CN201033758Y - 高效模块组合污水处理装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及污水的水解酸化——好氧生物(HA/O)处理工艺装备，特别指对城市生活污水、城镇居住小区污水、工矿企业污水以及各类有机工业污水进行处理的高效模块组合污水处理装置。本实用新型采用生物膜法和活性污泥法相结合的水解酸化——好氧生物处理工艺及其装备，把各种单元工艺装备设计成模块，其中包括水解酸化池模块，连续循环氧化池模块，揉搓式氧化池模块，中沉池模块，二沉池模块，上向流滤池模块，消毒与排放池模块，并将这些工装模块按顺序连接。本实用新型可适用于新建污水处理厂，也可适用于对老污水处理厂进行技术(工艺)改造，还可开发成系列小型污水处理综合装置应用于居住小区，并可根据业主要求设在地上或埋入地下(即构成地埋式装置)。

Description

高效模块组合污水处理装置
技术领域
本实用新型涉及污水的水解酸化——好氧生物(HA/O)处理工艺装备，特别指对城市生活污水、城镇居住小区污水、工矿企业污水以及各类有机工业污水进行处理的高效模块组合污水处理装置。
背景技术
当前，国内各种有机污水中普遍存在水质组份复杂、浓度高、冲击大、难降解等特点，并且剩余污泥较多，容易造成二次污染。目前，对城市生活污水、城镇居住小区污水、工矿企业污水以及各类有机工业污水一般采用传统的厌氧——好氧生物(A/O)处理工艺。采用传统的厌氧——好氧(A/O)处理工艺处理有机污水，尽管其出水水质较单独的厌氧处理有所改善，但厌氧段采用的是甲烷化，操作和运行环境较为严格；同时，原污水中大量易于被降解的物质在厌氧处理中被甲烷化，剩余的耗氧物质主要为难生物降解或厌氧消化的剩余产物。因此，后续的好氧生物处理，尽管负荷较低，停留时间较长，但处理效率仍然很低。
发明内容
本实用新型的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进、创新，提供一种投资省、见效快、能耗低、出水水质好，少污泥或无剩余污泥，没有二次污染，出水可回用，占地面积少，运行费用省、管理方便的高效模块组合污水处理装置。
本实用新型的技术方案是：本实用新型采用生物膜法和活性污泥法相结合的水解酸化——好氧生物处理工艺及其装备，把各种单元工艺装备设计成模块，其中包括水解酸化池模块，连续循环氧化池模块，揉搓式氧化池模块，中沉池模块，二沉池模块，上向流滤池模块，消毒与排放池模块，并将这些工装模块按顺序连接。
有机污水的水解酸化——好氧生物(HA/O)处理工艺，将厌氧和好氧工艺紧密结合起来，充分发挥各自菌种的优势，使之协同增效，从而使污水处理工艺更加先进。
该工艺厌氧段摒弃了在厌氧过程中对环境要求严、敏感、降解速率缓慢的甲烷化阶段，使反应器容积减少，同时省去了气体回收系统、基建费用大幅度降低。由于厌氧段控制在水解酸化(HA、Hydrolytic-Acidification)阶段，经水解后，一些难以生物降解的大分子物质被转化为易于生物降解的小分子物质，从而使污水的可生化性以及降解速率大幅度提高。准确地说，水解酸化处理是在厌氧消化理论的基础上，借鉴其水解理论发展起来的一种新概念。它为那些可生化性较差的复杂有机物，尤其是单纯用好氧(Oxic)工艺难以处理的那些有机物提供了一条重要途径。
本实用新型的优点：采用生物膜法和活性污泥法相结合的水解酸化——好氧生物(HA/O1、O2)三段污水处理工艺，是利用三段不同环境使悬浮和附着的微生物自然变异，通过自然竞争在三段形成各自的优势，协同增效，从而达到处理污水中难降解物质的目的。本实用新型模块组合可加减、运行可串可并。污水、污泥一次性处理。没有二次污染，出水可达到回用水标准。和同等规模的污水处理装置相比，可节省投资30％左右，节能35％左右，体积亦相应缩小，其经济效益和社会效益明显。
本实用新型可适用于新建污水处理厂，也可适用于对老污水处理厂进行技术(工艺)改造，还可开发成系列小型污水处理综合装置应用于居住小区，并可根据业主要求设在地上或埋入地下(即构成地埋式装置)。其市场前景广阔。
附图说明
图1是本实用新型的平面结构图
图2是图1的剖面图
图3是本实用新型的工作过程
图中：1、水解酸化池  2、连续循环氧化池  3、揉搓式氧化池  4、中沉池  5、二沉池  6、上向流滤池  7、消毒与排放池  8、弱曝气器  9、组合填料  10、初沉池  11、曝气器  12、弹性立体填料
具体实施方式
由图1至3可知，本实用新型采用生物膜法和活性污泥法相结合的水解酸化——好氧生物处理工艺及其装备，把各种单元工艺装备设计成模块，其中包括水解酸化池(1)模块，连续循环氧化池(2)模块，揉搓式氧化池(3)模块，中沉池(4)模块，二沉池(5)模块，上向流滤池(6)模块，消毒与排放池(7)模块，并将这些工装模块按顺序连接。
本实用新型所述的水解酸化池(1)模块包括初沉池(10)、弱曝气器(8)、组合填料(9)，其中初沉池(10)与水解酸化池(1)并排设置，初沉池(10)底部设有锥斗形沉底，弱曝气器(8)设在水解酸化池(1)底部，组合填料(9)设在弱曝气器(8)上面，水解酸化池模块是集沉淀、吸附、生物絮凝、生物降解的综合反应器。所述的连续循环氧化池(2)模块包括曝气器(11)、弧形导流墙(21)、中间隔墙(22)，其中曝气器(11)设在池底部，弧形导流墙(21)设在池内两端，中间隔墙(22)设在两弧形导流墙(21)之间，使水流短环程连续循环完全混合。所述的揉搓式氧化池(3)模块包括曝气器(11)、弹性立体填料(12)、廊道隔墙(31)，其中曝气器(11)设在池内底部，弹性立体填料(12)设在曝气器(11)上面，廊道隔墙(31)在池内交错设置，使污水受到反复揉搓。所述的中沉池(4)模块和二沉池(5)模块并排设置，其中各池底部均为锥形斗底。
本实用新型的创新优势及原理：
一、创新优势
1、水解酸化池(HA)
水解酸化池由水解酸化区和初沉池组成。水解酸化区水流采用上、下翻腾推流式。池内设置有弱曝气器、组合填料。采用生物膜法。生物膜法具有生物相多样化、生物量多、处理负荷较高、耐冲击、操作方便、泥量少等优点。
水解酸化池设计成集沉淀、吸附、生物絮凝、生物降解等多功能的综合反应器。原污水进入反应器后，通过填料在缺氧污泥床进行水解酸化反应，在大量水解菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性物质，同时在产酸菌的协同作用下，将大分子物质、难于生物降解物质转化为易于生物降解的小分子物质，使后续好氧生物处理效率大为提高。
水解工艺和厌氧工艺中的两类不同菌种的生态条件差异极大，水解工艺是在缺氧条件下反应，而厌氧工艺则是在厌氧条件下反应。这里所说的“缺氧”有别于“厌氧”。所谓厌氧作用是指绝对无氧(溶解氧Do＝0)，而缺氧作用是指微氧(Do＜0.5～1.5mg/L)。
2、连续循环氧化池(O1)
O段由O1和O2两段组成。
连续循环氧化池(O1)，又称改良型氧化沟，池内全程设置有曝气器。采用活性污泥法。活性污泥法具有设备简单、水处理深度高、投资少等优点。
在设计中，保持了传统氧化沟的延时曝气，水流为连续循环，但环程较短，具有完全混合特性。运转负荷适当提高。更多的功能是去除BOD5和减少污泥。在设备上摒弃了常用的转刷、转蝶、倒伞型表曝机等设备，采用动力效率高的曝气器充氧。
连续循环氧化池(O1)耐水量、水质的冲击，氧和基质的扩散及其微生物的接触充分、各种反应均衡，处理效果好。
3、揉搓式氧化池(O2)
揉搓式氧化池(O2)内设置有曝气器和弹性立体填料，水流为推流式。采用生物膜法。
由于池内F/M(食物与微生物之比)很低，微生物营养条件差，故采用以吸附为主的生物膜法，有利于生物量的提高和稳定。另外，弹性立体填料和曝气器配合使用时，弹性立体填料的丝条对水中的微小气泡具有一定的吸附能力，使众多的微小气泡附着在弹性丝条周围，大大延长了气水的接触时间；再者，在水中均匀舒展的弹性丝条对水中的气泡进行多层次连续切割，减少了气泡的直径，增大了气泡与水的接触面积，从而加速了氧气的转移速率，提高了氧的利用率。
为了使部分好氧难降解物质能通过水解酸化产生形态变化，提高BOD5/CODcr、F/M值，对污水进行反复揉搓(即反复HA-O过程)，充分筛选、优化和激活生物群，以提高处理效果。
二、原理
在生物处理法中，无论工程设计如何复杂多样，确定效率的主要因素是微生物。笔者紧紧抓住微生物菌种这一关键环节开展了有关污染物的微生物降解及其处理工艺的开发和研究，取得了很好的效果。
本实用新型采用生物膜法和活性污泥法相结合的水解酸化——好氧生物(HA/O1、O2)三段污水处理工艺，是利用三段不同环境使悬浮和附着的微生物自然变异，通过自然竞争在三段形成各自的优势，协同增效，从而达到处理污水中难降解物质的目的。
原污水经过水解酸化后，利用水解、产酸菌活性强及适应能力强的特点，将污水中难降解的大分子结构经水解、酸化为可溶性小分子，以提高污水BOD5/CODcr比值，为后续好氧处理，提高CODcr去除率打好基础。并充分利用水解酸化、好氧两种处理工艺的优点，使污泥在流程内循环回流分解，力求做到污水、污泥一次性处理，没有二次污染。
本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前题下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (5)

1.一种高效模块组合污水处理装置，其特征在于：采用生物膜法和活性污泥法相结合的水解酸化——好氧生物处理工艺及其装备，把各种单元工艺装备设计成模块，其中包括水解酸化池(1)模块，连续循环氧化池(2)模块，揉搓式氧化池(3)模块，中沉池(4)模块，二沉池(5)模块，上向流滤池(6)模块，消毒与排放池(7)模块，并将这些工装模块按顺序连接。
2.根据权利要求1所述的高效模块组合污水处理装置，其特征在于所述的水解酸化池(1)模块包括初沉池(10)、弱曝气器(8)、组合填料(9)，其中初沉池(10)与水解酸化池(1)并排设置，初沉池(10)底部设有锥斗形沉底，弱曝气器(8)设在水解酸化池(1)底部，组合填料(9)设在弱曝气器(8)上面，水解酸化池模块是集沉淀、吸附、生物絮凝、生物降解的综合反应器。
3.根据权利要求1所述的高效模块组合污水处理装置，其特征在于所述的连续循环氧化池(2)模块包括曝气器(11)、弧形导流墙(21)、中间隔墙(22)，其中曝气器(11)设在池底部，弧形导流墙(21)设在池内两端，中间隔墙(22)设在两弧形导流墙(21)之间，使水流短环程连续循环完全混合。
4.根据权利要求1所述的高效模块组合污水处理装置，其特征在于所述的揉搓式氧化池(3)模块包括曝气器(11)、弹性立体填料(12)、廊道隔墙(31)，其中曝气器(11)设在池内底部，弹性立体填料(12)设在曝气器(11)上面，廊道隔墙(31)在池内交错设置，使污水受到反复揉搓。
5.根据权利要求1所述的高效模块组合污水处理装置，其特征在于所述的中沉池(4)模块和二沉池(5)模块并排设置，其中各池底部均为锥形斗底。
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