申請(qǐng)日2013.09.25

　　公開(公告)日2014.03.12

　　IPC分類號(hào)C02F9/14

　　摘要

　　本實(shí)用新型公開了污水連續(xù)流A2O生化反應(yīng)與污泥靜態(tài)沉淀一體化裝置，能很好地實(shí)現(xiàn)污泥污水混合液在混合推流連續(xù)流動(dòng)過程中，進(jìn)行缺氧—厭氧—好氧生化反應(yīng)，同時(shí)在其后端可以間歇交替運(yùn)行的方式，對(duì)污泥污水混合液連續(xù)流在相對(duì)靜止的條件下，進(jìn)行懸浮活性污泥的沉淀與分離，同步進(jìn)行A2O生化反應(yīng)與懸浮污泥間歇靜態(tài)沉淀的一體化A2O污水處理裝置。本實(shí)用新型結(jié)合活性污泥和生物膜的特性，在實(shí)現(xiàn)污泥污水混合液進(jìn)行缺氧反硝化、厭氧釋磷，以及脫碳、硝化、聚磷等好氧生化處理過程中，同步實(shí)現(xiàn)污泥污水混合液的懸浮污泥沉淀分離，達(dá)到對(duì)污水去碳脫氮除磷高效凈化處理的目的。

　　權(quán)利要求書

　　1.污水連續(xù)流A2O生化反應(yīng)與污泥靜態(tài)沉淀一體化裝置，包括污水處理池體，其特征在于，還包括設(shè)置在污水處理池體中且依次連通的缺氧生化反應(yīng)區(qū)(3)、厭氧生化反應(yīng)區(qū)(2)、活性污泥好氧生化區(qū)(5)、生物膜接觸氧化區(qū)(11)和沉淀與分離區(qū)(6)，缺氧生化反應(yīng)區(qū)(3)與主進(jìn)水管(1)連通，厭氧生化反應(yīng)區(qū)(2)與支進(jìn)水管(4)連通，主進(jìn)水管(1)與支進(jìn)水管(4)連通，活性污泥好氧生化區(qū)(5)底部設(shè)置有空氣曝氣器(21)，生物膜接觸氧化區(qū)(11)內(nèi)設(shè)置有生物膜填料(23)，沉淀與分離區(qū)(6)上部設(shè)置有第一穩(wěn)流沉淀分離室(12)和第二穩(wěn)流沉淀分離室(13)，第一穩(wěn)流沉淀分離室(12)通過第一出水控制閥(31)與污水處理池體外部連通，第二穩(wěn)流沉淀分離室(13)通過第二出水控制閥(33)與污水處理池體外部連通，沉淀與分離區(qū)(6)與缺氧生化反應(yīng)區(qū)(3)連通。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水連續(xù)流A2O生化反應(yīng)與污泥靜態(tài)沉淀一體化裝置，其特征在于，所述的污水處理池體為長(zhǎng)形，在污水處理池體內(nèi)設(shè)置有第一隔墻(1701)，第一隔墻(1701)一側(cè)與污水處理池體一端內(nèi)壁連接，第一隔墻(1701)另一側(cè)延伸至污水處理池體另一端但不與污水處理池體內(nèi)壁連接，進(jìn)而在污水處理池體內(nèi)構(gòu)成U形回轉(zhuǎn)流道，U形回轉(zhuǎn)流道一端沿水流方向依次設(shè)置有第二隔墻(1702)和第三隔墻(1703)，U形回轉(zhuǎn)流道另一端沿水流方向依次設(shè)置有第四隔墻(1704)、沉淀與分離區(qū)前隔板(24)和沉淀與分離區(qū)后隔板(26)，第二隔墻(1702)、第三隔墻(1703)、第四隔墻(1704)和沉淀與分離區(qū)前隔板(24)依次將U形回轉(zhuǎn)流道分隔為缺氧生化反應(yīng)區(qū)(3)、厭氧生化反應(yīng)區(qū)(2)、活性污泥好氧生化區(qū)(5)、生物膜接觸氧化區(qū)(11)和沉淀與分離區(qū)(6)，沉淀與分離區(qū)前隔板(24)和沉淀與分離區(qū)后隔板(26)均垂直設(shè)置在沉淀與分離區(qū)(6)上部，沉淀與分離區(qū)前隔板(24)和沉淀與分離區(qū)后隔板(26)之間的區(qū)域通過沉淀與分離區(qū)中間隔板(25)分隔成第一穩(wěn)流沉淀分離室(12)和第二穩(wěn)流沉淀分離室(13)。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污水連續(xù)流A2O生化反應(yīng)與污泥靜態(tài)沉淀一體化裝置，其特征在于，所述的第二隔墻(1702)上設(shè)置有第二過流孔洞(18)，所述的第三隔墻(1703)上設(shè)置有第三過流孔洞(20)，所述的第四隔墻(1704)上設(shè)置有第四過流孔洞(22)，第一隔墻(1701)上設(shè)置有用于連通缺氧生化反應(yīng)區(qū)(3)和沉淀與分離區(qū)(6)的第一過流孔洞(14)，第一過流孔洞(14)設(shè)置有污泥混合液回流泵(15)。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污水連續(xù)流A2O生化反應(yīng)與污泥靜態(tài)沉淀一體化裝置，其特征在于，所述的缺氧生化反應(yīng)區(qū)(3)的底部設(shè)置有第一潛水?dāng)嚢杵?16)，厭氧生化反應(yīng)區(qū)(2)的底部設(shè)置有第二潛水?dāng)嚢杵?19)。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水連續(xù)流A2O生化反應(yīng)與污泥靜態(tài)沉淀一體化裝置，其特征在于，所述的生物膜填料(23)下方設(shè)置有空氣曝氣器(21)。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水連續(xù)流A2O生化反應(yīng)與污泥靜態(tài)沉淀一體化裝置，其特征在于，所述的第一穩(wěn)流沉淀分離室(12)和第二穩(wěn)流沉淀分離室(13)內(nèi)均設(shè)置有多個(gè)溢流集水堰槽(28)，各個(gè)溢流集水堰槽(28)之間通過穿孔集水管(27)連接，第一出水控制閥(31)通過第一出水支管(30)與第一穩(wěn)流沉淀分離室(12)內(nèi)的溢流集水堰槽(28)連通，第二出水控制閥(33)通過第二出水支管(32)與第二穩(wěn)流沉淀分離室(13)內(nèi)的溢流集水堰槽(28)連通。

　　說明書

　　污水連續(xù)流A2O生化反應(yīng)與污泥靜態(tài)沉淀一體化裝置

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本實(shí)用新型涉及污水處理領(lǐng)域，更具體涉及污水連續(xù)流A2O生化反應(yīng)與污泥靜態(tài)沉淀一體化裝置，適用于工業(yè)和生活污水的處理。

　　背景技術(shù)

　　在污水生化處理方法中，采用厭氧—缺氧—好氧活性污泥法，進(jìn)行生物去碳脫氮除磷的A2O ( Anaerobic-Anoxic-Oxic) 污水處理工藝，其流程簡(jiǎn)圖詳見附圖l，其中l(wèi)是主進(jìn)水口，2是厭氧池，3是缺氧池，4是次進(jìn)水口，5是好氧生化(硝化)池，6是沉淀池，7是出水口，8是混合液回流，9是污泥回流，10是污泥排出口。

　　現(xiàn)有A2O工藝的優(yōu)點(diǎn)，是在反硝化過程中充分利用硝化液中的硝態(tài)氧來氧化BOD5，回收了部分硝化反應(yīng)的需氧量，反硝化反應(yīng)所產(chǎn)生的堿度可以部分補(bǔ)償硝化反應(yīng)消耗的堿度，因此對(duì)含氮濃度不高的污水可以不用另外加堿調(diào)節(jié)pH。該工藝在系統(tǒng)上是最簡(jiǎn)單的除磷脫氮工藝，總的水力停留時(shí)間小于其它同類工藝(如巴登甫除磷脫氮工藝);在厭氧、缺氧、好氧交替運(yùn)行的條件下，絲狀菌不能大量繁殖，無污泥膨脹之虞，SVI-值小于100，利于處理后污水與污泥的分離;運(yùn)行中在厭氧段和缺氧段內(nèi)只需輕緩攪拌，運(yùn)行費(fèi)用低。由于厭氧、缺氧、好氧反應(yīng)池分開設(shè)置，因此其除磷脫氮效果較高而穩(wěn)定。

　　現(xiàn)有A2O工藝的缺點(diǎn)，主要在于其生物脫氮需要保持較低的污泥負(fù)荷，以便充分進(jìn)行硝化，達(dá)到較高的脫氮率，而生物除磷則需要維持較高的污泥負(fù)荷，保持較大的剩余污泥量，以便達(dá)到較好的除磷效果，因此需要采取必要的優(yōu)化措施，以緩和兩者的矛盾。

　　其次，在現(xiàn)有A2O活性污泥法連續(xù)流污水處理工藝中，為了獲得潔凈的處理出水，必需將含有懸浮活性污泥的污水混合液(下簡(jiǎn)稱“污泥污水混合液”)，通過設(shè)置單獨(dú)的固液分離設(shè)施，如澄清沉淀池、膜分離裝置等，進(jìn)行污泥與清水的固液分離。

　　對(duì)于采取設(shè)置澄清沉淀池，讓懸浮活性污泥通過重力沉降，形成高濃度的含水污泥，沉降于沉淀池底部與澄清潔凈水分離，上層澄清潔凈水從沉淀池表面排出;該方法需要設(shè)置具有一定沉降區(qū)域的澄清沉淀池，和保持足夠能使懸浮活性污泥沉降下來的停留時(shí)間，這導(dǎo)致整個(gè)污水處理裝置的容積空間尺寸增大，增加了占地及投資;此外還必須設(shè)置污泥回流、污泥污水混合液回流泵房等構(gòu)筑物，致使工藝流程較為復(fù)雜，電耗增加，管理不方便，占地面積較大。而對(duì)于采用膜分離裝置，一般用微濾或超濾膜作為固液分離過濾介質(zhì)，將污泥污水混合液通過分子級(jí)的微孔膜過濾方法，讓水和其它分子級(jí)的物質(zhì)在一定的壓力下，從微孔中透過膜，形成相對(duì)潔凈的過濾出水，與高濃度懸浮污泥混合液分離。膜分離技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于能獲得幾乎完全沒有懸浮污泥的清潔潔凈水，但存在以下缺點(diǎn)，一是微濾或超濾膜的制造成本很高，二是膜的水滲透通量較低，三是需要定期進(jìn)行化學(xué)清洗以防膜污染，四是必需用泵將污泥污水混合液加壓或抽吸，以便能在一定的壓力下進(jìn)行正常過濾，這導(dǎo)致較高的泵出水位壓頭或抽吸真空功率，使運(yùn)行成本增加。

　　實(shí)用新型內(nèi)容

　　本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種集污泥污水混合液以連續(xù)流進(jìn)行A2O生化反應(yīng)，和間歇交替進(jìn)行懸浮活性污泥靜態(tài)沉淀分離功能為一體的污水處理裝置;以達(dá)到污水處理效果穩(wěn)定，裝置占地面積小，設(shè)備和容積利用率高，投資省和運(yùn)行能耗低的目的。

　　本實(shí)用新型的上述目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

　　污水連續(xù)流A2O生化反應(yīng)與污泥靜態(tài)沉淀一體化裝置，包括污水處理池體，還包括設(shè)置在污水處理池體中且依次連通的缺氧生化反應(yīng)區(qū)、厭氧生化反應(yīng)區(qū)、活性污泥好氧生化區(qū)、生物膜接觸氧化區(qū)和沉淀與分離區(qū)，缺氧生化反應(yīng)區(qū)與主進(jìn)水管連通，厭氧生化反應(yīng)區(qū)與支進(jìn)水管連通，主進(jìn)水管與支進(jìn)水管連通，活性污泥好氧生化區(qū)底部設(shè)置有空氣曝氣器，生物膜接觸氧化區(qū)內(nèi)設(shè)置有生物膜填料，沉淀與分離區(qū)上部設(shè)置有第一穩(wěn)流沉淀分離室和第二穩(wěn)流沉淀分離室，第一穩(wěn)流沉淀分離室通過第一出水控制閥與污水處理池體外部連通，第二穩(wěn)流沉淀分離室通過第二出水控制閥與污水處理池體外部連通，沉淀與分離區(qū)與缺氧生化反應(yīng)區(qū)連通。

　　如上所述的污水處理池體為長(zhǎng)形，在污水處理池體內(nèi)設(shè)置有第一隔墻，第一隔墻一側(cè)與污水處理池體一端內(nèi)壁連接，第一隔墻另一側(cè)延伸至污水處理池體另一端但不與污水處理池體內(nèi)壁連接，進(jìn)而在污水處理池體內(nèi)構(gòu)成U形回轉(zhuǎn)流道，U形回轉(zhuǎn)流道一端沿水流方向依次設(shè)置有第二隔墻和第三隔墻，U形回轉(zhuǎn)流道另一端沿水流方向依次設(shè)置有第四隔墻、沉淀與分離區(qū)前隔板和沉淀與分離區(qū)后隔板，第二隔墻、第三隔墻、第四隔墻和沉淀與分離區(qū)前隔板依次將U形回轉(zhuǎn)流道分隔為缺氧生化反應(yīng)區(qū)、厭氧生化反應(yīng)區(qū)、活性污泥好氧生化區(qū)、生物膜接觸氧化區(qū)和沉淀與分離區(qū)，沉淀與分離區(qū)前隔板和沉淀與分離區(qū)后隔板均垂直設(shè)置在沉淀與分離區(qū)上部，沉淀與分離區(qū)前隔板和沉淀與分離區(qū)后隔板之間的區(qū)域通過沉淀與分離區(qū)中間隔板分隔成第一穩(wěn)流沉淀分離室和第二穩(wěn)流沉淀分離室。

　　如上所述的第二隔墻上設(shè)置有第二過流孔洞，所述的第三隔墻上設(shè)置有第三過流孔洞，所述的第四隔墻上設(shè)置有第四過流孔洞，第一隔墻上設(shè)置有用于連通缺氧生化反應(yīng)區(qū)和沉淀與分離區(qū)的第一過流孔洞，第一過流孔洞設(shè)置有污泥混合液回流泵。

　　如上所述的缺氧生化反應(yīng)區(qū)的底部設(shè)置有第一潛水?dāng)嚢杵�，厭氧生化反�?yīng)區(qū)的底部設(shè)置有第二潛水?dāng)嚢杵鳌?/P>

　　如上所述的生物膜填料下方設(shè)置有空氣曝氣器。

　　如上所述的第一穩(wěn)流沉淀分離室和第二穩(wěn)流沉淀分離室內(nèi)均設(shè)置有多個(gè)溢流集水堰槽，各個(gè)溢流集水堰槽之間通過穿孔集水管連接，第一出水控制閥通過第一出水支管與第一穩(wěn)流沉淀分離室內(nèi)的溢流集水堰槽連通，第二出水控制閥通過第二出水支管與第二穩(wěn)流沉淀分離室內(nèi)的溢流集水堰槽連通。

　　其中，所述的生物膜填料為目前市場(chǎng)可購買的化學(xué)纖維或其他材質(zhì)的彈性填料、組合填料、帶狀填料等，其優(yōu)選的為一種帶狀纖維填料，填料上附著生長(zhǎng)有經(jīng)過培養(yǎng)和馴化的生物膜;

　　空氣曝氣器為微孔曝氣管，也可以是曝氣盤、可變微孔曝氣管等其它的曝氣裝置;

　　第一出水控制閥和第二出水控制閥一般的為采用PLC程序控制的電磁閥，也可以為一般的人工手動(dòng)閥門。

　　按上述方案，采取系統(tǒng)地集成可以進(jìn)行缺氧反硝化、水解酸化，厭氧釋磷，以及聚磷、碳化和硝化等好氧生化反應(yīng)的污水連續(xù)流A2O生化處理裝置，與間歇式地利用相對(duì)靜止條件，進(jìn)行污泥污水混合液靜態(tài)沉淀分離的沉淀分離裝置，同步進(jìn)行污水連續(xù)流A2O生化反應(yīng)與懸浮污泥間歇靜態(tài)沉淀的一體化污水處理裝置工藝流程簡(jiǎn)圖見附圖3;污水連續(xù)流A2O生化反應(yīng)與污泥間歇靜態(tài)沉淀分離一體化處理裝置平面示意圖見附圖4。由以上兩個(gè)主要處理工藝裝置的組合，形成的污水連續(xù)流A2O生化反應(yīng)與污泥間歇靜態(tài)沉淀分離的新型一體化A2O污水處理裝置，具有低成本、低能耗、運(yùn)行費(fèi)用低、經(jīng)濟(jì)節(jié)能的特點(diǎn)。

　　本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　1、在污水連續(xù)流A2O生化處理工藝中，由于采用一體化的污泥污水混合液間歇靜態(tài)沉淀分離裝置進(jìn)行懸浮污泥沉降分離，因此不必單獨(dú)設(shè)置具有一定沉降區(qū)域和保持足夠能使懸浮污泥沉降下來的停留時(shí)間的澄清沉淀池，因而可以減少污水處理裝置的容積空間尺寸和占地面積，節(jié)省工程建造投資成本。

　　2、在污水連續(xù)流A2O生化處理工藝中，由于采用一體化的污泥污水混合液間歇靜態(tài)沉淀分離，在間歇靜態(tài)沉淀?xiàng)l件下進(jìn)行懸浮污泥沉降分離，不僅可以獲得較好的澄清潔凈出水品質(zhì)，而且由于污泥污水混合液靜態(tài)沉淀分離，與污水連續(xù)流A2O生化處理工藝集成為一體化的裝置，污泥回流與污泥污水混合液回流設(shè)備合二為一，可減少污泥回流設(shè)備的投資和節(jié)省污泥回流設(shè)備運(yùn)行能耗;由于采用間歇式的靜態(tài)沉淀方式，有利于保持和保證懸浮污泥沉降分離的條件，其設(shè)備結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，操作十分簡(jiǎn)便。

　　3、在污水連續(xù)流A2O生化處理工藝中，與采用膜分離裝置代替澄清沉淀池進(jìn)行污泥污水混合液的固液分離相比，間歇靜態(tài)沉淀分離裝置在間歇式靜態(tài)沉淀?xiàng)l件下，可替代膜分離組件進(jìn)行污泥污水混合液的固液分離，達(dá)到與膜分離裝置相當(dāng)?shù)奈勰辔鬯�混合液固液分離的水平;而且由于不采用價(jià)格昂貴的膜分離設(shè)備，不僅可大幅度地減少和降低污泥污水混合液固液分離裝置的設(shè)備投資成本，而且不需要定期進(jìn)行化學(xué)清洗防止薄膜污染，也不需要耗費(fèi)能源用泵將污泥污水混合液進(jìn)行加壓或抽吸過濾，從而大幅度地減少和節(jié)省膜分離裝置處理的運(yùn)行成本。

　　4、與同樣具有去碳脫氮除磷功能，集曝氣、生化反應(yīng)、沉淀于一體的序批間歇式SBR污水生化處理工藝裝置相比，污水連續(xù)流A2O生化反應(yīng)與污泥間歇靜態(tài)沉淀一體化污水處理裝置，在污泥污水混合液沉淀分離方式上與SBR一樣，均是采用間歇式靜態(tài)沉淀方式，因此同樣可以獲得較好的澄清潔凈出水品質(zhì);由于是采用連續(xù)流循環(huán)進(jìn)行A2O生化反應(yīng)凈化處理污水中污染物，而僅在局部的穩(wěn)流沉淀與分離室進(jìn)行間歇靜態(tài)沉淀，其生化反應(yīng)池的容積和設(shè)備利用率比SBR更高，同時(shí)避免了SBR脫氮除磷效果不穩(wěn)定，水位水頭損失較大，以及因?yàn)樗�位變化造成充氧轉(zhuǎn)移效率不穩(wěn)定，能源利用效率欠佳的缺點(diǎn)。

　　5、將污水進(jìn)行連續(xù)的生化凈化處理與污泥污水混合液間歇靜態(tài)沉淀與分離凈化處理進(jìn)行了系統(tǒng)的組合與集成，實(shí)現(xiàn)了在污水連續(xù)流進(jìn)行生化反應(yīng)凈化處理?xiàng)l件下，以間歇式靜態(tài)沉淀方式進(jìn)行污泥污水混合液沉淀與分離的功能。