利要求1所述的一种生活污水处理方法，其特征在于：所述

除氨氮还包括水解酸化，

水解酸化，对生活污水进行水解酸化；

之后再进行反硝化与硝化。

3.根据权利要求1所述的一种生活污水处理方法，其特征在于：在所述硝化中，对生活污水进行曝气处理。

4.根据权利要求2所述的一种生活污水处理方法，其特征在于：

所述沉淀包括絮凝沉淀与滤出上清液；

絮凝沉淀，向污水中投放絮凝剂使污水产生絮凝沉淀；

滤出上清液，将沉淀后的污水的上清液逐渐滤出。

5.根据权利要求1所述的一种生活污水处理方法，其特征在于：曝气生物过滤与所述二次反硝化之间还设置有加营养液步骤；

加营养液，向污水中加入有机物营养液

一种一体化处理设备，其特征在于：包括缺氧池（110）、好氧池（120）、沉淀池（140）、一号中间池（150）、BAF池（160）、反硝化池（170）以及消杀池（190），所述缺氧池（110）与污水源连通，所述缺氧池（110）还与所述好氧池（120）连通，所述好氧池（120）与所述沉淀池（140）连通，所述沉淀池（140）与所述一号中间池（150）连通，所述沉淀池（140）与所述一号中间池（150）之间设置有挡墙（141），所述挡墙（141）与所述沉淀池（140）滑移连接，所述一号中间池（150）与所述BAF池（160）连通，所述BAF池（160）与所述反硝化池（170）连通，所述反硝化池（170）与所述消杀池（190）连通，所述消杀池（190）与城市排水系统连通。

6.根据权利要求6所述的一种一体化处理设备，其特征在于：所述好氧池（120）中设置有曝气系统（300），所述曝气系统（300）包括气泵与曝气管（310），所述曝气管（310）铺设在所述好氧池（120）的池底，所述曝气管（310）与所述气泵连通。

7.根据权利要求6所述的一种一体化处理设备，其特征在于：所述好氧池（120）与所述沉淀池（140）之间设置有硝化液回流池（130），所述硝化液回流池（130）与所述好氧池（120）和/或缺氧池（110）连通，所述硝化液回流池（130）还与所述沉淀池（140）连通。

8.根据权利要求6所述的一种一体化处理设备，其特征在于：所述BAF池（160）与所述反硝化池（170）之间设置有营养液池（220），所述营养液池（220）与所述BAF池（160）连通，所述营养液池（220）还与所述反硝化池（170）连通。

9.根据权利要求8所述的一种一体化处理设备，其特征在于：所述反硝化池（170）与所述消杀池（190）之间设置有二号中间池（180），所述反硝化池（170）与所述二号中间池（180）连通，所述二号中间池（180）与所述消杀池（190）连通，所述二号中间池（180）还与所述BAF池（160）连通。

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