CN115108633B - 一种多途径减污降碳的污水生化处理系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多途径减污降碳的污水生化处理系统及其使用方法，包括第一缺氧池、第一好氧池、第二缺氧池和第二好氧池，所述第一缺氧池与所述第一好氧池之间的隔离壁下端设置有过水孔，所述第一缺氧池上端设置有一体化多功能井盖，所述多功能井盖下端设置有导气管，所述导气管联通所述第一缺氧池与第一好氧池，所述第一好氧池上端设置有第三导气管，所述第三导气管连接所述第二好氧池，所述第一好氧池与所述第二缺氧池之间设置有载体截留池，不仅可以高效吸附污染物，而且可以作为微生物载体，提高生化池污泥浓度，密闭运行的好氧池内的微正压可被利用来提高水流的喷射速度，利用水流余压提高载体截留池内旋流分离的效果，提高载体回收率。

Description

一种多途径减污降碳的污水生化处理系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及污水生化处理技术领域，特别是涉及一种多途径减污降碳的污水生化处理系统的使用方法。

背景技术

污水处理中除臭工艺的运行成本与日俱增，正逐渐成为污水处理厂的主要运行成本之一，而非二温室气体的排放量也已不可忽视。生化池作为污水处理的核心工艺是全厂的主要臭气来源之一。生化池厌氧段、缺氧段恶臭气体浓度高，而好氧段由于鼓风曝气的原因而产生大量恶臭尾气，这些气体均需有组织的收集和去除，造成较大的投资和处理成本。尾气中也夹杂着甲烷、氧化亚氮等污水处理中间产物，如不加以处理处置也会导致温室气体的无序排放。

针对上述问题，基于“由浓化淡，由淡化无”的构思理念，本发明开发了一种多途径减污降碳的污水高效生化处理系统及其使用方法，不仅可高效去除污水中的污染物，而且可以将二次污染物和非二温室气体截留、吸附溶解、去除，大幅度降低缺氧段的臭气浓度和好氧段的尾气产生量，从而从源头上一劳永逸的解决的生化池尾气除臭成本高的问题。可以在地上污水厂、地埋式污水厂等多场景使用。尤其在地埋式污水厂中，对节地、节能、减污、降碳、减少投资等方面效果显著。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多途径减污降碳的污水生化处理系统的使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题，不仅可以高效吸附污染物，而且可以作为微生物载体，提高生化池污泥浓度，密闭运行的好氧池内的微正压可被利用来提高水流的喷射速度，利用水流余压提高载体截留池内旋流分离的效果，提高载体回收率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多途径减污降碳的污水生化处理系统，包括第一缺氧池、第一好氧池、第二缺氧池和第二好氧池，所述第一缺氧池与所述第一好氧池之间的隔离壁下端设置有过水孔，所述第一缺氧池上端设置有一体化多功能井盖，所述多功能井盖下端设置有导气管，所述导气管联通所述第一缺氧池与第一好氧池，所述第一好氧池上端设置有第三导气管，所述第三导气管连接所述第二好氧池，所述第一好氧池与所述第二缺氧池之间设置有载体截留池，所述载体截留池上端靠近所述第一好氧池一侧设置有水背压阀，所述水背压阀连接所述第一好氧池，所述第二缺氧池一侧设置有进水水封，所述进水水封与所述载体截留池连接，所述第二缺氧池与所述第二好氧池之间通过底部第二过水孔连接，所述第二过水孔上端设置第二导气管，所述第二好氧池内设置有第一射流曝气机和第二射流曝气机，所述第一射流曝气机连接所述第三导气管，所述第二射流曝气机连接臭氧接触池尾氧，所述第三导气管上端设置有负压吸气阀。

优选的，所述第一缺氧池一侧设置有进水压力管，所述进水压力管下端设置有回流管，所述回流管一端连接于所述第一缺氧池，所述回流管另一端连接所述载体截留池，所述回流管上设置有内回流泵，所述第一缺氧池底部设置有搅拌器，所述第一缺氧池为全密封反应池。

优选的，所述导气管为直角导气管，直角一侧设置于所述第缺氧池内，第一缺氧池内部压力设置为V1，第二好氧池内部压力设置为V2，通过所述缺氧池内不断反应产生气体，当V1>V2时，所述直角导气管内气体由第一缺氧池向第一好氧池内移动，污水通过第一缺氧池底部的透水孔向所述第一好氧池流动。

优选的，所述载体截留池为圆柱形池体，所述载体截留池边沿设置进水口，所述进水口延所述圆柱形载体截留池的切线方向设置，所述进水口与所述第一好氧池出水口连接，所述水背压阀设定开启压力为V3，当V2>V3时，所述第一好氧池内出水向所述载体截留池内喷射。

优选的，所述第一好氧池出水从切线方向的进水口进入截留池内，出水在所述载体截留池内形成旋流向下运动，通过微正压进水的高流速旋流分离，污水中的生物载体和大粒径活性污泥向下进入载体截留池底部，通过回流管传输至所述第一缺氧池内。

优选的，所述载体截留池内设置有导流伞，所述导流伞包括伞头和伞柄，所述伞头设置于所述载体截留池的中部引导块上，所述引导块包括左固定块和右固定块，所述左固定块与所述右固定块之间设置下沉通道，所述下沉通道上端设置所述导流伞，所述下沉通道与所述导流伞成间隙距离设置，所述伞柄固定于所述载体截留池上部。

优选的，所述导流伞外侧设置有导流筒，所述导流筒安装于所述载体截留池内部上，所述导流伞穿过所述导流筒设置。

优选的，所述一体化多功能井盖包括水喷头、照明摄像装置和盖体，所述盖体下端设置所述水喷头与所述照明摄像装置。

优选的，一种多途径减污降碳的污水生化处理系统的使用方法，包括以下步骤：

S1：污水生化处理中，第一缺氧池产生的缺氧尾气主要包括氮气及其他混合臭气，第一好氧池产生的好氧尾气主要为曝气后的尾气，通过将第一缺氧池完全密封，抑制尾气散逸可以积蓄缺氧尾气并产生气压，随着V1增大，第一缺氧池的液位受V1压力而不断下降，当气压V1>V2时，第一缺氧池内的尾气通过导气管进入第一好氧池中，通过鼓风曝气管与第一好氧池中活性污泥混合，尾气中的污染物可以溶解在第一好氧池中；

S2：通过将第一好氧池完全密封，抑制尾气散逸可以积蓄第一好氧池尾气并产生气压V2，水背压阀设定开启压力为V3，可以控制第一好氧池中的微压力，当当V2>V3时，第一好氧池出水进入载体截留池，第一好氧池出水从切线方向进入截留池内，并在截留池内形成旋流向下运动，通过V2>V3微正压进水的高流速旋流分离，再次过程中，流体先旋流向下至导流伞后再通过导流筒旋流竖流复合向上，通过该流态设置，污水中的生物载体和大粒径活性污泥向下进入载体截留池底部，同时载体截留池的出水进入第二缺氧池中，污水中的生物载体和大粒径活性污泥通过内回流泵回流至第一缺氧池，通过调节回流泵的流量可以在保证载体充分截留的同时尽可能的回流亚硝酸盐和硝酸盐，保证缺氧池内反硝化、短程反硝化、厌氧氨氧化等脱氮反应的进行；

S3：载体截留池出水进入第二缺氧池中，进一步进行脱氮反应。第二缺氧池进水处设置水封以保障第二缺氧池内的微正压，进一步进行脱氮反应，第二缺氧池出水通过底部第二过水孔进入第二好氧池，第二好氧池通过第一射流曝气机和第二射流曝气机可以吸收第一好氧池产生的尾气，当第一好氧池氧气不足时，可以通过负压吸气阀从大气中补气，通过第二好氧池的第一射流曝气机和第二射流曝气机完成尾气处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.生化处理池投加吸附性强的亲水亲泥粉末载体，载体粒径50-200um不等，不仅可以高效吸附污染物，而且可以作为微生物载体，提高生化池污泥浓度。

2.缺氧池密闭运行，无恶臭气体、温室气体散逸；进水进泥跌水时，也不会导致跌水充氧，造成缺氧池好氧运行的不利状态。

3.缺氧池产生的气体可以输送至好氧池吸附降解，同时为好氧池提供搅拌动力。

4.好氧池采用密闭微压运行方式后，提高了好氧曝气的氧利用率。其尾气也可以收集并通过射流曝气机引入下一级好氧池曝气并降解其中的污染物。通过由高浓度好氧池向低浓度好氧池(多级)串联疏导的方式，可以大大减少好氧池对环境空气的依赖度和二次污染影响程度，最终一级好氧池产生的尾气浓度非常低，可以不再进行除臭，或通过简单的土壤除臭工艺作为保护性措施即可(“由浓化淡，由淡化无”)。在特殊情况下，当疏导出的气体量较少或氧气浓度较低时，可再引入污水处理厂臭氧接触池的尾气作为好氧池的氧源和搅拌动力源。

5.密闭运行的好氧池内的微正压可被利用来提高水流的喷射速度，利用水流余压提高载体截留池内旋流分离的效果，提高载体回收率。

附图说明

图1为本发明污水生化处理系统整体结构原理示意图。

图2为本发明载体截留池结构原理示意图。

附图标记：1、第一缺氧池，2、第一好氧池，3、第二缺氧池，4、第二好氧池，5、过水孔，6、一体化多功能井盖，7、导气管，8、第三导气管，9、载体截留池，10、水背压阀，11、进水水封，12、第二过水孔，13、第二导气管，14、第一射流曝气机，15、第二射流曝气机，16、进水压力管，17、回流管，18、内回流泵，19、进水口，20、导流伞，21、伞头，22、伞柄，23、引导块，24、左固定块，25、右固定块，26、下沉通道，27、导流筒，28、水喷头，29、照明摄像装置，30、盖体，31、搅拌器，32、鼓风曝气管，33、负压吸气阀。

具体实施方式

下面内容结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

一种多途径减污降碳的污水生化处理系统，包括第一缺氧池1、第一好氧池2、第二缺氧池3和第二好氧池4，所述第一缺氧池1与所述第一好氧池2之间的隔离壁下端设置有过水孔5，所述第一缺氧池1上端设置有一体化多功能井盖6，所述一体化多功能井盖6下端设置有导气管7，所述导气管7联通所述第一缺氧池1与第一好氧池2，所述第一好氧池2上端设置有第三导气管8，所述第三导气管8连接所述第二好氧池4，所述第一好氧池2与所述第二缺氧池3之间设置有载体截留池9，所述载体截留池9上端靠近所述第一好氧池2一侧设置有水背压阀10，所述水背压阀10连接所述第一好氧池2，所述第二缺氧池3一侧设置有进水水封11，所述进水水封11与所述载体截留池9连接，所述第二缺氧池3与所述第二好氧池4之间通过底部第二过水孔12连接，所述第二过水孔12上端设置第二导气管13，所述第二好氧池4内设置有第一射流曝气机14和第二射流曝气机15，所述第一射流曝气机14连接所述第三导气管8，所述第二射流曝气机15连接臭氧接触池尾氧，所述第三导气管8上端设置有负压吸气阀33。

所述第一缺氧池1一侧设置有进水压力管16，所述进水压力管16下端设置有回流管17，所述回流管17一端连接于所述第一缺氧池1，所述回流管17另一端连接所述载体截留池9，所述回流管17上设置有内回流泵18，所述第一缺氧池1底部设置有搅拌器31，所述第一缺氧池1为全密封反应池。

所述导气管7为直角导气管，直角一侧设置于所述第一缺氧池1内，第一缺氧池1内部压力设置为V1，第二好氧池3内部压力设置为V2，通过所述第一缺氧池1内不断反应产生气体，当V1>V2时，所述直角导气管7内气体由第一缺氧池1向第一好氧池2内移动，污水通过第一缺氧池1底部的过水孔5向所述第一好氧池2流动。

所述载体截留池9为圆柱形池体，所述载体截留池9边沿设置进水口19，所述进水口19延所述圆柱形载体截留池9的切线方向设置，所述进水口19与所述第一好氧池2出水口连接，所述水背压阀10设定开启压力为V3，当V2>V3时，所述第一好氧池2内出水向所述载体截留池9内喷射。

所述第一好氧池2出水从切线方向的进水口进入截留池9内，出水在所述载体截留池9内形成旋流向下运动，通过微正压进水的高流速旋流分离，污水中的生物载体和大粒径活性污泥向下进入载体截留池9底部，通过回流管17传输至所述第一缺氧池1内。

所述载体截留池9内设置有导流伞20，所述导流伞20包括伞头21和伞柄22，所述伞头21设置于所述载体截留池9的中部引导块23上端，所述引导块23包括左固定块24和右固定块25，所述左固定块24与所述右固定块25之间设置下沉通道26，所述下沉通道26上端设置所述导流伞20，所述下沉通道26与所述导流伞20成间隙距离设置，所述伞柄22固定于所述载体截留池9上部。

所述导流伞20外侧设置有导流筒27，所述导流筒27安装于所述载体截留池9内部上，所述导流伞20穿过所述导流筒27设置。

所述一体化多功能井盖6包括水喷头28、照明摄像装置29和盖体30，所述盖体30下端设置所述水喷头28与所述照明摄像装置29。

一种多途径减污降碳的污水生化处理系统的使用方法，包括以下步骤：

S1：污水生化处理中，第一缺氧池1产生的缺氧尾气主要包括氮气及其他混合臭气，第一好氧池2产生的好氧尾气主要为曝气后的尾气，通过将第一缺氧池1完全密封，抑制尾气散逸可以积蓄缺氧尾气并产生气压，随着V1增大，第一缺氧池1的液位受V1压力而不断下降，当气压V1>V2时，第一缺氧池1内的尾气通过导气管7进入第一好氧池2中，通过鼓风曝气管32与第一好氧池2中活性污泥混合，尾气中的污染物可以溶解在第一好氧池2中；

S2：通过将第一好氧池2完全密封，抑制尾气散逸可以积蓄第一好氧池2尾气并产生气压V2，水背压阀10设定开启压力为V3，可以控制第一好氧池2中的微压力，当当V2>V3时，第一好氧池2出水进入载体截留池9，第一好氧池2出水从切线方向进入载体截留池9内，并在载体截留池9内形成旋流向下运动，通过V2>V3微正压进水的高流速旋流分离，再次过程中，流体先旋流向下至导流伞20后再通过导流筒旋流竖流复合向上，通过该流态设置，污水中的生物载体和大粒径活性污泥向下进入载体截留池9底部，同时载体截留池9的出水进入第二缺氧池3中，污水中的生物载体和大粒径活性污泥通过内回流泵回流至第一缺氧池1，通过调节内回流泵18的流量可以在保证载体充分截留的同时尽可能的回流亚硝酸盐和硝酸盐，保证缺氧池内反硝化、短程反硝化、厌氧氨氧化等脱氮反应的进行；

S3：载体截留池9出水进入第二缺氧池3中，进一步进行脱氮反应，第二缺氧池3进水处设置水封以保障第二缺氧池3内的微正压，进一步进行脱氮反应，第二缺氧池3出水通过底部第二过水孔12进入第二好氧池4，第二好氧池4通过第一射流曝气机14和第二射流曝气机15可以吸收第一好氧池1产生的尾气，当第一好氧池1氧气不足时，可以通过负压吸气阀从大气中补气，通过第二好氧池4的第一射流曝气机14和第二射流曝气机15完成尾气处理，第二缺氧池设置有进水水封，其他结构与第一缺氧池结构相同。

本实施例中，微压区为第一缺氧池1、第一好氧池2、第二缺氧池3，本例仅示意了两级串联的场景。实际应用中可设置尾气多级密闭串联利用，进一步对尾气的产生量和尾气污染物浓度深度减量。如好氧池采用纯氧曝气则尾气的产生量可更趋近于零

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换均视为在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种多途径减污降碳的污水生化处理系统，包括第一缺氧池、第一好氧池、第二缺氧池和第二好氧池，其特征在于，所述第一缺氧池与所述第一好氧池之间的隔离壁下端设置有过水孔，所述第一缺氧池上端设置有一体化多功能井盖，所述多功能井盖下端设置有导气管，所述导气管联通所述第一缺氧池与第一好氧池，所述第一好氧池上端设置有第三导气管，所述第三导气管连接所述第二好氧池，所述第一好氧池与所述第二缺氧池之间设置有载体截留池，所述载体截留池上端靠近所述第一好氧池一侧设置有水背压阀，所述水背压阀连接所述第一好氧池，所述第二缺氧池一侧设置有进水水封，所述进水水封与所述载体截留池连接，所述第二缺氧池与所述第二好氧池之间通过底部第二过水孔连接，所述第二过水孔上端设置第二导气管，所述第二好氧池内设置有第一射流曝气机和第二射流曝气机，所述第一射流曝气机连接所述第三导气管，所述第二射流曝气机连接臭氧接触池尾氧，所述第三导气管上端设置有负压吸气阀；所述第一缺氧池一侧设置有进水压力管，所述进水压力管下端设置有回流管，所述回流管一端连接于所述第一缺氧池，所述回流管另一端连接所述载体截留池，所述回流管上设置有内回流泵，所述第一缺氧池底部设置有搅拌器，所述第一缺氧池为全密封反应池；

所述导气管为直角导气管，直角一侧设置于所述第一缺氧池内，第一缺氧池内部压力设置为V1，第二好氧池内部压力设置为V2，通过所述第一缺氧池内不断反应产生气体，当V1>V2时，所述直角导气管内气体由第一缺氧池向第一好氧池内移动，污水通过第一缺氧池底部的过水孔向所述第一好氧池流动；

所述载体截留池为圆柱形池体，所述载体截留池边沿设置进水口，所述进水口沿所述圆柱形载体截留池的切线方向设置，所述进水口与所述第一好氧池出水口连接，所述水背压阀设定开启压力为V3，当V2>V3时，所述第一好氧池内出水向所述载体截留池内喷射。

2.根据权利要求 1 所述的一种多途径减污降碳的污水生化处理系统，其特征在于，所述第一好氧池出水从切线方向的进水口进入截留池内，出水在所述载体截留池内形成旋流向下运动，通过微正压进水的高流速旋流分离，污水中的生物载体和大粒径活性污泥向下进入载体截留池底部，通过回流管传输至所述第一缺氧池内。

3.根据权利要求 2 所述的一种多途径减污降碳的污水生化处理系统，其特征在于，所述载体截留池内设置有导流伞，所述导流伞包括伞头和伞柄，所述伞头设置于所述载体截留池的中部引导块上端，所述引导块包括左固定块和右固定块，所述左固定块与所述右固定块之间设置下沉通道，所述下沉通道上端设置所述导流伞，所述下沉通道与所述导流伞成间隙距离设置，所述伞柄固定于所述载体截留池上部。

4.根据权利要求 3 所述的一种多途径减污降碳的污水生化处理系统，其特征在于，所述导流伞外侧设置有导流筒，所述导流筒安装于所述载体截留池内部上，所述导流伞穿过所述导流筒设置。

5.根据权利要求 1 所述的一种多途径减污降碳的污水生化处理系统，其特征在于，所述一体化多功能井盖包括水喷头、照明摄像装置和盖体，所述盖体下端设置所述水喷头与所述照明摄像装置。

6.一种多途径减污降碳的污水生化处理系统的使用方法，其特征在于，所述多途径减污降碳的污水生化处理系统为权利要求4所述的一种多途径减污降碳的污水生化处理系统，包括以下步骤：

S1：污水生化处理中，第一缺氧池产生的缺氧尾气主要包括氮气及其他混合臭气，第一好氧池产生的好氧尾气主要为曝气后的尾气，通过将第一缺氧池完全密封，抑制尾气散逸可以积蓄缺氧尾气并产生气压，随着V1增大，第一缺氧池的液位受V1压力而不断下降，当气压V1>V2时，第一缺氧池内的尾气通过导气管进入第一好氧池中，通过鼓风曝气管与第一好氧池中活性污泥混合，尾气中的污染物可以溶解在第一好氧池中；

S2：通过将第一好氧池完全密封，抑制尾气散逸可以积蓄第一好氧池尾气并产生气压V2，水背压阀设定开启压力为V3，可以控制第一好氧池中的微压力，当V2>V3时，第一好氧池出水进入载体截留池，第一好氧池出水从切线方向进入载体截留池内，并在载体截留池内形成旋流向下运动，通过V2>V3微正压进水的高流速旋流分离，在此过程中，流体先旋流向下至导流伞后再通过导流筒旋流竖流复合向上，通过该流态设置，污水中的生物载体和大粒径活性污泥向下进入载体截留池底部，同时载体截留池的出水进入第二缺氧池中，污水中的生物载体和大粒径活性污泥通过内回流泵回流至第一缺氧池，通过调节内回流泵的流量可以在保证载体充分截留的同时尽可能的回流亚硝酸盐和硝酸盐，保证缺氧池内反硝化、短程反硝化、厌氧氨氧化脱氮反应的进行；S3：载体截留池出水进入第二缺氧池中，进一步进行脱氮反应，第二缺氧池进水处设置水封以保障第二缺氧池内的微正压，进一步进行脱氮反应，第二缺氧池出水通过底部第二过水孔进入第二好氧池，第二好氧池通过第一射流曝气机和第二射流曝气机吸收第一好氧池产生的尾气，当第一好氧池氧气不足时，通过负压吸气阀从大气中补气，通过第二好氧池的第一射流曝气机和第二射流曝气机完成尾气处理。

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