CN208814853U - 快速生化池与高效沉淀池结合的黑臭水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及快速生化池与高效沉淀池结合的黑臭水处理系统，系统包括由管路依序连通的集水池、沉砂池、快速生化反应池、高效沉淀池等，生化反应池设置三相分离器，高效沉淀池设置连通的混凝反应区、磁粉反应区、絮凝反应区及澄清浓缩区，絮凝反应区安装有导流筒，澄清浓缩区安装有刮泥机，该区中部设斜管，斜管上方设集水槽。改进后系统中的生化池将生化污水处理技术中的生化反应区和污泥沉淀区整合，实现了反应、沉淀、出水的一体化；高效沉淀池通过磁粉和絮凝剂的投加与污泥回流的作用，使得沉淀效率大幅提高；两者结合使得系统高效紧凑，结构优化，减少占地，进一步提高了氨氮和磷的去除效果，使得出水水质优异，达到地表准四类水的标准。

Description

快速生化池与高效沉淀池结合的黑臭水处理系统

技术领域

本实用新型涉及黑臭水及城市污水处理技术领域。

背景技术

我国许多城市河流水质污染河生态退化问题十分突出，河流出现了季节性和常年性水体黑臭现象，加速了河道水生态退化，原有的一些污水处理工艺将不再适用于新标准下的水质提升工程。例如：一级强化工艺因无法解决溶解性污染物引发的黑臭问题，不再适用于新标准下河道及箱涵等截流污水的处理。常规的生化工艺和常规的沉淀工艺因河道沿岸建设面积的限制，同样难以实现，而复杂的管网建设又是一项长期的工程，难以在短时间内达到消除黑臭水体的目的。基于前述原因，研发一种高效紧凑的黑臭水体治理技术就很有必要。

实用新型内容

本公开的一个方面解决的一个技术问题在于，提供一种改进的黑臭水处理系统，其通过快速生化池和高效沉淀池的组合工艺有效提高黑臭水体的处理效果。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：快速生化池与高效沉淀池结合的黑臭水处理系统，系统包括集水池，所述集水池的排水端通过管路连通至沉砂池，所述沉砂池的排水端通过管路连通至快速生化反应池，所述快速生化反应池内安装有三相分离器以处理污水，所述快速生化反应池的排泥端通过管路连通至污泥浓缩池，所述快速生化反应池的排水端通过管路连通至高效沉淀池，所述高效沉淀池内设有依序连通的混凝反应区、磁粉反应区、絮凝反应区以及澄清浓缩区，所述絮凝反应区安装有纵向悬空的中心导流筒，所述中心导流筒上下两端贯通以供污水流动，所述中心导流筒上端外围设有纵向的第一导流板，所述第一导流板两侧边分别固接于中心导流筒、絮凝反应区内壁；所述澄清浓缩区安装有刮泥机，所述刮泥机的刮泥功能件处于该区下部，该区中部设有斜管，斜管上方设有集水槽以收集处理后的水经由出水管排出，该区底部设有与其集泥坑连接的污泥循环回流管、磁粉污泥回收管，所述污泥循环回流管连接至所述絮凝反应区底部；

系统还包括曝气装置、PAC加药装置、第一PAM自动配药加药装置以及磁种回收装置，所述曝气装置连接至沉砂池、快速生化反应池底部，所述PAC加药装置连接至快速生化反应池、混凝反应区，所述第一PAM自动配药加药装置连接至所述絮凝反应区，所述磁种回收装置的磁粉输出端连接至所述磁粉反应区，其输入端与所述澄清浓缩区的磁粉污泥回收管连接。

如前所述的快速生化池与高效沉淀池结合的黑臭水处理系统，所述进水池配置有粗格栅以对污水杂质进行隔离，所述沉砂池配置有细格栅以对污水杂质做进一步隔离。

如前所述的快速生化池与高效沉淀池结合的黑臭水处理系统，所述混凝反应区、磁粉反应区以及絮凝反应区内均安装搅拌器，所述混凝反应区下部与所述快速生化反应池的排水端连接，所述混凝反应区与所述磁粉反应区于两区上部连通，所述磁粉反应区与所述絮凝反应区于两区下部连通，所述絮凝反应区下部经由水力混合区与所述澄清浓缩区连通，所述水力混合区形成于澄清浓缩区进水端方向的淹没堰与絮凝反应区之间，所述淹没堰排水端设置于其上部。

如前所述的快速生化池与高效沉淀池结合的黑臭水处理系统，所述混凝反应区、磁粉反应区、絮凝反应区内均设有搅拌器，其中所述絮凝反应区的搅拌器设置于所述中心导流筒内，所述中心导流筒下端呈外扩的喇叭状。

如前所述的快速生化池与高效沉淀池结合的黑臭水处理系统，所述磁种回收装置通过非磁粉污泥管连通至污泥储池，所述污泥储池通过管路连通至污泥浓缩池，所述污泥浓缩池通过管路连通至污泥处理间，所述污泥处理间连接有第二PAM自动配药加药装置。

如前所述的快速生化池与高效沉淀池结合的黑臭水处理系统，所述污泥循环回流管连接有所述第一PAM自动配药加药装置。

本公开的一个方面带来的一个有益效果：改进后的系统在生化反应池中，将生化污水处理技术中的生化反应区和污泥沉淀区整合，实现了反应、沉淀、出水的一体化；高效沉淀池通过磁粉和絮凝剂的投加与污泥回流的作用，使得沉淀效率大幅提高；两者结合使得系统高效紧凑，结构优化，减少占地，且进一步提高了氨氮和磷的去除效果，使得出水水质优异，达到地表准四类水的标准。

附图说明

下面将结合附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例，附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。

附图中：

图1为本实用新型一实施例示意图；

图2为本实用新型快速生化反应池一实施例示意图；

图3为本实用新型三相分离器一实施例示意图；

图4为本实用新型高效沉淀池一实施例示意图；

图中标识说明如下：

1、集水池；100、粗格栅；101、提升泵；2、沉砂池；200、细格栅；3、快速生化反应池；300、三相分离器；301、第二导流板；302、沉淀隔板；303、导流区；304、底板；305、气液分离器；306、第一斜管区；307、出水口；308、污泥回流缝；309、排水管；310、曝气管；311、曝气头；4、高效沉淀池；400、混凝反应区；401、磁粉反应区；402、絮凝反应区；403、水力混合区；4031、淹没堰；404、澄清浓缩区；4041、集泥坑；4042、第二斜管区；4043、集水槽；405、刮泥机；4051、刮泥功能件；406、污泥循环回流管；407、磁粉污泥回收管；408、出水管；409、搅拌器；410、中心导流筒；411、第一导流板；5、磁种回收装置；6、曝气装置；7、PAC加药装置；8、第一PAM自动配药加药装置；9、污泥储池；10、污泥浓缩池；11、污泥处理间；12、第二PAM自动配药加药装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图1-4所示的系统，系统中的各相应设施通过管路连通，管路一般包括水流通的管道以及泵，结构的安装可以采用常见的螺栓锁定、焊接等方式，设施包括由管路依序连通的集水池1、沉砂池2、快速生化池反应3、高效沉淀池4等。

具体的，集水池1的排水端通过管路连通至沉砂池2，管路上安装有提升泵101以产生输送动力，沉砂池2的排水端通过管路连通至快速生化反应池3，快速生化反应池3内安装有三相分离器300以处理污水，快速生化反应池3的排泥端通过管路连通至污泥浓缩池10，快速生化反应池3的排水端通过管路连通至高效沉淀池4，高效沉淀池4内设有依序连通的混凝反应区400、磁粉反应区401、絮凝反应区402以及澄清浓缩区404，絮凝反应区402安装有纵向悬空的中心导流筒410，中心导流筒410上下两端贯通以供污水流动，中心导流筒410上端外围设有若干纵向的第一导流板411，各第一导流板411两侧边分别固接于中心导流筒410、絮凝反应区402内壁；澄清浓缩区404安装有刮泥机405，刮泥机405的刮泥功能件4051处于该区下部，其驱动电机固定在该区顶部，该区中部设有第二斜管区4042，第二斜管区4042上方设有集水槽4043以收集处理后的水经由出水管408排出，该区底部设有与其集泥坑4041连接的污泥循环回流管406、磁粉污泥回收管407，污泥循环回流管406连接至絮凝反应区402底部。

系统还包括现有的曝气装置6、PAC加药装置7、第一PAM自动配药加药装置8以及磁种回收装置5，曝气装置6(工艺风机通过曝气管310接入池内，曝气管310分设曝气头311以输送出工艺气)分别连接至沉砂池2、快速生化反应池3底部，PAC加药装置7连接至快速生化反应池3、混凝反应区400，第一PAM自动配药加药装置8连接至絮凝反应区402，磁种回收装置5的磁粉输出端连接至磁粉反应区401，其输入端与澄清浓缩区404的磁粉污泥回收管连接。优选地，第一PAM自动配药加药装置8还与污泥循环回流管406连接，同时对絮凝反应池进口形成双点投加，效果更优。

集水池1优选配置粗格栅100对待处理污水进行第一次隔离，将稍大的污物过滤掉，而后输送至沉砂池2，沉砂池2优选配置细格栅200以进行第二次隔离，同时沉砂池2通过曝气装置6的接入使污水充分运转，其中较大砂砾沉淀在池中定期排砂处理，而污水从快速生化反应池3的下部进入，三相分离器300处于池中的上部，污水在曝气装置6的作用下向上涌动以流入三相分离器300，通过三相分离器300处理之后污泥沉淀在污泥斗内，通过管路排送到污泥浓缩池10，而污水则输送至高效沉淀池4做进一步的处理。

三相分离器300是用于生物污水处理中的上流式厌氧污泥床反应器(UASB),用以分离消化气、消化液和污泥颗粒，在本案中三相分离器300采用以下结构：两平行设置的端板，于两端板相应侧边之间垂直连接的第二导流板301，第二导流板301顶部为矩形腔体，两第二导流板301下方设有向内倾斜的底板304，且底板304与端板两侧边垂直连接以形成锥形腔体的污泥斗，锥形腔体底部具有污泥回流缝308，污泥回流缝308处安装有气液分离器305。位于顶部矩形腔体水平轴线的两端板之间设有溢流堰，两端板对应溢流堰的部位开设与溢流堰贯通的出口，溢流堰与两侧的第二导流板301之间对称设有分别沿两端板顶部向下悬伸的沉淀隔板302，两沉淀隔板302之间形成污泥沉淀区，区内设有第一斜管306，第一斜管306上方设有与排水管309连通的出水口307，沉淀隔板302与第二导流板301之间形成导流区303。其中，溢流堰选用横截面为矩形、圆形、三角形、梯形沟槽的一种构成。作为优选：所述两斜板的夹角为60～90度。

通过三相分离器300将传统的好氧生化池和沉淀池进行了结合，提高了好氧生物反应池溶氧效率，实现污泥无动力自动回流，有效的截流世代周期较长的微生物，延长污泥龄，从而提高处理效率，减少设施占地面积。由于硝化菌在安装了三相分离器300的池内能充分繁殖，硝化效果明显，因此该池具有深度除磷脱氮功能，出水水质能够达到污水处理厂一级B或一级A的标准。

经过快速生化处理后的水进入高效沉淀池4的混凝反应区400，该区域投加有混凝剂(PAC)，混凝后的再进入磁粉反应区401(投加有磁粉)，该区域通过磁种回收装置5投加有回收利用的磁粉，而后水流入絮凝反应区402，在该区域内投加絮凝剂(PAM)以及循环污泥回流。原水中的悬浮固体颗粒与循环污泥充分接触在磁粉和絮凝剂的作用下形成更大的絮体，水流以较低的速度通过絮凝区底部的过水孔后，通过淹没堰4031从上部进入澄清浓缩区404。澄清池浓缩区内设有第二斜管区4042和栅条式刮泥机405。由于在絮凝反应区402形成了较大的、均匀的易沉淀的絮体，大部分絮体与水分离、沉淀，剩余的絮体通过第二斜管区4042时与水分离并下落至污泥层。污泥在池下部得到浓缩，在集泥坑4041形成很浓的污泥，部分污泥会通过循环污泥泵泵送至絮凝反应区402进一步优化絮凝反应，剩余污泥被排泥泵送至磁种回收装置5中，而磁粉回收后其污泥可排至污泥处理系统，净化后的水则由设在第二斜管区4042上部的集水槽4043收集后经由出水管408排出。

污泥处理系统流程如下，磁种回收装置5通过非磁粉污泥管连通至污泥储池9，所述污泥储池9通过管路连通至污泥浓缩池10，所述污泥浓缩池10通过管路连通至污泥处理间11，所述污泥处理间11连接有第二PAM自动配药加药装置12。

进一步的，混凝反应区400、磁粉反应区401以及絮凝反应区402内均安装搅拌器409，所述混凝反应区400下部与所述快速生化反应池3的排水端连接，所述混凝反应区400与所述磁粉反应区401于两区上部连通，所述磁粉反应区401与所述絮凝反应区402于两区下部连通，所述絮凝反应区402下部经由水力混合区403与所述澄清浓缩区404连通，所述水力混合区403形成于澄清浓缩区404进水端方向的淹没堰4031与絮凝反应区402之间，所述淹没堰4031排水端设置于其上部。同时，混凝反应区400、磁粉反应区401、絮凝反应区402内均设有搅拌器409，其中所述絮凝反应区402的搅拌器409设置于所述中心导流筒410内，所述中心导流筒410下端呈外扩的喇叭状。通过区域之间连通处的不同位置的设置，可以避免污水流动时过于平缓，再经由搅拌器409的作用加剧污水运动，与相应的投加物充分混合反应。

综上，完整优选流程如下：

待处理污水经过粗格栅100收集至集水池1，由污水提升泵101提升至细格栅200前端，经细格栅200隔离污物后污水进入曝气沉砂池2，大颗粒砂子物质被沉淀分离出来，污水经水管进入快速生化反应池3，此时PAC配药加药装置经由PAC加药管向快速生化反应池3中投加PAC药剂。在池内反应区下部设有微孔曝气器，通过曝气管310从底部输送空气(工艺气)，在曝气环境下利用气升动力使混合液与原水产生环流充分反应混合，使泥水由反应区上部进入三相分离器300，经环流运动充分反应后，在沉淀区利用第一斜管306进行泥水分离，最终上清液由沉淀区上部水槽收集排出，而污泥自动滑至反应区内，循环污泥利用空气输入的气升动力提升再次与原水反应混合，剩余污泥由锥形污泥斗定期排出。

快速生化反应池3出水经排水管309输送进入高效沉淀池4，首先进入高效沉淀池4的混凝区，在此区域投加混凝剂，即PAC由加药装置经加药管投加到混凝区，通过搅拌器409进行充分混合；混凝后的水再进入投放有磁种的磁粉反应区，该区同时通过磁种回收装置5的磁种液管向水中投加有循环利用的磁粉，在快速搅拌器409连续运行下，污水与药剂充分混合反应并避免矾花沉淀，之后原水进入絮凝反应区402，并在此区域投加絮凝剂和循环污泥回流。

水由底部进入絮凝区，此时第一PAM通过加药装置8由药管加至池中和污泥循环回流管406中，在絮凝区中心轴流叶轮的作用下进行慢速搅拌，使水流由中心导流筒410提升至筒外进行水力混凝，原水中的悬浮固体颗粒与循环污泥充分接触在磁粉和絮凝剂的作用下形成更大的絮体，水流以较低的速度通过絮凝区底部的过水孔后，通过淹没堰4031上部排水口进入澄清浓缩区404。

澄清池浓缩区内设有第二斜管区4042和栅条式刮泥机405，由于在絮凝反应区402形成了较大的、均匀的易沉淀的絮体，大部分絮体与水分离、沉淀，剩余的絮体通过第二斜管区4042是与水分离并下落至污泥层。同时，通过药剂与污水中磷酸盐的化学作用实现对磷的去除。污泥在池下部的集泥坑4041得到浓缩形成很浓的污泥。部分污泥会通过循环污泥泵泵送至絮凝反应区402再一次优化絮凝反应，剩余污泥被排泥泵送至磁种回收装置5的输入端中，磁粉回收后其污泥排至污泥处理系统，净化后的水由设在第二斜管区4042上部的集水槽4043收集后由出水管408排出他用。

高效沉淀池4中排出的剩余污泥进入磁种回收装置5后，首先被高速分散电机分散(通过机械力、水利分散)，再进入磁鼓实现磁性介质(磁种)和非磁性污泥的分离，磁种进入搅拌箱，配成一定浓度磁种液经输送泵输送至高效沉淀池4，循环使用，非磁性污泥从磁鼓下方的排泥管排至污泥储池9。快速生化反应池3中到达污泥龄的活性污泥经污泥管输送到污泥浓缩池10中，再用污泥提升泵101输送至污泥处理间11中，第二PAM自动配药加药装置12向污泥中投加PAM药剂，反应后经叠螺浓缩机中螺旋推动轴依次连续运转推动下，污泥中的水分受挤压排出，滤饼含固量不断升高，最终实现污泥的连续脱水，脱水后泥饼送至储泥罐后外运处置。

经过以上组合工艺快速生化反应池、加磁高效沉淀池处理后，污水中各种污染物得到了有效的去除，达到预期高水质要求，不仅达到污水厂的一级A的排放标准，甚至可以达到地表IV类水的排放标准(总N除外)。生化池将生化污水处理技术中的生化反应区和污泥沉淀区整合，实现了反应、沉淀、出水的一体化；高效沉淀池中增加了磁粉的投加，同时通过泥渣的循环利用和絮凝剂的两点投加，进一步提高了絮凝效果，极大地提高了水力表面负荷，减少了占地面积。因此快速生化反应沉淀池与加磁高效沉淀池组合工艺技术的应用，充分体现了应急工程投资小、占地少、灵活机动等优势，将为河道的截污控源提供一种新的有效途径，可迅速推广至全市河流及其支流的污染防治中，其示范效应十分显著。

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、组合和变化。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权利要求范围之内。

Claims (6)

1.快速生化池与高效沉淀池结合的黑臭水处理系统，其特征在于：系统包括集水池，所述集水池的排水端通过管路连通至沉砂池，所述沉砂池的排水端通过管路连通至快速生化反应池，所述快速生化反应池内安装有三相分离器以处理污水，所述快速生化反应池的排泥端通过管路连通至污泥浓缩池，所述快速生化反应池的排水端通过管路连通至高效沉淀池，所述高效沉淀池内设有依序连通的混凝反应区、磁粉反应区、絮凝反应区以及澄清浓缩区，所述絮凝反应区安装有纵向悬空的中心导流筒，所述中心导流筒上下两端贯通以供污水流动，所述中心导流筒上端外围设有纵向的第一导流板，所述第一导流板两侧边分别固接于中心导流筒、絮凝反应区内壁；所述澄清浓缩区安装有刮泥机，所述刮泥机的刮泥功能件处于该区下部，该区中部设有斜管，斜管上方设有集水槽以收集处理后的水经由出水管排出，该区底部设有与其集泥坑连接的污泥循环回流管、磁粉污泥回收管，所述污泥循环回流管连接至所述絮凝反应区底部；

系统还包括曝气装置、PAC加药装置、第一PAM自动配药加药装置以及磁种回收装置，所述曝气装置连接至沉砂池、快速生化反应池底部，所述PAC加药装置连接至快速生化反应池、混凝反应区，所述第一PAM自动配药加药装置连接至所述絮凝反应区，所述磁种回收装置的磁粉输出端连接至所述磁粉反应区，其输入端与所述澄清浓缩区的磁粉污泥回收管连接。

2.如权利要求1所述的快速生化池与高效沉淀池结合的黑臭水处理系统，其特征在于：所述集水池配置有粗格栅以对污水杂质进行隔离，所述沉砂池配置有细格栅以对污水杂质做进一步隔离。

3.如权利要求1所述的快速生化池与高效沉淀池结合的黑臭水处理系统，其特征在于：所述混凝反应区、磁粉反应区以及絮凝反应区内均安装搅拌器，所述混凝反应区下部与所述快速生化反应池的排水端连接，所述混凝反应区与所述磁粉反应区于两区上部连通，所述磁粉反应区与所述絮凝反应区于两区下部连通，所述絮凝反应区下部经由水力混合区与所述澄清浓缩区连通，所述水力混合区形成于澄清浓缩区进水端方向的淹没堰与絮凝反应区之间，所述淹没堰排水端设置于其上部。

4.如权利要求3所述的快速生化池与高效沉淀池结合的黑臭水处理系统，其特征在于：所述混凝反应区、磁粉反应区、絮凝反应区内均设有搅拌器，其中所述絮凝反应区的搅拌器设置于所述中心导流筒内，所述中心导流筒下端呈外扩的喇叭状。

5.如权利要求1所述的快速生化池与高效沉淀池结合的黑臭水处理系统，其特征在于：所述磁种回收装置通过非磁粉污泥管连通至污泥储池，所述污泥储池通过管路连通至污泥浓缩池，所述污泥浓缩池通过管路连通至污泥处理间，所述污泥处理间连接有第二PAM自动配药加药装置。

6.如权利要求1所述的快速生化池与高效沉淀池结合的黑臭水处理系统，其特征在于：所述污泥循环回流管连接有所述第一PAM自动配药加药装置。