CN213924419U - 一种含盐生活污水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种含盐生活污水处理装置，属于污水处理装置技术领域，包括进水槽、快渗池、集水池和出水槽，进水槽通过管路一与布水器连接，布水器位于快渗池顶部，管路一上设置有计量泵和继电器，集水池通过位于底部的碎石层与快渗池相互连通，集水池上部设置有出水口，出水口通过管路二与出水槽连接。该装置具有启动速度快、处理效果好、运行成本低、抗冲击能力强和二次污染小等优点，为含盐条件下生活污水中有机物、氮、磷等污染物的高效低耗去除提供了一种新的技术方案。
Description
技术领域
本实用新型涉及污水处理装置技术领域，具体涉及到一种含盐生活污水处理装置。
背景技术
近年来，由于化工、食品、制药等工业企业产生出大量有毒有害的高盐废水，这些废水若未经达标处理便排放，随市政管网进入到污水处理厂，形成含盐量偏高的含盐生活污水。
含盐生活污水的处理主要面临以下问题：(1)采用膜分离、蒸馏法等物理化学方法处理时，运行成本费用高，还容易造成二次污染；(2)采用普通的活性污泥法时，一方面，由于微生物对盐分具有不适应性，生活污水中的盐分会抑制或毒害原体系中微生物的生长代谢，对普通的生物处理体系产生很大的冲击，导致污水处理效果差；另一方面，这类方法前期需要进行微生物的驯化，让微生物对盐分的适应机制，导致前期的启动时间长。
实用新型内容
针对上述不足，本实用新型的目的是提供一种含盐生活污水处理装置，可有效解决现有活性污泥法处理含盐生活污水时生物体系容易受到盐分的冲击导致污水处理效果差、前期启动时间长和二次污染的问题。
为达上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：提供一种含盐生活污水处理装置，包括进水槽、快渗池、集水池和出水槽，进水槽通过管路一与布水器连接，布水器位于快渗池顶部，管路一上设置有计量泵和继电器，集水池通过位于底部的碎石层与快渗池相互连通，集水池上部设置有出水口，出水口通过管路二与出水槽连接。
本实用新型的有益效果是：待处理的含盐生活污水储存在进水槽内，通过管路一向快渗池布水，含盐生活污水自上往下流经快渗池后，再沿位于底部的碎石层进入集水池，被净化处理后的水从出水口通过管路二进入出水槽，实现对含盐生活污水的高效处理；管路一上设置有计量泵，可控制进水水量，设置有继电器可控制进水时间；通过集水池的设置，增长了污水的水力停留时间，提高了对含盐生活污水的处理效果。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步地，快渗池由上往下依次设置有布水层、滤层一、滤层二和滤层三。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：含盐生活污水依次流经布水层、滤层一、滤层二和滤层三，可有效去除含盐生活污水中的有机物、氮素污染物和磷素污染物。
进一步地，布水层不填充任何滤料，滤层一填料为聚氨酯海绵，滤层二填料为粗河砂，滤层三填料为细河砂；其中，布水层高度为5～20cm，粗河砂的粒径为0.5mm～1mm，细河砂的粒径为0.1mm～0.3mm。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：滤层一和滤层二采用自然复氧的方式，形成较好的好氧区间，无需提供人为曝气供氧，节省能耗；填料采用聚氨酯海绵、粗河砂和细河砂材料，价格低廉，成本低；通过采用粒径粗细不同的河砂，可在一个体系内实现不同的氧功能分区；聚氨酯海绵填料、粗河砂和细河砂对磷素污染物均具有良好的吸附效果，丰富的滤料类型为吸附污水中的磷提供了更加充裕的空间，通过吸附作用可去除磷素污染物。
进一步地，滤层一和滤层二之间设置有隔层一，滤层二和滤层三之间设置有隔层二，滤层三和碎石层之间设置有隔层三。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：滤层一、滤层二、滤层三和碎石层两两之间依次设置有隔层一、隔层二和隔层三，可防止滤层一、滤层二和滤层三之间填料互混，增加整个快渗池的结构稳定性与牢固性。
进一步地，隔层一、隔层二和隔层三均分别设置有若干层无纺土工布。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：设置有若干层无纺土工布可保证整个快渗池各个填料层的相对独立性，同时也增加了快渗池的过滤效果。
进一步地，滤层一和滤层二中填料在填充前均采用部分亚硝化污泥进行微生物接种；其中，混合液悬浮固体浓度MLSS为3000～5000mg/L。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：滤层一和滤层二属于好氧层，在有氧条件下，有机物被好氧微生物或兼性微生物摄取并代谢，一部分被分解并为微生物生理活动提供所需的能量，另一部分则被转化用于合成新的细胞物质，实现自身的生长繁殖，实现了有机物的去除；滤层一和滤层二中的滤料在填充前均采用部分亚硝化污泥进行微生物接种，利用含盐生活污水中盐分对亚硝酸氧化菌的抑制作用，加速部分亚硝化的启动，实现稳定的部分亚硝化功能，从而为后续厌氧氨氧化提供适宜的进水水质；滤层一和滤层二中的微生物可利用被吸附或截留的磷素污染物为基质进行同化或异化作用，可进一步实现磷素污染物从含盐生活污水中的去除。
进一步地，滤层三中填料在填充前采用厌氧氨氧化污泥进行微生物接种；其中，混合液悬浮固体浓度MLSS为4000～7000mg/L。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：滤层三属于厌氧层，在厌氧条件下，大部分有机物被厌氧微生物或兼性微生物分解转化用于为细胞合成提供能量，少部分有机物则被转化、合成为新的原生质的组成部分；当滤层一和滤层二出水能稳定达到部分亚硝化标准时，可在该层进一步发生厌氧氨氧化，即在厌氧条件下，厌氧氨氧化菌以NH4 +-N作为电子供，以NO2 --N作为电子受体，将NH4 +-N和NO2 --N转化为N2；滤层三中的微生物可利用被吸附或截留的磷素污染物为基质进行同化或异化作用，可进一步实现磷素污染物从含盐生活污水中的去除。
进一步地，滤层一、滤层二和滤层三的厚度比为1:5～8:3～9。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：通过长期摸索，滤层一、滤层二和滤层三选用上述的厚度比，可提高含盐生活污水中的有机物、氮素污染物和磷素污染物的去除率。
进一步地，碎石层的厚度为2～5cm，碎石粒径为0.5～1.5cm。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：碎石层的厚度为2～5cm，碎石粒径为0.5～1.5cm时，可保证快渗池中污水进入集水池时，进水流速适宜。
综上所述，本实用新型具有以下优点：
1、启动速度快：滤层一和滤层二中的滤料在填充前均采用部分亚硝化污泥进行微生物接种，同时利用含盐生活污水中盐分对亚硝酸氧化菌的抑制作用，加速部分亚硝化的启动，滤层三中的滤料在填充前采用厌氧氨氧化污泥进行微生物接种，可进一步缩短部分亚硝化-厌氧氨氧化的启动时间。
2、抗盐冲击能力强：滤料对含盐污水中的污染物依然保持良好的吸附、截留效果，同时微生物对进水盐度有着良好的抗冲击能力，盐度冲击在一定程度上会刺激微生物的生长繁殖，且盐分的选择性抑制作用为体系稳定的部分亚硝化-厌氧氨氧化功能创造了条件，表现出良好的抗冲击性能。
3、二次污染小：部分亚硝化-厌氧氨氧化过程可实现高效低耗脱氮，该过程不需要额外添加有机碳源，减少了有机碳源投加不当时造成的二次污染；由于无剩余污泥排放，减少了因剩余污泥处理不当而造成的二次污染。
4、处理成本低：滤层一和滤层二采用自然复氧，无需提供人为曝气供氧，节省能耗；聚氨酯海绵填料、粗河砂、细河砂、碎石等材料价格低廉，通过合理的设置，在一个体系内实现不同的氧功能分区，占地面积小，基建成本低；不产生剩余污泥，减轻了剩余污泥的处理负担和成本；运行维护简单，管理成本低。
附图说明
图1为本实用新型的示意图；
其中，1、进水槽；2、计量泵；3、继电器；4、布水器；5、快渗池；6、集水池；7、出水口；8、出水槽；9、布水层；10、滤层一；11、滤层二；12、滤层三；13、碎石层；14、隔层一；15、隔层二；16、隔层三；17、管路一；18、管路二。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
本实用新型的一个实施例1中，如图1所示，提供了一种含盐生活污水处理装置，包括进水槽1、快渗池5、集水池6和出水槽8，进水槽1通过管路一17与布水器4连接，布水器4位于快渗池5顶部，快渗池5由上往下依次设置有布水层9、滤层一10、滤层二11和滤层三12，布水层9不填充任何滤料，滤层一10填料为聚氨酯海绵，滤层二11填料为粗河砂，滤层三12填料为细河砂，滤层一10和滤层二11中填料在填充前均采用部分亚硝化污泥进行微生物接种，滤层三12中填料在填充前采用厌氧氨氧化污泥进行微生物接种，滤层一10、滤层二11、滤层三12和碎石层13两两之间依次设置有隔层一14、隔层二15和隔层三16，隔层一14、隔层二15和隔层三16均分别设置有若干层无纺土工布，管路一17设置有计量泵2和继电器3，管路一17出口处设置有布水器4，集水池6通过位于底部的碎石层13与快渗池5相互连通，集水池6上部设置有出水口7，出水口7通过管路二18与出水槽8连接；其中，滤层一10和滤层二11中混合液悬浮固体浓度MLSS为4000mg/L，滤层三12中混合液悬浮固体浓度MLSS为6000mg/L，布水层9高度为10cm，滤层一10、滤层二11和滤层三12的厚度比为1:6:6，粗河砂的粒径为0.8mm，细河砂的粒径为0.2mm，碎石层13的厚度为4cm，碎石粒径为1.0cm。
待处理的含盐生活污水储存在进水槽1内，通过管路一17出口处的布水器4向快渗池5均匀布水，计量泵2控制布水水量，继电器3控制布水时间，含盐生活污水自上往下流经布水层9、滤层一10、滤层二11、滤层三12，再沿位于底部的碎石层13进入集水池6，被净化处理后的水从出水口7通过管路二18进入出水槽8，实现对含盐生活污水中有机物、氮素污染物和磷素污染物的有效去除。主要去除原理如下：
(1)有机物的去除：有机物的去除主要包括好氧去除和厌氧去除两种途径。污水中的有机物被吸附或截留在滤料表面，生物膜中的微生物对其进行分解转化。滤层一10、滤层二11属于好氧层，在有氧条件下，有机物被好氧微生物或兼性微生物摄取并代谢，一部分被分解并为微生物生理活动提供所需的能量，另一部分则被转化用于合成新的细胞物质，实现自身的生长繁殖。滤层三12属于厌氧层，在厌氧条件下，大部分有机物被厌氧微生物或兼性微生物分解转化用于为细胞合成提供能量，少部分有机物则被转化、合成为新的原生质的组成部分。通过好氧生物处理和厌氧生物处理的共同作用，实现有机物的高效去除。
(2)氮素污染物的去除：生物脱氮即通过微生物的作用将这些氮素污染物转化为气态氮而从污水中脱除的过程，传统生物脱氮过程属于全程硝化反硝化，即NH4 +-N需完全氧化成NO3 --N后再进行反硝化。与传统生物脱氮不同，本实用新型脱氮主要基于部分亚硝化-厌氧氨氧化原理，实现对含盐生活污水中氮素污染物的高效脱除。其中，滤层一10、滤层二11中的滤料在填充前均采用部分亚硝化污泥进行微生物接种，在盐分的抑制作用下，该层能实现稳定的部分亚硝化功能，从而为后续厌氧氨氧化提供适宜的进水水质。滤层三12中的滤料在填充前采用厌氧氨氧化污泥进行微生物接种，当滤层一10、滤层二11出水能稳定达到部分亚硝化标准时，可在该层进一步发生厌氧氨氧化，即在厌氧条件下，厌氧氨氧化菌以NH4 +-N作为电子供体，以NO2 --N作为电子受体，将NH4 +-N、NO2 --N转化为N2。
(3)磷素污染物的去除：磷素污染物的去除主要依靠吸附、化学沉淀和微生物转化。首先，聚氨酯海绵填料、粗河砂、细河砂对磷素污染物均具有良好的吸附效果，丰富的滤料类型为吸附污水中的磷提供了更加充裕的空间，通过吸附作用可去除部分磷；此外，微生物可利用被吸附或截留的磷素污染物为基质进行同化或异化作用，可进一步实现磷素污染物从含盐生活污水中的去除。
实验例一
进水取自某工厂职工公寓产生的生活污水，通过添加氯化钠调节进水的盐度为0.2％(以NaCl质量分数计)，人工配置污水来模拟得到含盐生活污水，设置三组平行实验。人工配置含盐污水水质如下：COD质量浓度为192.3～235.6mg/L，NH4+-N质量浓度为35.7～46.6mg/L，TN质量浓度为40.2～51.7mg/L，TP质量浓度为3.6～4.8mg/L。
将上述含盐生活污水通过实施例1提供的含盐生活污水处理装置，具体过程为：含盐生活污水储存在进水槽1内，通过计量泵2控制布水水量，通过继电器控制布水时间，通过喷洒器4向快渗池5均匀布水，每天布水2次，每次布水3小时，布水后落干9小时，含盐生活污水依次流经布水层9、滤层一10、滤层二11、滤层三12，再沿位于底部的碎石层13进入集水池6，处理后的水从出水口7进入出水槽8；其中，水力负荷为0.8m/d，运行期间环境温度为(25±5)℃。
污水中COD浓度的检测采用改进的重铬酸钾法，NH4+-N、TN、TP浓度以及pH等的检测均采用《水和废水监测分析方法》(第四版)提供的国家标准方法。
表1实验例一含盐生活污水运行90d数据结果
在盐度为0.2％的条件下，运行20d即可实现稳定的部分亚硝化-厌氧氨氧化，稳定运行90d的检测结果表明，三组实验出水COD、NH4 +-N、TN和TP的平均质量浓度分别为5.2mg/L、0.63mg/L、2.3mg/L和0.15mg/L，COD、NH4 +-N、TN和TP的平均去除率分别为97.6％、98.5％、95.1％和96.4％。
实验例二
本实验例二与实验例一的区别在于，通过添加氯化钠调节进水的盐度为0.6％(以NaCl质量分数计)，人工配置污水来模拟得到含盐生活污水，设置三组平行实验。
本实验例二对含盐生活污水处理运行过程和检测方法与实验例一相同。
表2实验例二含盐生活污水运行90d数据结果
在盐度为0.6％的条件下，运行13d即可实现稳定的部分亚硝化-厌氧氨氧化，稳定运行90d的检测结果表明，三组实验出水COD、NH4 +-N、TN和TP的平均质量浓度分别为10.4mg/L、0.37mg/L、1.5mg/L和0.09mg/L，COD、NH4 +-N、TN和TP的平均去除率分别为95.4％、99.1％、96.7％和97.9％。
实验例三
本实验例三与实验例一的区别在于，通过添加氯化钠调节进水的盐度为1.0％(以NaCl质量分数计)，人工配置污水来模拟得到含盐生活污水，设置三组平行实验。
本实验例三对含盐生活污水处理运行过程和检测方法与实验例一相同。
表3实验例三含盐生活污水运行90d数据结果
在盐度为1.0％的条件下，运行4d即可实现稳定的部分亚硝化-厌氧氨氧化，稳定运行90d的检测结果表明，三组实验出水COD、NH4 +-N、TN和TP的平均质量浓度分别为19.1mg/L、1.5mg/L、4.6mg/L和0.31mg/L，COD、NH4 +-N、TN和TP的平均去除率分别为91.7％、96.3％、90.5％和92.6％。
综上所述，本实用新型提供的一种含盐生活污水处理装置，具有启动速度快、处理效果好、运行成本低、抗冲击能力强、二次污染小等优点，为含盐条件下生活污水中有机物、氮、磷等污染物的高效低耗去除提供了一种新的技术方案。
虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。
Claims (6)
1.一种含盐生活污水处理装置，其特征在于，包括进水槽(1)、快渗池(5)、集水池(6)和出水槽(8)，所述进水槽(1)通过管路一(17)与布水器(4)连接，所述布水器(4)位于所述快渗池(5)顶部，所述管路一(17)上设置有计量泵(2)和继电器(3)，所述集水池(6)通过位于底部的碎石层(13)与所述快渗池(5)相互连通，所述集水池(6)上部设置有出水口(7)，所述出水口(7)通过管路二(18)与所述出水槽(8)连接。
2.如权利要求1所述的含盐生活污水处理装置，其特征在于，所述快渗池(5)由上往下依次设置有布水层(9)、滤层一(10)、滤层二(11)和滤层三(12)。
3.如权利要求2所述的含盐生活污水处理装置，其特征在于，所述滤层一(10)、所述滤层二(11)和所述滤层三(12)的厚度比为1:5～8:3～9。
4.如权利要求2所述的含盐生活污水处理装置，其特征在于，所述滤层一(10)填料为聚氨酯海绵，所述滤层二(11)填料为粗河砂，所述滤层三(12)填料为细河砂；其中，所述粗河砂的粒径为0.5mm～1mm，所述细河砂的粒径为0.1mm～0.3mm。
5.如权利要求2所述的含盐生活污水处理装置，其特征在于，所述滤层一(10)和所述滤层二(11)之间设置有隔层一(14)，所述滤层二(11)和所述滤层三(12)之间设置有隔层二(15)，所述滤层三(12)和所述碎石层(13)之间设置有隔层三(16)。
6.如权利要求5所述的含盐生活污水处理装置，其特征在于，所述隔层一(14)、所述隔层二(15)和所述隔层三(16)均分别设置有若干层无纺土工布。
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