申請(qǐng)日2015.09.16
公開(公告)日2016.02.17
IPC分類號(hào)C02F9/14; C02F101/30; C02F101/38
摘要
本實(shí)用新型涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種適用于含氮、含磷有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，包括依次相連的進(jìn)料斗(1)、勻漿池(2)、沼氣池(3)、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(4)、生物吸附氧化反應(yīng)池(5)、沉淀池(12)、微電解反應(yīng)器(10)、折流曝氣生物濾池(6)和臭氧消毒池(7)，沼氣池連接有污泥濃縮池(8)，勻漿池(2)內(nèi)設(shè)有提升泵，提升泵與沼氣池(3)相連。本實(shí)用新型工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)過(guò)程濃度梯度大，不易發(fā)生污泥膨脹;抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)，處理效果好;通過(guò)調(diào)整運(yùn)行周期以及控制各工序時(shí)間的長(zhǎng)短，同時(shí)脫氮、除磷效果明顯。
摘要附圖
權(quán)利要求書
1.適用于含氮、含磷有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：包括依次相連的進(jìn)料斗(1)、勻漿池(2)、沼氣池(3)、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(4)、生物吸附氧化反應(yīng)池(5)、沉淀池(12)、微電解反應(yīng)器(10)、折流曝氣生物濾池(6) 和臭氧消毒池(7)，沼氣池連接有污泥濃縮池(8)，勻漿池(2)內(nèi)設(shè)有提升泵，提升泵與沼氣池(3)相連;沼氣池(3)還連接有沼氣凈貯供氣系統(tǒng)，沼氣凈貯供氣系統(tǒng)依次包括氣水分離器(91)、沼氣脫硫裝置(92)、第一阻火器(931)、貯氣柜(94)，氣水分離器(91)還連接沼氣增壓裝置(95)、第二阻火器(932)、余熱回收裝置(96)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于含氮、含磷有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：折流曝氣生物濾池(6)包括兩級(jí)曝氣生物濾池(61)和過(guò)水孔(62)，兩級(jí)曝氣生物濾池(61)通過(guò)下側(cè)的過(guò)水孔(62)連通;兩級(jí)曝氣生物濾池(61)均設(shè)有填料層和第一曝氣管(63)，填料層從上到下依次第一填料層(64)和第二填料層(65)，第一填料層(64)固定有微生物和/或生物酶。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于含氮、含磷有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：兩級(jí)曝氣生物濾池(61)為第一級(jí)曝氣生物濾池(611)和第二級(jí)曝氣生物濾池 (612)，第一級(jí)曝氣生物濾池(611)上側(cè)設(shè)有進(jìn)水管(66)，第二級(jí)曝氣生物濾池(612)上側(cè)設(shè)有出水管(67)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于含氮、含磷有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：第一填料層(64)為固定有微生物和/或生物酶的聚氨酯生物海綿填料，第二填料層(65)為沸石和顆�；钚蕴�。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于含氮、含磷有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：沼氣池(3)頂部設(shè)有回流噴淋系統(tǒng)和出水口，沼氣池(3)底部設(shè)有攪拌裝置和污泥排放口，污泥排放口連接污泥濃縮池(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于含氮、含磷有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：沼氣池(3)設(shè)有污泥排放口，污泥排放口連接污泥濃縮池(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于含氮、含磷有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(4)和生物吸附氧化反應(yīng)池(5)之間設(shè)有調(diào)節(jié)池(11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于含氮、含磷有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：生物吸附氧化反應(yīng)池(5)包括生物吸附段和生物氧化段。
說(shuō)明書
適用于含氮、含磷有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及了適用于含氮、含磷有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)
高濃度氨氮有機(jī)廢水的性質(zhì)和來(lái)源不一樣，其治理技術(shù)也不一樣。通常根據(jù)高濃度氨氮有機(jī)廢水的性質(zhì)和來(lái)源可以分為三大類：第一類為不含有害物質(zhì)且易于生物降解的高濃度氨氮有機(jī)廢水，如食品工業(yè)廢水;第二類為含有有害物質(zhì)且易于生物降解的高濃度氨氮有機(jī)廢水，如部分化學(xué)工業(yè)和制藥業(yè)廢水;第三類為含有有害物質(zhì)且不易于生物降解的高濃度氨氮有機(jī)廢水，如有機(jī)化學(xué)合成工業(yè)和農(nóng)藥廢水。針對(duì)的是易于生物降解的高濃度氨氮有機(jī)廢水，如微生物發(fā)酵啤酒生產(chǎn)廢水中含有幾千到幾萬(wàn)的COD，同時(shí)氨氮濃度也有幾百到幾千;養(yǎng)殖廢水氨氮、COD、P都很高;還有一些化工制藥廢水中都有氨氮和COD同時(shí)都高的特點(diǎn)。這類廢水中的污染物主要以固態(tài)、溶解態(tài)存在的碳水化合物形式存在，使廢水表現(xiàn)出很高的BOD5、CODCr、SS和色度等，污染物可生物降解性好，此外廢水中含有大量的N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
同時(shí)這類水的氨氮很高，常規(guī)處理工藝中一般通過(guò)吹脫或生物脫氮工藝來(lái)達(dá)到脫除氨氮的目的。吹脫工藝是針對(duì)的高濃度的氨氮廢水，通過(guò)吹脫后的廢水其氨氮濃度仍達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，且運(yùn)行成本較高。生物脫氮需要把氨氮和有機(jī)氮氧化成硝酸鹽，再通過(guò)反硝化的過(guò)程去除，這樣的過(guò)程適用于低濃度的氨氮且是處理低濃度氨氮的經(jīng)濟(jì)工藝，但在處理高濃度氨氮時(shí)池容會(huì)非常大，且造成了物資和能源的大量消耗。目前對(duì)高氨氮濃度、高COD濃度的有機(jī)廢水，采用厭氧可以把COD轉(zhuǎn)變?yōu)檎託�，可以�?jié)省好氧氧化有機(jī)物的處理費(fèi)用，是一種變廢為寶、回收能源的有效措施。沼氣具有很好的熱值，可以作為鍋爐、發(fā)電機(jī)的燃料。目前針對(duì)高濃度氨氮有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)都比較單一，運(yùn)行費(fèi)用高。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，公開了一種適用于含氮、含磷有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)。
為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決：
適用于含氮、含磷有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，包括依次相連的進(jìn)料斗、勻漿池、沼氣池、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器、生物吸附氧化反應(yīng)池、沉淀池、微電解反應(yīng)器、折流曝氣生物濾池和臭氧消毒池，沼氣池連接有污泥濃縮池，勻漿池內(nèi)設(shè)有提升泵，提升泵與沼氣池相連;沼氣池還連接有沼氣凈貯供氣系統(tǒng)，沼氣凈貯供氣系統(tǒng)依次包括氣水分離器、沼氣脫硫裝置、第一阻火器、貯氣柜，氣水分離器還連接沼氣增壓裝置、第二阻火器、余熱回收裝置。
廢水通過(guò)進(jìn)料斗進(jìn)入勻漿池中，在攪拌作用下調(diào)配均勻后打入?yún)捬醢l(fā)酵系統(tǒng)，沼氣池和上流式厭氧污泥床反應(yīng)器統(tǒng)稱為厭氧發(fā)酵系統(tǒng)采取前槽，厭氧發(fā)酵系統(tǒng)采取前槽(即沼氣池)和后槽(即上流式厭氧污泥床反應(yīng)器)設(shè)計(jì)。沼氣池為高負(fù)荷區(qū)。沼氣池底部設(shè)有攪拌裝置，使高濃度的有機(jī)廢水在厭氧發(fā)酵系統(tǒng)前槽形成完全混合的狀態(tài)，以達(dá)到較好的去除效果。沼氣池頂部設(shè)有回流噴淋系統(tǒng)，以達(dá)到內(nèi)循環(huán)攪拌及防止浮渣結(jié)殼。沼氣池頂部設(shè)有出水口，底部設(shè)有污泥排放口，厭氧消化過(guò)程中產(chǎn)生的沉渣通過(guò)污泥排放口排到污泥濃縮池，沉淀濃縮后經(jīng)污泥泵抽走。上流式厭氧污泥床反應(yīng)器為中負(fù)荷區(qū)，設(shè)有三相分離器，底部進(jìn)水、上部出水，廢水中有機(jī)物與厭氧微生物充分接觸，有利于有機(jī)物的分解。經(jīng)厭氧消化處理后的出水進(jìn)入生物吸附氧化反應(yīng)池繼續(xù)有機(jī)物的降解，A段為生物吸附段，B段為生物氧化段。A段是AB工藝的主體，對(duì)整個(gè)工藝起關(guān)鍵作用，由A段池和中間沉淀池組成。在連續(xù)工作的A段曝氣池中，外界不斷接種具有很強(qiáng)繁殖能力和抗環(huán)境變化能力的短世代原核微生物，在食物充足的條件下，新陳代謝很快，能較迅速克服出現(xiàn)的失活和不可逆轉(zhuǎn)的損害，大大提高處理工藝的穩(wěn)定性。A段的微生物特性使吸附池的活性污泥表現(xiàn)為：較強(qiáng)的絮凝、吸附和降解有機(jī)物的能力;COD有較高的降解度，降解為易生化處理的BOD物質(zhì);適應(yīng)性強(qiáng)，耐進(jìn)水水量、水質(zhì)、pH等的變化，有抗沖擊負(fù)荷的能力;A段不僅能去除一部份有機(jī)物質(zhì)，而且能起調(diào)節(jié)和緩沖作用。A段采用高污泥負(fù)荷，利用活性污泥的吸附絮凝能力，將污水中的有機(jī)物吸附于活性污泥上，進(jìn)而降解。產(chǎn)生的大量生物污泥在中間沉淀池內(nèi)沉下，大部分有機(jī)物質(zhì)以剩余污泥方式排除系統(tǒng)外。在A段中，借吸附、絮凝、分解和沉淀等作用，可去除大約40%的有機(jī)物。
B段是該工藝中的后期處理降解，保障出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。它由曝氣池和二次沉淀池組成。經(jīng)過(guò)A段后，污水的沖擊負(fù)荷(水質(zhì)、水量等)已不再影響B(tài)段，污水往水質(zhì)、水量方面是比較穩(wěn)定的，B段的凈化功能得以充分發(fā)揮。經(jīng)A段處理后殘留于污水中的有機(jī)物在B段繼續(xù)氧化，達(dá)到較高的污水處理效率，并獲得良好的出水水質(zhì)。
簡(jiǎn)而言之，A段的產(chǎn)泥量很大，污泥含磷量高于常規(guī)活性污泥法。B段的剩余污泥量少，泥齡長(zhǎng)，有利于增殖緩慢、生長(zhǎng)期長(zhǎng)的硝化菌繁殖。因此，AB工藝具有一定的脫氨脫磷功能。
沼氣凈貯供氣系統(tǒng)采用低壓脫硫和高壓脫水技術(shù)，可廣泛應(yīng)用于沼氣、天然氣的收集、貯存和應(yīng)用，能實(shí)現(xiàn)可調(diào)恒壓供氣、容易控制、方便使用，用氣效果穩(wěn)定。
微電解反應(yīng)器采用底部進(jìn)水上部出水方式，池子內(nèi)部填充鐵和碳。微電解技術(shù)是利用鐵、炭具有微電池反應(yīng)、絮凝作用。微電解反應(yīng)器中反應(yīng)產(chǎn)物具有很高的化學(xué)活性，在陽(yáng)極，產(chǎn)生的新生態(tài)Fe2+;在陰極，產(chǎn)生的活性[H]，利用兩極產(chǎn)生的電位差，含有高濃度氨氮有機(jī)廢水中許多污染物組份發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使可溶的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成難溶或微溶物質(zhì)，通過(guò)絮凝作用沉淀除去;使大分子物質(zhì)分解為小分子物質(zhì);使某些難生化降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)變成容易處理的物質(zhì)，提高含有高濃度氨氮有機(jī)廢水的可生化性的同時(shí)色度也得到降低。
通過(guò)臭氧消毒池消毒后再將水排放，其能有效殺滅水中的大量微生物和細(xì)菌，提升了含有高濃度氨氮有機(jī)廢水凈化強(qiáng)度。
作為優(yōu)選，折流曝氣生物濾池包括兩級(jí)曝氣生物濾池和過(guò)水孔，兩級(jí)曝氣生物濾池通過(guò)下側(cè)的過(guò)水孔連通;兩級(jí)曝氣生物濾池均設(shè)有填料層和第一曝氣管，填料層從上到下依次第一填料層和第二填料層，第一填料層固定有微生物和/或生物酶。本實(shí)用新型在同一曝氣生物濾池內(nèi)完成硝化和反硝化作用，實(shí)現(xiàn)了COD、SS、NH3-N和TN的同步去除。兩級(jí)曝氣生物濾池還包括設(shè)在填料層上側(cè)的攔截網(wǎng)、設(shè)在填料層下側(cè)的承托層;設(shè)在承托層下側(cè)的濾板，承托層和濾板之間設(shè)有曝氣管。承托層和濾板之間設(shè)有曝氣管，采用穿孔管布?xì)�，通過(guò)裝置均勻布?xì)�，解決了偏流、填料不均、氣管容易堵塞的問題。攔截網(wǎng)上側(cè)為保護(hù)層。還包括反沖洗系統(tǒng)，反沖洗系統(tǒng)包括曝氣管、反沖洗管、反沖洗集水槽、反沖洗排水管，反沖洗管設(shè)在承托層中，第一級(jí)曝氣生物濾池和第二級(jí)曝氣生物濾池的底部還通過(guò)反沖洗管連通，反沖洗集水槽設(shè)在第一級(jí)曝氣生物濾池的上側(cè)，反沖洗排水管設(shè)在第二級(jí)曝氣生物濾池的上側(cè)。
作為優(yōu)選，兩級(jí)曝氣生物濾池為第一級(jí)曝氣生物濾池和第二級(jí)曝氣生物濾池，第一級(jí)曝氣生物濾池上側(cè)設(shè)有進(jìn)水管，第二級(jí)曝氣生物濾池上側(cè)設(shè)有出水管。
作為優(yōu)選，第一填料層為固定有微生物和/或生物酶的聚氨酯生物海綿填料，第二填料層為沸石和顆�；钚蕴�。本實(shí)用新型通過(guò)不同濾料的組合，強(qiáng)化了對(duì)多種污染物同步去除效果，提高了系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷能力，大大降低了板結(jié)發(fā)生的可能性。a.沸石具有選擇性吸附氨氮的特點(diǎn)，同時(shí)其表面也可形成生物膜(成為生物沸石)而使氨氮的去除能力得到提高。沸石和顆�；钚蕴拷Y(jié)合，延長(zhǎng)了沸石的工作周期，使顆�；钚蕴可系纳锷L(zhǎng)良好，當(dāng)未有長(zhǎng)期高濃度氨氮沖擊時(shí)可保證沸石的長(zhǎng)期運(yùn)行而無(wú)需再生，經(jīng)濟(jì)可靠。b.聚氨酯生物海綿填料中固定有微生物和/或生物酶，放在上側(cè)的填料層中(即第一填料層)，以進(jìn)一步去除 SS和其他污染物。固定微生物和/或生物酶后，聚氨酯生物海綿填料載體密度接近于水的密度，具有較大的比表面積、掛膜容易，因而生物負(fù)載量大，比現(xiàn)有的污水凈化方法高出5倍以上;而且生物膜(即微生物和/或生物酶)更新比較快，因而微生物(即微生物和/或生物酶)具有較高的活性，大大提高了處理效率和污水處理效果。c.由于多介質(zhì)填料的組合，使濾料層呈現(xiàn)出半固定半流動(dòng)的狀態(tài)，流動(dòng)載體不斷與氣泡進(jìn)行接觸并不斷切割，因而其充氧效率高，有利于加快有機(jī)物的氧化速度。
作為優(yōu)選，沼氣池頂部設(shè)有回流噴淋系統(tǒng)和出水口，沼氣池底部設(shè)有攪拌裝置和污泥排放口，污泥排放口連接污泥濃縮池。沼氣池底部設(shè)有攪拌裝置，使高濃度的有機(jī)廢水在厭氧發(fā)酵系統(tǒng)前槽形成完全混合的狀態(tài)，以達(dá)到較好的去除效果。沼氣池頂部設(shè)有回流噴淋系統(tǒng)，以達(dá)到內(nèi)循環(huán)攪拌及防止浮渣結(jié)殼。沼氣池頂部設(shè)有出水口，底部設(shè)有污泥排放口，厭氧消化過(guò)程中產(chǎn)生的沉渣通過(guò)污泥排放口排到污泥濃縮池，沉淀濃縮后經(jīng)污泥泵抽走。
作為優(yōu)選，沼氣池設(shè)有污泥排放口，污泥排放口連接污泥濃縮池。厭氧消化過(guò)程中產(chǎn)生的沉渣通過(guò)污泥排放口排到污泥濃縮池，沉淀濃縮后經(jīng)污泥泵抽走。
作為優(yōu)選，上流式厭氧污泥床反應(yīng)器和生物吸附氧化反應(yīng)池之間設(shè)有調(diào)節(jié)池。
作為優(yōu)選，生物吸附氧化反應(yīng)池包括生物吸附段和生物氧化段。生物吸附氧化反應(yīng)池(AB反應(yīng)池)主要用于除磷，A段為生物吸附段，B段為生物氧化段，A段和B段均是曝氣好氧段;生物吸附段和生物氧化段中微生物的吸磷生長(zhǎng)，除磷效果特別好。它的效果突出表現(xiàn)為：A段的低等微生物快速吸附水中的有機(jī)物質(zhì)(包括磷)，迅速降低水體中的BOD水平，約50%;B段微生物為曝氣好氧生長(zhǎng)，此段的微生物等級(jí)略高于A段，適于好氧吸磷生長(zhǎng)，除磷效果好。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為：
含有高濃度氨氮有機(jī)廢水通過(guò)進(jìn)料斗進(jìn)入勻漿池中，在攪拌作用下調(diào)配均勻后打入?yún)捬醢l(fā)酵系統(tǒng)，沼氣池和上流式厭氧污泥床反應(yīng)器統(tǒng)稱為厭氧發(fā)酵系統(tǒng)采取前槽，厭氧發(fā)酵系統(tǒng)采取前槽(即沼氣池)和后槽(即上流式厭氧污泥床反應(yīng)器)設(shè)計(jì)。沼氣池為高負(fù)荷區(qū)。沼氣池底部設(shè)有攪拌裝置，使高濃度的有機(jī)廢水在厭氧發(fā)酵系統(tǒng)前槽形成完全混合的狀態(tài)，以達(dá)到較好的去除效果。沼氣池頂部設(shè)有回流噴淋系統(tǒng)，以達(dá)到內(nèi)循環(huán)攪拌及防止浮渣結(jié)殼。沼氣池頂部設(shè)有出水口，底部設(shè)有污泥排放口，厭氧消化過(guò)程中產(chǎn)生的沉渣通過(guò)污泥排放口排到污泥濃縮池，沉淀濃縮后經(jīng)污泥泵抽走。上流式厭氧污泥床反應(yīng)器為中負(fù)荷區(qū)，設(shè)有三相分離器，底部進(jìn)水、上部出水，廢水中有機(jī)物與厭氧微生物充分接觸，有利于有機(jī)物的分解，廢水進(jìn)入活性污泥反應(yīng)池繼續(xù)有機(jī)物的降解。沼氣池然后含有高濃度氨氮有機(jī)廢水進(jìn)入生物吸附氧化反應(yīng)池，繼續(xù)有機(jī)物的降解，生物吸附氧化反應(yīng)池(AB)由A段(生物吸附段)和B段(生物氧化段)組成，均是曝氣好氧段，A段和B段各自擁有自己獨(dú)立的回流系統(tǒng)，各自獨(dú)特的微生物群體，兩段分開對(duì)各段微生物的吸磷生長(zhǎng)非常有益，處理效果穩(wěn)定，除磷后的廢水進(jìn)入微電解反應(yīng)器，微電解反應(yīng)器采用底部進(jìn)水、上部出水方式，池子內(nèi)部填充鐵和碳。微電解是利用鐵、炭具有微電池反應(yīng)、絮凝作用，對(duì)降低COD的含量和脫色效果明顯。接著進(jìn)入折流曝氣生物濾池(BBAF)，折流曝氣生物濾池(BBAF)集曝氣、快速過(guò)濾、懸浮物截留、兩曝兩沉、定期反沖于一體，是一種典型的高負(fù)荷、淹沒式、固定化生物床的折流脫氮除磷反應(yīng)器，處理后的污水優(yōu)于排放標(biāo)準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)中水回用。
本實(shí)用新型包括依次相連的進(jìn)料斗、勻漿池、沼氣池、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器、生物吸附氧化反應(yīng)池、沉淀池、微電解反應(yīng)器、折流曝氣生物濾池和臭氧消毒池，沼氣池連接有污泥濃縮池，工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)過(guò)程濃度梯度大，不易發(fā)生污泥膨脹;抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)，處理效果好;通過(guò)調(diào)整運(yùn)行周期以及控制各工序時(shí)間的長(zhǎng)短，同時(shí)脫氮、除磷效果明顯，且不需額外增加反應(yīng)器。此外，還有以下有益效果：(1)對(duì)有機(jī)底物去除效率高。(2)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。主要表現(xiàn)在：出水水質(zhì)波動(dòng)小，有極強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力，有良好的污泥沉降性能。(3)有較好的脫氮除磷效果。(4)節(jié)能。運(yùn)行費(fèi)用低，耗電量低，可回收沼氣能源。
