一种达标地表准四类水的城镇污水处理系统
技术领域
本实用新型涉及污水处理领域。
背景技术
城镇污水主要指城镇居民生活污水,各种公共设施排水以及允许排入城镇污水收集系统的工业废水和初期雨水等。城镇污水中含有大量的悬浮物、有机污染物及病菌、病毒等,所以必须对其进行严格的生化、消毒处理。目前我国城镇污水处理厂主要工艺是A/O、A2/O、SBR以及氧化沟,但随着排放标准的日益严格,现行污水厂的工艺和设备已经难以满足新的环保需求。因此,需要充分挖掘城镇污水厂已有处理工艺和设施的应用潜力,研究出一种新的技术方案来解决上述问题。
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,提供一种改进的污水处理工艺。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种达标地表准四类水的城镇污水处理系统,包括系统所述系统包括依污水处理工艺流程顺序连接的进水泵房、沉砂池、初沉池、改良MBBR生化池、二沉池、高效沉淀池、滤池以及消毒池;
所述进水泵房配置有拦截污水中较大固形物的粗格栅,所述沉砂池配置有拦截污水中较小固形物的细格栅,所述改良MBBR生化池包括厌氧池、缺氧池以及好氧池,所述初沉池设置于所述厌氧池上方,所述初沉池的排水端与所述厌氧池连通,所述厌氧池经由所述缺氧池连通至所述好氧池,所述好氧池排水端连通至所述二沉池,且所述好氧池设有连通至所述缺氧池的硝化液回流管;所述高效沉淀池依次包括投加混凝剂的混凝区、投加磁粉的磁粉混合区、投加絮凝剂的絮凝区以及供污水沉淀的沉淀区;所述滤池配置有过滤净化污水的纤维滤料,以及清洗纤维滤料的反冲洗装置;所述消毒池配置有次氯酸钠投加装置、紫外线装置以供消毒。
如前所述的一种达标地表准四类水的城镇污水处理系统,所述粗格栅进水端连接有污水总进水管,所述进水泵房配置有提升泵以将污水输出。
如前所述的一种达标地表准四类水的城镇污水处理系统,所述细格栅为转鼓细格栅,所述进水泵房输送的污水经由所述转鼓细格栅处理后进入所述沉砂池,所述沉砂池内安装有吸砂机以及排砂管。
如前所述的一种达标地表准四类水的城镇污水处理系统,所述初沉池的进水端配置有进水堰以控制水面高度,所述进水堰之后设有可过水的第一隔墙,所述初沉池的排水端配置有均匀分布的锯齿三角堰,所述锯齿三角堰悬置于初沉池内水面的上端,所述锯齿三角堰的前端设置下部过水的第二隔墙,所述锯齿三角堰的后端设置有出水堰,所述初沉池排水口处于出水堰之后的池底位置;所述第一隔墙、第二隔墙之间的初沉池区域设有水下刮泥机以及与之对应的污泥斗,所述污泥斗的排泥端连通至储泥池。
如前所述的一种达标地表准四类水的城镇污水处理系统,所述改良MBBR生化池内对称设有两组厌氧池、缺氧池以及好氧池;其中,所述缺氧池为多格串联的混合式氧化沟,各格混合式氧化沟之间、以及所述厌氧池与相应缺氧池之间均通过隔墙上的过水方孔连通,且过水方孔处设有控制闸门;所述好氧池后端设有污泥泵房以通过第一支路将回流污泥送至厌氧池,第二支路将剩余污泥排送至所述储泥池。
如前所述的一种达标地表准四类水的城镇污水处理系统,所述二沉池是周进周出圆形沉淀池,沿其圆周边进水渠底部均匀设有布水孔,所述二沉池内污水经由集水槽收集排出,所述二沉池内设有相适配的浮渣斗、排渣管,以及相适配的刮泥板、污泥斗以及排泥管,二沉池排泥管连接至所述污泥泵房。
如前所述的一种达标地表准四类水的城镇污水处理系统,所述高效沉淀池配置有加药装置以投加PAC、磁粉以及PAM,混凝区、磁粉混合区、以及絮凝区均设有搅拌装备,其中所述絮凝区设有中心导流筒,该区搅拌装备设置于筒内;所述沉淀区顶部设有集水槽以收集澄清污水排出,该池内悬置有斜管以提高悬浮颗粒沉积面积;其中,设置回流泵以将沉积的上层污泥回流至磁粉混合区循环使用,下层污泥排送至磁种回收装置,所述磁种回收装置的排泥端连接至所述储泥池。
如前所述的一种达标地表准四类水的城镇污水处理系统,所述沉砂池、好氧池配置有曝气设备。
如前所述的一种达标地表准四类水的城镇污水处理系统,所述储泥池配置有污泥处理设备。
如前所述的一种达标地表准四类水的城镇污水处理系统,采用系统完成以下工艺内容:污水依序进入进水泵房、沉砂池、初沉池、改良MBBR生化池、二沉池、高效沉淀池、滤池以及消毒池处理,处理后的水达到地表准IV类水标准排出
本公开的一个方面带来的一个有益效果:市政污水经粗格栅拦截去除漂浮和悬浮固形物,再经提升泵将污水送至细格栅处进一步进行栏渣处理后,进入沉砂池,沉砂池以重力分离为基础,比重较大的颗粒下沉排出,比重较小的悬浮颗粒通过出水端排出至初沉池。初沉池利用重力进行初步沉淀,去除水中部分SS和有机污染物后再进入改良MBBR生化池,在生化池中利用厌氧、缺氧、好氧三个不同部分的交替循环实现污水的生物除磷脱氮处理,好氧池的出水端污水进入二沉池内实现固液分离,之后污水引入加磁高效沉淀池内。在混凝区与混凝剂(PAC)混合,后进入磁粉混合区并通过磁粉析出晶核,使得水中胶体颗粒与磁粉颗粒很容易碰撞脱稳而形成絮体,悬浮物去除效率也大幅提高,再与絮凝剂混合达到有效絮凝目的之后进入沉淀区。在沉淀区利用斜管固液分离之后污水进入滤池,通过纤维滤料进行微絮凝式过滤进一步除磷和SS,最后将污水进行消毒处理,达标之后排放或回用。
改进后的系统通过合理设计及其相互组合,能够满足更高的环境或使用要求,符合节能环保的要求,很好地实现了社会效益、经济效益和环境效益的统一。
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为本实用新型系统整体示意图;
图2为本实用新型沉砂池示意图;
图3为本实用新型初沉池示意图;
图4为本实用新型改良MBBR生化池示意图;
图5为本实用新型二沉池第一视角示意图;
图6为本实用新型二沉池第二视角示意图;
图7为本实用新型高效沉淀池俯视示意图;
图8为本实用新型高效沉淀池剖视示意图;
图9为本实用新型滤池第一视角示意图;
图10为本实用新型滤池第二视角示意图;
图中标识说明如下:
1、进水泵房;2、沉砂池;21、转鼓细格栅;22、格栅冲洗管;23、排渣孔;24、吸砂机;25、排砂管;26、曝气管(沉砂池);27、浮渣挡板;28、过渣孔;29、出水管(沉砂池);3、初沉池;31、进水堰;310、第一隔墙;32、锯齿三角堰(初沉池);320、第二隔墙;33、水下刮泥机;34、出水堰;35、污泥斗(初沉池);4、改良MBBR生化池;41、厌氧池;42、缺氧池;43、好氧池;44、潜水推进器;45、污泥泵房;5、二沉池;51、进水管(二沉池);52、刮泥板;53、排泥管;54、浮渣斗;55、排渣管;56、布水孔;57、出水管(二沉池);58、污泥斗(二沉池);510、锯齿三角堰(二沉池);511、集水槽(二沉池);6、高效沉淀池;61、混凝区;62、磁粉混合区;63、絮凝区;64、沉淀区;65、斜管;7、滤池;71、反冲洗空气管;72、反冲洗水管;73、反冲洗废水管;74、滤料层;75、集水槽(滤池);76、进水渠;77、配水堰;78、过水孔;79、出水渠;710、出水管(滤池);711、出水堰(滤池);8、消毒池;9、储泥池;10、加药间;11、鼓风机房;12、污泥处理设备。
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所示的一种达标地表准四类水的城镇污水处理系统,所述系统包括依污水处理工艺流程顺序连接的进水泵房、沉砂池、初沉池、改良MBBR生化池、二沉池、高效沉淀池、滤池以及消毒池。
所述进水泵房1配置有拦截污水中较大固形物的粗格栅,所述进水泵房的排水端连通至所述沉砂池2,所述沉砂池2配置有拦截污水中较小固形物的细格栅,所述沉砂池2的排水端连通至所述初沉池3,所述改良MBBR(Moving-Bed Biofilm Reactor)生化池包括依次连通的厌氧池、缺氧池以及好氧池,所述初沉池设置于所述厌氧池上方,所述初沉池的排水端与所述厌氧池连通,所述厌氧池经由所述缺氧池连通至所述好氧池,所述好氧池排水端连通至所述二沉池,且所述好氧池设有连通至所述缺氧池的硝化液回流管;所述高效沉淀池依次包括投加混凝剂的混凝区、投加磁粉的磁粉混合区、投加絮凝剂的絮凝区以及供污水沉淀的沉淀区;所述滤池配置有过滤净化污水的纤维滤料,以及清洗纤维滤料的反冲洗装置;所述消毒池配置有次氯酸钠投加装置、紫外线装置以供消毒。
粗格栅间和进水泵房合建,该粗格栅的进水端连接有污水总进水管,通过粗格栅拦截去除污水(例如市政来水)中较大的漂浮和悬浮固形物,以保证后续处理设施顺利运行,再由提升泵将污水送至沉砂池的细格栅处,粗格栅采用钢丝绳牵引耙斗式格栅机,格栅间隙20mm,栅渣由螺旋输送至栅渣箱后外运。
参阅图2,细格栅与配有曝气装置的沉砂池合建,细格栅优选采用转鼓细格栅21,可整体可实现截渣、除渣、螺旋提升、压榨脱水四种功能,其具有清渣彻底、分离效率高、结构紧凑等优点,细格栅定期由其配置的格栅冲洗管22以及时清理格栅中的固形物,所清洗污物由排渣孔23排出。具体的,污水先进入细格栅间,而沉砂池的进水端连接于转鼓细格栅21的出水端,在转鼓细格栅21对来水进一步进行拦渣处理后污水会进入沉砂池,沉砂池内设置具有过渣孔28的浮渣挡板27以及桁车式吸砂机24、排沙管25等设备。污水中的浮渣通过浮渣挡板27截留,同时曝气装置中的鼓风机房通过曝气管26与沉砂池2连接,通过曝气使得污水作螺旋旋转运动,污水中的悬浮颗粒相互碰撞、摩擦而使附着在砂粒的有机污染物去除,而沉砂池2内以重力分离为基础,将比重较大的颗粒下沉后由桁车式吸砂机24吸出,再通过排沙管25排出;比重较小的颗粒通过过渣孔28随沉砂池出水管29排出。
参阅图3,该初沉池3建于改良MBBR生化池中厌氧池4的上部,以节省用地。具体的,初沉池3的进水端配置有进水堰31以控制水面高度,所述进水堰31之后设有第一隔墙310,所述第一隔墙310上可设置透水孔,所述初沉池3的排水端配置有均匀分布的锯齿三角堰32,所述锯齿三角堰32悬置于池内上端,所述锯齿三角堰32的前端设置具有下部可过水的第二隔墙320,所述锯齿三角堰32的后端设置出水堰34,所述初沉池3排水口处于出水堰34之后的池底位置,利用重力排出;所述第一隔墙310、第二隔墙320之间的初沉池区域设有水下刮泥机33以及与之对应的污泥斗35,所述污泥斗35的排泥端连通至储泥池9。
污水漫过进水堰31再经由第一隔墙310进入初沉池3,在池内经过初步沉淀后,通过第二隔墙320进入锯齿三角堰区域,由均匀分布的锯齿三角堰负责收集初沉池3的出水,该被收集的水穿过出水堰34之后在重力作用下流入下部的厌氧池41。池内的水下刮泥机33将底部的沉淀泥砂刮除并收集于污泥斗35中定期排出,一般排出的初沉池污泥由螺杆泵通过污泥管送至储泥池9。
参阅图4,改良MBBR生化池4包括有厌氧池41、缺氧池42及好氧池43。前述初沉池3的出水端连接至厌氧池41的进水端,厌氧池41的出水端连通缺氧池42的进水端,缺氧池42的出水端连通好氧池43的进水端,好氧池43的出水端一部分排出,一部分通过硝化液回流管回流至缺氧池42。
整个改良MBBR生化池4外部呈矩形结构,沿水流方向设有潜水推进器44,池内设置有两组前述的厌氧池41、缺氧池42及好氧池43,且两组结构呈左、右对称式布置,对称结构便于布置共用设备、管路,如在两组结构中间设置污水进入通道。厌氧池41优选为完全混合的氧化沟池型,在厌氧池41和缺氧池42中隔墙上设有过水方孔和控制闸门,水流经过水方孔流入缺氧池42。
缺氧池42优选采用多格完全混合式氧化沟,每格氧化沟间在各自的中间隔墙上设有过水方孔以形成连通通道,并安装控制闸门以调控流量,在池内沿水流方向设有潜水推进器,污水依次流通后进入好氧池。缺氧池与厌氧池一样,都通过水下搅拌器连续运转使污泥处于悬浮状态,池内混合液在沟道内循环流动,水流沿缺氧池和好氧池之间的过水方孔流入好氧池中。
好氧池43为完全推流式,好氧池43后端设有回流泵房,缺氧池内设置有潜水推流器,形成缺氧池与好氧池之间的回流。回流硝化液实质就是含氨氮的污水通过好氧池进行转化成硝态氮,而回流后经过反硝化从而消除污水中的氮,一般硝化液回流比是200%,回流污泥的回流比是50%。在好氧池末端中间单独隔出一块区域作为污泥泵房45,该改良MBBR生化池的污泥泵房将回流污泥提升至厌氧池,将剩余污泥通过污泥管提升至贮泥池。
同时,鼓风机房11通过曝气管与好氧池43连接进行充氧,通过好氧池内设置的微孔式曝气器进行空气扩散,好氧池溶解氧通过调节鼓风机的送风量,控制在2~5mg/L左右。池内还设置有悬浮生物填料,悬浮填料投加到曝气池中作为微生物生长的载体,填料通过曝气作用处于流态化后可与污水充分接触,微生物处于气、液、固三相生长环境中,此时载体内厌氧菌或兼性厌氧菌大量生长,外部则为好氧菌,每个载体形成一个微型反应器,使硝化反应和反硝化反应同时存在。
改良MBBR生化池4的设计具有诸多优势,MBBR反应器结构紧凑,由于填料比表面积大,从而使得反应器容积负荷高,节省占地面积;冲击负荷、温度变化、污水成分变化、污水毒性增加对MBBR反应器的影响要远远小于活性污泥法,亦无需担忧污泥膨胀,对于高SS负荷,无需预处理;污泥沉降性能良好,易于固液分离,剩余污泥量少,降低污泥处理与处置费用易于运营管理,减少污泥膨胀问题;由于填料和水流在生物池的整个容积内得到混合,使池容得到完全利用,优质耐用的生物填料、曝气系统和储水装置可以保证整个系统长期使用而不需要更换;曝气池无需设置填料支架,对填料以及池底的曝气装置的维护方便,同时能够节省投资及占地面积;可以通过按需控制投加乙酸钠补充营养物,提高除氮效果。通过改良MBBR生化池的处理,能够大幅度削减COD(化学需氧量)、BOD5(五日生化需氧量)、SS(悬浮物)以及TN(总氮量)、NH3-N(氨氮含量)、TP(总磷量)等污染物浓度。
参阅图5-6,周进周出圆形二沉池5的进水管51连接于前述好氧池43的出水端,再通过均匀设置在池周边的布水孔56使二沉池5配水均匀,二沉池5内设置有刮泥板52、排泥管53、浮渣斗54、排渣管55、污泥斗58。池内的浮渣由浮渣斗54收集后通过排渣管55排出,刮泥板52将污泥刮至污泥斗58处在重力作用下由排泥管将污泥排出,排出的污泥经污泥管回流至前述的污泥泵房45,污泥泵房45将回流污泥通过污泥回流管回流至前述改良MBBR生化池4的缺氧池42或厌氧池41,将剩余污泥通过污泥管提升至储泥池9后进入污泥处理设备。二沉池5的污水经集水槽511收集后由出水管排出,出水处通过锯齿三角堰510使得二沉池5能够均匀出水。该二沉池5基于进出水悬浮物浓度差设计,耐冲击能力强,表面水力负荷高,进水配水均匀,沉淀区容积利用率高,对冲击负荷和温度变化的适应能力较强,沉淀效果稳定,水力停留时间长,有利于固液分离,可大幅度提高沉积效率,污泥提升费用低。
参阅图7-8,高效沉淀池6包括混凝区61、磁粉混合区62、絮凝区63以及沉淀区64,各区之间设有过水孔,其中混凝区61中投加混凝剂(PAC),磁粉混合区62中投加磁粉,絮凝区63中投加絮凝剂(PAM);药剂PAC、磁粉、PAM均由加药间10的加药装置通过PAC投加管、磁粉投加管、PAM投加管投加,各池均采用机械搅拌混合。其中,在絮凝区63内设置中心导流筒,中心导流筒内设置搅拌机,将原水、药剂及磁粉形成的混合液在中心导流筒内外循环流动,实现有效地絮凝。絮凝区63出水进入沉淀区64进行泥水分离,悬浮颗粒通过斜管65沉淀被均匀沉积,最终澄清水通过池顶的三角堰集水槽收集排出。
具体的,沉淀区设置有污泥泵、斜管,斜管可以提高污水水流分配的均匀性、提高沉淀效率,泥水混合物流入沉淀区的斜管下部,泥渣在斜管下的沉淀区域完成泥水分离,污泥沉入污泥斗。污泥斗中上层污泥由污泥回流泵回流至磁粉投加区作为循环污泥,下层污泥汇集后通过污泥管排至磁种回收装置,该部分污泥中含有磁粉,磁粉经磁种回收装置回收后循环使用,磁粉回收后的剩余污泥排至储泥池后进入污泥处理设备12。
二沉池5及高效沉淀池6所排出的污泥可以排放至能够接收浓缩污泥的地方,也可对其进行干化处理。具体的:污泥脱水车间设置有带式浓缩机、板框压滤机、调理池、无轴螺旋输送机。二沉池的剩余污泥排出端、高密度澄清池的剩余污泥排出端经管道汇集连接于储泥池,储泥池中的污泥由加药间投加PAM对污泥进行混凝,再通过浓缩机进料泵进入搅拌槽混合均匀后经带式浓缩机浓缩脱水,之后污泥进入调理池进行调理,在调理池通过加药间与调理池的连接管向池内投加PFS进行混凝,调理后的污泥经污泥泵送至板框压滤机脱水,脱水后的泥饼通过无轴螺旋输送机送至污泥斗等待外运处置。
参阅图9-10,滤池7优选采用D型滤池,对前述高效澄清池处理的出水做进一步的过滤,降低尾水的SS(Suspendedsolid)、TP(Total phosphorus)。D型滤池中配置纤维滤料、反冲洗系统,主体结构包括有配水堰77、进水渠76、滤料层74、出水堰711、出水渠79,反冲洗系统配置有反冲洗空气管71、反冲洗水管72以及反冲洗废水管73。过滤采用彗星式纤维滤料进行过滤,彗星式纤维滤料由松散的纤维丝束“慧尾”和比重较大的是新题“慧核”组成,整体呈彗星状,慧尾纤维丝束固定于慧核内,由于彗星式纤维滤料不对称钩形的结构特点,所以具有高滤速、高精度过滤的特点,从而减少占地面积,提高出水质量。污水首先通过进水渠76再由过水孔78均匀水流,配水堰保证配水的均匀性。该D型滤池配置有空气冲洗、气水混合冲洗、清水冲洗三阶段反冲洗系统,系统中的反冲洗风机、反冲洗泵分别通过管路对滤料进行清洗,以确保其过滤能力,反冲洗之后的污水通过集水槽75收集后从出水管710排出,D型滤池的反冲洗排水管与粗格栅及进水泵房相连。
D型滤池的出水端连接消毒池8的进水管,在消毒池8的接触池区域内投加次氯酸钠对出水进行消毒处理,具体的可在接触池旁设置有次氯酸钠储罐、投加计量泵,用于配置和投加次氯酸钠。接触池区域后连接紫外消毒区,该紫外线消毒区设置有电动渠道闸门、紫外线消毒装置以及水位控制拍门。紫外线消毒区的出水端连接有出水调节池,经接触池区域及紫外线消毒区处理后的污水由出水管排出,一般出水调节池上设置有回用水泵,用于回水的提升。
整个系统将二级生化工艺、深度处理工艺很好的结合,系统各单元的精心合理设计及其相互组合,在污水处理厂出水水质及黑臭河道截污控源方面的出水可达《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》地表准IV类水标准(溶解氧≥3,COD≤30,BOD5≤6,SS≤10,NH3-N≤1.5,TP≤0.3单位:mg/L(TN除外));污泥性状好、脱氮效果优异;设备投资省、运行费用低;抗冲击负荷能力强、系统稳定性强;改善恢复水体以实现生态补水。系统可以满足更高的环境或使用要求,同时经济节能、运行及维护费用低,符合节能环保的要求,很好地实现了社会效益、经济效益和环境效益的最佳统一。
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。