CN117566914A - 内循环多级a/o污水处理工艺及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及污水处理技术领域，提供了一种内循环多级A/O污水处理工艺及装置，该内循环多级A/O污水处理工艺，将若干装载有生物填料的生物反应器模块安装在生化池中，以使生化池变成内循环多级A/O生化池；采用内循环多级A/O生化池进行污水处理。本发明提供的内循环多级A/O污水处理工艺，采用内循环多级A/O生化池进行污水处理，可节省碳源脱氮彻底(处理后污水总氮可小于1mg/L，出水可以达到真正地表水Ⅳ类或Ⅲ类标准)；而且，可以减少污泥产量(可减少50％左右)，可取消污泥回流和水回流，可取消或停用二沉池，减少了二氧化碳排放，更加节能。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种内循环多级A/O污水处理工艺及装置。
背景技术
生活污水含有多种可生物降解的污染物，通常采用微生物处理方法。常用采用活性污泥法、生物膜法、或前两种方法的结合。活性污泥法一般有缺氧/好氧(A/O)工艺，厌氧/缺氧/好氧(A/A/O)工艺，氧化沟工艺，序批式(MBR)工艺等。生物膜法有生物滤池工艺。活性污泥法与生物膜法的结合通常有生物接触氧化法和流动填料法(MBBR)。但上述这两种活性污泥法与生物膜法的结合并没有显著改善污水处理效果和体现节能减碳、节省碳源的效果。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种由生物膜填料制成的生物反应器直接放入各种活性污泥法工艺生化池构成新的内循环多级A/O污水处理工艺及装置，从而显著改善污水处理效果和体现节能减碳、节省碳源、污泥减排的效果。
本发明的技术方案如下：
一方面，本发明提供一种内循环多级A/O污水处理工艺，将若干装载有生物填料的生物反应器模块安装在生化池中，以使生化池变成内循环多级A/O生化池；采用所述内循环多级A/O生化池进行污水处理。
进一步地，所述内循环多级A/O生化池为连续性进水的生化池。
进一步地，所述内循环多级A/O生化池为间歇性进水的生化池。
另一方面，本发明还提供一种内循环多级A/O污水处理装置，采用上述任一项所述的内循环多级A/O污水处理工艺；其中，所述生物反应器模块包括筒体、支撑架、生物填料层、曝气装置以及清洗配气装置；所述支撑架设置在所述筒体的底部，所述生物反应器模块通过所述支撑架支撑在生化池底部，以使生物反应器模块完全浸没在水中；或者所述支撑架设置在所述筒体的上部，所述筒体通过支撑架悬吊在生化池顶部；所述生物填料层位于所述筒体内，所述生物填料层由生物填料形成；所述曝气装置位于所述筒体内，且所述曝气装置适配于所述生物填料层设置，以提供好氧微生物所需的氧气；所述清洗配气装置位于所述筒体内，且所述清洗配气装置适配于所述生物填料层设置，所述清洗配气装置用于朝向生物载体吹气，以使生物载体上老化的微生物膜脱落。
进一步地，所述筒体由混凝土或玻璃钢或塑料或不锈钢或型钢骨架包覆布料制成；所述支撑架由钢筋混凝土或玻璃钢或钢材制成。
进一步地，所述曝气装置和清洗配气装置安装在所述生物填料层的下方。
进一步地，所述生物填料层分为上部填料层和下部填料层两部分，上部填料层设置在筒体的上部空间内，下部填料层设置在筒体的下部空间内；在所述上部填料层与所述下部填料层之间设置所述曝气装置，在所述下部填料层的下方设置所述清洗配气装置；或所述上部填料层与所述下部填料层之间设置曝气装置和清洗配气装置，在下部填料层的下方设置清洗配气装置；或在所述上部填料层与所述下部填料层之间设置曝气装置和清洗配气装置，在下部填料层的下方设置曝气装置和清洗配气装置。
进一步地，所述生物填料层中的生物填料包括流动填料与固定填料中的一种或两种。
进一步地，当所述流动填料为重质填料时，所述重质填料为陶粒或塑料环，所述筒体的下部设置有滤板，在滤板上安装若干滤头，所述重质填料堆积在滤板上；所述流动填料为轻质填料时，所述轻质填料为泡沫塑料珠或塑料环，所述筒体的上部设置有滤板，在滤板上安装若干滤头，所述轻质填料装填在滤板的下方。
进一步地，所述固定填料为短纤维束绑扎在绳索上形成的短纤维串；或所述固定填料为弹性填料绑扎在绳索上形成的弹性填料串；或所述固定填料为纤维织物、无纺布或长纤维束；其中，所述短纤维串的长度不大于50mm，所述长纤维束的长度不小于500mm。
进一步地，内循环多级A/O污水处理装置还包括在所述筒体内间隔设置的上支撑体与下支撑体；所述固定填料的上端通过上连接件悬挂在上支撑体上，所述固定填料的下端通过下连接件悬挂在下支撑体上。
进一步地，所述上支撑体和下支撑体均为多孔板或隔栅板；所述上支撑体和下支撑体的平面形状为矩形或正方形或六角形或三角形或圆形或其他多边形。
进一步地，所述曝气装置为曝气管或曝气盘，所述曝气装置通过曝气进气管与曝气风机连接；所述清洗配气装置为多孔管或面包管，所述清洗配气装置通过清洗进气管与清洗风机连接。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明提供的内循环多级A/O污水处理工艺，将若干装载有生物填料的生物反应器模块安装在生化池中，每一个生物反应器模块均为一级可以使水体在其内部循环的净水单元，多个生物反应器模块则共同形成了多级的净水单元，从而使生化池变成内循环多级A/O生化池；采用内循环多级A/O生化池进行污水处理，可节省碳源脱氮彻底(处理后污水总氮可小于1mg/L，出水可以达到真正地表水Ⅳ类或Ⅲ类标准)；而且，相较于通过增加活性污泥的量来提高处理能力的工艺而言，该处理工艺可以减少污泥产量(可减少50％左右)，可取消污泥回流和水回流，可取消或停用二沉池，减少了二氧化碳排放，更加节能，可以取得多维度成效，可以说是对污水处理生物处理工艺的一次革命！而且，该内循环多级A/O污水处理工艺可以和其它污水处理工艺结合使用，把化学沉淀池或水解酸化池或厌氧池做为前处理单元，把生物滤池作为后处理单元。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例中的内循环多级A/O污水处理工艺中生化池连续进水的内循环多级A/O工艺示意图；
图2为本发明一个实施例中的内循环多级A/O污水处理工艺中生化池间歇进水的内循环多级A/O工艺示意图；
图3为本发明一个实施例中的内循环多级A/O污水处理装置中生物反应器模块的工作原理示意图；
图4为本发明一个实施例中的内循环多级A/O污水处理装置中生物反应器模块的上下两个填料层的示意图；
图5为本发明一个实施例中的内循环多级A/O污水处理装置中生物反应器模块的单个填料层示意图；
图6为本发明一个实施例中的内循环多级A/O污水处理装置中生物反应器模块中固定填料的示意图；
图7为本发明一个实施例中的内循环多级A/O污水处理装置中生物反应器模块中重质填料的示意图；
图8为本发明一个实施例中的内循环多级A/O污水处理装置中生物反应器模块中轻质填料的示意图。
801、预处理单元；802、连续进水内循环多级A/O生化池；8021、间歇进水内循环多级A/O生化池；803、生物反应器模块；804、深度处理单元；805、污泥处置单元；806、进水母管；807、出水母管；808、排泥支管；809、排泥母管；
301、壳体；302、筒体；4、清洗配气装置；5、曝气装置；81、支撑架；
14、上支撑体；15、下支撑体；16、上连接件；17、下连接件；
401、上部填料层；402、下部填料层；
13、固定填料；212、重质填料；213、轻质填料；
50、滤头；501、滤板。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
参见图1，本实施例提供一种内循环多级A/O污水处理工艺，将若干装载有生物填料的生物反应器模块803安装在连续进水的生化池中，生化池变成连续进水内循环多级A/O生化池802。污水处理工艺变成新的污水处理工艺---内循环多级A/O污水处理工艺。内循环多级A/O污水处理工艺还包括预处理单元801、深度处理单元804以及污泥处置单元805。
预处理单元801包括隔栅井、沉砂池。深度处理单元804包括过滤池和消毒池。
工作原理：污水依次流入预处理单元801、连续进水内循环多级A/O生化池802、深度处理单元804。污水进入内循环连续流多级A/O生化池802经过多级生物反应器模块处理，污水浓度逐渐降低，直到流出内循环多级A/O生化池802时，污水可生化成分如COD、BOD、氨氮、总氮等达到排放标准。连续进水内循环多级A/O生化池802产生的污泥排入污泥处置单元805。
参见图2，本实施例还提供一种内循环多级A/O污水处理工艺，将若干装载有生物填料的生物反应器模块803安装在间歇进水内循环多级A/O生化池中，生化池变成间歇进水内循环多级A/O生化池8021。污水处理工艺变成新的污水处理工艺---间歇进水内循环多级A/O污水处理工艺。间歇进水内循环多级A/O污水处理工艺还包括预处理单元801、深度处理单元804以及污泥处置单元805。
预处理单元801包括隔栅井、沉砂池。深度处理单元804包括过滤池和消毒池。
工作原理：污水依次流入预处理单元801，再通过进水母管806依次流入若干间歇进水内循环多级A/O生化池8021，再通过出水母管807流入深度处理单元804。污水在间歇进水内循环多级A/O生化池8021内处理若干小时后，污水可生化成分如COD、BOD、氨氮、总氮等达到排放标准后，排出水流入深度处理单元804进一步去除总磷、悬浮物、杀菌消毒等达到更高排放标准排放或资源化利用。之后再重新注入污水进行处理。间歇进水内循环多级A/O生化池8021每一个池都是如此工作。如果设计生化池数量足够多，污水处理厂可以实现连续进水和连续出水。间歇进水内循环多级A/O生化池8021产生的污泥通过排泥支管808、排泥母管809排入污泥处置单元805。
参见图3，图4，图5所示，本实施例提供一种内循环多级A/O污水处理装置，采用上述实施例中的处理工艺，包括生物反应器模块803，该生物反应器模块803由筒体302、支撑架81、生物填料层、曝气装置5以及清洗配气装置4组成。
例如，筒体302可以由玻璃钢制成，支撑架81可以由玻璃钢制成，支撑架81安装在筒体302底部。
生物填料层设置在筒体302内，曝气装置5和清洗配气装置4安装在生物填料层下方。
生物填料层分为上部填料层401和下部填料层402两部分，上部填料层401设置在筒体302的上部空间内，下部填料层402设置在筒体302的下部空间内，曝气装置5设置在上部填料层401的下方、下部填料层402的上方，清洗配气装置4设置在下部填料层402的下方。
例如，曝气装置5可以为曝气管，清洗配气装置4可以为多孔管。
例如，曝气装置5通过曝气进气管与曝气风机连接。
例如，清洗配气装置4通过清洗进气管与清洗风机连接。
例如，生物反应器模块803的形状可以为圆柱体，其直径可以为500mm。
使用时，生物反应器模块803可以通过支撑架81支撑在内循环多级A/O生化池802的壳体301的底部，生物反应器模块803完全浸没在水中。
以连续进水内循环多级A/O生化池802为例，其工作原理如下：
水质净化过程：
污水进入连续进水内循环多级A/O生化池802后，启动曝气风机，曝气空气通过曝气进气管送到生物反应器模块803内的曝气装置5，曝气空气自下而上通过上部填料层401，在上部填料层401内，水中的有机物、氨氮污染物被上部填料层401内的好氧微生物催化分解去除。由于气提作用，水从生物反应器模块803的下部进入下部填料层402，自下而上通过下部填料层402，然后再自下而上通过上部填料层401。在下部填料层402内，水中总氮、有机物被下部填料层402内的反硝化菌缺氧微生物催化分解去除。
清洗过程：
定期脱膜排泥，出现生物填料层上微生物膜老化时，需对生物反应器模块803内的生物填料进行清洗。启动清洗风机，清洗空气通过清洗进气管送到生物反应器模块内的清洗配气装置4，清洗空气自下而上依次通过下部填料层402、上部填料层401，在气提作用下，水从生物反应器模块803的下部进入下部填料层402，自下而上通过下部填料层402，然后再自下而上通过上部填料层401。被空气擦洗下来的生物膜随水带出生物反应器模块，沉淀到连续进水内循环多级A/O生化池底部，通过排泥系统或管路排入污泥处置单元805。
参见图6，固定填料13可以为长纤维束。长纤维束的长度一般不小于500mm。固定填料13的长纤维束的上端通过上连接件16悬挂在上支撑体14上，固定填料13的长纤维束的下端通过下连接件17悬挂在下支撑体15上。例如，上支撑体14和下支撑体15可以为隔栅板，隔栅板可以由玻璃钢材料制成。例如，上支撑体14和下支撑体15的平面形状为圆形，上支撑体14和下支撑体15安装在筒体302内形成圆柱形的生物反应器模块803。
工作原理：在固定填料13上可以生长大量微生物，可以催化分解水中的有机物、氨氮、硝酸盐氮、总磷等污染物。
参见图7，例如，重质填料212可以为陶粒。重质填料212装填在筒体302内。筒体302下部设置滤板501，在滤板501上安装若干滤头50，重质填料212堆积在滤板501上。
工作原理：在重质填料212上可以生长大量微生物，可以催化分解水中的有机物、氨氮、硝酸盐氮、总磷等污染物。
参见图8，例如，轻质填料213可以为泡沫塑料珠或塑料环。轻质填料213装填在筒体302内。筒体302上部设置滤板501，在滤板501上安装若干滤头50，轻质填料213装填在滤板501的下部。
工作原理：在轻质填料213上可以生长大量微生物，可以催化分解水中的有机物、氨氮、硝酸盐氮、总磷污染物。
综上，本申请中的内循环多级A/O污水处理工艺及装置，污水处理能力提高，更加节省碳源，脱氮更彻底，处理后污水总氮可小于1mg/L，出水可以达到真正地表水Ⅳ类或Ⅲ类标准。
本申请中的内循环多级A/O污水处理工艺及装置，能够减少污泥产量，可减少50％左右，取消了污泥回流和水回流，取消或停用二沉池，更加节能，减少二氧化碳排放。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (13)
1.一种内循环多级A/O污水处理工艺，其特征在于，
将若干装载有生物填料的生物反应器模块安装在生化池中，以使生化池变成内循环多级A/O生化池；
采用所述内循环多级A/O生化池进行污水处理。
2.根据权利要求1所述的内循环多级A/O污水处理工艺，其特征在于，所述内循环多级A/O生化池为连续性进水的生化池。
3.根据权利要求1所述的内循环多级A/O污水处理工艺，其特征在于，所述内循环多级A/O生化池为间歇性进水的生化池。
4.一种内循环多级A/O污水处理装置，其特征在于，采用权利要求1至3中任一项所述的内循环多级A/O污水处理工艺；
其中，所述生物反应器模块包括筒体、支撑架、生物填料层、曝气装置以及清洗配气装置；
所述支撑架设置在所述筒体的底部，所述生物反应器模块通过所述支撑架支撑在生化池底部，以使生物反应器模块完全浸没在水中；
或者所述支撑架设置在所述筒体的上部，所述筒体通过支撑架悬吊在生化池顶部；所述生物填料层位于所述筒体内，所述生物填料层由生物填料形成；
所述曝气装置位于所述筒体内，且所述曝气装置适配于所述生物填料层设置，以提供好氧微生物所需的氧气；
所述清洗配气装置位于所述筒体内，且所述清洗配气装置适配于所述生物填料层设置，所述清洗配气装置用于朝向生物载体吹气，以使生物载体上老化的微生物膜脱落。
5.根据权利要求4所述的内循环多级A/O污水处理装置，其特征在于，所述筒体由混凝土或玻璃钢或塑料或不锈钢或型钢骨架包覆布料制成；
所述支撑架由钢筋混凝土或玻璃钢或钢材制成。
6.根据权利要求4所述的内循环多级A/O污水处理装置，其特征在于，所述曝气装置和清洗配气装置安装在所述生物填料层的下方。
7.根据权利要求6所述的内循环多级A/O污水处理装置，其特征在于，所述生物填料层分为上部填料层和下部填料层两部分，上部填料层设置在筒体的上部空间内，下部填料层设置在筒体的下部空间内；
在所述上部填料层与所述下部填料层之间设置所述曝气装置，在所述下部填料层的下方设置所述清洗配气装置；
或所述上部填料层与所述下部填料层之间设置曝气装置和清洗配气装置，在下部填料层的下方设置清洗配气装置；
或在所述上部填料层与所述下部填料层之间设置曝气装置和清洗配气装置，在下部填料层的下方设置曝气装置和清洗配气装置。
8.根据权利要求4所述的内循环多级A/O污水处理装置，其特征在于，所述生物填料层中的生物填料包括流动填料与固定填料中的一种或两种。
9.根据权利要求8所述的内循环多级A/O污水处理装置，其特征在于，当所述流动填料为重质填料时，所述重质填料为陶粒或塑料环，所述筒体的下部设置有滤板，在滤板上安装若干滤头，所述重质填料堆积在滤板上；
所述流动填料为轻质填料时，所述轻质填料为泡沫塑料珠或塑料环，所述筒体的上部设置有滤板，在滤板上安装若干滤头，所述轻质填料装填在滤板的下方。
10.根据权利要求8所述的内循环多级A/O污水处理装置，其特征在于，所述固定填料为短纤维束绑扎在绳索上形成的短纤维串；
或所述固定填料为弹性填料绑扎在绳索上形成的弹性填料串；
或所述固定填料为纤维织物、无纺布或长纤维束；
其中，所述短纤维串的长度不大于50mm，所述长纤维束的长度不小于500mm。
11.根据权利要求10所述的内循环多级A/O污水处理装置，其特征在于，还包括在所述筒体内间隔设置的上支撑体与下支撑体；
所述固定填料的上端通过上连接件悬挂在上支撑体上，所述固定填料的下端通过下连接件悬挂在下支撑体上。
12.根据权利要求11所述的内循环多级A/O污水处理装置，其特征在于，所述上支撑体和下支撑体均为多孔板或隔栅板；
所述上支撑体和下支撑体的平面形状为矩形或正方形或六角形或三角形或圆形或其他多边形。
13.根据权利要求4所述的内循环多级A/O污水处理装置，其特征在于，所述曝气装置为曝气管或曝气盘，所述曝气装置通过曝气进气管与曝气风机连接；
所述清洗配气装置为多孔管或面包管，所述清洗配气装置通过清洗进气管与清洗风机连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311803688.2A CN117566914A (zh) | 2023-12-25 | 2023-12-25 | 内循环多级a/o污水处理工艺及装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202311803688.2A CN117566914A (zh) | 2023-12-25 | 2023-12-25 | 内循环多级a/o污水处理工艺及装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN117566914A true CN117566914A (zh) | 2024-02-20 |
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| CN202311803688.2A Pending CN117566914A (zh) | 2023-12-25 | 2023-12-25 | 内循环多级a/o污水处理工艺及装置 |
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2023
- 2023-12-25 CN CN202311803688.2A patent/CN117566914A/zh active Pending
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