CN209602204U - 一种应用于中小城镇填料氧化沟的一体化处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及污水的处理，特别是一种应用于中小城镇填料氧化沟的一体化处理装置，包括可调式配水渠，与可调式配水渠相邻相通的缺氧池和厌氧池、与缺氧池和厌氧池右侧相通的填料氧化沟系统、填料氧化沟右侧的MBR池，其特征在于生物处理区设有带流量装置的轴流式回流泵，所述填料氧化沟包括缺氧区和好氧区，好氧区设有笼式填料，厌氧池出水口连通填料氧化沟的缺氧区。本实用新型污水进入生物系统后在沟道内快速混合，极大程度上降低了水质水量冲击负荷，尤其适用于中小城镇污水处理工艺使用。

Description

一种应用于中小城镇填料氧化沟的一体化处理装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，具体涉及中小城镇污水处理工艺。

背景技术

我国中小城镇污水处理工程项目的建设尚处于起步阶段，没有专门的设计规范和标准，缺乏具有针对性的适用工艺及成套设备，由于规模小，现有的相关设计手册中又很少考虑到小城镇工程项目的特殊性，设计院严格按照大中城市污水处理设施规范进行设计，必然造成投资指标高、一次性投资大，不利于投资的控制和节约，现有部分传统处理工艺对小城镇而言，技术要求高、操作复杂，与其经济发展水平、人员素质和技术水平不相适应，简单套用会造成管理复杂、运行成本高，项目建成后，运行困难，不能发挥应有的效益。

其次，在污水处理中，污水的量在污水处理系统中过多，会造成厌氧和好氧不充分，细菌等杂质净化不充分，当污水的量在污水处理系统中过少，无法无安全发挥系统的处理能力，设备不能满复核运行。

第三，当系统中的污水量过多，超过系统的负载量，污水来不及处理直接排放会造成排放不达标的情况。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种可精确控制污泥回流比、降低碳源消耗、提高脱氮除磷效果的应用于中小城镇填料氧化沟一体化处理方法及其处理装置。

技术方案：为了达到上述实用新型目的，本实用新型具体是这样来实现的：一种应用于中小城镇填料氧化沟一体化处理方法，包括以下步骤：

污水首先进入配水渠，调节出水流量分布，然后将污水排入厌氧池，厌氧池污泥经厌氧释磷后进入填料氧化沟，填料氧化沟内污水经循环处理后进入MBR池，MBR池内实现氨氮的硝化、污泥浓缩以及过滤，随后清水被排走，其特征在于厌氧池前设置有预缺氧池或内源反硝化池，浓缩后的污泥通过回流进入预缺氧池或内源反硝化池进行消氧，污水按原水进水比例的10%~50%进入预缺氧池或内源反硝化池，其余进入厌氧池。

由于污水处理系统的回流浓缩污泥通常具有1~2mg/L的溶解氧（DO）和12~15mg/L的NO_x ^--N浓度，如果按常规工艺直接排入厌氧池，必将对厌氧释磷造成不利影响，故通过预缺氧池或内碳源反硝化池控制其NO_x ^--N浓度，降低对后续厌氧释磷工艺的影响。

为确保厌氧释磷效果以及生物系统总体功效，通常情况下应尽量降低进水比例，并确保预缺氧池/内碳源反硝化池出水NO_x ^--N浓度不超过1.5mg/L；

作为优选，预缺氧池或内源反硝化池污水停留时间通常不超过45min，浓缩后的污泥的污泥回流比控制在100%~300%，回流污泥控制在MLSS为6-9g/L。

由于强化脱氮效果与污泥回流比有关，所以在确保其出水硝酸盐氮浓度不超过1.5mg/L的前提下，应尽量提高工艺污泥回流比，并精确控制回流量，确保预缺氧池内的溶解氧小于0.5mg/L。同时液位为后续的厌氧池提供保障。

作为优选，浓缩后的污泥回流采用变频调节立式轴流泵。变频调节立式轴流泵可与巴氏计量槽完美的耦合在一起，从而可以精确的控制回流量，并可以直观的观察回流污泥的性状，便于根据缺氧区的NO₃-N对内回流量进行动态调整，同时实现节能

厌氧区是生物除磷系统的关键功能单元，厌氧释磷是好氧池好氧吸磷和缺氧池反硝化除磷的前提条件；厌氧池的设计HRT一般为0.5-1.5h，进水比例为50%-100%；为强化厌氧释磷，应尽量提高厌氧池进水比例；厌氧池进水硝酸盐浓度的控制是工艺设计和运行管理的关键，单位硝酸盐可导致约5~6mgCOD/mgNO₃ ^--N的快速生物降解COD损失量。为确保厌氧池的厌氧环境，应控制混合液NO_x ^--N浓度，尽量确保厌氧区入口混合液NO_x ^--N浓度不超过1.5 mg/L；

生物脱氮和除磷都需要碳源，在碳源不足，尤其是溶解性可快速生物降解有机物不足时，反硝化菌与聚磷菌争夺碳源，会竞争性地抑制释磷。

厌氧释磷过程需利用小分子有机物形成PHB，这是一个物质和能量的存储和转换过程，并非小分子有机物的消耗过程，厌氧释磷时聚磷菌合成的PHB可在缺氧池继续发挥作用；

为确保厌氧池的厌氧环境，除了对进水混合液NO_x ^--N浓度的控制外，还应控制厌氧池的DO浓度控制在0.2mg/L以下，为此更要精确控制污泥回流比和污泥回流量，以确保厌氧的环境。

作为优选，厌氧池内设置有搅拌器，搅拌功率为小于3W/m3。

作为优选，填料氧化沟为环形单沟道，分为缺氧区和好氧区，进水从厌氧池先进入缺氧区，然后再进入好氧区，在潜水推进器的作用下使得混合液在沟内循环流动，并反复经历缺氧和好氧环境，实现生物脱氮。缺氧区内部不设置曝气装置，是反硝化的主要功能单元，缺氧区除了具有反硝化功能，在一定条件下，也具有反硝化除磷功能；将缺氧区设置在厌氧池之后，为缺氧区反硝化除磷提供条件；应充分利用反硝化除磷的节能降耗作用，实现“一碳两用”。为充分利用进水碳源和节省内回流泵动力消耗，应以NO₃-N作为缺氧区的主要控制指标，NO₃-N浓度控制在1mg/L以下。

作为优选，好氧区的主要功能是硝化和好氧吸磷，好氧区的实际水力停留时间由硝化反应决定；基于节能降耗，以DO和NH₄-N作为好氧区的控制指标；好氧区包括填料区和非填料区，应分段合理控制好氧区DO浓度，填料区DO浓度为3mg/L，非填料好氧区为1-2mg/L，好氧区出水段DO浓度为2mg/L；基于稳定达标，好氧区出水NH₄-N控制在1mg/L以下。

作为优选，为强化硝化，好氧区内设置笼式填料，悬浮填料填充率为好氧区池容积的40-60%。

作为优选，为确保低温下工艺硝化效果，低温下提高好氧区污泥浓度；考虑到回流混合液溶解氧对反硝化的影响，控制回流混合液溶解氧浓度在0.5mg/L以下。

为实现本实用新型目的，提供一种应用于中小城镇填料氧化沟一体化处理方法的处理装置，包括可调式配水渠，与可调式配水渠相邻相通的缺氧池和厌氧池、与缺氧池和厌氧池右侧相通的填料氧化沟系统、填料氧化沟右侧的MBR池，其特征在于所述生物处理区设有带流量装置的轴流式回流泵，所述填料氧化沟包括缺氧区和好氧区，好氧区设有笼式填料，厌氧池出水口连通填料氧化沟的缺氧区。

作为优选，笼式填料包括立体柱状框架，立体柱状框架上连接穿孔网形成立体柱状空腔，立体柱状空腔内部放置悬浮填料；立体柱状框架下方设有两个对称的延伸臂，两个对称的延伸臂之间连接有底板，底板上放置曝气管。

作为优选，轴流式回流泵出水口设有巴式计量槽。

本实用新型有益效果：本实用新型与传统观技术相比，具有以下优点：

（1）本工艺技术生物处理段以精细化运行管理为核心理念，创新性的将A2/O工艺的好氧段采用填料氧化沟环沟型结构，具有较强的缓冲水质水量波动能力，与传统A2/O工艺的推流式结构相比，污水进入生物系统后在沟道内快速混合，极大程度上降低了水质水量冲击负荷，尤其适用于中小城镇污水处理工艺使用。

（2）同时生物处理系统停留时间不超过12小时，较传统一级A排放标准污水处理工艺缩短停留时间近1/4，大大节省工程占地，降低工程投资。

（3）另外，由于采用一体化或模块化设计，以及自动化运行，对操作和运行管理空间要求相对较低，各构筑物或池体之间通过管渠或管廊连接，进一步缩小占地所需。通过自动化设计，实现工艺的自动化运行，减少了办公等的占地需求，原则上采用该集成装备，可使中小城镇污水处理整体占地降低30%以上。

附图说明

图1为本实用新型的工艺流程图。

图2为本实用新型笼式填料的结构示意图。

图3为本实用新型轴流式回流泵结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

一种应用于中小城镇填料氧化沟一体化处理方法，包括以下步骤：

污水首先进入配水渠1，调节出水流量分布，然后将污水排入厌氧池2，厌氧池2污泥经厌氧释磷后进入填料氧化沟3，填料氧化沟3内污水经循环处理后进入MBR池4，MBR池4内实现氨氮的硝化、污泥浓缩以及过滤，随后清水被排走，厌氧池2前设置有预缺氧池或内源反硝化池5，浓缩后的污泥通过回流进入预缺氧池或内源反硝化池5进行消氧，污水按原水进水比例的10%~50%进入预缺氧池或内源反硝化池5，其余进入厌氧池2。预缺氧池或内源反硝化池5污水停留时间通常不超过45min，浓缩后的污泥的污泥回流比控制在100%~300%，回流污泥控制在MLSS为6-9g/L。预缺氧池或内碳源反硝化池5的出水硝酸盐氮浓度不超过1.5mg/L，溶解氧小于0.5mg/L。浓缩后的污泥回流采用变频调节立式轴流泵6。厌氧池2内设置有搅拌器，搅拌功率为小于3W/m3。填料氧化沟3为环形单沟道，分为缺氧区3.1和好氧区3.2，进水从厌氧池2先进入缺氧3.1区，然后再进入好氧区3.2，在潜水推进器的作用下使得混合液在沟内循环流动，并反复经历缺氧和好氧环境，实现生物脱氮。缺氧区3.1的NO₃-N浓度控制在1mg/L以下。好氧区3.2包括填料区和非填料区，应分段合理控制好氧区DO浓度，填料区DO浓度为3mg/L，非填料好氧区为1-2mg/L，好氧区3.2出水段DO浓度为2mg/L；基于稳定达标，好氧区3.2出水NH₄-N控制在1mg/L以下。好氧区3.2内设置笼式填料7，悬浮填料填充率为好氧区3.2池容积的40-60%。

实施例2：一种应用于中小城镇填料氧化沟一体化处理方法的处理装置，包括可调式配水渠1，与可调式配水渠1相邻相通的缺氧池5和厌氧池2、与缺氧池5和厌氧池2右侧相通的填料氧化沟3、填料氧化沟3右侧的MBR池4，所述生物处理区设有带流量装置的轴流式回流泵6，所述填料氧化沟3包括缺氧区3.1和好氧区3.2，好氧区3.2设有笼式填料，厌氧池2出水口连通填料氧化沟3的缺氧区3.1。

变频调节立式轴流泵6，包括圆柱状外筒6.6、搅拌轴6.7、叶轮6.8、联轴器6.2、底部支撑轴6.9，圆柱状外筒底部为敞口式的进水口6.10，圆柱状外筒6.6的侧壁上方设有出水口6.3，出水口6.3处设置有巴氏计量槽6.5，巴氏计量槽6.5里自带明渠流量计6.4，搅拌轴6.7穿入圆柱状外筒6.6内部，搅拌轴6.7上端通过圆柱状外筒6.6上方的联轴器6.2和变频调速电机电机6.1连接，搅拌轴6.7的底端靠近进水口6.10且在底端安装有底部支撑轴6.9，叶轮6.8安装在搅拌轴6.7的中下部。叶轮6.8为双层螺旋叶轮。

进水口6.10为喇叭状。

笼式填料7，包括圆柱体框架7.3，圆柱体框架7.3上连接穿孔网7.2形成圆柱体空腔，穿孔网7.2的孔为激光冲孔，穿孔网的孔的孔径为6-10mm。圆柱体空腔的顶部与其中一个侧壁的夹角为1/4圆弧的导流板7.1，圆柱体空腔底部与导流板7.1相对应的一侧设有穿孔曝气管7.5，穿孔曝气管7.5的曝气量为2—4m³/m².h，曝出的气泡直径为0.8—1.2mm，圆柱体空腔内部放置悬浮填料7.4，悬浮填料7.4的填充比例为圆柱体空腔体积的60—80%；圆柱体框架7.3下方设有两个对称的延伸臂7.7，两个对称的延伸臂7.7之间连接有底板7.8，底板7.8上放置膜式曝气管7.6。

笼式填料的循环流化方法，包括以下步骤，将圆柱体空腔的顶部与其中一个侧壁的夹角设置为1/4圆弧的导流板，在圆柱体空腔底部与导流板相对应的一侧设有穿孔曝气管7.5，并控制穿孔曝气管7.5的曝气强度在2~4m³/m².h、曝出的气泡直径为0.8~1.2mm；悬浮填料7.4放置于圆柱体空腔内，悬浮填料7.4的填充比例为圆柱体空腔体积的60—80%，悬浮填料7.4位于笼内，在水平推流、水力搅拌和曝气管曝气的作用下循环流动，悬浮填料7.4到流动到圆柱体空腔上部时，在导流板7.1的作用下下滑和流化，下滑到下方时在穿孔曝气管7.5曝气作用下循环向上，不断循环往复，且悬浮填料7.4相互之间、悬浮填料7.4与穿孔网2之间不断摩擦和碰撞。

Claims (6)

1.一种应用于中小城镇填料氧化沟的一体化处理装置，包括可调式配水渠，与可调式配水渠相邻相通的缺氧池和厌氧池、与缺氧池和厌氧池右侧相通的填料氧化沟系统、填料氧化沟右侧的MBR池，其特征在于生物处理区设有带流量装置的轴流式回流泵，所述填料氧化沟包括缺氧区和好氧区，好氧区设有笼式填料，厌氧池出水口连通填料氧化沟的缺氧区。

2.根据权利要求1所述的一种应用于中小城镇填料氧化沟的一体化处理装置，其特征在于笼式填料包括立体柱状框架，立体柱状框架上连接穿孔网形成立体柱状空腔，立体柱状空腔内部放置悬浮填料；立体柱状框架下方设有两个对称的延伸臂，两个对称的延伸臂之间连接有底板，底板上放置曝气管。

3.根据权利要求1所述的一种应用于中小城镇填料氧化沟的一体化处理装置，其特征在于轴流式回流泵出水口设有巴式计量槽。

4.根据权利要求1所述的一种应用于中小城镇填料氧化沟的一体化处理装置，其特征在于厌氧池内设置有搅拌器，搅拌功率为小于3W/m3。

5.根据权利要求1所述的一种应用于中小城镇填料氧化沟的一体化处理装置，其特征在于填料氧化沟为环形单沟道，分为缺氧区和好氧区。

6.根据权利要求1所述的一种应用于中小城镇填料氧化沟的一体化处理装置，其特征在于好氧区包括填料区和非填料区。