申請(qǐng)日2014.01.28
公開(kāi)(公告)日2014.04.30
IPC分類(lèi)號(hào)C02F9/14
摘要
低濃度污水的一體化處理裝置及方法，它涉及污水處理的裝置及方法。它是要解決現(xiàn)有的厭氧膨脹床反應(yīng)器對(duì)氮、磷元素處理效能低和易造成污泥損失的技術(shù)問(wèn)題。本裝置包括竹節(jié)型好氧外筒、厭氧內(nèi)筒、三相分離筒、竹節(jié)型鏤空筒、布水器、集氣罩、輸氣管、排泥斗、排泥管、S型連接管;其中厭氧內(nèi)筒設(shè)置在竹節(jié)型好氧外筒中，三相分離筒的底部與厭氧內(nèi)筒的頂部相連;竹節(jié)型鏤空筒在厭氧內(nèi)筒中，在竹節(jié)型好氧外筒裝填填料，竹節(jié)型鏤空筒中裝填寫(xiě)厭氧顆粒污泥和填料的混合物。方法：污水先通入到厭氧內(nèi)筒中，與鏤空筒內(nèi)的厭氧顆粒污泥作用后，上升至三相分離筒內(nèi)分離，出水滴入竹節(jié)型好氧外筒內(nèi)好氧處理，完成處理。本裝置及方法用于低濃度污水處理。
權(quán)利要求書(shū)
1.低濃度污水的一體化處理裝置，其特征在于該裝置包括竹節(jié)型好氧外筒(1)、厭氧 內(nèi)筒(2)、三相分離筒(3)、竹節(jié)型鏤空筒(4)、布水器(5)、集氣罩(6)、輸氣管(7)、 排泥斗(8)、排泥管(9)、S型連接管(10);其中厭氧內(nèi)筒(2)設(shè)置在竹節(jié)型好氧外筒 (1)中，三相分離筒(3)的底部與在厭氧內(nèi)筒(2)的頂部相連;竹節(jié)型好氧外筒(1) 由若干節(jié)組成，兩端的竹節(jié)型好氧外筒中填充填料A，中部的竹節(jié)型好氧外筒中填充填料 A與混凝劑的混合物，在相鄰兩節(jié)竹節(jié)型好氧外筒(1)的外壁處設(shè)置通氣孔(1-1)，每一 節(jié)竹節(jié)型好氧外筒的內(nèi)部下端設(shè)置導(dǎo)流板(1-2)，在最下層的竹節(jié)型好氧外筒的下部設(shè)置 出水口(1-3)和回流口(1-4);厭氧內(nèi)筒(2)內(nèi)設(shè)置有布水器(5)和竹節(jié)型鏤空筒(4) 和排泥斗(8)，布水器(5)設(shè)置在厭氧內(nèi)筒(2)的底部，竹節(jié)型鏤空筒(4)設(shè)置在布水 器(5)上，排泥斗(8)設(shè)置在厭氧內(nèi)筒(2)的上部，排泥斗(8)與排泥管(9)相連; 竹節(jié)型鏤空筒(4)也是分成若干節(jié)，竹節(jié)型鏤空筒(4)的筒壁是由篩網(wǎng)構(gòu)成，在竹節(jié)型 鏤空筒(4)中填充厭氧顆粒污泥和填料B的混合物;厭氧內(nèi)筒(2)的底部設(shè)置入水口(2-1); 三相分離筒(3)的上部為圓柱形，下部為倒圓臺(tái)形，倒圓臺(tái)的下底直徑與厭氧內(nèi)筒(2) 的直徑相同;三相分離筒(3)內(nèi)設(shè)置集氣罩(6)，其中集氣罩(6)與排泥斗(8)的軸線(xiàn) 重合，集氣罩(6)與輸氣管(7)相連，三相分離筒(3)外壁上端設(shè)置溢流槽(3-1)，S 型連接管(10)的上端與溢流槽(3-1)連接，下端為自由端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低濃度污水的一體化處理裝置，其特征在于竹節(jié)型好氧外筒 (1)兩端的竹節(jié)筒中填充填料A是貝殼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低濃度污水的一體化處理裝置，其特征在于中間的竹節(jié) 型好氧外筒(1)中，混凝劑為聚合氯化鋁或硫酸鋁。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低濃度污水的一體化處理裝置，其特征在于竹節(jié)型鏤空 筒(4)內(nèi)加入填料B的制備方法如下：a、把秸稈點(diǎn)燃，將燃燒后的產(chǎn)物收集起來(lái)，得到 生物碳;b、在貝殼上打出若干孔，然后將生物碳填入貝殼中，貝殼接口處用膠粘上，得到 填料B。
5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低濃度污水的一體化處理裝置，其特征在于貝殼上的孔的孔 徑為0.2～1mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低濃度污水的一體化處理裝置，其特征在于還在厭氧內(nèi) 筒(2)與三相分離筒(3)的連接處設(shè)置一圈截面為直角三角形的凸臺(tái)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低濃度污水的一體化處理裝置，其特征在于截面為直角三角 形的凸臺(tái)的截面的直角三角形的下部的直角邊與水平線(xiàn)的夾角為30°～60°。
8.利用權(quán)利要求1所述的低濃度污水的一體化處理裝置處理污水的方法，其特征在于 該方法按以下步驟進(jìn)行：
將低濃度污水通過(guò)蠕動(dòng)泵經(jīng)入水口(2-1)和布水器(5)，進(jìn)入到厭氧內(nèi)筒(2)中， 與竹節(jié)型鏤空筒(4)內(nèi)的厭氧顆粒污泥作用后，上升至三相分離筒(3)內(nèi)，在該區(qū)，沉 降下來(lái)的顆粒污泥落入排泥斗(8)內(nèi)，經(jīng)排泥管(9)排出;集氣罩(6)收集的氣體經(jīng)輸 氣管(7)排出;溢流到溢流槽(3-1)內(nèi)的水經(jīng)S型連接管(10)滴入竹節(jié)型好氧外筒(1) 內(nèi)，好氧處理后一部分經(jīng)回流口(1-4)流出經(jīng)回流泵13返回至厭氧內(nèi)筒(2)中，另一部 分經(jīng)出水口(1-3)排出，完成低濃度污水的處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的利用低濃度污水的一體化處理裝置處理污水的方法，其特征 在于待處理污水在厭氧內(nèi)筒(2)內(nèi)的停留時(shí)間為6h～24h。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的利用低濃度污水的一體化處理裝置處理污水的方法，其特 征在于：待處理污水在竹節(jié)型好氧外筒(1)內(nèi)的停留時(shí)間為16.8h～67.2h。
說(shuō)明書(shū)
低濃度污水的一體化處理裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種適用于小城鎮(zhèn)生活污水處理的一體式反應(yīng)器 裝置。
背景技術(shù)
小城鎮(zhèn)生活污水中含有大量的有機(jī)污染物質(zhì)，未經(jīng)處理直接排放極易造成土壤和水體 的有機(jī)污染。常規(guī)的污水好氧處理過(guò)程雖然能夠取得較好的出水效果，但常因曝氣所帶來(lái) 的巨大能耗而無(wú)法滿(mǎn)足小城鎮(zhèn)對(duì)污水處理經(jīng)濟(jì)性的要求。同時(shí)，剩余污泥的處理也成為了 常規(guī)好氧處理的一大難題。而另一方面，厭氧過(guò)程對(duì)低濃度污水處理效能的研究日益成熟， 其在經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)勢(shì)也使之在小城鎮(zhèn)生活污水處理中所處的重要位置日益彰顯。然而，常 規(guī)的厭氧處理對(duì)污水中氮、磷等元素的去除效果無(wú)法滿(mǎn)足處理要求，且對(duì)溫度的要求較為 苛刻、對(duì)低濃度污水的處理效能也不盡如人意。
與上流式厭氧污泥床、厭氧流化床等厭氧反應(yīng)器相比，厭氧膨脹床反應(yīng)器在經(jīng)濟(jì)性的 前提下顯現(xiàn)出了對(duì)溫度極高的適應(yīng)性，以及卓越的處理效能。然而厭氧膨脹床中的顆粒污 泥較難形成，而且極易造成污泥的損失。而且厭氧膨脹床反應(yīng)器中的顆粒污泥只是對(duì)水中 的N、P元素進(jìn)行少量物理性吸附，當(dāng)吸附飽和后，對(duì)氮、磷元素基本上沒(méi)有去除作用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決現(xiàn)有的厭氧膨脹床反應(yīng)器對(duì)氮、磷元素處理效能低和易造成污泥損失 的技術(shù)問(wèn)題，而提供的低濃度污水的一體化處理裝置及方法。
本發(fā)明中低濃度污水的一體化處理裝置包括竹節(jié)型好氧外筒、厭氧內(nèi)筒、三相分離筒、 竹節(jié)型鏤空筒、布水器、集氣罩、輸氣管、排泥斗、排泥管、S型連接管;
其中厭氧內(nèi)筒設(shè)置在竹節(jié)型好氧外筒中，三相分離筒的底部與厭氧內(nèi)筒的頂部相連;
竹節(jié)型好氧外筒由若干節(jié)組成，兩端的竹節(jié)型好氧外筒中填充填料A，中部的竹節(jié)型 好氧外筒中填充填料A與混凝劑的混合物，在相鄰兩節(jié)竹節(jié)型好氧外筒的外壁處設(shè)置通 氣孔，每一節(jié)竹節(jié)型好氧外筒的內(nèi)部下端設(shè)置導(dǎo)流板，在最下層的竹節(jié)型好氧外筒的下部 設(shè)置出水口和回流口;
厭氧內(nèi)筒內(nèi)設(shè)置有布水器、竹節(jié)型鏤空筒和排泥斗，布水器設(shè)置在厭氧內(nèi)筒的底部， 竹節(jié)型鏤空筒設(shè)置在布水器上，排泥斗設(shè)置在厭氧內(nèi)筒的上部，排泥斗與排泥管相連;竹 節(jié)型鏤空筒也是分成若干節(jié)，竹節(jié)型鏤空筒的筒壁是由篩網(wǎng)構(gòu)成，在竹節(jié)型鏤空筒中填充 厭氧顆粒污泥和填料B的混合物;厭氧內(nèi)筒的底部設(shè)置入水口;
三相分離筒的上部為圓柱形，下部為倒圓臺(tái)形，倒圓臺(tái)的下底直徑與厭氧內(nèi)筒的直徑 相同;三相分離筒內(nèi)設(shè)置集氣罩，其中集氣罩與排泥斗的軸線(xiàn)重合，集氣罩與輸氣管相連， 三相分離筒外壁上端設(shè)置溢流槽，S型連接管的上端與溢流槽連接，下端為自由端。
利用上述的低濃度污水的一體化處理裝置處理污水的方法按以下步驟進(jìn)行：儲(chǔ)水池內(nèi) 的低濃度污水通過(guò)蠕動(dòng)泵經(jīng)進(jìn)水口和布水器，進(jìn)入到厭氧內(nèi)筒中，與竹節(jié)型鏤空筒內(nèi)的厭 氧顆粒污泥作用后，上升至三相分離筒內(nèi)，在該區(qū)，沉降下來(lái)的顆粒污泥落入排泥斗內(nèi)， 經(jīng)排泥管排出;集氣罩收集的氣體經(jīng)輸氣管排出;溢流到溢流槽內(nèi)的水經(jīng)S型連接管滴 入竹節(jié)型好氧外筒內(nèi)，好氧處理后一部分經(jīng)回流口流出，再經(jīng)回流泵返回至厭氧內(nèi)筒中， 另一部分經(jīng)出水口排出，完成低濃度污水的處理。
本發(fā)明包含以下有益效果：
一、本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種涵蓋厭氧、好氧處理單元，集反應(yīng)、沉淀、分離、排泥與能源 回收為一體的一體式生活污水處理裝置，既能實(shí)現(xiàn)污水中氮、磷元素及有機(jī)污染物的有效 去除，又能滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)性的要求，能耗低、運(yùn)行簡(jiǎn)單且能夠通過(guò)厭氧反應(yīng)生成甲烷，實(shí)現(xiàn)能 源的再生。
二、本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎，將好氧區(qū)包圍在厭氧區(qū)的外部，通過(guò)水流的隔熱效應(yīng)，在厭氧 區(qū)周?chē)纬闪吮貙樱瑴p少了低溫對(duì)厭氧區(qū)的不良影響。同時(shí)，本發(fā)明還通過(guò)將好氧區(qū)出 水部分回流的方式，使顆粒污泥處于膨脹狀態(tài)，從而能夠更充分地與污水接觸，提高了厭 氧反應(yīng)器的處理效率。
三、本發(fā)明在厭氧單元反應(yīng)區(qū)內(nèi)部設(shè)置了鏤空的竹節(jié)型中空筒，每節(jié)竹節(jié)型鏤空筒中 設(shè)置有80目篩網(wǎng)，在篩網(wǎng)中填充顆粒污泥和填料的混合物，該填料由微孔輕質(zhì)貝殼填充 燃燒后的秸稈制成，填充填料的目的是形成生物膜、有效防止污泥流失，同時(shí)還在實(shí)現(xiàn)污 水與污泥、填料充分接觸的基礎(chǔ)上，避免填料上浮，堵塞集氣罩。
同時(shí)，本發(fā)明的好氧區(qū)也設(shè)計(jì)成竹節(jié)型。其中，中間節(jié)的竹節(jié)型好氧外筒中添加了鋁 鹽制成的混凝劑，兩端的竹節(jié)型好氧外筒中填充填料A為由廢棄貝殼制成的填料，這種 結(jié)構(gòu)使好氧區(qū)同時(shí)具備了高負(fù)荷生物濾池與快濾池的優(yōu)點(diǎn)，能夠同時(shí)達(dá)到脫氮除磷的目 的，其中總氮的去除率達(dá)到75%以上，總磷的去除率達(dá)到85%以上。竹節(jié)型好氧外筒之 間可以隨機(jī)組合、拆卸便易，竹節(jié)型好氧外筒內(nèi)的混凝劑和填料A用量可以根據(jù)實(shí)際進(jìn) 水水質(zhì)具體確定。此外，相鄰兩節(jié)竹節(jié)型好氧外筒的連接處還設(shè)置了通風(fēng)口進(jìn)行自然通風(fēng)， 節(jié)省了曝氣帶來(lái)的能耗。
四、本發(fā)明的填料均選用農(nóng)業(yè)及養(yǎng)殖業(yè)廢料制成。厭氧區(qū)的填料采用廢棄的微孔輕質(zhì) 貝殼制成，貝殼內(nèi)部填充有農(nóng)業(yè)秸稈燒制而成生物碳。好氧區(qū)填料采用廢棄的貝殼，在實(shí) 現(xiàn)廢物資源化的同時(shí)又形成了巨大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，使之更加適用于小城鎮(zhèn)的污水處理。
五、本發(fā)明在傳統(tǒng)厭氧膨脹床反應(yīng)器的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，在反應(yīng)區(qū)上部，竹節(jié)型鏤 空筒和三相分離器中間設(shè)置了排泥斗，收集集氣罩和沉淀區(qū)滑落下來(lái)的上浮污泥，既保證 了反應(yīng)區(qū)內(nèi)部的生物量，又可以通過(guò)排泥，避免污泥老化。同時(shí)，排泥斗結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，減少 了另置沉淀池所產(chǎn)生的基建費(fèi)用。
