CN208362140U - 基于三次回流的uct污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及污水处理系统技术领域，尤其涉及一种基于三次回流的UCT污水处理系统。基于三次回流的UCT污水处理系统，包括依次连接的厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池和膜池；所述膜池后设置出水处理设备；沉淀池与缺氧池通过污泥回流管一连接，缺氧池与厌氧池通过污泥回流管二连接，好氧池与缺氧池通过污泥回流管三连接，膜池内设置生物膜反应器，出水处理装置设置有加药装置和PAC装置。本实用新型改良了UCT污水处理工艺，提高了容积负荷，减小了负荷空间，提高氨氮排放标准，增加污水处理能力1‑2倍，强化了硝化和反硝化的性能，适合现有污水厂的升级改造。

Description

基于三次回流的UCT污水处理系统

技术领域

本实用新型涉及进水水质波动较大的污水处理系统技术领域，尤其涉及基于三次回流的UCT污水处理系统。

背景技术

人们对于环境的日益重视，使得污水排放标准不断提高，且这些污水排放标准均受到法律的保护和社会舆论的监督。在我国，氮和磷污染物是最主要的污染物之一，上述污染物的排放都受到了严格的监督和限制。A2/O工艺在理论上具有较好的污染物去除效果，且污泥沉降性能良好，能量消耗少。A2/O工艺通过硝化反硝化过程可以脱除大量的氮污染物，通过交替厌氧好氧和缺氧的过程，聚磷菌可以过量吸收和释放磷以去除磷污染物。但是A2/O工艺的弊端在于回流污泥中硝酸盐氮进入厌氧池，破坏厌氧池的厌氧状态而影响系统的磷污染物去除率，针对上述问题，南非开普敦大学(University of Capetown)开发出类似于A2/O工艺的一种脱氮除磷工艺：UCT工艺，现如今UCT工艺是一种在我国使用较为广泛的污水处理工艺，其以较高的性价比，较为稳定的处理效果，得到了国内很多污水处理厂的青睐。但是现有的UCT工艺处理效果也还有许多值得改进的地方，究其原因是回流污泥中存在大量的溶解氧和硝酸盐氮，这些物质都会回流到UCT反应器的缺氧区从而影响缺氧区的反应效果；而且磷污染物的去除也受到了影响，因为回流污泥中含有大量的硝酸盐氮营养元素，这些物质会促使缺氧区中非聚磷菌的生长。

实用新型内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的在于提供了一种基于三次回流的UCT污水处理系统，从而实现高效的污水处理效果。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

基于三次回流的UCT污水处理系统，包括依次连接的厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池和膜池；所述膜池后设置出水处理设备；

所述沉淀池与所述缺氧池之间设置有污泥回流管一；所述污泥回流管一的管入口深入所述沉淀池的底部，所述污泥回流管一的管出口设置于所述缺氧池的上部；

所述缺氧池与所述厌氧池之间设置有污泥回流管二；所述污泥回流管二的管入口深入所述缺氧池的底部，所述污泥回流管二的管出口设置于所述厌氧池的上部；

所述好氧池与所述缺氧池之间设置有污泥回流管三；所述污泥回流管三的管入口深入所述好氧池的底部，所述污泥回流管三的管出口设置于所述缺氧池的上部；

所述膜池内设置有生物膜反应器；所述生物膜反应器内设置有固定式填料，所述固定式填料通过固定架倒挂在所述生物膜反应器内，并且所述固定架设置于所述生物膜反应器的顶部；

所述出水处理设备内设置有加药装置和PAC装置，所述加药装置连接所述膜池，所述PAC装置连接所述沉淀池。

进一步的，所述固定式填料为绳状或带状填料。

进一步的，所述厌氧池还连接有污泥预处理装置，所述污泥预处理装置包括依次连接的过滤格栅单元、调节池和提升泵。

进一步的，所述加药装置中盛装次氯酸钠溶液。

进一步的，所述加药装置与所述膜池之间设置加药泵，所述加药泵将所述次氯酸钠溶液输送至所述膜池中。

进一步的，所述PAC装置通过药剂输送管连接所述沉淀池并向所述沉淀池加入PAC混凝剂。

进一步的，所述沉淀池的底部设置有砂滤池。

本实用新型的有益效果：

针对进水水质普遍较高，波动较大，水质情况复杂等特点，开发改良UCT污水处理工艺装备。本实用新型的污水处理系统其容积负荷提高，设计紧凑且占地面积小，与普通生化池相同的负荷减小空间，适合现有污水厂的升级改造，对于水质波动较大，水质情况复杂的污水处理，仅需要对现有土建进行很小的改动即可提高氨氮排放标准或增加处理能力1-2倍，强化硝化和反硝化性能，即使冬季水温偏低也可以保证氨氮和总氮达标，污泥排放量低。

附图说明

图1为本实用新型所述基于三次回流的UCT污水处理系统的结构示意图；

图2为膜池内的生物膜反应器的结构示意图；

其中，1-PAC装置，2-厌氧池，3-缺氧池，4-好氧池，5-沉淀池，6-膜池，7-出水处理设备，61-生物膜反应器，62-固定式填料，63-固定架，8-加药装置，9-污泥回流管一，10-污泥回流管二，11-污泥回流管三，12-砂滤池。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

基于三次回流的UCT污水处理系统，如图1和2所示，包括依次连接的厌氧池2、缺氧池3、好氧池4、沉淀池5和膜池6；所述膜池6后设置出水处理设备7；

其中，所述沉淀池5与所述缺氧池3之间设置有污泥回流管一9；所述污泥回流管一9的管入口深入所述沉淀池5的底部，所述污泥回流管一9的管出口设置于所述缺氧池3的上部；从而将沉淀池5中的污泥回流至缺氧池3；

所述好氧池4与所述缺氧池3之间设置有污泥回流管三11；所述污泥回流管三11的管入口深入所述好氧池4的底部，所述污泥回流管三11的管出口设置于所述缺氧池3的上部，污泥回流管三11将好氧池4污泥混合液回流至缺氧池3；污泥混合液回流至缺氧池3的作用是为了消耗掉回流污泥中的硝酸盐氮，为厌氧池2创造一个绝对厌氧的环境，并利于聚磷菌厌氧释磷。来自好氧池4底部的污泥混合液回流至缺氧池3与原水混合，并在反硝化菌的作用下，通过原水中的碳源作为电子供体，还原硝酸盐氮为氮气，以达到脱氮的目的。最后污水进入好氧池4和膜池6，水中绝大部分有机物都被氧化成二氧化碳和水，并且完成硝化，实现了有机物的降解。

所述缺氧池3与所述厌氧池2之间设置有污泥回流管二10；所述污泥回流管二10的管入口深入所述缺氧池3的底部，所述污泥回流管二10的管出口设置于所述厌氧池2的上部，污泥回路管二10将缺氧池3的污泥混合液回流至厌氧池2；污泥混合液进入厌氧池2完成厌氧释磷过程。

膜池6内设置有生物膜反应器61，如图2所示，所述生物膜反应器61内设置有固定式填料62，所述固定式填料62通过固定架63倒挂在所述生物膜反应器61内，所述固定式填料62为绳状或者带状填料，并且所述固定架63设置于所述生物膜反应器61的顶部。所述固定式填料62被做成填料模块，然后放置到水中，作为微生物生长的载体。所述填料模块投加到生物处理系统后，经过一段时间的污泥接种和培养，表面会生长出大量富含微生物的生物膜，利用这些生物膜，水中的有机物才得以降解。

出水处理设备7内设置盛有次氯酸钠溶液的加药装置8和PAC装置1，所述加药装置8通过加药泵连接所述膜池6，并将所述次氯酸钠溶液输送至所述膜池6中，所述PAC装置1通过药剂输送管连接沉淀池5并向所述沉淀池5内的水中加入PAC混凝剂，即聚合氯化铝混凝剂。沉淀池5的底部设置有砂滤池12，所述砂滤池12过滤去除水中磷酸盐和PAC混凝剂结合生成的沉淀污泥。

为了保证出水粪大肠菌群的要求，需要对污水处理系统的出水进行消毒。为了减少水厂的工作量和日常维护量，本实施例中采用次氯酸钠消毒，并且采用含有效氯10％的次氯酸钠溶液直接通过加药泵按照比例投加。这种消毒方式操作简单，维护量少，非常适合小规模的污水处理厂的消毒。

在UCT污水处理系统中，所述厌氧池2的进水端连接有污泥预处理装置，所述污泥预处理装置包括依次连接并且原水依次流过的过滤格栅单元、调节池和提升泵。其中：所述过滤格栅单元的作用是去除原水中大的悬浮颗粒；调节池用于缓冲原水的污水进水量和水质的波动；提升泵用于将调节池处理后的污水均匀提升至厌氧池2中进行处理。

为了防止大颗粒的悬浮物伤害所述污水处理系统中的设备，生活污水的原水进入所述污水处理系统之前要先经过所述过滤格栅单元去除水中大的悬浮物；进入调节池的作用是为了调节污水进水量和水质的波动，以保护后面的污水生物处理系统。所述调节池尾部安装有提升泵，所述提升泵将污水均匀提升至后续处理装置中进行处理。

本实施例中基于三次回流的UCT污水处理系统与传统UCT工艺的区别，是其好氧池是活性污泥法和生物膜法的复合工艺，即在活性污泥系统中设置生物膜反应器61，使污水处理系统中的微生物数量大大增加，从而提高了系统的有机物降解能力和硝化能力。这种工艺兼具活性污泥法和生物膜法的优点，具有生物膜法容积负荷高、污泥龄长、硝化效果稳定、无污泥膨胀等优点。

在使用该污水处理系统进行处理时，UCT污水处理工艺设计参数如下：

污泥负荷：0.05～0.15kgBOD5/kgMLVSS·d；

污泥浓度：3000～4000mg/L；

污泥龄：10～18d；

污泥回流：50％～100％，

好氧池(区)混合液回流：100％～400％，

UCT工艺缺氧池(区)混合液回流：100％～200％。

该污水处理系统非常灵活，可以按照处理要求设计成用于除有机物、除氮、除磷的各种工艺，还可以和现有污水厂的活性污泥法(A/O、A2/O、氧化沟、SBR等工艺)相结合，仅需要对现有的土建构筑物进行很小的改动就可以大幅度提高系统处理能力或提高出水水质，是现有污水厂提标改造和扩容的理想解决方案。这种工艺还非常适合水温偏低时除氨氮与总氮的情况，可以有效解决现有污水处理厂氨氮总氮不达标的问题。这种污水处理工艺可以广泛应用于市政、食品饮料、屠宰、造纸、石化等各行业污水。

本实施例相对于现有技术中的A2/O工艺，主要的不同之处在于设置污水处理系统的三次回流。沉淀池5的污泥通过污泥回流管一9回流到缺氧池3，在缺氧条件下可以去除回流污泥中的硝酸盐，以防止由于硝酸盐氮进入厌氧池2而破坏厌氧池2中的厌氧状态而影响系统的除磷；缺氧池3通过污泥回流管二10使污泥混合液回流到厌氧池2进行厌氧条件聚磷菌的释磷过程，由于混合液中的硝酸盐含量很少，于是为厌氧段内所进行的有机物水解反应提供了最优的条件；好氧池4通过污泥回流管三11使污泥回流到缺氧池3中，在缺氧条件下完成反硝化过程，去除TN。而且当污水C/P比值小于20，C/N比值小于4时，UCT工艺的除磷效率明显高于A2/O工艺，有效降低了药剂的投加量。

本实施例的UCT污水处理系统中培养了两种不同泥龄的污泥。活性污泥系统主要负责去除有机物、反硝化和生物除磷，因此污泥龄可以大大缩短。污泥龄的降低可以降低反应器池容，提高活性污泥处理系统的活性，而且有益于抑制污泥膨胀和和生物除磷。而附着在填料上的生物膜系统泥龄很长，可以保证硝化菌的大量累积繁殖，强化硝化效果。另外，填料上老化的生物膜脱落进入活性污泥系统起到接种作用，这样可以提高系统的抗冲击负荷能力。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.基于三次回流的UCT污水处理系统，其特征在于，包括依次连接的厌氧池(2)、缺氧池(3)、好氧池(4)、沉淀池(5)和膜池(6)；所述膜池(6)后设置出水处理设备(7)；

所述沉淀池(5)与所述缺氧池(3)之间设置有污泥回流管一(9)；所述污泥回流管一(9)的管入口深入所述沉淀池(5)的底部，所述污泥回流管一(9)的管出口设置于所述缺氧池(3)的上部；

所述缺氧池(3)与所述厌氧池(2)之间设置有污泥回流管二(10)；所述污泥回流管二(10)的管入口深入所述缺氧池(3)的底部，所述污泥回流管二(10)的管出口设置于所述厌氧池(2)的上部；

所述好氧池(4)与所述缺氧池(3)之间设置有污泥回流管三(11)；所述污泥回流管三(11)的管入口深入所述好氧池(4)的底部，所述污泥回流管三(11)的管出口设置于所述缺氧池(3)的上部；

所述膜池(6)内设置有生物膜反应器(61)；所述生物膜反应器(61)内设置有固定式填料(62)，所述固定式填料(62)通过固定架(63)倒挂在所述生物膜反应器(61)内，并且所述固定架(63)设置于所述生物膜反应器(61)的顶部；

所述出水处理设备(7)内设置有加药装置(8)和PAC装置(1)，所述加药装置(8)连接所述膜池(6)，所述PAC装置(1)连接所述沉淀池(5)。

2.根据权利要求1所述基于三次回流的UCT污水处理系统，所述固定式填料(62)为绳状或带状填料。

3.根据权利要求1所述基于三次回流的UCT污水处理系统，所述厌氧池(2)还连接有污泥预处理装置，所述污泥预处理装置包括依次连接的过滤格栅单元、调节池和提升泵。

4.根据权利要求1所述基于三次回流的UCT污水处理系统，所述加药装置(8)中盛装次氯酸钠溶液。

5.根据权利要求4所述基于三次回流的UCT污水处理系统，所述加药装置(8)与所述膜池(6)之间设置加药泵，所述加药泵将所述次氯酸钠溶液输送至所述膜池(6)中。

6.根据权利要求1所述基于三次回流的UCT污水处理系统，所述PAC装置(1)通过药剂输送管连接所述沉淀池(5)并向所述沉淀池(5)中加入PAC混凝剂。

7.根据权利要求1所述基于三次回流的UCT污水处理系统，所述沉淀池(5)的底部设置有砂滤池(12)。