CN215288427U - 一种泥膜复合缺氧池 - Google Patents

Abstract

为了克服现有污水处理的初沉池污泥量大、没有反硝化或水解酸化功能；或者为了克服现有污水处理二沉池停留时间长、存在浮泥现象，本实用新型提供了一种泥膜复合缺氧池，包括池体、出水管、配水装置和回流管，所述池体包括由上至下依次连通的反硝化脱氮区和泥水分离区，所述配水装置位于所述泥水分离区的底部，所述出水管连通至所述反硝化脱氮区的顶部，所述回流管分别连通所述泥水分离区的顶部和所述配水装置，所述回流管上设置有回流泵。本实用新型提供的泥膜复合缺氧池具有较好的污泥悬浮层稳定性，避免出现污泥溢出的问题，能够有效解决现有二沉池存在的占地面积大、配水不均匀，弥补传统活性污泥法脱氮效率低等问题。

Description

一种泥膜复合缺氧池

技术领域

本实用新型属于污水处理设备技术领域，具体涉及一种泥膜复合缺氧池。

背景技术

以生物膜法为主体工艺的污水处理厂通常需要在预处理后设置初沉池，控制生物滤池进水SS浓度，然而初沉池不具有缺氧反硝化、水解酸化等功能，由于加药量大，造成产泥量也大，沉淀污泥中含有大量易生物降解的有机物，造成反硝化碳源流失大，由于其不具有反硝化脱氮功能，需要额外增设反硝化滤池，投资成本高，水头浪费严重。

以活性污泥法为主体工艺的污水处理处理厂，为了实现活性污泥法固液分离，通常需要设置二沉池承担出水澄清和污泥浓缩功能。然而二沉淀池在实际工程运行过程中存在很多问题：①占地面积巨大：二沉池表面负荷一般控制在0.6～0.8m³/m²·h，整个二沉池区域的占地面积甚至接近生物反应池，限制了污水处理厂提高处理能力的潜力；②存在浮泥问题：由于反硝化、以及污泥膨胀等原因，二沉池一直存在着浮泥问题；③配水不均匀，导致局部污泥上浮，出水SS偏高。这些问题都在一定程度上阻碍了活性污泥法工艺的进一步发展。

目前，针对上述初沉池存在的问题，还没有相应的解决方案。另外二沉池存在的问题，国内有研究者想采用悬浮泥渣型澄清池取代传统二沉池。悬浮泥渣型澄清池包括悬浮澄清池和脉冲澄清池。悬浮泥渣型澄清池工作原理是使上升水流的流速等于絮粒在静水中靠重力沉降的速度，絮粒处于既不沉淀又不随水流上升的悬浮状态，当絮粒集结到一定厚度时，就构成泥渣悬浮层，原水通过时，水中杂质与絮粒碰撞接触，并被悬浮泥渣层的絮粒吸附、过滤而截留下来。尽管悬浮泥渣型澄清池具有配水均匀，能够充分利用污泥层对污水进行吸附、过滤等诸多优点，但其本身也存在一些问题。例如，悬浮澄清池因对进水水量、水温较敏感，处理效果不够稳定。脉冲澄清池结构复杂，同时脉冲发生器会造成水头损失较大，且脉冲周期较难控制，容易引起悬浮层不稳定。

随着污水处理厂出水排放标准越来越高，现有的活性污泥技术已经难以满足一级A标准，尤其是出水TN指标。

实用新型内容

针对现有初沉池存在的产泥量大、不具有反硝化功能等缺陷以及二沉池存在的占地面积大出水浮泥、和配水不均匀的问题，本实用新型提供了一种泥膜复合缺氧池。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型提供了一种泥膜复合缺氧池，包括池体、出水管、配水装置和回流管，所述池体包括由上至下依次连通的反硝化脱氮区和泥水分离区，所述配水装置位于所述泥水分离区的底部，所述出水管连通至所述反硝化脱氮区的顶部，所述回流管分别连通所述泥水分离区的顶部和所述配水装置，所述回流管上设置有回流泵。

可选的，所述配水装置包括布水渠和多个横向布水管，所述布水渠连接有进水管，所述布水渠由所述池体的外部引入所述泥水分离区的底部，多个所述横向布水管平行设置于所述布水渠的上方，且所述横向布水管与所述布水渠呈十字形交叉，所述布水渠连通至所述横向布水管，所述横向布水管的底部开设有多个第一过流孔。

可选的，所述布水渠的顶部间隔设置有多个过渡水管，多个过渡水管一一对应插入多个所述横向布水管中。

可选的，所述布水渠的侧面平行设置有布气渠，所述布气渠由所述池体的外部引入所述泥水分离区的底部，所述布气渠连接有第一气管，所述布气渠的上方间隔设置有多个过渡气管，多个过渡气管一一对应插入多个所述横向布水管中，所述横向布水管道的顶部开设有多个第二过流孔。

可选的，所述泥膜复合缺氧池还包括有排泥管，所述泥水分离区中设置有斜板，所述斜板的底端连接于所述泥水分离区的底部内壁，所述配水装置位于所述斜板的下方，所述斜板的顶端沿远离所述泥水分离区的内壁方向向上倾斜延伸，以在所述斜板和所述泥水分离区的内壁之间合围形成有污泥浓缩室，所述排泥管的一端延伸至所述污泥浓缩室中，所述排泥管的另一端延伸出所述池体外部。

可选的，所述排泥管上设置有第四阀门。

可选的，所述泥膜复合缺氧池还包括有第一SS测试仪、第二SS测试仪和总磷测试仪，所述第一SS测试仪设置于所述泥水分离区中，且所述第一SS测试仪位于所述污泥浓缩室上方，所述第二SS测试仪设置于所述泥水分离区和所述反硝化脱氮区之间，所述总磷测试仪设置于所述反硝化脱氮区的上方。

可选的，所述反硝化脱氮区中设置有填料区，所述填料区中填充有填料，所述填料上附着反硝化生物膜。

可选的，所述填料区的底部设置有布气管，所述布气管延伸至所述池体外部并连接有第二气管，所述第二气管上设置有第五阀门。

可选的，所述反硝化脱氮区的上方设置有集水槽，所述集水槽延伸至所述池体的外部并连接有排污管和所述出水管，所述排污管上设置有第六阀门，所述出水管上设置有第七阀门。

根据本实用新型提供的泥膜复合缺氧池，设置有泥水分离区和反硝化脱氮区，其中泥水分离区用于污水中污泥的沉降，含有污泥的污水在泥水分离区中缓慢上升，由于活性污泥的密度大于水，在重力作用下慢慢沉淀浓缩，逐渐形成污泥层，由于污泥层具有一定的吸附拦截作用，将污水中的活性污泥进一步吸附过滤，使得污泥与水分离效果更佳，同时，在泥水分离区设置有回流管，可通过调节回流管的回流比来调节水力负荷，使泥水分离区形成污泥生长的最佳悬浮条件，改善该工艺的污泥悬浮层稳定性，避免出现污泥溢出的问题，同时，所述泥膜复合缺氧池在泥水分离区的上方增设反硝化脱氮区，提高其表面负荷，根据不同水质选择适宜填料，灵活配合使用生物膜技术，达到反硝化脱氮的目的，能够有效解决现有二沉池存在的占地面积大、配水不均匀，弥补传统活性污泥法脱氮效率低等问题，同时可以采用泥膜复合缺氧池完全取代初沉池与反硝化滤池，明显节约水头，还能降低部分投资成本。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的泥膜复合缺氧池的竖直面剖视示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的泥膜复合缺氧池的顶部示意图；

图3是本实用新型一实施例提供的泥膜复合缺氧池的侧面示意图；

图4是本实用新型一实施例提供的配水装置的俯视图；

图5是图4中A-A剖面图。

说明书附图中的附图标记如下：

1、池体；11、泥水分离区；12、反硝化脱氮区；121、填料区；13、斜板；131、污泥浓缩室；14、布气管；15、第一SS测试仪；16、第二SS测试仪；17、总磷测试仪；18、集水槽；

2、出水管；21、第七阀门；

3、配水装置；31、布水渠；311、过渡水管；32、布气渠；321、过渡气管；33、横向布水管；331、过流孔；332、第二过流孔；

4、回流管；41、第三阀门；42、回流泵；

5、第二气管；51、第五阀门；

6、排泥管；61、第四阀门；

7、排污管；71、第六阀门；

8、进水管；81、第一阀门；

9、第一气管；91、第二阀门。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1～图3所示，本实用新型一实施例提供了一种泥膜复合缺氧池，包括池体1、出水管2、配水装置3和回流管4，所述池体1包括由上至下依次连通的反硝化脱氮区12和泥水分离区11，所述配水装置3位于所述泥水分离区11的底部，所述出水管2连通至所述反硝化脱氮区12的顶部，所述回流管4分别连通所述泥水分离区11的顶部和所述配水装置3，所述回流管4上设置有回流泵42。

所述泥膜复合缺氧池设置有泥水分离区11和反硝化脱氮区12，其中泥水分离区11用于污水中污泥的沉降，含有污泥的污水在泥水分离区11中缓慢上升，由于活性污泥的密度大于水，在重力作用下慢慢沉淀浓缩，逐渐形成污泥层，由于污泥层具有一定的吸附拦截作用，将污水中的活性污泥进一步吸附过滤，使得污泥与水分离效果更佳，同时，在泥水分离区11设置有回流管4，可通过调节回流管4的回流比来调节水力负荷，使泥水分离区11形成污泥生长的最佳悬浮条件，改善该工艺的污泥悬浮层稳定性，避免出现污泥溢出的问题，同时，所述泥膜复合缺氧池在泥水分离区11的上方增设反硝化脱氮区12，提高其表面负荷，根据不同水质选择适宜填料，灵活配合使用生物膜技术，达到反硝化脱氮的目的，能够有效解决现有二沉池存在的占地面积大、配水不均匀，弥补传统活性污泥法脱氮效率低等问题。

在一些实施例中，所述泥膜复合缺氧池可替代传统的二沉池使用，也可作为水解酸化池或初沉池使用。

当作为二沉池使用时，泥水分离区11停留时间不宜过长，最大不超过4h，主要原因是时间长会引起污泥悬浮层出现厌氧现象，不仅磷酸盐释放，还可能会因为溶解氧消耗发生酸化，产生H₂S等气体造成污泥上浮。

如图4和图5所示，在一实施例中，所述配水装置3包括布水渠31和多个横向布水管33，所述布水渠31连接有进水管8，所述布水渠31由所述池体1的外部引入所述泥水分离区11的底部，多个所述横向布水管33平行设置于所述布水渠31的上方，且所述横向布水管33与所述布水渠31呈十字形交叉，所述布水渠31连通至所述横向布水管33，所述横向布水管33的底部开设有多个第一过流孔331。

通过所述布水渠31将所述横向布水管33抬高，所述横向布水管33底部开设了多个第一过流孔331，由于所述第一过流孔331朝向所述泥水分离区11的底面，因此，所述过流孔331流出的污水能够在所述泥水分离区11的底部形成局部湍流，利于避免泥水分离区11的底部污泥出现板结的问题，同时，该第一过流孔331设计也减少了流出的污水对于泥水分离区11上方的悬浮污泥层的扰动，配合所述回流管4形成的回流效果，有利于维持所述悬浮污泥层的稳定。过孔流速应不低于0.3m/s，起到配水均匀的作用，不会引起局部进水负荷高而导致污泥上浮，影响出水水质。

在一实施例中，所述布水渠31的顶部间隔设置有多个过渡水管311，多个过渡水管311一一对应插入多个所述横向布水管33中。

在一实施例中，所述布水渠31的侧面平行设置有布气渠32，所述布气渠32由所述池体1的外部引入所述泥水分离区11的底部，所述布气渠32连接有第一气管9，所述布气渠32的上方间隔设置有多个过渡气管321，多个过渡气管321一一对应插入多个所述横向布水管33中，所述横向布水管道33的顶部开设有多个第二过流孔332。

所述布气渠32用于往所述配水装置3中通入压缩气体，当发现所述泥水分离区11的底部污泥出现板结或者厌氧现象时，可以停止进水，通过第一气管9将压缩空气鼓入布气渠32，从配水装置3中释放出来，对底部板结的污泥进行吹洗搅动，然后再停止进气，将底部污泥排出一部分。

将所述布水渠31和所述布气渠32分离，能够一定程度上降低管道被污泥堵塞的概率。

具体的，所述布水渠31中的污水经由所述过渡水管311通入所述横向布水管33中，所述布气渠32中的压缩气体经由所述过渡气管321通入所述横向布水管33中，再经由所述横向布水管33的第一过流孔331将污水和压缩气体排出，所述第二过流孔332用于排出所述横向布水管33顶部残留的气体。

在一实施例中，所述进水管8上设置有第一阀门81，所述第一气管9上设置有第二阀门91，所述回流管4上设置有第三阀门41。

通过所述第一阀门81，所述第二阀门91和所述第三阀门41可分别控制所述进水管8、所述第一气管9和所述回流管4的导通和关闭，所述第一阀门81，所述第二阀门91和所述第三阀门41可各自独立地选自手控阀门或电控阀门。

如图1所示，在一实施例中，所述泥膜复合缺氧池还包括有排泥管6，所述泥水分离区11中设置有斜板13，所述斜板13的底端连接于所述泥水分离区11的底部内壁，所述配水装置3位于所述斜板13的下方，所述斜板13的顶端沿远离所述泥水分离区11的内壁方向向上倾斜延伸，以在所述斜板13和所述泥水分离区11的内壁之间合围形成有污泥浓缩室131，所述排泥管6的一端延伸至所述污泥浓缩室131中，所述排泥管6的另一端延伸出所述池体1外部。

由于所述泥水分离区11的底部设置有配水装置3，因此，在所述泥水分离区11的底部难以形成较为浓缩程度高的污泥，进而在需要对沉积的污泥进行排放的时候，需要排放大量的污水才能将污泥导出，存在二次污染的问题，为解决该技术问题，发明人在所述泥水分离区11的侧壁上设置了斜板13以形成与所述配水装置3隔离的污泥浓缩室131，在所述污泥浓缩室131中，水流较为平缓，利于污泥形成沉降，利于所述排泥管6将浓缩后的污泥排出，所述污泥浓缩室131的水平面积由下至上逐渐增大，利于对所述泥水分离区11中的悬浮污泥进行收集，提高沉降效率。

在一实施例中，所述排泥管6上设置有第四阀门61，所述第四阀门61用于控制所述排泥管6的导通和关闭。

在一实施例中，所述泥膜复合缺氧池还包括有第一SS测试仪15、第二SS测试仪16和总磷测试仪17，所述第一SS测试仪15设置于所述泥水分离区11中，且所述第一SS测试仪15位于所述污泥浓缩室131上方，所述第二SS测试仪16设置于所述泥水分离区11和所述反硝化脱氮区12之间，所述总磷测试仪17设置于所述反硝化脱氮区12的上方。

所述第一SS测试仪15用于检测所述泥水分离区11中的污泥浓度，所述第二SS测试仪16用于检测污水经过所述泥水分离区11后的污泥浓度，所述总磷测试仪17用于测试污水经过所述反硝化脱氮区12的磷含量。

随着污水处理时间的推移，所述泥水分离区11中的污泥悬浮层厚度会逐渐增高，相应的污泥浓度也会升高，为了不影响处理效果，需要及时排放剩余污泥。当第一SS测试仪15的监测数据SS_f≥6000mg/L，或者第二SS测试仪16的监测数据SS_t≥60mg/L，或者所述总磷测试仪17的监测数据TP_t≥0.5mg/L时(三个判定条件满足其一即可执行)，需要打开排泥管6上的第四阀门61进行污泥排放，时间约1～3min，防止过多的污泥进入所述反硝化脱氮区12造成堵塞或者影响出水水质。若监测数据不在上述范围，则无需排泥，正常运行。

在一些实施例中，所述第一SS测试仪15和所述第二SS测试仪16也可用浊度计代替，用于检测污水浊度，通过长期监测数据，能够得到水质浊度与污泥浓度的关系，将两者进行换算。

在一实施例中，所述反硝化脱氮区12中设置有填料区121，所述填料区121中填充有填料，所述填料上附着反硝化生物膜。

所述填料区121中的填料为反硝化细菌提供附着位点，控制所述填料区121处于缺氧状态，以使反硝化细菌在所述填料表面形成反硝化生物膜，污水经过填料区121时，反硝化生物膜中的反硝化细菌将污水中的硝态氮转化为氮气，提高反硝化脱氮效率，同时，经过泥水沉降区后的水质比较干净，但仍含有一定的微小絮体，能够被填料区121的填料所截留。

在一实施例中，所述填料选自内填充火山岩的球形填料。

在一实施例中，所述填料区121的底部设置有布气管14，所述布气管14延伸至所述池体1外部并连接有第二气管5，所述第二气管5上设置有第五阀门51。

所述布气管14用于对所述填料区121进行反冲洗操作，去除所述填料表面拦截的污泥和老化的微生物膜，快速恢复填料的拦截作用和脱氮效率。

在一实施例中，所述反硝化脱氮区12的上方设置有集水槽18，所述集水槽18延伸至所述池体1的外部并连接有排污管7和所述出水管2，所述排污管7上设置有第六阀门71，所述出水管2上设置有第七阀门21。

当填料区121的水头损失大于等于0.4m或者反洗周期达到设定值Td时(两个判定条件满足其一即可执行后续操作)，需要进行填料区121反冲洗，此时需要关闭进水管8上的第一阀门81，停止进水，关闭出水管2上的第七阀门21，打开排泥管6上的第四阀门61，打开排污管7上的第六阀门71，打开第二气管5上的第五阀门51进行反冲洗进气，时间约2～5min，气洗强度约为8～16L/(m²·s)；之后打开第一阀门81，利用进水与压缩空气进行气水搓洗，时间约为5～10min，然后关闭第五阀门51，保持进水冲洗5～10min后，关闭第六阀门71，打开第七阀门21，正常运行。视具体情况而定，可重复2～3遍上述冲洗步骤或者延长每个步骤的时间。

与传统二沉池相比，本实用新型提供的泥膜复合缺氧池具有以下优点：

1)泥膜复合缺氧池具有更好的抗冲击负荷能力，更大的表面负荷与固体负荷，同时增设了反硝化功能，为出水总氮的达标提供了保障，有效的利用了池体空间，显著节约了工艺段的水头损失。

2)采用了配水装置，进水配水非常均匀，不会引起局部进水负荷高而导致污泥上浮，影响出水水质。同时，配水装置底部开孔合理，过流速度不低于0.3m/s，泥膜复合缺氧池底部存在一定的湍流现象，使得底部污泥层与进水混合均匀，不易出现污泥板结，同时通过回流管合理控制回流量，悬浮污泥层更加稳定，吸附过滤效果更佳，泥水分离更好。

3)采用填料区生长微生物膜的填料进行反硝化脱氮的同时，对泥水分离区未沉降的微小絮体进行拦截，强化整个污水处理系统的脱氮效率，确保出水SS浓度较低。

4)通过设定反冲洗程序，能够将填料间拦截的污泥与老化的生物膜冲洗干净，快速恢复填料的拦截作用与脱氮效率。

5)为了防止污泥板结，减轻污泥厌氧风险，设置了配气渠，将压缩空气引入到系统底部，将板结的污泥冲洗干净，快速外排。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种泥膜复合缺氧池，其特征在于，包括池体、出水管、配水装置和回流管，所述池体包括由上至下依次连通的反硝化脱氮区和泥水分离区，所述配水装置位于所述泥水分离区的底部，所述出水管连通至所述反硝化脱氮区的顶部，所述回流管分别连通所述泥水分离区的顶部和所述配水装置，所述回流管上设置有回流泵。

2.根据权利要求1所述的泥膜复合缺氧池，其特征在于，所述配水装置包括布水渠和多个横向布水管，所述布水渠连接有进水管，所述布水渠位于泥水分离区的底部，多个所述横向布水管平行设置于所述布水渠的上方，且所述横向布水管与所述布水渠呈十字形交叉，所述布水渠连通至所述横向布水管，所述横向布水管的底部开设有多个第一过流孔。

3.根据权利要求2所述的泥膜复合缺氧池，其特征在于，所述布水渠的顶部间隔设置有多个过渡水管，多个过渡水管一一对应插入多个所述横向布水管中。

4.根据权利要求2所述的泥膜复合缺氧池，其特征在于，所述布水渠的侧面平行设置有布气渠，所述布气渠由所述池体的外部引入所述泥水分离区的底部，所述布气渠连接有第一气管，所述布气渠的上方间隔设置有多个过渡气管，多个过渡气管一一对应插入多个所述横向布水管中，所述横向布水管道的顶部开设有多个第二过流孔。

5.根据权利要求1所述的泥膜复合缺氧池，其特征在于，所述泥膜复合缺氧池还包括有排泥管，所述泥水分离区中设置有斜板，所述斜板的底端连接于所述泥水分离区的底部内壁，所述配水装置位于所述斜板的下方，所述斜板的顶端沿远离所述泥水分离区的内壁方向向上倾斜延伸，以在所述斜板和所述泥水分离区的内壁之间合围形成有污泥浓缩室，所述排泥管的一端延伸至所述污泥浓缩室中，所述排泥管的另一端延伸出所述池体外部。

6.根据权利要求5所述的泥膜复合缺氧池，其特征在于，所述排泥管上设置有第四阀门。

7.根据权利要求5所述的泥膜复合缺氧池，其特征在于，所述泥膜复合缺氧池还包括有第一SS测试仪、第二SS测试仪和总磷测试仪，所述第一SS测试仪设置于所述泥水分离区中，且所述第一SS测试仪位于所述污泥浓缩室上方，所述第二SS测试仪设置于所述泥水分离区和所述反硝化脱氮区之间，所述总磷测试仪设置于所述反硝化脱氮区的上方。

8.根据权利要求1所述的泥膜复合缺氧池，其特征在于，所述反硝化脱氮区中设置有填料区，所述填料区中填充有填料，所述填料上附着反硝化生物膜。

9.根据权利要求8所述的泥膜复合缺氧池，其特征在于，所述填料区的底部设置有布气管，所述布气管延伸至所述池体外部并连接有第二气管，所述第二气管上设置有第五阀门。

10.根据权利要求1所述的泥膜复合缺氧池，其特征在于，所述反硝化脱氮区的上方设置有集水槽，所述集水槽延伸至所述池体的外部并连接有排污管和所述出水管，所述排污管上设置有第六阀门，所述出水管上设置有第七阀门。

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