CN113135635A - 一种河道污水处理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种河道污水处理系统及方法，该系统包括：预处理单元，生化处理单元、深度处理单元和消毒处理单元；其中，该生化处理单元包括好氧曝气膜池，其具体包括中空纤维曝气膜，用于进行COD、氨氮、部分总氮和总磷的去除；该深度处理单元包括硫铁自养反硝化滤池，用于进行脱氮与脱磷处理。有利于实现处理后的出水水质能够达到地表水五类水标准。

Description

一种河道污水处理系统及方法
技术领域
本发明涉及河道水体处理，尤其涉及处理后的出水水质能够达到设定标准的河道水体处理。
背景技术
河道水体处理工艺多种多样，主要是由预处理段、生化段和深度处理段组成。
现有的预处理段主要有隔油池、粗格栅、细格栅、调节池以及沉淀池等工艺。
现有的生化段主要有AAO(Anaerobic-Anoxic-Oxic，厌氧-缺氧-好氧法)、SBR(Sequencing Batch ReactorActivated Sludge Process，序批式活性污泥法)、氧化沟、曝气生物滤池、生物转盘以及生物接触氧化法等工艺。
现有的深度处理段主要有反硝化滤池、生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂滤法以及活性炭吸附法等工艺。
现有的河道水体处理工艺存在一些缺陷：
1、出水水质不能达到设定标准，仅可以达到《城镇污水处理厂污染物综合排放标准(GB18918-2002)》中的一级A标准，对比《地表水环境质量标准》，处理后的出水水质仍是“劣五类”水体，排放后对地表水环境敏感地区影响较大。
2、生化段所采用的好氧池曝气方法，存在传氧效率低、消耗大量的能量并且污泥产量高等问题。
3、深度处理段所采用的脱氮除磷法，主要是由反硝化滤池、脱氮V型滤池和高密池等构成，由于脱氮需要大量的碳源作为电子供体，同时除磷需要投加除磷剂，致使运营成本居高不下。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提出一种河道污水处理系统及方法，有利于实现处理后的出水水质能够达到地表水五类水标准。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括：提供一种河道污水处理系统，包括：预处理单元，生化处理单元、深度处理单元和消毒处理单元；其中，该生化处理单元包括好氧曝气膜池，其具体包括中空纤维曝气膜，用于进行COD、氨氮、部分总氮和总磷的去除；该深度处理单元包括硫铁自养反硝化滤池，用于进行脱氮与脱磷处理。
在一些实施例中，该中空纤维曝气膜具有无泡供氧作用，并是生物膜附着和生长的载体，该中空纤维曝气膜将该好氧曝气膜池分成气相、生物膜相和液相三个部分，氧气和污染物异向扩散。
在一些实施例中，该硫铁自养反硝化滤池内部填充磁黄铁矿，利用硫自养反硝化微生物，以硫元素作为电子供体，以硝态氮为电子受体，将硝态氮还原为氮气，实现反硝化脱氮；同时在反硝化过程中Fe2+、Fe3+的沉淀作用，磁黄铁矿表面膜的吸附能够去除磷酸盐，实现反硝化除磷。
在一些实施例中，该预处理单元包括斜管沉淀池，用于废水细微颗粒的去除；该好氧曝气膜池的剩余污泥和该硫铁自养反硝化滤池的反冲洗水与污泥通过回流管回流至该斜管沉淀池沉淀后间歇性排出。
在一些实施例中，该消毒处理单元包括紫外消毒池。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案还包括：提供一种河道污水处理方法，包括：
对河道污水进行预处理；
对经过预处理后的中间废水进行生化处理，生化处理采用好氧曝气膜池，其具体包括中空纤维曝气膜，用于进行COD、氨氮、部分总氮和总磷的去除；
对经过生化处理后的中间废水进行深度处理，深度处理采用硫铁自养反硝化滤池，用于进行脱氮与脱磷处理；以及
对经过深度处理后的中间废水进行消毒处理，得到的出水满足设定的水质要求。
与现有技术相比，本发明的河道污水处理系统及方法，巧妙地通过包括中空纤维曝气膜的好氧曝气膜池来进行生化处理，并通过硫铁自养反硝化滤池来进行深度处理，有利于实现处理后的出水水质能够达到地表水五类水标准。
附图说明
图1为本发明的河道污水处理系统的原理性结构示意。
图2为本发明的河道污水处理方法的流程示意。
其中，附图标记说明如下：10河道污水处理系统1预处理单元11滤网12提升泵13斜管沉淀池2生化处理单元3深度处理单元4消毒处理单元6鼓风机7污泥外运8垃圾外运A1进水A2中间废水A3中间废水A4中间废水A5中间废水A6出水A7反冲洗水与污泥A8剩余污泥A9污泥A10污泥A11垃圾A12空气补给A13空气补给。
具体实施方式
为了详细说明本发明的构造及特点所在，兹举以下较佳实施例并配合附图说明如下。
参见图1，图1为本发明的河道污水处理系统的原理性结构示意。本发明提出一种河道污水处理系统10，适用范围广，特别适用于水环境敏感及缺水地区，小区公园景观湖、城市河道、其它分散式黑臭水体处理等。河道污水处理系统10包括：预处理单元1，生化处理单元2、深度处理单元3和消毒处理单元4。
预处理单元1对进水(即河道污水)A1进行预处理。预处理单元1的出水为中间废水A3，其已经滤除了进水A1中的垃圾和大部分污泥。预处理单元1具体包括滤网11、提升泵12和斜管沉淀池13。
生化处理单元2对中间废水A3进行生化处理。生化处理单元2的出水为中间废水A4，其仍有含量较高的硝态氮和磷酸盐。生化处理单元2包括好氧曝气膜池，其具体包括中空纤维曝气膜。生化处理单元2不仅具有传统好氧池去除COD(Chemical Oxygen Demand，化学需氧量)、氨氮的作用，还兼具传统缺氧、好氧池去除部分总氮、总磷的功能。
中空纤维曝气膜不单具有无泡供氧作用，同时可以作为生物膜附着和生长的载体。中空纤维曝气膜将好氧曝气膜池分成气相(膜内腔)、生物膜相(附着生长)和液相(废水)三个部分，氧气和污染物异向扩散，有利于形成稳定可靠的厌氧、缺氧和好氧的三段式生物膜相。
深度处理单元3对中间废水A4进行深度处理。深度处理单元3的出水为中间废水A5。深度处理单元3包括硫铁自养反硝化滤池，内部填充磁黄铁矿。深度处理单元3可以利用硫自养反硝化微生物，以硫元素作为电子供体，以硝态氮为电子受体，将硝态氮还原为氮气，实现反硝化脱氮。这类硫自养反硝化微生物无需投加碳源。同时，在反硝化过程中Fe2+、Fe3+的沉淀作用，磁黄铁矿表面膜的吸附能够去除磷酸盐，实现反硝化除磷。
消毒处理单元4包括紫外消毒池。消毒处理单元4通过紫外线进行消毒处理。消毒处理单元4通过紫外线对中间废水A5进行消毒处理。消毒处理单元4的出水A6即可达标排放或者回流至河道作为再生水补给。经检测，出水A6的水质指标可以达到《地表水环境质量标准》五类水标准。
参见图2，图2为本发明的河道污水处理方法的流程示意。结合图1，本发明提出一种河道污水处理方法，其大致包括以下步骤：
S101、对进水进行预处理。具体包括：进水A1送入前述的预处理单元1进行处理。可以理解的是，预处理采用斜管沉淀池，用于废水细微颗粒的去除。
具体地，进水A1在送达提升泵12之前先通过滤网11进行较大漂浮块状垃圾和毛发的隔离，这有利于保护提升泵12，延长提升泵12寿命。提升泵12出来的中间废水A2进入斜管沉淀池13，进一步去除废水中悬浮物，斜管沉淀池13出来的中间废水A3即为预处理单元1的出水。
S103、对经过预处理后的中间废水进行生化处理。具体包括：中间废水A3送入生化处理单元2进行处理。可以理解的是，生化处理采用好氧曝气膜池，其具体包括中空纤维曝气膜，用于进行COD、氨氮、部分总氮和总磷的去除。
S105、对经过生化处理后的中间废水进行深度处理。具体包括：中间废水A4送入深度处理单元3进行处理。可以理解的是，深度处理采用硫铁自养反硝化滤池，用于进行脱氮与脱磷处理。
S107、对经过深度处理后的中间废水进行消毒处理。具体包括：中间废水A5送入消毒处理单元4进行处理。可以理解的是，消毒处理采用紫外消毒池。
值得一提的是，一、污泥A9(包括生化处理单元2的剩余污泥A8和深度处理单元3的反冲洗水与污泥A7)通过回流管回流至斜管沉淀池13沉淀后间歇性排出，斜管沉淀池13排出的污泥A10(除了前述的污泥A9，还包括预处理过程本身产生的污泥)送到污泥外运7。二、滤网11隔离出来的垃圾A11送到垃圾外运8。三、生化处理单元2通过鼓风机6获得空气补给A12。深化处理单元3通过鼓风机6获得空气补给A13。
本发明的河道污水处理系统及方法的有益效果包括但不限于：
1、出水水质标准高，减少对水环境敏感区域的影响。
2、好氧曝气池采用中空纤维曝气膜，可以提高氧利用率、减少污泥产量，同时形成的三段式膜将“厌氧去除有机物”和“自养反硝化脱氮除磷”相结合，实现多元素循环，多污染物去除的目标。
3、利用硫铁自养反硝化滤池中的硫自养反硝化微生物，实现反硝化脱氮，无需投加碳源。
4、利用硫铁自养反硝化滤池中铁离子的沉淀，磁黄铁矿表面膜吸附磷酸盐进而除磷。
5、紫外线消毒清洁无二次污染，且对氯消毒有耐受性的隐孢子虫和贾第虫具有良好的灭活效果。
6、系统产生的污泥统一间歇排出，有利于后续的污泥处理。
以上，仅为本发明之较佳实施例，意在进一步说明本发明，而非对其进行限定。凡根据上述之文字和附图所公开的内容进行的简单的替换，都在本专利的权利保护范围之列。

Claims (10)

1.一种河道污水处理系统，包括：预处理单元，生化处理单元、深度处理单元和消毒处理单元；其特征在于，该生化处理单元包括好氧曝气膜池，其具体包括中空纤维曝气膜，用于进行COD、氨氮、部分总氮和总磷的去除；该深度处理单元包括硫铁自养反硝化滤池，用于进行脱氮与脱磷处理。
2.根据权利要求1所述的河道污水处理系统，其特征在于，该中空纤维曝气膜具有无泡供氧作用，并是生物膜附着和生长的载体，该中空纤维曝气膜将该好氧曝气膜池分成气相、生物膜相和液相三个部分，氧气和污染物异向扩散。
3.根据权利要求1所述的河道污水处理系统，其特征在于，该硫铁自养反硝化滤池内部填充磁黄铁矿，利用硫自养反硝化微生物，以硫元素作为电子供体，以硝态氮为电子受体，将硝态氮还原为氮气，实现反硝化脱氮；同时在反硝化过程中Fe2+、Fe3+的沉淀作用，磁黄铁矿表面膜的吸附能够去除磷酸盐，实现反硝化除磷。
4.根据权利要求1所述的河道污水处理系统，其特征在于，该预处理单元包括斜管沉淀池，用于废水细微颗粒的去除；该好氧曝气膜池的剩余污泥和该硫铁自养反硝化滤池的反冲洗水与污泥通过回流管回流至该斜管沉淀池沉淀后间歇性排出。
5.根据权利要求1所述的河道污水处理系统，其特征在于，该消毒处理单元包括紫外消毒池。
6.一种河道污水处理方法，其特征在于，包括：
对河道污水进行预处理；
对经过预处理后的中间废水进行生化处理，生化处理采用好氧曝气膜池，其具体包括中空纤维曝气膜，用于进行COD、氨氮、部分总氮和总磷的去除；
对经过生化处理后的中间废水进行深度处理，深度处理采用硫铁自养反硝化滤池，用于进行脱氮与脱磷处理；以及
对经过深度处理后的中间废水进行消毒处理，得到的出水满足设定的水质要求。
7.根据权利要求6所述的河道污水处理方法，其特征在于，该中空纤维曝气膜具有无泡供氧作用，并是生物膜附着和生长的载体，该中空纤维曝气膜将该好氧曝气膜池分成气相、生物膜相和液相三个部分，氧气和污染物异向扩散。
8.根据权利要求6所述的河道污水处理方法，其特征在于，该硫铁自养反硝化滤池内部填充磁黄铁矿，利用硫自养反硝化微生物，以硫元素作为电子供体，以硝态氮为电子受体，将硝态氮还原为氮气，实现反硝化脱氮；同时在反硝化过程中Fe2+、Fe3+的沉淀作用，磁黄铁矿表面膜的吸附能够去除磷酸盐，实现反硝化除磷。
9.根据权利要求6所述的河道污水处理方法，其特征在于，预处理采用斜管沉淀池，用于废水细微颗粒的去除；该好氧曝气膜池的剩余污泥和该硫铁自养反硝化滤池的反冲洗水与污泥通过回流管回流至该斜管沉淀池沉淀后间歇性排出。
10.根据权利要求6所述的河道污水处理方法，其特征在于，消毒处理采用紫外消毒池。
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