CN113716815B - 一种用于处理高氮磷含量生活污水的一体化撬装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于处理高氮磷含量生活污水的一体化撬装装置，其包括依次水力连接的厌氧区、缺氧区、好氧一区、好氧二区、沉淀区和清水区；所述好氧二区的末端配置有硝化液回流泵，硝化液回流泵通过除氧装置与缺氧区连通，所述沉淀区的集泥斗配置有污泥回流泵，污泥回流泵通过上述除氧装置与缺氧区连通。本发明提供的一体化撬装装置，其结构合理，解决了水质水量波动大、氮磷污染物浓度高的农村生活污水处理问题，在回流管路设置隔渣过滤装置及海绵铁脱氧装置，极大提高了脱氮除磷效果。

Description

一种用于处理高氮磷含量生活污水的一体化撬装装置

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种用于处理高氮磷含量生活污水的一体化撬装装置。

背景技术

农村生活污水分布较分散、涉及范围广、排放粗放且随机性强，治理十分困难。管网收集系统不健全，同时旱厕较多，排放水质差，导致水质水量波动大，排放污水氮磷污染物浓度高。

目前污水处理系统中，城市污水的处理技术成熟，处理集中度高，处理效果及稳定性好，但对于氮磷污染物浓度较高且排放波动较大的农村生活污水则处理率低，没有一个成熟的处理模式。

传统厌氧-缺氧-好氧的A²O工艺对除磷脱氮的处理效果较为显著，耐有机负荷及水量冲击能力较强。但是对于进水氮磷污染物浓度高的农村生活污水，传统的A²O工艺处理技术存在缺陷。

传统厌氧-缺氧-好氧的A²O工艺属于单泥系统，硝化菌、反硝化菌、聚磷菌等功能微生物混合于一个系统中。硝化菌世代周期较长，聚磷菌世代周期较短，二者在不同区域均需成长为优势菌群，但介质流体是连续的，进入新的功能区域，前一区域的优势菌种会延续其影响，转换的过程会导致额外容积的增加。

传统厌氧-缺氧-好氧的A²O工艺碳源主要用于释磷、反硝化、异养菌正常代谢。满足反硝化对碳源要求，则会影响除磷效果。反之，满足释磷对碳源要求，则会造成反硝化碳源不足。

专利CN212669499U涉及一种提高氮磷去除率的污水处理系统，包括依次连通设置的调节池、厌氧池、好氧池、沉淀池、消毒池，所述厌氧池中设置有生物膜床组件，所述生物膜床组件包括与所述厌氧池内壁转动连接的转动轴，所述转动轴一端连接有传动机构，所述转动轴上设置有若干转动叶片，所述转动叶片上均可拆卸设置有生物附着板。

传统厌氧-缺氧-好氧的A²O工艺的污泥回流及混合液回流将残余的溶解氧带入到厌氧和缺氧区，干扰了释磷和脱氮的正常进行。同时污泥的外回流，也会造成硝酸盐回流至厌氧区，反硝化菌优先利用水中有机物对硝酸盐进行脱氮，干扰厌氧释磷的正常进行，进而影响了磷的去除。传统厌氧-缺氧-好氧的A²O工艺污水推流式由前端推进到后端，存在前端负荷高，后端负荷低特点。

因此，亟需设计一种用于处理高氮磷含量生活污水的一体化撬装装置，解决目前存在的技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，提供的一种用于处理高氮磷含量生活污水的一体化撬装装置，其结构合理，解决了水质水量波动大、氮磷污染物浓度高的农村生活污水处理问题，在回流管路设置隔渣过滤装置及海绵铁脱氧装置，极大提高了脱氮除磷效果。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种用于处理高氮磷含量生活污水的一体化撬装装置，包括依次水力连接的厌氧区、缺氧区、好氧一区、好氧二区、沉淀区和清水区；所述好氧二区的末端配置有硝化液回流泵，硝化液回流泵通过除氧装置与缺氧区连通，所述沉淀区的集泥斗配置有污泥回流泵，污泥回流泵通过上述除氧装置与缺氧区连通。

作为优选实施例，还包括分水器，所述分水器设置一个进水口和三个出水口，进水口与调节池连接，第一出水口接厌氧区，第二出水口接缺氧区，第三出水口与好氧一区和好氧二区公用的喷淋环管连接。

作为优选实施例，所述喷淋环管设置在好氧一区及好氧二区的上部，沿好氧一区及好氧二区的长度方向及宽度方向呈矩形框形状设置。

作为优选实施例，所述第三出水口与喷淋环管之间设置管道泵和第一阀门，所述清水区设置清水泵，清水泵通过第二阀门与喷淋环管连通，第一阀门与第二阀门互锁。

作为优选实施例，所述好氧一区及好氧二区沿长度方向配置有折流板，所述折流板沿好氧一区及好氧二区的宽度方向交错设置。

作为优选实施例，硝化液回流泵与除氧装置之间设置第一隔渣过滤装置，硝化液回流泵与所述第一隔渣过滤装置的进料口连接，所述第一隔渣过滤装置的排渣口与缺氧区连通，所述第一隔渣过滤装置的出液口与除氧装置连接。

作为优选实施例，所述污泥回流泵与除氧装置之间设置第二隔渣过滤装置，污泥回流泵与所述第二隔渣过滤装置的进料口连接，所述第二隔渣过滤装置的排渣口与厌氧区连通，所述第二隔渣过滤装置的出液口与除氧装置连接。

作为优选实施例，所述除氧装置为海绵铁除氧器。

作为优选实施例，所述好氧二区配置有组合纤维填料，所述组合纤维填料悬挂设置于所述好氧二区内。

作为优选实施例，所述好氧一区的底部配置有曝气盘，所述曝气盘的数量为多个并且与风机连接。

作为优选实施例，所述清水区还设置反洗泵，反洗泵与所述除氧装置连通。本发明有益效果：

第一、分水器进行多点布水，进水流量、原水补充碳源、消泡等更精确可控且进水负荷高时可对负荷进行合理分配，减轻前端负荷压力。

第二、好氧一区及好氧二区的上部配置有喷淋环管，喷淋环管的进水设置两路，消泡时接沉淀后的清水，当需要分配负荷时接进水口，且其设置为环形，以便覆盖更大的面积，便于提升消泡效率。

第三、在海绵铁除氧器之前加入第一隔渣过滤装置，第一隔渣过滤装置排出的固体污泥直接进入缺氧区一方面补充活性污泥，而且防止了回流硝化液中的污泥悬浮固体堵塞海绵铁除氧器；在海绵铁除氧器之前加入第二隔渣过滤装置，沉淀区的回流污泥经第二隔渣过滤装置进行泥水分离，分离后的固体污泥进入厌氧区补充活性污泥，分离后的液体接入硝化液回流管路上的海绵铁除氧器进行脱氧后进入缺氧区，这样避免了进入厌氧区的回流污泥中的硝酸盐及溶解氧对厌氧区的不利影响，同时也避免回流污泥中的污泥悬浮固体堵塞海绵铁除氧器，使得本发明的厌氧释磷不再受溶解氧和硝酸盐干扰，反硝化不再受溶解氧干扰，加强了除磷脱氮的效果。

第四、好氧一区及好氧二区沿长度方向配置有折流板，所述折流板沿好氧一区及好氧二区的宽度方向交错设置，折流板的上端高过水面，水从折流板间通过，从而使水流速达到0.2-0.3m/s，防止污泥沉积且省去了推流器的设置,溶解氧浓度在好氧一区、好氧二区梯次降低，不仅满足好氧一区、好氧二区不同形式微生物生长需求且减轻了后续除氧装置的负荷。

第五、好氧二区设置有组合纤维填料，其中自养硝化菌也附着组合纤维填料生长，栖息于组合纤维填料的表面且不参与混合液及污泥回流，这有利于满足自养硝化菌泥龄较长的要求，减小其硝化速率受排泥致泥龄减短的影响，并且微生物附着在组合纤维填料上形成外部好氧内部缺氧的形态，可起到同步硝化反硝化作用加强脱氮效果。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：

图1是本发明所述一种用于处理高氮磷含量生活污水的一体化撬装装置的结构剖视图；

图2是本发明所述一体化撬装装置的俯视图；

图3是本发明所述一体化撬装装置中管路连接示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图，对本发明进行详细说明。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。

本申请所述一种用于处理高氮磷含量生活污水的一体化撬装装置的结构示意图，如图1及图2所示，其包括依次水力连接的厌氧区14、缺氧区15、好氧一区16、好氧二区17、沉淀区18和清水区19；；所述好氧二区17的末端配置有硝化液回流泵6，硝化液回流泵6通过海绵铁除氧器12与缺氧区15连通，所述沉淀区18的集泥斗配置有污泥回流泵7，污泥回流泵7通过上述除氧装置12与缺氧区15连通。

具体地，所述好氧一区16及好氧二区17沿长度方向配置有折流板34，所述折流板34沿好氧一区16及好氧二区17的宽度方向交错设置，折流板34的上端高过水面，水从折流板34间通过，从而使水流速达到0.2-0.3m/s，防止污泥沉积且省去了推流器的设置。溶解氧浓度在好氧一区16、好氧二区17梯次降低，不仅满足好氧一区16、好氧二区17不同形式微生物生长需求且减轻了后续除氧装置的负荷。

作为本发明的一个实施例，所述好氧一区16及好氧二区17的上部配置有喷淋环管32，所述喷淋环管32沿好氧一区16及好氧二区17的长度方向及宽度方向呈矩形框形状设置。本发明中，喷淋环管32具有消泡的功能，其设置为矩形，以便覆盖更大的面积；同时，喷淋环管32能够分配进水负荷。作为本实施例的一个方面，喷淋环管32的进水设置两路，仅需消泡时接沉淀后的清水，当需要分配负荷时接进水口，可同时起到消泡的效果。

进一步地，一体化撬装装置还包括分水器1，分水器1的进水口与调节池连接，如图3所示，分水器1的出水口分别与厌氧区14、缺氧区15及喷淋环管32连接，所述分水器1与喷淋环管32之间的管路上配置有管道泵2。

具体地，分水器1上设置有一个进水口和三个出水口，第一出水口接厌氧区14，保障厌氧单元进水；第二出水口接缺氧区15，提供反硝化所需碳源；第三出水口接好氧一区16和好氧二区17公用的喷淋环管32，管路上设置管道泵2，以提供喷淋环管32喷淋时所需的动力，喷淋环管32同时接清水区19中的清水泵10，管道泵2一侧设第一阀门，清水泵10至喷淋环管管路设第二阀门，两个阀门互锁控制，当原水污染物浓度高需向好氧一区、好氧二区分配负荷时和/或好氧池产生气泡时对应电动阀门开启，另一电动阀门则相应关闭，视不同情况以满足负荷分配或消泡的需求。

进一步地，所述好氧一区16的底部配置有曝气盘23，所述曝气盘23的数量为多个并且与风机3连接。所述好氧二区17配置有组合纤维填料20，所述组合纤维填料20悬挂设置于所述好氧二区17内。由于好氧二区17设置有组合纤维填料20，其中自养硝化菌也附着组合纤维填料20生长，栖息于组合纤维填料20的表面且不参与混合液及污泥回流，这有利于满足自养硝化菌泥龄较长的要求，减小其硝化速率受排泥致泥龄减短的影响。并且微生物附着在组合纤维填料20上形成外部好氧内部缺氧的形态，可起到同步硝化反硝化作用加强脱氮效果。

所述沉淀区18设置有斜板或斜管，污泥在沉淀区18底部的集泥斗汇集并由污泥回流泵7泵送至厌氧区14配置的第二隔渣过滤装置13。所述第二隔渣过滤装置13通过管路与海绵铁除氧器12连接，所述海绵铁除氧器12设置于所述缺氧区15的上侧。

所述缺氧区15的上侧还配置有第一隔渣过滤装置11，设置于好氧二区17的硝化液回流泵7通过管路与第一隔渣过滤装置11连接，所述第一隔渣过滤装置11通过管路与海绵铁除氧器12连接。

硝化液回流泵6设置在好氧二区17，硝化液回流泵6将混合液自好氧二区17回流至缺氧区15。混合液回流管路依次设置第一隔渣过滤装置11和海绵铁除氧器12。第一隔渣过滤装置11过滤孔径选择50-80μm，以防止污堵。第一隔渣过滤装置11的排泥方式为根据压差自动振动排泥，在排泥时，硝化液短时间随排放的污泥直接进入缺氧区15。海绵铁除氧器12的滤料为海绵状多孔隙铁粒，滤料与溶解氧发生氧化反应以消耗水中溶解氧，达到流经介质脱氧的目的。海绵铁除氧器12的工作压力为0.15-0.5MPa,进出口压差值超过该允许值0.07MPa时进行手动反洗，反洗强度18L/m²·s。

本发明创造性地在海绵铁除氧器之前加入第一隔渣过滤装置，第一隔渣过滤装置排出的固体污泥直接进入缺氧区一方面补充活性污泥，而且防止了回流硝化液中的污泥悬浮固体堵塞海绵铁除氧器。

原水依次通过厌氧区14、缺氧区15、好氧一区16，好氧二区17、沉淀区18及清水区19。硝化混合液的内回流由好氧二区17提升进入缺氧区15对应的第一隔渣过滤装置11，第一隔渣过滤装置11排泥直接进入缺氧区15，排液则经海绵铁除氧器12脱氧后，进入缺氧区15。污泥回流从沉淀区18集泥斗由污泥回流泵7泵送至厌氧区14对应的第二隔渣过滤装置13，第二隔渣过滤装置13排泥直接进入厌氧区14，排液则经海绵铁除氧器12脱氧后，进入缺氧区15。

本发明创造性的在海绵铁除氧器之前加入第二隔渣过滤装置，沉淀区18的回流污泥经第二隔渣过滤装置13进行泥水分离，分离后的固体污泥进入厌氧区补充活性污泥，分离后的液体接入硝化液回流管路上的海绵铁除氧器进行脱氧后进入缺氧区，这样避免了进入厌氧区的回流污泥中的硝酸盐及溶解氧对厌氧区的不利影响，同时也避免回流污泥中的污泥悬浮固体堵塞海绵铁除氧器。

厌氧区14的底部配置有第一推流搅拌机4，缺氧区15的底部配置有第二推流搅拌机5，优选设置为搅拌能量5-8W/m，推流流速0.2-0.3m/s，其原因在于，由于硝化液和污泥回流都经过隔渣过滤装置固液分离，本发明回流的微生物是以成形固体形式回到厌氧区和缺氧区，这样，为了使其能够尽快搅拌均匀，所以对搅拌能量进行限定，另外，厌氧区和缺氧区都没有设曝气头，如果流速太慢，污泥会沉降在池底，所以对流速也给了要求，限定为0.2-0.3m/s。

本发明中，所述反洗泵9与清水泵10对角设置于清水区19的底部，如图2所示，反洗泵9通过管路与海绵铁除氧器12连接，清水泵10通过管路与喷淋环管连接32，以便于实施好氧区消泡及海绵铁除氧器反洗作业。图1所示的实施例中，所述沉淀区18的内侧壁还配置有溢流堰22，以限定沉淀区18中流体的高度，经过斜管沉淀的出水则通过溢流堰22溢流进入到清水区19。

本发明的一种用于处理高氮磷含量生活污水的一体化撬装装置可撬装于一框架或一集装箱内，配套的加药装置(污泥脱水药剂投加单元)、污泥脱水机、消毒装置、电仪系统等可以整合到另一单独的集装箱内，本发明所述的一体化撬装装置与集装箱各预留好接口，以实现整套装置的快速安装与投运。

区别于传统的污泥及混合液回流方式，本发明的厌氧释磷不再受溶解氧和硝酸盐干扰，反硝化不再受溶解氧干扰，加强了除磷脱氮的效果。

好氧二区17出水水流经过配水的折流板34进入到沉淀区18。沉淀区18采用了逆流式斜管填料，水流向上流动的过程中，絮体沉淀到斜管上，顺着斜管倾斜方向向下滑落，最终沉淀到底部的集泥斗。经过斜管沉淀的出水则通过溢流堰22溢流进入到清水区19。集泥斗中的污泥，通过污泥回流泵7及剩余污泥泵8，分别输送至厌氧区14对应的隔渣过滤装置及污泥脱水装置，具体的排泥量及排泥时间则根据相应的水质情况和运行状况而定。

高氮磷生活污水通过分水器进行多点布水，进水流量、原水补充碳源、消泡等更精确可控且进水负荷高时可对负荷进行合理分配，减轻前端负荷压力。

相比于现有技术的缺点和不足，本发明提供的一种用于处理高氮磷含量生活污水的一体化撬装装置，其结构合理，通过对好氧区折流板的设置，延长了水流通过的路径，加大水流速度，防止了沉积，也使反应更加充分；通过在好氧区分区采用曝气和悬挂载体填料的组合处理方式，使好氧一区、二区溶解氧浓度梯次降低，减轻后续脱氧装置负荷；好氧二区设置的悬挂载体填料，也增加了同步硝化反硝化作用，加强了脱氮效果；通过回流管路上设置隔渣过滤装置和海绵铁脱氧装置，使污泥回流和混合液回流排除了溶解氧、硝酸盐对厌氧释磷及反硝化的不利影响，极大提高了脱氮除磷效果。

本发明不局限于上述实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于处理高氮磷含量生活污水的一体化撬装装置，其特征在于，包括依次水力连接的厌氧区、缺氧区、好氧一区、好氧二区、沉淀区和清水区；所述好氧二区的末端配置有硝化液回流泵，硝化液回流泵通过除氧装置与缺氧区连通，所述沉淀区的集泥斗配置有污泥回流泵，污泥回流泵通过上述除氧装置与缺氧区连通;

硝化液回流泵与除氧装置之间设置第一隔渣过滤装置，硝化液回流泵与所述第一隔渣过滤装置的进料口连接，所述第一隔渣过滤装置的排渣口与缺氧区连通，所述第一隔渣过滤装置的出液口与除氧装置连接;

所述污泥回流泵与除氧装置之间设置第二隔渣过滤装置，污泥回流泵与所述第二隔渣过滤装置的进料口连接，所述第二隔渣过滤装置的排渣口与厌氧区连通，所述第二隔渣过滤装置的出液口与除氧装置连接。

2.根据权利要求1所述一体化撬装装置，其特征在于，还包括分水器，所述分水器设置一个进水口和三个出水口，进水口与调节池连接，第一出水口接厌氧区，第二出水口接缺氧区，第三出水口与好氧一区和好氧二区公用的喷淋环管连接。

3.根据权利要求2所述一体化撬装装置，其特征在于，所述喷淋环管设置在好氧一区及好氧二区的上部，沿好氧一区及好氧二区的长度方向及宽度方向呈矩形框形状设置。

4.根据权利要求2或3所述一体化撬装装置，其特征在于，所述第三出水口与喷淋环管之间设置管道泵和第一阀门，所述清水区设置清水泵，清水泵通过第二阀门与喷淋环管连通，第一阀门与第二阀门互锁。

5.根据权利要求1或2或3所述一体化撬装装置，其特征在于，所述好氧一区及好氧二区沿长度方向配置有折流板，所述折流板沿好氧一区及好氧二区的宽度方向交错设置，好氧一区及好氧二区中流速达到0.2-0.3m/s；

所述好氧一区的底部配置有曝气盘，没有设置组合纤维填料，所述曝气盘的数量为多个并且与风机连接，所述好氧二区配置有组合纤维填料，没有设置曝气盘，所述组合纤维填料悬挂设置于所述好氧二区内。

6.根据权利要求1或2或3所述一体化撬装装置，其特征在于，所述除氧装置为海绵铁除氧器。

7.根据权利要求1或2或3所述一体化撬装装置，其特征在于，所述清水区还设置反洗泵，反洗泵与所述除氧装置连通。

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