公布日：2022.01.04
申請(qǐng)日：2021.10.13
分類號(hào)：C02F9/14(2006.01)I;C02F11/121(2019.01)I;C02F11/13(2019.01)I;C02F11/14(2019.01)I;C02F11/147(2019.01)I;C02F11/02(2006.01)I;
C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種高海拔條件下污水處理用工藝，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明先去除污水的大體積漂浮物，然后再利用旋流反應(yīng)沉淀槽使污水和污泥分離，并分送至不同的環(huán)節(jié)處理；污水通過熱交換器進(jìn)入到蠕動(dòng)床生物濾池，蠕動(dòng)床生物濾池處理后流入到太陽能聚熱反應(yīng)器；污水經(jīng)太陽能聚熱反應(yīng)器處理后達(dá)標(biāo)排放或者回流到熱交換器；污泥以及太陽能聚熱反應(yīng)器脫落的生物膜均進(jìn)入到污泥濃縮池進(jìn)行沉降脫水，得到濃度較高的污泥層，然后將污泥層進(jìn)行機(jī)械脫水，最后進(jìn)行太陽能干化處理。本發(fā)明在高原地區(qū)特殊的環(huán)境下也可以達(dá)到優(yōu)良的污水處理效果，且處理效率高，耗電量低，無二次污染。
權(quán)利要求書
1.一種高海拔條件下污水處理用工藝，其特征在于：包括如下步驟：S1：手動(dòng)或通過機(jī)械格柵去除污水中的大體積漂浮物；S2：將步驟S1中得到的污水泵入到旋流反應(yīng)沉淀槽中，污水中懸浮的固體顆粒和膠體顆粒在離心力的作用下從污水中分離出來，沉淀物與污水分送至不同處理環(huán)節(jié)；S3：步驟S2中得到的污水經(jīng)過熱交換器后進(jìn)入好氧~缺氧蠕動(dòng)床生物濾池，通過好氧~缺氧蠕動(dòng)床生物濾池內(nèi)的微生物降解污水中的有機(jī)污染物和氨氮；S4：步驟S3中的好氧~缺氧蠕動(dòng)床生物濾池出水流到太陽能聚熱反應(yīng)器，太陽能聚熱反應(yīng)器采用立式上下雙層結(jié)構(gòu)，上層采用PE斜管生物填料聚集微藻類微生物，PE斜管生物填料的管徑為50~80mm；下層為高效群落區(qū)采用聚氨酯生物填料聚集細(xì)菌類微生物，聚氨酯生物填料占太陽能聚熱反應(yīng)器總體積的15~30％，且填料密度為20~60kg/m3，孔隙率為30~90％，利用細(xì)菌類微生物去除污水中的營養(yǎng)物質(zhì)，并且利用微藻類微生物減少污水處理過程中的碳排放；PE斜管生物填料和聚氨酯生物填料均呈蜂窩狀設(shè)置，且蜂窩狀的聚氨酯生物填料內(nèi)部還填充有1~60目的活性炭、硅藻土、火山巖或改性沸石；經(jīng)過太陽能聚熱反應(yīng)器凈化后的出水達(dá)標(biāo)排放或回用；若回用，則太陽能聚熱反應(yīng)器出水回流到熱交換器，太陽能聚熱反應(yīng)器出水中的熱量通過熱交換器的作用使從旋流反應(yīng)沉淀槽排出的污水升溫后進(jìn)入到蠕動(dòng)床生物濾池內(nèi)；S5：步驟S2中經(jīng)旋流反應(yīng)沉淀槽處理得到的初級(jí)沉淀污泥和步驟S4中太陽能聚熱反應(yīng)器脫落的生物膜均進(jìn)入到污泥濃縮池進(jìn)行脫水，最終在污泥濃縮池的底部得到濃度較高的污泥層，污泥層收集到污泥濃縮池的中心并從排料管排出；S6：將步驟S5中經(jīng)污泥濃縮池排出得到的污泥層進(jìn)行機(jī)械脫水處理，方便后續(xù)資源化利用。S7：將步驟S6中脫水后的污泥層進(jìn)行太陽能干化處理，使含水率降低至40％以下后用作礦山修復(fù)及土壤修復(fù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高海拔條件下污水處理用工藝，其特征在于：步驟S7中太陽能干化具體包括：S71：原料調(diào)配：向經(jīng)過機(jī)械脫水后的污泥層加入調(diào)理劑和可對(duì)污泥進(jìn)行氧化分解的嗜溫好氧生物菌劑混合后調(diào)配污泥混合物含水率至65~85％；S72：太陽能生物強(qiáng)化處理：將調(diào)配后的污泥混合物在太陽板房的高溫破膠區(qū)堆疊成高度50~100cm的長方形條垛；S73：破碎篩分：翻拋機(jī)每天定時(shí)對(duì)呈長方形條垛的污泥混合物進(jìn)行翻拋，待嗜溫好氧生物菌劑繁殖破壞污泥混合物膠體后，翻拋機(jī)再將污泥混合物耙入太陽能脫水干化區(qū)，平鋪為高度10~15cm的泥層，最后將泥層的含水率調(diào)節(jié)降低至30~40％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高海拔條件下污水處理用工藝，其特征在于：在步驟S4中蠕動(dòng)床生物濾池為2~6段多級(jí)反應(yīng)池串聯(lián)結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高海拔條件下污水處理用工藝，其特征在于：所述調(diào)理劑為麩皮、鋸末或兩者組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高海拔條件下污水處理用工藝，其特征在于：步驟S5中，污泥濃縮池上部的清水則回流到污水處理的進(jìn)水端，進(jìn)入污水處理流程進(jìn)行處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高海拔條件下污水處理用工藝，其特征在于：步驟S6中，污泥層脫水出水流到污水處理的進(jìn)水端，進(jìn)入污水處理流程進(jìn)行處理。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的污水處理方法不適用于高海拔地區(qū)、高原地區(qū)污水處理困難等的缺點(diǎn)，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種高海拔條件下污水處理用工藝，其在高原地區(qū)特殊的環(huán)境下也可以達(dá)到優(yōu)良的污水處理效果，且處理效率高，耗電量低，無二次污染。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種高海拔條件下污水處理用工藝，包括如下步驟：
S1：手動(dòng)或通過機(jī)械格柵去除污水中的大體積漂浮物；
S2：將步驟S1中得到的污水泵入到旋流反應(yīng)沉淀槽中，污水中懸浮的固體顆粒和膠體顆粒在離心力的作用下從污水中分離出來，沉淀物與污水分送至不同處理環(huán)節(jié)；
S3：步驟S2中得到的污水經(jīng)過熱交換器后進(jìn)入好氧~缺氧蠕動(dòng)床生物濾池，通過好氧~缺氧蠕動(dòng)床生物濾池內(nèi)的微生物降解污水中的有機(jī)污染物和氨氮；
S4：步驟S3中的好氧~缺氧蠕動(dòng)床生物濾池出水流到太陽能聚熱反應(yīng)器，太陽能聚熱反應(yīng)器采用立式上下雙層結(jié)構(gòu)，上層采用PE斜管生物填料聚集微藻類微生物，PE斜管生物填料的管徑為50~80mm；下層為高效群落區(qū)采用聚氨酯生物填料聚集細(xì)菌類微生物，聚氨酯生物填料占太陽能聚熱反應(yīng)器總體積的15~30％，且填料密度為20~60kg/m3，孔隙率為30~90％，利用細(xì)菌類微生物去除污水中的營養(yǎng)物質(zhì)，并且利用微藻類微生物減少污水處理過程中的碳排放；PE斜管生物填料和聚氨酯生物填料均呈蜂窩狀設(shè)置，且蜂窩狀的聚氨酯生物填料內(nèi)部還填充有1~60目的活性炭、硅藻土、火山巖或改性沸石；經(jīng)過太陽能聚熱反應(yīng)器凈化后的出水達(dá)標(biāo)排放或回用；若回用，則太陽能聚熱反應(yīng)器出水回流到熱交換器，太陽能聚熱反應(yīng)器出水中的熱量通過熱交換器的作用使從旋流反應(yīng)沉淀槽排出的污水升溫后進(jìn)入到蠕動(dòng)床生物濾池內(nèi)；
S5：步驟S2中經(jīng)旋流反應(yīng)沉淀槽處理得到的初級(jí)沉淀污泥和步驟S4中太陽能聚熱反應(yīng)器脫落的生物膜均進(jìn)入到污泥濃縮池進(jìn)行脫水，最終在污泥濃縮池的底部得到濃度較高的污泥層，污泥層收集到污泥濃縮池的中心并從排料管排出；
S6：將步驟S5中經(jīng)污泥濃縮池排出得到的污泥層進(jìn)行機(jī)械脫水處理，方便后續(xù)資源化利用。
S7：將步驟S6中脫水后的污泥層進(jìn)行太陽能干化處理，使含水率降低至40％以下后用作礦山修復(fù)及土壤修復(fù)。
進(jìn)一步地，步驟S7中太陽能干化具體包括：
S71：原料調(diào)配：向經(jīng)過機(jī)械脫水后的污泥層加入調(diào)理劑和可對(duì)污泥進(jìn)行氧化分解的嗜溫好氧生物菌劑混合后調(diào)配污泥混合物含水率至65~85％；
S72：太陽能生物強(qiáng)化處理：將調(diào)配后的污泥混合物在太陽板房的高溫破膠區(qū)堆疊成高度50~100cm的長方形條垛；
S73：破碎篩分：翻拋機(jī)每天定時(shí)對(duì)呈長方形條垛的污泥混合物進(jìn)行翻拋，待嗜溫好氧生物菌劑繁殖破壞污泥混合物膠體后，翻拋機(jī)再將污泥混合物耙入太陽能脫水干化區(qū)，平鋪為高度10~15cm的泥層，最后將泥層的含水率調(diào)節(jié)降低至30~40％。
進(jìn)一步地，在步驟S4中蠕動(dòng)床生物濾池為2~6段多級(jí)反應(yīng)池串聯(lián)結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步地，所述調(diào)理劑為麩皮、鋸末或兩者組合。
進(jìn)一步地，步驟S5中，污泥濃縮池上部的清水則回流到污水處理的進(jìn)水端，進(jìn)入污水處理流程進(jìn)行處理。
進(jìn)一步地，步驟S6中，污泥層脫水出水流到污水處理的進(jìn)水端，進(jìn)入污水處理流程進(jìn)行處理。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明有以下特點(diǎn)和有益效果：
1、本發(fā)明通過立式上下雙層的太陽能聚熱反應(yīng)器的設(shè)置，在太陽能聚熱反應(yīng)器上層設(shè)置微藻類微生物，下層設(shè)置細(xì)菌類微生物，通過細(xì)菌類微生物處理污水內(nèi)復(fù)雜成分的污染物，同時(shí)分解過程產(chǎn)生的二氧化碳又被上層的微藻類微生物吸收利用，實(shí)現(xiàn)不同種群微生物之間的分工合作，既完成了污染物的講解去除，又實(shí)現(xiàn)了降低碳排放的功能，節(jié)能環(huán)保；同時(shí)，經(jīng)太陽能聚熱反應(yīng)器凈化后的高溫水回流到熱交換器內(nèi)，在熱交換器的作用下，可以使得從旋流反應(yīng)沉淀槽流出的污水的溫度得到升高，克服了高原地區(qū)氣溫低、升溫難的問題，不需要設(shè)置額外的電力裝置來升溫，大大降低了污水凈化成本，提高污水凈化的效率；立式上下雙層的太陽能聚熱反應(yīng)器的設(shè)置，大大減少了裝置占地面積，克服了高原地區(qū)可利用面積少的問題。
2、本發(fā)明的太陽能聚熱反應(yīng)器采用蜂窩狀的PE斜管生物填料和蜂窩狀的聚氨酯生物填料，并在聚氨酯生物填料內(nèi)填充有多孔材料(活性炭、硅藻土、火山巖或改性沸石)，方便各種類型的細(xì)菌類微生物附著、繁殖和生長，有效提高了單位面積的生物量，便于形成生物膜，故優(yōu)勢菌種不易流失，通過生物膜分解污水中復(fù)雜成分的污染物，大大提高了污水處理的效果，且成本低廉適宜推廣，同時(shí)由于可以富集長泥齡微生物，可實(shí)現(xiàn)痕量污染物的去除。
3、本發(fā)明通過將處理后的污泥層進(jìn)行太陽能干化處理，在經(jīng)機(jī)械脫水后的污泥層加入麩皮、鋸末或兩者混合后的調(diào)理劑，然后再加入嗜溫好氧生物菌劑，嗜溫好氧生物菌劑能夠讓污泥層穩(wěn)定升溫，有利于脫水，同時(shí)微生物的分解作用能夠使污泥混合物的膠體被破壞、脫穩(wěn)，有利于水分蒸發(fā)，使含水率降低，然后再將混合好的污泥層堆疊成長方形條垛防止在太陽能板房內(nèi)，充分利用太陽能的作用進(jìn)行增溫保溫，促進(jìn)污泥脫水，使水分進(jìn)一步降低，最后利用翻拋機(jī)進(jìn)行翻拋，翻拋機(jī)能夠打碎大顆粒污泥，同時(shí)也能夠翻動(dòng)污泥，使上下兩側(cè)污泥翻轉(zhuǎn)，最后將水分調(diào)節(jié)到需要的比例；太陽能干化處理有利于污泥后續(xù)的資源化利用，利用高原高寒地帶晝夜溫差大、日照強(qiáng)、太陽能豐富的優(yōu)勢處理污泥，大大降低了污泥處理過程中的能耗，且無污染，簡單易操作。
4、本發(fā)明充分利用高原高寒地帶晝夜溫差大、日照強(qiáng)、太陽能豐富的優(yōu)勢，利用太陽能進(jìn)行污水處理，污泥太陽能干化，實(shí)現(xiàn)低能耗、低成本和高效率的污水凈化和污泥處理，將污水處理技術(shù)進(jìn)行簡化，便于推廣，同時(shí)工藝設(shè)備模塊化設(shè)計(jì)，具有充氧效率高、運(yùn)行穩(wěn)定、節(jié)約占地、簡單易操作、施工周期短等優(yōu)點(diǎn)，有利用工程應(yīng)用；2~6段多級(jí)好氧~缺氧蠕動(dòng)床生物濾池的設(shè)計(jì)，多段A/O生化反應(yīng)單元，提高系統(tǒng)對(duì)有機(jī)物、氨氮、總氮去除率，同時(shí)降低能耗，節(jié)約資源。
（發(fā)明人：王之峰;馬文臣;汪晶;張利;張鮮;龐小文;韓琦;任冠紅）
