公布日：2022.09.30
申請(qǐng)日：2022.08.09
分類(lèi)號(hào)：C02F3/10(2006.01)I;C02F3/30(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種低碳原位減泥污水處理裝置，包括如下部分：生物反應(yīng)單元、填料架裝置、曝氣裝置、在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置、絮凝沉淀裝置。本發(fā)明的裝置利用生物接觸氧化技術(shù)容積負(fù)荷高、生物膜泥齡長(zhǎng)，運(yùn)行操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合新穎的設(shè)備結(jié)構(gòu)和高效的接觸氧化填料以及優(yōu)選硝化液回流池，在最終實(shí)現(xiàn)出水的水質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)污泥減量的目的。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種低碳原位減泥污水處理裝置，其特征在于，包括如下部分：生物反應(yīng)單元、填料架裝置、曝氣裝置、在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置、絮凝沉淀裝置；生物反應(yīng)單元；為3-30個(gè)長(zhǎng)方體狀生物反應(yīng)池，生物反應(yīng)池之間互相共壁；其中，奇數(shù)的生物反應(yīng)池(1A、2A、3A、4A……)與偶數(shù)的生物反應(yīng)池(1B、2B、3B、4B……)之間沿共壁的底部1/10-1/5處均勻設(shè)置多個(gè)布水孔(6)；偶數(shù)的生物反應(yīng)池(1B、2B、3B、4B……)與奇數(shù)的生物反應(yīng)池(1A、2A、3A、4A……)的共壁的上端的1/20-1/10處均勻設(shè)置多個(gè)三角形溢流槽(7)；填料架裝置，包括填料架(16)和填料架上的填料(17)；所述填料架裝置均勻布置在每個(gè)生物反應(yīng)池內(nèi)，所述填料架平面為1×1m、1×2m、2×2、2×3m或3×3m系列化標(biāo)準(zhǔn)化模塊；曝氣裝置，包括曝氣器(4)、曝氣支管(3)和曝氣管閥(5)；所述曝氣器(4)布置在各生物反應(yīng)池的底部，曝氣器(4)和曝氣支管(3)連接，曝氣管閥(5)在曝氣支管(3)上；在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置：包括ORP在線(xiàn)測(cè)定儀、pH值在線(xiàn)測(cè)定儀和DO在線(xiàn)測(cè)定儀；絮凝沉淀裝置：設(shè)置在所述生物反應(yīng)單元的后續(xù)端，所述絮凝沉淀裝置包括若干絮凝沉淀池(22)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述低碳原位減泥污水處理裝置，其特征在于，選擇其中的若干生物反應(yīng)池為硝化液回流池；硝化液回流池通過(guò)硝化液回流管與最前端的生物反應(yīng)池(1A)連接；其中一個(gè)硝化液回流池為最后端的生物反應(yīng)池。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述低碳原位減泥污水處理裝置，其特征在于，硝化液回流池為兩個(gè)，選擇生物反應(yīng)池為硝化液回流池的方式為：生物反應(yīng)池總數(shù)為3-5個(gè)時(shí)，選擇倒數(shù)第1個(gè)與倒數(shù)第2個(gè)生物反應(yīng)池為硝化液回流池；生物反應(yīng)池總數(shù)為6-9個(gè)時(shí)，選擇倒數(shù)第1個(gè)與倒數(shù)第3個(gè)生物反應(yīng)池為硝化液回流池；生物反應(yīng)池總數(shù)為10-15個(gè)時(shí)，選擇倒數(shù)第1個(gè)與倒數(shù)第4個(gè)生物反應(yīng)池為硝化液回流池；生物反應(yīng)池總數(shù)為16-30個(gè)時(shí)，選擇倒數(shù)第1個(gè)與倒數(shù)第5個(gè)生物反應(yīng)池為硝化液回流池。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述低碳原位減泥污水處理裝置，其特征在于，所述生物反應(yīng)池為14個(gè)，其大小和形狀相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述低碳原位減泥污水處理裝置，其特征在于，所述填料(17)為纖維織成的布匹狀，其沿邊緣固定在所述填料架(16)上；所述填料(17)的比表面積≥20000m2/kg。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述低碳原位減泥污水處理裝置，其特征在于，所述硝化液回流池為兩個(gè)，為：第一硝化液回流池(6A)和第二硝化液回流池(7B)；其中第一硝化液回流池(6A)通過(guò)第一硝化液回流管(8)與最前端的生物反應(yīng)池(1A)；其中第二硝化液回流池(7B)通過(guò)第二硝化液回流管(12)與最前端的生物反應(yīng)池(1A)連接；第一硝化液回流管(8)上設(shè)置有第一硝化液回流泵(9)和第一硝化液流量計(jì)(11)；第二硝化液回流管(12)上設(shè)置有第二硝化液回流泵(13)和第二硝化液流量計(jì)(15)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述低碳原位減泥污水處理裝置，其特征在于，在最前端的生物反應(yīng)池(1A)中設(shè)ORP在線(xiàn)測(cè)定儀(19)和第一pH值在線(xiàn)測(cè)定儀(18)；在最末端的的生物反應(yīng)池(7B)中設(shè)DO在線(xiàn)測(cè)定儀(21)和第二pH值在線(xiàn)測(cè)定儀(20)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開(kāi)了一種低碳原位減泥污水處理裝置。本發(fā)明的裝置在最終實(shí)現(xiàn)出水水質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)污泥減量的目的；對(duì)有機(jī)污泥的減量程度可達(dá)到50-95％。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種低碳原位減泥污水處理裝置，其特征在于，包括如下部分：生物反應(yīng)單元、填料架裝置、曝氣裝置、在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置、絮凝沉淀裝置；
生物反應(yīng)單元；為3-30個(gè)長(zhǎng)方體狀生物反應(yīng)池，生物反應(yīng)池之間互相共壁；其中，奇數(shù)的生物反應(yīng)池1A、2A、3A、4A……與偶數(shù)的生物反應(yīng)池1B、2B、3B、4B……之間沿共壁的底部1/10-1/5處均勻設(shè)置多個(gè)布水孔6；偶數(shù)的生物反應(yīng)池1B、2B、3B、4B……與奇數(shù)的生物反應(yīng)池1A、2A、3A、4A……的共壁的上端的1/20-1/10處均勻設(shè)置多個(gè)三角形溢流槽7；布水孔6一般為共壁底部的間隙，間隙的高度為共壁高度1/10-1/5；生物反應(yīng)單元的功能是提供微生物水質(zhì)凈化及污泥減量的空間及一定的反應(yīng)時(shí)間；生物反應(yīng)單元的水流方式為生物反應(yīng)池提供最優(yōu)的進(jìn)水方式，減少生物反應(yīng)池的短流現(xiàn)象，生物反應(yīng)池反應(yīng)效率更高；
填料架裝置，包括填料架16和填料架上的填料17；所述填料架裝置均勻布置在每個(gè)生物反應(yīng)池內(nèi)，所述填料架平面為1×1m、1×2m、2×2、2×3m或3×3m系列化標(biāo)準(zhǔn)化模塊；填料架16為碳鋼、不銹鋼或工程塑料結(jié)構(gòu)；
曝氣裝置，包括曝氣器4、曝氣支管3和曝氣管閥5；所述曝氣器4布置在各生物反應(yīng)池的底部，曝氣器4和曝氣支管3連接，曝氣管閥5在曝氣支管3上；曝氣器4可以為盤(pán)式微孔曝氣器、管式微孔曝氣器、或其它類(lèi)型的曝氣器；曝氣支管3可以為碳鋼管、不銹鋼管、或塑料管組成；曝氣支管調(diào)節(jié)閥5可以是氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥等�？筛鶕�(jù)工藝需要，在某些生物反應(yīng)池不設(shè)曝氣裝置；曝氣裝置功能是為好氧微生物提供必需的氧氣；
在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置：包括ORP在線(xiàn)測(cè)定儀、pH值在線(xiàn)測(cè)定儀和DO在線(xiàn)測(cè)定儀；在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置為微生物的生長(zhǎng)提供最佳的反應(yīng)條件；
絮凝沉淀裝置：設(shè)置在所述生物反應(yīng)單元的后續(xù)端，所述絮凝沉淀裝置包括若干絮凝沉淀池22；絮凝沉淀裝置的功能是對(duì)生物反應(yīng)池產(chǎn)生的懸浮物(SS)進(jìn)行去除，同時(shí)可通過(guò)加藥降低水中磷的含量，使出水能達(dá)到單元出水或最終出水的要求。
優(yōu)選地，選擇其中的若干生物反應(yīng)池為硝化液回流池；硝化液回流池通過(guò)硝化液回流管與最前端的生物反應(yīng)池1A連接；其中一個(gè)硝化液回流池為最后端的生物反應(yīng)池；硝化液回流裝置的功能是將硝化液回流到最前端，在前端生物反應(yīng)池中實(shí)現(xiàn)總氮的反硝化去除。
優(yōu)選地，硝化液回流池為兩個(gè)，選擇生物反應(yīng)池為硝化液回流池的方式為：
生物反應(yīng)池總數(shù)為3-5個(gè)時(shí)，選擇倒數(shù)第1個(gè)與倒數(shù)第2個(gè)生物反應(yīng)池為硝化液回流池；生物反應(yīng)池總數(shù)為6-9個(gè)時(shí)，選擇倒數(shù)第1個(gè)與倒數(shù)第3個(gè)生物反應(yīng)池為硝化液回流池；生物反應(yīng)池總數(shù)為10-15個(gè)時(shí)，選擇倒數(shù)第1個(gè)與倒數(shù)第4個(gè)生物反應(yīng)池為硝化液回流池；生物反應(yīng)池總數(shù)為16-30個(gè)時(shí)，選擇倒數(shù)第1個(gè)與倒數(shù)第5個(gè)生物反應(yīng)池為硝化液回流池。
優(yōu)選地，所述生物反應(yīng)池為14個(gè)，其大小和形狀相同；生物反應(yīng)池的長(zhǎng)寬比≥1，生物反應(yīng)池的深度在1.5-10m之間。
優(yōu)選地，所述填料17為纖維織成的布匹狀，其沿邊緣固定在所述填料架16上；所述填料17的比表面積≥20000m2/kg。填料纖維為新型高分子材料，并經(jīng)表面親水性改造。本發(fā)明的纖維填料是從行業(yè)外的材料中反復(fù)篩選，并經(jīng)反復(fù)證明使用效果好，且保證使用壽命在10年以上。纖維填料及填料架的功能是提供微生物附著的載體，為微生物與污染物的充分反應(yīng)提供必需的接觸面積反應(yīng)條件。
優(yōu)選地，所述硝化液回流池為兩個(gè)，為：第一硝化液回流池6A和第二硝化液回流池7B；其中第一硝化液回流池6A通過(guò)第一硝化液回流管8與最前端的生物反應(yīng)池1A；其中第二硝化液回流池7B通過(guò)第二硝化液回流管12與最前端的生物反應(yīng)池1A連接；第一硝化液回流管8上設(shè)置有第一硝化液回流泵9和第一硝化液流量計(jì)11；第二硝化液回流管12上設(shè)置有第二硝化液回流泵13和第二硝化液流量計(jì)15。
優(yōu)選地，在最前端的生物反應(yīng)池1A中設(shè)ORP在線(xiàn)測(cè)定儀19和第一pH值在線(xiàn)測(cè)定儀18；在最末端的的生物反應(yīng)池7B中設(shè)DO在線(xiàn)測(cè)定儀21和第二pH值在線(xiàn)測(cè)定儀20。
水的流向如圖1所示，最終在絮凝沉淀裝置出水得到合格水質(zhì)的水；在絮凝沉淀池22排出剩余污泥。
本發(fā)明的有益效果：
1、污水排放有不同的標(biāo)準(zhǔn)要求，有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；污水處理廠(chǎng)要根據(jù)其所在地或所在行業(yè)執(zhí)行不同的排放標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)如《GB18918-2002城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)排放標(biāo)準(zhǔn)》，地方標(biāo)準(zhǔn)如北京地方標(biāo)準(zhǔn)《DB11/307—2013水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》；標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)制性水質(zhì)指標(biāo)必須全部滿(mǎn)足。污泥減量沒(méi)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，不同地方污泥最終處置的成本不同，高處置成本催生了污泥減量需求。本發(fā)明的裝置利用生物接觸氧化技術(shù)容積負(fù)荷高、生物膜泥齡長(zhǎng)，運(yùn)行操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合新穎的設(shè)備結(jié)構(gòu)和高效的接觸氧化填料以及優(yōu)選硝化液回流池，在最終實(shí)現(xiàn)出水的水質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)污泥減量的目的；對(duì)有機(jī)污泥的減量程度可達(dá)到50-95％。
2、由于地域不用，污泥處置的用地、處理的費(fèi)用差別很多，污泥減量的重要性對(duì)不同地區(qū)差別很大。但受現(xiàn)有規(guī)范、傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的影響，同時(shí)沒(méi)有污泥減量的規(guī)范要求，實(shí)際工程設(shè)計(jì)更多的考慮污水處理的成本和能耗，而很少考慮到污泥處置方面的越來(lái)越迫切的要求。本發(fā)明的低碳原位減泥污水處理裝置加大了生物反應(yīng)池的個(gè)數(shù)，優(yōu)化了生物反應(yīng)單元的布水、出水方式，有效地解決了水流短路問(wèn)題。不同的生物反應(yīng)池對(duì)氧氣的需求不同，本發(fā)明可做到不同生物反應(yīng)池可根據(jù)需氧量精確控制減少能耗。與傳統(tǒng)方法相比，本發(fā)明的污水處理裝置可減小能耗15-25％。
3、生活污水中含有有機(jī)氮及氨氮等，有機(jī)氮及氨氮需要在好氧微生物的作用下轉(zhuǎn)化成硝酸鹽，硝酸鹽在缺氧的作用下反硝化轉(zhuǎn)化成氮?dú)馀懦�，進(jìn)而降低水中的總氮，達(dá)到排水標(biāo)準(zhǔn)的要求。好氧生物反應(yīng)單元從前端到后端水中有機(jī)氮及氨氮逐級(jí)降解，因此越到后端水中有機(jī)氮及氨氮越低，但水中的溶解氧越來(lái)越高。由于反硝化過(guò)程需要在低的溶解氧(DO<0.5mg/l)條件下才能高效反應(yīng)，因此如果控制不當(dāng)，從最后端生物反應(yīng)池回流硝化液時(shí)，很容易造成反硝化段溶解氧過(guò)高，對(duì)反硝化的效率造成影響。從中間段生物反應(yīng)池回流硝化液時(shí)，溶解氧低，對(duì)反硝化的影響小，反硝化效率高；但中間段有可能會(huì)存在有機(jī)氮及氨氮降解不徹底，有機(jī)氮及氨氮轉(zhuǎn)化成硝酸鹽的含量低，造成反硝化的效率不高的問(wèn)題。本發(fā)明設(shè)置硝化液的雙回流系統(tǒng)，可根據(jù)實(shí)際工程中硝化反應(yīng)情況及溶解氧含量，靈活選擇生物反應(yīng)池為硝化液回流池，同時(shí)調(diào)整不同生物反應(yīng)階段的硝化液回流量，達(dá)到反硝化效率的最高。一般來(lái)說(shuō)是硝化液回流量是裝置進(jìn)水量的1-5倍的水量，回流硝化液的量主要根據(jù)水中硝化液的含量及出水水質(zhì)的要求而確定。
（發(fā)明人：楊超;仲惠川）
