CN204265526U - 一种厌氧-微氧-好氧处理城市污水的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种厌氧‐微氧‐好氧处理城市污水的装置，包括厌氧升流反应器、微氧升流反应器、梯度控氧曝气池、沉淀单元、微孔曝气设备、混合液回流系统、剩余污泥回流系统，所述厌氧升流反应器的上部与微氧升流反应器的底部通过管路连接；所述控氧曝气池由三个顺序放置、以隔板隔开而内部连通的单池组成，所述梯度控氧曝气池的第三个单池通过管路连接沉淀单元，沉淀单元底部通过剩余污泥回流系统连接厌氧升流反应器底部。本实用新型提出的装置结构简单，集水解、厌氧、缺氧、好氧于一体，具有强化脱氮除磷功能，大大节省了占地面积，降低了基建费用，减少了曝气量和污泥排放量。

Description

一种厌氧-微氧-好氧处理城市污水的装置

技术领域

本实用新型属于废水处理领域，具体涉及一种使用厌氧、微氧、好氧相结合的水处理装置。

背景技术

每年我国河流湖泊富营养化现象频繁发生，主要是由于我国现有污水处理厂脱氮除磷尚未达到持续稳定的达标要求，对现有污水处理厂提标改造是解决这一重大环境问题提出的重要解决方案。目前我国城市污水处理厂主要采用的脱氮除磷工艺是在世界各地被广泛研究与应用的厌氧-缺氧-好氧(A/A/O)活性污泥法脱氮除磷工艺，该工艺具有流程简单、构筑物少可以大大节省基建费用等优点，2011年中国2716座城镇污水处理厂中应用厌氧-缺氧-好氧(A/A/O)工艺的污水厂就有433座，然而我国生活污水具有含砂量高、有机质含量偏低的特点，导致污水处理厂普遍存在反硝化碳源不足、进水中碳源反硝化的利用效率低、曝气量大导致运行费用高、运行稳定性低、抗冲击符合能力低等缺点，不能满足国家“提标改造”的要求。那么如何提高厌氧-缺氧-好氧(A/A/O)工艺的脱氮除磷效率和降低能耗，是保证厌氧-缺氧-好氧(A/A/O)活性污泥法脱氮除磷工艺系统稳定运行和技术发展的关键。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种厌氧-微氧-好氧(U_a-U_m-O)处理城市污水的装置。

实现本实用新型上述目的的技术方案为：

一种厌氧-微氧-好氧(U_a-U_m-O)处理城市污水的装置，包括厌氧升流反应器、微氧升流反应器、梯度控氧曝气池、沉淀单元、微孔 曝气设备、混合液回流系统、剩余污泥回流系统。

所述控氧曝气池由三个顺序放置、以隔板隔开的单池组成，第一个单池和第二个单池之间的隔板上部开口，第二个单池和第三个单池之间的隔板下部开口；所述微氧升流反应器上部通过管路连接所述梯度控氧曝气池的第一个单池，所述梯度控氧曝气池的第三个单池连接有混合液回流渠道；所述混合液回流渠道连接微氧升流反应器的底部；所述梯度控氧曝气池的第三个单池通过管路连接沉淀单元；

所述微氧升流反应器底部和梯度控氧曝气池底部均安装有微孔曝气设备，在沉淀单元和厌氧升流反应器底部之间设置有污泥回流通道。

其中，所述厌氧升流反应器的主体为圆柱状反应器，底部设置有进水口，上部设置有出水口，上部为漏斗型结构。

其中，所述微氧升流反应器的主体为圆柱状反应器，底部设置有液体和气体进口，上部设置有出水口，上部为漏斗型结构。所述漏斗型结构起到固-液分离的作用。

其中，所述沉淀单元内安装有带叶片的搅拌设备，沉淀上部设置有出水管路。

三个单池的隔板开口控制污水的停留时间。优选地，所述控氧曝气池中，第一个单池和第二个单池之间的隔板在单池70-90％高度处开口，第二个单池和第三个单池之间的隔板在单池10-20％高度处开口。

优选地，厌氧升流反应器、微氧升流反应器与控氧曝气池的体积比为1:1:3。

其中，所述梯度控氧曝气池的第三个单池连接有混合液回流渠道，混合液回流渠道出水的一端距第三个单池底的距离为单池高度的10-20％。

使用本实用新型提出的一种厌氧-微氧-好氧(U_a-U_m-O)处理城 市污水的工艺包括如下步骤：

将待处理的污水通过进水泵引入厌氧升流反应器，自底部往上通过厌氧污泥层，在水解酸化菌的作用下，污水中大分子有机物及悬浮物质水解为可生物利用的小分子有机物，为后续反硝化菌提供碳源，同时实现厌氧释磷；然后厌氧升流反应器出水与好氧池回流液进入微氧升流反应器，微氧升流反应器底部安装微孔曝气设备用于微量曝气，污水和回流液逐步通过微氧升流反应器内具有污泥浓度梯度及溶解氧浓度梯度的污泥层，在缺氧环境下，实现同步硝化反硝化及反硝化等脱氮作用，并且对污水中的有机物进行微氧氧化；出水再进入梯度控氧曝气池，梯度控氧曝气池底部安装微孔曝气设备，主要实现有机物的去除、氨氮的硝化处理以及好氧吸磷作用；

在梯度控氧曝气池和微氧升流反应器之间设置混合液回流管道，将梯度控氧曝气池底部含大量硝酸盐的泥水混合液经管道回流至微氧升流反应器中；

在沉淀单元和厌氧升流反应器之间设置有污泥回流通道，将沉淀单元中含有的种类丰富及活性较高的微生物污泥回流至厌氧升流反应器中；

其中，将沉淀单元底部安装带叶片的搅拌设备及排放设备，经过梯度控氧曝气池处理后的泥水混合液流入该反应单元，通过特制的搅拌装置进行泥水分离，上清液作为最终出水。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提出的装置结构简单，集水解、厌氧、缺氧、好氧于一体，大大节省了占地面积，降低了基建费用，减少了曝气量和污泥排放量；

本发明所采用的厌氧升流反应器具有较高的污泥浓度，底部超过15g/L，且反应器上、中、下存在明显的污泥浓度梯度，使得该系统抗冲击负荷强，且有利于总磷的去除；

微氧升流式反应器由底部进水，使得该反应器不仅具有微氧水处理技术的特点而且还具有升流式水解反应器的特点，具体为：

(1)该反应器上、中、下存在着明显溶解氧浓度梯度，厌氧菌、兼性菌、好氧菌的共存为短程硝化反硝化、同步硝化反硝化、厌氧氨氧化、好氧反硝化等多种脱氮反应的发生创造条件。更有利于水解反应的发生，提高污水的生化性，为脱氮提供碳源

(2)该反应器上、中、下存在着明显的污泥浓度梯度，使得该系统抗冲击负荷强，运行稳定；

(3)水解反应的发生可以提高污水的可生化性，不但能为脱氮提高碳源、提高脱氮效率，还能降低污泥产量，减少后续处理成本；

本发明所采用的升流式厌氧及微氧系统，提高了池容利用率，强化脱氮除磷效果，降低了处理费用，增加了运行的稳定性和可靠性，提高了出水水质，经过对比研究得出：该工艺的脱氮除磷效果比传统厌氧‐缺氧‐好氧(A/A/O)工艺提高20％。

圆柱型的微氧升流反应器及后续的完全混合好氧反应池均采用微孔曝气方式，提高了富氧效率、减少曝气量、降低了污水处理成本。

附图说明

图1为本发明实施例1的厌氧-微氧-好氧(U_a-U_m-O)污水处理装置的结构示意图；

图2为本发明实施例1的微氧升流反应器的正视图；

附图标记对应的部件是：1进水管路，2厌氧升流反应器，3微氧升流反应器，4梯度控氧曝气池，5沉淀池，6搅拌装置，7微孔曝气头，8混合液回流管路，9外循环管路，10进水泵，11排泥泵，12剩余污泥排放管路，13出水管路。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。在不背离本实用新型精神和实质的情况下，对本实用新型方法、 步骤或条件所作的修改或替换，均属于本实用新型的保护范围。

若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

实施例1

为解决现有技术中城市污水脱氮除磷工艺处理效果不佳、运行费用高、利用效率低、运行稳定性差、抗冲击负荷能力低等缺点，本发明提供一种厌氧-微氧-好氧(U_a-U_m-O)处理城市污水的装置及工艺，所述装置集水解、厌氧、缺氧、好氧于一体，大大节省了占地面积，降低了基建费用，采取的升流式厌氧和升流式微氧系统，提高了池容利用率，丰富了污泥种群结构，增强了脱氮除磷的效果，降低了处理费用，改善了运行的稳定性和可靠性。

如图1所示，在本发明实施例中，提供一种厌氧-微氧-好氧(U_a-U_m-O)处理城市污水的装置，包括进水泵1、厌氧升流反应器2、微氧升流反应器3、梯度控氧曝气池4、沉淀单元5、搅拌装置6、微孔曝气头7、混合液回流管路8，外循环管路(剩余污泥回流管路)9，进水管路1上设置有进水泵10、污泥排放管路12上设置有排泥泵11。

梯度控氧曝气池4由三个顺序放置的单池组成，微氧升流反应器3上部通过管路连接所述梯度控氧曝气池4的第一个单池，所述梯度控氧曝气池4的第三个单池连接有混合液回流渠道7所述混合液回流渠道7连接微氧升流反应器2的底部；所述梯度控氧曝气池3的第三个单池通过管路(位于单池90％高度处)连接沉淀池5；所述控氧曝气池中，第一个单池和第二个单池之间的隔板在单池90％高度处开口，第二个单池和第三个单池之间的隔板在单池10％高度处开口。

所述微氧升流反应器3底部和梯度控氧曝气池4底部均安装有微孔曝气头7，在沉淀池5和厌氧升流反应器2底部之间设置有外循环管路9。

厌氧升流反应器3和沉淀池5内分别安装有带叶片的搅拌设备6，沉淀单元上部设置有出水管路13。

见图2，微氧升流反应器3为圆柱状反应器，底部设置有微孔曝气头7。

待处理的污水通过进水管路1引入厌氧升流反应器2，污水通过具有污泥浓度梯度的厌氧污泥层，发生厌氧水解及厌氧释磷反应；然后进入微氧升流反应器3，再次逐步通过具有污泥浓度梯度及溶解氧浓度梯度的兼氧污泥层，主要发生反硝化和同步硝化反硝化反应；上述污水经微氧升流反应器3引入曝气池4，梯度控氧曝气池4底部安装微孔曝气头7，利用曝气设备7进行微量曝气，从而降解污水中有机物和硝化处理；在梯度控氧曝气池4和微氧升流反应器3之间设置混合液回流管路8，将梯度控氧曝气池4底部含大量硝酸盐的泥水混合液经所述渠道8回流至微氧升流反应器3中；在沉淀池5和厌氧升流反应器2之间设置外循环管路9，将沉淀单元4中含有的种类丰富及活性较高的微生物污泥回流至厌氧升流反应器2中；将带叶片的搅拌设备6及排放设备11安装在沉淀单元5底部，经过梯度控氧曝气池4处理后的泥水混合液流入，通过特制的搅拌装置进行泥水分离，上清液作为最终出水。所述厌氧升流反应器2和微氧升流反应器3可以是圆柱状反应器，梯度控氧曝气池4可以是方形反应器，厌氧升流反应器2、微氧升流反应器3与梯度控氧曝气池4的体积比为1:1:3。

在本发明实施例中，提供一种厌氧升流反应器-微氧升流反应器-好氧(U_a-U_m-O)处理城市污水的工艺。在微氧升流反应器3内，溶解氧浓度小于0.3mg/L，由上到下溶解氧浓度由高到低，反应器内污泥浓度由上到下逐渐增高，上面污泥浓度约为3000mg/L，下面污泥浓度约为8000mg/L，将待处理的污水从微氧升流反应器3底部引入该反应器，在水解酸化菌的作用下，污水中大分子有机物及悬浮物质水解为可生物利用的小分子有机物，提高了污水的生化性，为反硝化菌提 供碳源，并且在兼性菌的作用下，把混合液回流系统带回的硝酸盐进行脱氮处理，从而实现了同步硝化反硝化及亚硝化等脱氮作用；然后污水进入梯度控氧曝气池4中，污水中的有机物大部分被活性污泥降解，并在活性污泥硝化菌和聚磷菌的作用下，实现氨氮和磷的去除，污泥回流通道8将含有种类丰富及活性高的微生物污泥回流到微氧升流反应器3内，保证微氧升流反应器3中有足够的微生物来继续参加微氧及好氧处理；在梯度控氧曝气池4末端设置出水口，好氧混合液由出水口进入净化沉淀池5进行泥水分离至污水达标后排放。此时大部分剩余污泥由外循环管路9回流到厌氧升流反应器2中，在厌氧菌作用下微生物发生细胞破壁释放胞内化合物，为后续反应提供部分碳源的同时还可以起到污泥减量的作用，同时在释磷菌作用下发生厌氧释磷作用，促进后续好氧池聚磷菌的吸磷作用；最后一小部分剩余污泥由剩余污泥排放系统排出反应器，以至于污泥能够更好的更新换代和通过排泥实现总磷的去除。经过对比研究可以得出：该工艺的脱氮除磷效果比传统厌氧-缺氧-好氧(A/A/O)工艺提高20％左右。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种厌氧-微氧-好氧处理城市污水的装置，其特征在于：包括厌氧升流反应器、微氧升流反应器、梯度控氧曝气池、沉淀单元、微孔曝气设备、混合液回流系统、剩余污泥回流系统，

所述厌氧升流反应器的上部与微氧升流反应器的底部通过管路连接；所述控氧曝气池由三个顺序放置、以隔板隔开的单池组成，第一个单池和第二个单池之间的隔板上部开口，第二个单池和第三个单池之间的隔板下部开口；所述微氧升流反应器上部通过管路连接所述梯度控氧曝气池的第一个单池，所述梯度控氧曝气池的第三个单池连接有混合液回流渠道，所述混合液回流渠道连接微氧升流反应器的底部，所述梯度控氧曝气池的第三个单池通过管路连接沉淀单元；

所述微氧升流反应器底部和梯度控氧曝气池底部均安装有微孔曝气设备，在沉淀单元和厌氧升流反应器底部之间设置有污泥回流通道。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述厌氧升流反应器的主体为圆柱状反应器，底部设置有进水口，上部设置有出水口，上部为漏斗型结构。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述微氧升流反应器的主体为圆柱状反应器，底部设置有液体和气体进口，上部设置有出水口，上部为漏斗型结构。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控氧曝气池中，第一个单池和第二个单池之间的隔板在单池70-90％高度处开口，第二个单池和第三个单池之间的隔板在单池10-20％高度处开口。

5.根据权利要求1-4任一所述的装置，其特征在于，厌氧升流反应器，微氧升流反应器与控氧曝气池的体积比为1:1:3。

6.根据权利要求1-4任一所述的装置，其特征在于，所述梯度控氧曝气池的第三个单池连接有混合液回流渠道，混合液回流渠道出 水的一端距第三个单池底的距离为单池高度的10-20％。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述沉淀单元内安装有带叶片的搅拌设备，沉淀单元上部设置有出水管路。