CN114804395A - 反硝化深床滤池反洗废水处理装置及处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种反硝化深床滤池反洗废水处理装置及处理工艺，通过将反硝化深床滤池的反洗废水截留至中间提升泵房，并在高效沉淀池的进水混凝区和进水絮凝区投加化学药剂，去除总磷及悬浮物，通过在高效沉淀池中就地处理，从而减轻了污水处理厂的进水负荷，减少了污水处理厂生化系统对回流水的处理，避免了回流水对污水处理厂生化系统进水的稀释，同时达到对反洗废水处理的目的。

Description

反硝化深床滤池反洗废水处理装置及处理工艺
技术领域
本发明涉及污水处理设备，尤其涉及一种反硝化深床滤池反洗废水处理装置及处理工艺。
背景技术
近年来，国家对环境污染的治理和节能减排逐渐重视，市政污水处理厂的排放标准由(GB18918-2002)一级B提升到一级A的排放标准，因而，许多污水深度处理的工艺应运而生，常用的处理工艺为反硝化深床滤池，其主要作用是根据实际运行情况，通过投加碳源，进一步去除高效沉淀池来水中的总氮(TN)和悬浮固体(SS)及总磷(TP)等污染物，但是其在运行时，容易出现滤砖、滤料层堵塞情况，尤其长时间运行时出水浊度增加，水头损失增大，出水通量能力下降，需定期进行反冲洗；而反冲洗后的废水流入废水池，通过废水泵导流提升后输送至厂区预处理单元的粗格栅前，重新进入污水处理系统，从而增加了进水负荷；尤其是回流废水在恰逢来水高峰回流时，易给进水泵房的高峰液位起到不良的叠加效应，易导致厂内污水管道的冒溢现象；除此之外回流水COD值偏低，对进水稀释后，使得生物段营养源浓度偏低，不利于生化反应的进程。
因此，对于反硝化深床滤池反洗废水的科学合理处理很有必要，亟待研究一种处理反硝化深床滤池反洗废水的装置及处理工艺，能够减轻反硝化深床滤池的运行周期负荷，减少污水处理厂对回流水的处理，避免回流水对污水处理厂生化系统进水的稀释，同时达到对反洗废水处理的目的。
发明内容
针对现有技术流程中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种反硝化深床滤池反洗废水处理装置及处理工艺，通过将反硝化深床滤池的反洗废水截留至中间提升泵房，并通过高效沉淀池就地处理，从而减轻了反硝化深床滤池的运行周期负荷，减少了污水处理厂生化系统对回流水的处理，避免了回流水对污水处理厂生化系统进水的稀释，同时达到对反洗废水处理的目的。
为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
本发明第一方面提供了一种反硝化深床滤池反洗废水处理装置，包括依次连接的滤池废水池、中间提升泵房以及高效沉淀池；
所述滤池废水池设于污水处理厂的进水粗格栅井前段，通过第一碳钢管路与所述进水粗格栅井连接；所述滤池废水池中设有废水潜水泵；
所述中间提升泵房设于所述滤池废水池与进水粗格栅之间，通过第二碳钢管路与所述第一碳钢管路连接；所述中间提升泵房设有提升泵；
所述高效沉淀池通过第三碳钢管路与所述中间提升泵房连接；所述高效沉淀池的进水端依次设有进水混凝区和进水絮凝区，所述高效沉淀池的上部设有出水端，所述高效沉淀池的底部设有沉淀出口；所述进水混凝区设有第一加药系统，所述进水絮凝区设有第二加药系统。
优选地，所述中间提升泵房靠近所述滤池废水池设置。
优选地，所述第一碳钢管路和所述第二碳钢管路上均设有阀门；
所述第一碳钢管路上的阀门设置在所述进水粗格栅井的进水管路与所述第二碳钢管路之间。
优选地，所述第二碳钢管路的长度为20±1m。
本发明第二方面提供一种反硝化深床滤池反洗废水处理方法，采用如本发明第一方面所述的反硝化深床滤池反洗废水处理装置进行处理，反硝化深床滤池反洗废水处理方法采用以下步骤：
(1)将反硝化深床滤池反洗后的反洗废水收集至滤池废水池中；
(2)将滤池废水池中的反洗废水接至中间提升泵房后，再由所述中间提升泵房提升至高效沉淀池中处理；
(3)向所述高效沉淀池的进水混凝区添加混凝剂，完成化学除磷和固体悬浮物的沉降；再向所述高效沉淀池的进水絮凝区添加阴离子助凝剂，进一步去除悬浮物颗粒。
优选地，所述步骤(1)中的反洗废水由所述反硝化深床滤池经气洗、气水联洗和水洗后排出。
优选地，所述气洗过程中，耗时130～150s；所述气水联洗过程中，耗时1200～1400s；所述水洗过程中，耗时200～400s。
优选地，所述步骤(3)中，所述絮凝剂采用聚合氯化铝铁、聚合氯化铝中的一种；和/或所述阴离子助凝剂采用聚丙烯酰胺PAM。
优选地，所述步骤(3)中，所述絮凝剂采用聚合氯化铝铁，控制所述聚合氯化铝铁的投加率为80～100mg/L。
优选地，所述步骤(3)中，控制聚丙烯酰胺的有效投加率为0.3～0.5mg/L。
本发明的有益效果为：
1、本发明的反硝化深床滤池反洗废水处理装置及处理工艺，通过将反硝化深床滤池的反洗废水截留至中间提升泵房，转移至高效沉淀池中进行除磷和悬浮物沉淀，在高效沉淀池中就地处理，从而减轻了反硝化深床滤池的运行周期负荷，减少了污水处理厂生化系统对回流水的处理，避免了回流水污水处理对进水的稀释，同时达到对反洗废水处理的目的；
2、本发明的反硝化深床滤池反洗废水处理装置，在原有的反硝化深床滤池处理工艺的基础上，在反硝化深床滤池至进水粗格栅井前段的碳钢管路上增设管道及阀门，将反洗废水截留至中间提升泵房，并提升至高效沉淀池中进行就地处理，减少反硝化深床滤池的回流水处理，使得污水处理厂生化系统在水质上减少了低营养源水的影响，增强了微生物在污水处理过程的稳定生长及活性等效果，节约了废水循环处理的能源消耗；
3、与现有技术中的反硝化深床滤池回流处理相比，采用本发明的反硝化深床滤池反洗废水处理装置及处理工艺，污水处理厂的生化反应池每天能减少15761～19613t回流水量的处理，减少了低营养源水的回流，使得生化反应池能更好地维持活性污泥的周期性生长增殖，增加了微生物在污水处理过程中的效果。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的反硝化深床滤池反洗废水处理装置的结构示意图；
图2为本发明的反硝化深床滤池反洗废水处理工艺的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。
如图1所示，本发明的反硝化深床滤池反洗废水处理装置，包括依次连接的滤池废水池140、中间提升泵房120以及高效沉淀池130、以及相关管路和阀组附件等；
滤池废水池140与反硝化深床滤池反洗废水出水端连接，用于收集反硝化深床滤池反洗后排出的反洗废水；滤池废水池140设置在污水处理厂进水粗格栅井110的前段，通过第一碳钢管路151与进水粗格栅井110连接；滤池废水池140中设有废水潜水泵，用于将反洗废水送至中间提升泵房120；
中间提升泵房120设置在滤池废水池140与进水粗格栅110之间，具体位置是靠近滤池废水池140设置，通过第二碳钢管路152与第一碳钢管路151连接；中间提升泵房120设有提升泵，便于将来自滤池废水池140中的反洗废水提升至高效沉淀池130中；
第一碳钢管路151和第二碳钢管路152均设置有阀门(手动阀门)，其中第一碳钢管路151上的阀门设置在进水粗格栅井110的进水管路与第二碳钢管路152之间；通过两个阀门，将第一碳钢管路151关闭，将第二碳钢管路152打开，便于将反洗废水截留至中间提升泵房。
高效沉淀池130通过第三碳钢管路153与中间提升泵房120连接；高效沉淀池130的进水端依次设有进水混凝区和进水絮凝区，高效沉淀池130的上部设有出水端，高效沉淀池130的底部设有沉淀出口；进水混凝区设有第一加药系统，便于添加混凝剂；进水絮凝区设有第二加药系统，便于添加阴离子助凝剂。反洗废水进入高效沉淀池130后，在进水混凝区中与混凝剂产生化学反应沉降，达到化学除磷(TP)和降低水中固体悬浮物(SS)的目的，然后在进水絮凝区中，与阴离子助凝剂产生吸附、中和以及架桥等物理作用，从而确保悬浮物颗粒能浓缩沉淀后，实现泥水分离，保证出水清澈。
通过上述改造，将反洗废水截留至中间提升泵房120，送至高效沉淀池130中处理，减少了回流水的处理，减轻了污水处理厂的进水负荷。
如图2所示，本发明采用上述的反硝化深床滤池反洗废水处理装置进行反洗废水处理，具体采用以下步骤：
(1)将反硝化深床滤池反洗后的反洗废水收集至滤池废水池140中；上述的反洗废水由反硝化深床滤池经气洗、气水联洗和水洗等反洗处理后排出，并收集在滤池废水池140中；其中反硝化深床滤池反洗处理过程耗时1530～1950s，气洗过程中，耗时130～150s；气水联洗过程中，耗时1200～1400s；水洗过程中，耗时200～400s；
(2)将滤池废水池140中的反洗废水接至中间提升泵房120后，再由中间提升泵房120提升至高效沉淀池130中处理；
(3)向高效沉淀池130的进水混凝区添加混凝剂(比如聚合氯化铝或聚合氯化铝铁)，完成化学除磷(TP)和固体悬浮物(SS)的沉降，达到去除悬浮物进而降低出水中固体悬浮物(SS)和总磷(TP)的目的；再向高效沉淀池130的进水絮凝区添加阴离子助凝剂(比如聚丙烯酰胺)，以产生吸附、中和以及架桥等物理作用，从而确保悬浮物颗粒能浓缩沉淀排出和出水清澈；其中采用聚合氯化铝铁时，控制聚合氯化铝铁的投加率为80～100mg/L,阴离子助凝剂采用聚丙烯酰胺时，控制聚丙烯酰胺的有效投加率为0.3～0.5mg/L。
下面通过具体的例子进一步对本发明的反硝化深床滤池反洗废水处理装置及处理工艺进行介绍；
实施例
某废水处理厂中，采用反硝深床滤池工艺处理废水，其中反硝深床滤池建造形式为钢筋砼结构，构筑物呈现矩形体；它的作用是通过深床滤料物理分离来水中的固体悬浮物SS,同时在进水中添加一定比例的碳源(乙酸钠)，利用池内培养好的反硝化菌群来生化脱氮处理水中的硝态氮，从而降低水中的TN。根据工艺设计，滤池长时间运行出水浊度增加，水头损失增大，出水能力下降，需定期进行反冲洗。
目前根据实际废水产生量，按照定时进行反冲洗(2小时一次，两组独立运行)奇数组11格，按照顺序进行反冲洗，间隔两小时顺序反洗下一格，反洗启动按照24小时制的奇数时间整点启动；其中23:00和24：00不进行反洗(闲置)；全天完成11格的反冲洗；偶数组11格，按照顺序进行反冲洗，间隔两小时顺序反洗一次，按照24小时制的偶数时间整点启动，其中2:00和24:00不进行反洗(闲置)；总体来讲，每个整小时内，均有一格在进行反冲洗，22个小时内完成了对22格的反冲洗。
由于反冲洗比较频繁，因此对反硝化深床滤池进行改造，改造前该废水处理厂的反洗废水是通过滤池废水池的废水潜水泵利用DN400的碳钢管路(第一碳钢管路151)，送至500米距离的进水粗格栅井110的前段，因此改造时，在中途的碳钢管路(第一碳钢管路151)途经中间提升泵房120的就近距离(距离中间提升泵房120约30米的位置)安装等径三通、新增DN400碳钢管路(第二碳钢管路152)长度为20±1米，接至中间提升泵房120处，为控制截留量且及切换功能，保留原有工艺设计路线，在原碳钢管路(第一碳钢管路151)和新增碳钢管路(第二碳钢管路152)处增加两个DN400的管路等径手动阀门，将反洗废水就近截留，送入中间提升泵房120进水端。
改造后，该废水处理厂的反硝化深床滤池经130～150s的气洗、1200～1400s的气水联洗和200～400s的水洗等反洗处理后排出，并收集在滤池废水池140中；滤池废水池140将反洗废水接至中间提升泵房120后，再由中间提升泵房120提升至高效沉淀池130中处理；反洗废水进入高效沉淀池130的进水混凝区后，添加聚合氯化铝铁(有效量约为10％)进行处理，控制聚合氯化铝铁的投加率为80～100mg/L,进行充分的化学反应沉降后，将大部分固体悬浮物SS和总磷TP去除后，进入进水絮凝区中，在聚丙烯酰胺的作用下(制配浓度1‰，控制聚丙烯酰胺有效投加率为0.3～0.5mg/L)，发生吸附、中和以及架桥作用，使得反洗废水中的固体悬浮物颗粒进一步浓缩，在高效沉淀池130底部形成沉泥后排出，上层出水从高效沉淀池上部排出。
经上述改造，该废水处理厂的反洗废水采用如图2所示的本发明的反硝化深床滤池反洗废水处理工艺进行处理后，生反池每日减少15761～19613吨回流水的处理，不仅减少了反洗废水对进水泵房、一体化生物反应池的负荷影响，降低了营养源水的回流，能够更好地维持活性污泥的周期性生长增殖，增加了微生物在污水处理过程中的效果。而且还大大节约废水循环处理的能源消耗，年均节约运营成本约1×20000×30×12＝720万元左右。
综上所述，上述实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种反硝化深床滤池反洗废水处理装置，其特征在于，包括依次连接的滤池废水池、中间提升泵房以及高效沉淀池；
所述滤池废水池设于污水处理厂的进水粗格栅井前段，通过第一碳钢管路与所述进水粗格栅井连接；所述滤池废水池中设有废水潜水泵；
所述中间提升泵房设于所述滤池废水池与进水粗格栅之间，通过第二碳钢管路与所述第一碳钢管路连接；所述中间提升泵房设有提升泵；
所述高效沉淀池通过第三碳钢管路与所述中间提升泵房连接；所述高效沉淀池的进水端依次设有进水混凝区和进水絮凝区，所述高效沉淀池的上部设有出水端，所述高效沉淀池的底部设有沉淀出口；所述进水混凝区设有第一加药系统，所述进水絮凝区设有第二加药系统。
2.如权利要求1所述的反硝化深床滤池反洗废水处理装置，其特征在于，所述中间提升泵房靠近所述滤池废水池设置。
3.如权利要求2所述的反硝化深床滤池反洗废水处理装置，其特征在于，所述第一碳钢管路和所述第二碳钢管路上均设有阀门；
所述第一碳钢管路上的阀门设置在所述进水粗格栅井的进水管路与所述第二碳钢管路之间。
4.如权利要求3所述的反硝化深床滤池反洗废水处理装置，其特征在于，所述第二碳钢管路的长度为20±1m。
5.一种反硝化深床滤池反洗废水处理方法，其特征在于，采用如权利要求1～4任一项所述的反硝化深床滤池反洗废水处理装置进行处理，反硝化深床滤池反洗废水处理方法采用以下步骤：
(1)将反硝化深床滤池反洗后的反洗废水收集至滤池废水池中；
(2)将滤池废水池中的反洗废水截留至中间提升泵房后，再由所述中间提升泵房提升至高效沉淀池中处理；
(3)向所述高效沉淀池的进水混凝区添加混凝剂，完成化学除磷和固体悬浮物的沉降；再向所述高效沉淀池的进水絮凝区添加阴离子助凝剂，进一步去除悬浮物颗粒。
6.如权利要求5所述的反硝化深床滤池反洗废水处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中的反洗废水由所述反硝化深床滤池经气洗、气水联洗和水洗后排出。
7.如权利要求6所述的反硝化深床滤池反洗废水处理方法，其特征在于，所述气洗过程中，耗时130～150s；所述气水联洗过程中，耗时1200～1400s；所述水洗过程中，耗时200～400s。
8.如权利要求5所述的反硝化深床滤池反洗废水处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述絮凝剂采用聚合氯化铝铁、聚合氯化铝中的一种；和/或所述阴离子助凝剂采用聚丙烯酰胺。
9.如权利要求8所述的反硝化深床滤池反洗废水处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述絮凝剂采用聚合氯化铝铁，控制所述聚合氯化铝铁的投加率为80～100mg/L。
10.如权利要求8所述的反硝化深床滤池反洗废水处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中，控制聚丙烯酰胺的有效投加率为0.3～0.5mg/L。
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