CN112979101A - 一种污水处理的回流及排泥气提系统及其气提工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种污水处理的回流及排泥气提系统，包括生化池、风机、风管、回流/排泥管、气提管，回流/排泥管竖直设置在生化池内，回流/排泥管的底端呈斜口状，且斜口尖端与生化池底侧贴紧，回流/排泥管的上端低于生化池的上端面，高于水平面，回流/排泥管的中端与气提管连通，气提管延伸至水池上方接至风管管道，风管进气端与风机联通。本发明还公开了一种应用污水处理的回流及排泥气提系统的气提工艺方法，采用厌氧水解酸化调节池替代了多种常规和非常规预处理综合工序，各级调水回流、排泥均采用污水处理的回流及排泥气提系统，无需水泵，节省能耗、零故障。

Description

一种污水处理的回流及排泥气提系统及其气提工艺方法
技术领域
本发明涉及一种污水处理领域，具体涉及一种污水处理的回流及排泥气提系统及其气提工艺方法。
背景技术
常规的污水处理方法是以生化法为主，即活性污泥法和生物膜法两大类，其中活性污泥法是目前世界各国应用最广泛的一种二级生物处理工艺。早先活性污泥法工艺主要是去除有机污染物，目前已全面进入到既要去除有机污染物，又要脱氮除磷的工艺阶段。活性污泥法脱氮除磷工艺原理都基本类似，但表现形式有多种，目前较常用的有A/O工艺、UCT工艺、改良型卡鲁塞尔(Carrousel)氧化沟工艺、AB法工艺、SBR工艺、CAST工艺、Unitank工艺、MBR工艺、MSBR工艺等。
常规活性污泥法工艺大多先要经过粗格栅、提升泵房、细格栅、沉砂等预处理或/和初次沉淀池沉淀的一级处理，然后进入曝气池进行二级生化处理，之后进入二次沉淀池进行泥水分离，分离后的清水经除磷后排放，沉淀污泥则通过回流泵回到曝气池中再利用，少部分污泥作为剩余污泥进行浓缩脱水处置。
传统工艺中，一个日处理量100吨的污水处理站，需要9到10个污泥泵用于污泥回流及排泥，污水采用过滤或加药等方法实现澄清，均易导致故障问题，或由于加药导致污水硝化碱度不足。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种污水处理的回流及排泥气提系统及其气提工艺方法。
本发明的技术方案是：一种污水处理的回流及排泥气提系统，包括生化池、风机、风管、回流/排泥管、气提管，所述回流/排泥管竖直设置在所述生化池内，回流/排泥管的底端呈斜口状，且斜口尖端与生化池底侧贴紧，回流/排泥管的上端低于生化池的上端面，高于水平面，回流/排泥管的中端与气提管连通，气提管延伸至水池上方接至风管管道，风管进气端与风机联通。
所述风机为罗茨风机。
所述回流/排泥管为DN40的304不锈钢。
一种污水处理的气提工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)集水池固液分离：污水进入集水池后进行固液分离，分离出的固体废弃物进入有机堆肥场，分离后的污水进入调节池；
(2)调节池调节均化：调节池采用厌氧水解酸化调节池，污水经过调节池处理，将污水匀质，水解酸化；
(3)澄清预处理及沉淀预处理：经调节池处理后的污水进行澄清预处理后进入预处理沉淀池沉淀；预处理沉淀池中的污泥进入到浓缩污泥池；
(4)经步骤(3)处理后，再依次进入一级A池、一级O好氧生化池，其中一级A池包括一级A厌氧生化池、一级A缺氧生化池，进行硝化反硝化，降解有机物、去除氨氮，通过长时厌氧缺氧显著增强脱氮和低能耗降解有机物的能力，将一级O好氧生化池硝化液通过所述污水处理的回流及排泥气提系统回流到缺氧段，进行生物反硝化脱氮，最终使排放水中的氨氮也稳定达标；
一级A厌氧生化池、一级A缺氧生化池中的液体采用叠螺机进行清液。
该步骤还同时通过脱氮菌，将经过后续生化硝化回流水中的硝基和亚硝基氮转化为氮气，脱氮需要的碳源和碱度由原污水提供，根据实际需要外加碳源和碱度，最终达到脱除氨氮的目的。
好氧处理采用适当延长曝气时间，一般曝气时间为8天，现在延长至9天，在有机污染物降解去除达标排放的同时，氨氮转化为硝基或亚硝基氮，通过污水回流到缺氧段，进行生物反硝化脱氮，最终使排放水中的氨氮也稳定达标。采用适当延长曝气时间的方法，还能使生化处理系统的污泥产量大大降低，减少了污泥处理的负荷。
(5)经过一级O池生化作用后的混合液进入一级沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离，澄清后的污水作为处理水排出系统，经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部采用所述污水处理的回流及排泥气提系统排出，其中大部分作为接种污泥通过所述污水处理的回流及排泥气提系统回流至曝气池，以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度；剩余的污泥通过所述污水处理的回流及排泥气提系统排泥进入到浓缩污泥池；
增殖的微生物从系统中排出，称为“剩余污泥”。事实上，污染物很大程度上从污水中转移到了这些剩余污泥中。污水经处理后，进入前置缺氧区进行反硝化脱氨氮处理，之后进入曝气区进行好氧处理，好氧处理产物硝化液通过曝气作用从上层液面又自动回流到缺氧区进行反硝化脱氮处理，如此反复循环，生物脱氨氮完毕后进入澄清回流区做下一步处理；
(6)然后在二级O池中安装由纤维束中心绳组成的半软性填料，使用接触氧化法，进一步澄清水质；
在生化池中安装半软性填料，它由纤维束，中心绳组成。它可以避免纤维束中心结团、布水、布气好，半软性填料盘上污泥不多时，盘面水平，盘面中间空气通道大，上升空气通畅。当盘面生化污泥生长，污泥的增加，附在盘面污泥重量也增加，盘面下垂，盘面中间空气通道受歪曲而减少，上升空气受阻，向下垂盘面受到空气冲击，盘面不断抖动，污泥脱落，盘面又恢复水平，又重新生长新的污泥，污泥面不断更新，不易堵塞。
(7)处理后的水再次进入二级沉淀池中，将剩余水中杂质进行沉降，其中污泥的一部分(回流比2:1)作为接种污泥通过所述污水处理的回流及排泥气提系统回流至二级O池，剩余污泥通过所述污水处理的回流及排泥气提系统排泥进入到浓缩污泥池；
(8)然后进入除磷加药池中去除总磷，根据实际进水总磷浓度而定，完成最终处理。去磷药剂为聚合硫酸铁，能去除总磷，降低COD指标，脱色。
(9)生化过程中的污泥排入污泥池，再采用污泥挤压分离机进行泥水分离，泥渣与猪粪混合用作有机肥，最终出水可用于附近山林、农田灌溉，回用冲舍和达标外排。
本发明的有益效果：
1、通过设计回流及排泥气提系统，在曝气的过程中，使用到的罗茨风机在提供给曝气系统的同时将微量的气提供到气提系统，利用气流冲击的作用，将池底的污水及污泥提升到管道内，进行回流及排泥，从而达到原来采用回流泵及排泥泵的效果，同时相比水泵而言，节省了能耗，减少了维修成本，也大大减少了人力付出。
2、本发明采用厌氧水解酸化调节池替代了多种常规和非常规预处理综合工序，用污水处理的回流及排泥气提系统取代了回流泵和排泥泵。本工艺优点在于：利用风机中微量的气，将污泥回流及排泥。无电耗，无需维修，人工强度低，占地小投资省、药耗少排泥少、能耗低成本低、水质稳定可控、运行管理简便。
3、本发明利用生化处理池每天待排放的大量具有活性的剩余污泥，回流至工艺首端的强化沉淀澄清池。以污泥作为絮凝剂完成污泥中颗粒物的大量吸附并沉淀后，进入污泥处理系统。从而在不增加成本的前提下，实现污泥高效澄清。
4、本发明各级调水回流、排泥均采用污水处理的回流及排泥气提系统，无需水泵，节省能耗、零故障。
5、本发明提前把粪渣从前期分离出来，减少了末端污泥总量。
6、整体生化池部分无需添加任何药剂，降低运行成本及二次污染，出水达标稳定。
7、本系统实行全自动运行模式，只需兼职管理，降低人工成本。
附图说明
图1为本发明流程图，
图2为本发明回流及排泥气提系统结构示意图，
图3为本发明回流及排泥管结构示意图，
其中，1.生化池，2.风机，3.风管，4.气提管、5.回流/排泥管，6.水平面。
具体实施方式
下面通过非限制性实施例，进一步阐述本发明，理解本发明。
如图1-3所示，本发明提供一种污水处理的回流及排泥气提系统，包括生化池1、风机2、风管3、气提管4、回流/排泥管5，回流/排泥管5竖直设置在生化池1内，回流/排泥管5的底端呈斜口状，且斜口尖端与生化池1底侧贴紧，回流/排泥管5的上端低于生化池1的上端面，高于水平面6，回流/排泥管5的中端与气提管4连通，气提管4延伸至生化池上方接至风管3的管道，风管3进气端与风机2连通。
风机2为罗茨风机。
回流/排泥管5为DN40的304不锈钢。
一种污水处理的气提工艺方法，括以下步骤：
(1)集水池固液分离：污水进入集水池后进行固液分离，分离出的固体废弃物进入有机堆肥场，分离后的污水进入调节池；
(2)调节池调节均化：调节池采用厌氧水解酸化调节池，污水经过调节池处理，将污水匀质，水解酸化；
(3)澄清预处理及沉淀预处理：经调节池处理后的污水进行澄清预处理后进入预处理沉淀池沉淀；
(4)经步骤(3)处理后，再依次进入一级A池、一级O好氧生化池，其中一级A池包括一级A厌氧生化池、一级A缺氧生化池，进行硝化反硝化，降解有机物、去除氨氮，通过长时厌氧缺氧显著增强脱氮和低能耗降解有机物的能力，将一级O好氧生化池硝化液通过所述污水处理的回流及排泥气提系统回流到缺氧段，进行生物反硝化脱氮，最终使排放水中的氨氮也稳定达标；
一级A厌氧生化池、一级A缺氧生化池中的液体采用叠螺机进行清液。
该步骤还同时通过脱氮菌，将经过后续生化硝化回流水中的硝基和亚硝基氮转化为氮气，脱氮需要的碳源和碱度由原污水提供，根据实际需要外加碳源和碱度，最终达到脱除氨氮的目的。
好氧处理采用适当延长曝气时间，一般曝气时间为8天，现在延长至9天，在有机污染物降解去除达标排放的同时，氨氮转化为硝基或亚硝基氮，通过污水回流到缺氧段，进行生物反硝化脱氮，最终使排放水中的氨氮也稳定达标。采用适当延长曝气时间的方法，还能使生化处理系统的污泥产量大大降低，减少了污泥处理的负荷。
(5)经过一级生化作用后的混合液进入一级沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离，澄清后的污水作为处理水排出系统，经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部采用污水处理的回流及排泥气提系统排出，其中大部分作为接种污泥通过污水处理的回流及排泥气提系统回流至曝气池，以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度，剩余污泥通过所述污水处理的回流及排泥气提系统排泥进入到浓缩污泥池；
增殖的微生物从系统中排出，称为“剩余污泥”。事实上，污染物很大程度上从污水中转移到了这些剩余污泥中。污水经处理后，进入前置缺氧区进行反硝化脱氨氮处理，之后进入曝气区进行好氧处理，好氧处理产物硝化液通过曝气作用从上层液面又自动回流到缺氧区进行反硝化脱氮处理，如此反复循环，生物脱氨氮完毕后进入澄清回流区做下一步处理；
(6)然后在二级O池中安装由纤维束中心绳组成的半软性填料，使用接触氧化法，进一步澄清水质；
在生化池中安装半软性填料，它由纤维束，中心绳组成。它可以避免纤维束中心结团、布水、布气好，半软性填料盘上污泥不多时，盘面水平，盘面中间空气通道大，上升空气通畅。当盘面生化污泥生长，污泥的增加，附在盘面污泥重量也增加，盘面下垂，盘面中间空气通道受歪曲而减少，上升空气受阻，向下垂盘面受到空气冲击，盘面不断抖动，污泥脱落，盘面又恢复水平，又重新生长新的污泥，污泥面不断更新，不易堵塞。
(7)处理后的水再次进入二级沉淀池中，将剩余水中杂质进行沉降，其中污泥的一部分(回流比2:1)作为接种污泥通过污水处理的回流及排泥气提系统回流至二级O池，剩余污泥通过所述污水处理的回流及排泥气提系统排泥进入到浓缩污泥池；
(8)然后进入除磷加药池中去除总磷，根据实际进水总磷浓度而定，完成最终处理，去磷药剂为聚合硫酸铁，能去除总磷，降低COD指标，脱色。
(9)生化过程中的污泥排入污泥池，再采用污泥挤压分离机进行泥水分离，泥渣与猪粪混合用作有机肥，最终出水可用于附近山林、农田灌溉，回用冲舍和达标外排。
以下是常规AO工艺与本发明中的AO气提工艺对比
Figure BDA0003024442660000081
以一个100吨/天的污水处理站为例，
Figure BDA0003024442660000082
Figure BDA0003024442660000091
从上述技术经济比较可以看出,本发明污水处理的回流及排泥气提系统,与常规AO工艺相比,明显具有建设投资少,占地面积小,能耗低,总成本低,运行费用省,操作管理简便等优点.市面上的排泥泵和回流泵在遇到泥水比例高的污水时，经常会出现堵塞和电机烧掉等问题，一个日处理量100吨污水的污水处理站需要8个水泵，导致人工成本增加，劳动强度高，而采用了回流及排泥气提系统后，完全的代替了水泵的作用，全自动运转，减少人工成本，减少劳动强度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种污水处理的回流及排泥气提系统，其特征在于，包括生化池、风机、风管、回流/排泥管、气提管，所述回流/排泥管竖直设置在所述生化池内，回流/排泥管的底端呈斜口状，且斜口尖端与生化池底侧贴紧，回流/排泥管的上端低于生化池的上端面，高于水平面，回流/排泥管的中端与气提管通过弯头连通，气提管延伸至水池上方接至风管管道，风管进气端与风机联通。
2.根据权利要求1所述的一种污水处理的回流及排泥气提系统，其特征在于，所述风机为罗茨风机。
3.根据权利要求1所述的一种污水处理的回流及排泥气提系统，其特征在于，所述回流/排泥管为DN40的304不锈钢。
4.一种污水处理的气提工艺方法，采用权利要求1-3中任一项所述的污水处理的回流及排泥气提系统，其特征在于，包括以下步骤：
(1)集水池固液分离：污水进入集水池后进行固液分离，分离出的固体废弃物进入有机堆肥场，分离后的污水进入调节池；
(2)调节池调节均化：调节池采用厌氧水解酸化调节池，污水经过调节池处理，将污水匀质，水解酸化；
(3)澄清预处理及沉淀预处理：经调节池处理后的污水进行澄清预处理后进入预处理沉淀池沉淀；
(4)经步骤(3)处理后，再依次进入一级A池、一级O好氧生化池，其中一级A池包括一级A厌氧生化池、一级A缺氧生化池，进行硝化反硝化，降解有机物、去除氨氮，最终使排放水中的氨氮也稳定达标；
(5)经过一级O池生化作用后的混合液进入一级沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离，澄清后的污水作为处理水排出系统，经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部采用所述污水处理的回流及排泥气提系统排出，其中大部分作为接种污泥通过所述污水处理的回流及排泥气提系统回流至曝气池，以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度；
(6)然后在二级O池中安装半软性填料，使用接触氧化法，进一步澄清水质；
(7)处理后的水再次进入二级沉淀池中，将剩余水中杂质进行沉降，其中部分作为接种污泥通过所述污水处理的回流及排泥气提系统回流至二级O池；
(8)然后进入除磷加药池中去除总磷，完成最终处理；
(9)生化过程中的污泥排入污泥池，输送至发酵罐发酵制成有机肥，最终出水达标灌溉农田。
5.根据权利要求4所述的一种污水处理的气提工艺方法，其特征在于，所述步骤(6)中的半软性填料由纤维束，中心绳组成。
6.根据权利要求4所述的一种污水处理的气提工艺方法，其特征在于，所述步骤(4)中的一级A厌氧生化池中厌氧处理的厌氧缺氧时长为5-6h。
7.根据权利要求4所述的一种污水处理的气提工艺方法，其特征在于，所述步骤(4)中的一级O好氧生化池硝化液通过所述污水处理的回流及排泥气提系统回流到一级A缺氧生化池，进行生物反硝化脱氮。
8.根据权利要求4所述的一种污水处理的气提工艺方法，其特征在于，所述步骤(4)中一级A厌氧生化池、一级A缺氧生化池中的液体采用叠螺机进行清液。
9.根据权利要求4所述的一种污水处理的气提工艺方法，其特征在于，所述步骤(3)中的污水进入生化池前，先经从后端采用所述污水处理的回流及排泥气提系统回流过来剩余污泥的强化沉淀澄清。
10.根据权利要求4所述的一种污水处理的气提工艺方法，其特征在于，所述步骤(8)中的去磷药剂为聚合硫酸铁，能去除总磷，降低COD指标，脱色。
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