公布日：2022.08.05
申請日：2022.06.15
分類號：C02F3/12(2006.01)I;C02F3/20(2006.01)I
摘要
本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種污水碳磷資源化的預(yù)處理裝置及方法，包括中部的曝氣吸附區(qū)和兩側(cè)的污泥沉淀區(qū)，所述曝氣吸附區(qū)上設(shè)置有布水器，所述布水器上設(shè)置有進水口，所述污泥沉淀區(qū)通過豎直隔板與曝氣吸附區(qū)分隔開，兩區(qū)域的底部連通，且污泥沉淀區(qū)底板位置較曝氣吸附區(qū)池底高，所述污泥沉淀區(qū)底板從兩側(cè)向中部的曝氣吸附區(qū)傾斜，所述污泥沉淀區(qū)的底部設(shè)置有將底部污泥吹掃至曝氣吸附區(qū)的污泥吹掃裝置。本發(fā)明將污水中的碳源和磷源變廢為寶，通過水力停留時間為30‑120min的預(yù)處理即可大量降解水中污染物質(zhì)，能耗更低，占地更小，最重要的是，碳排放量大幅削減，更為節(jié)能環(huán)保。
權(quán)利要求書
1.一種污水碳磷資源化的預(yù)處理裝置，其特征在于：包括中部的曝氣吸附區(qū)(3)和兩側(cè)的污泥沉淀區(qū)(5)，所述曝氣吸附區(qū)(3)上設(shè)置有布水器(2)，所述布水器(2)上設(shè)置有進水口(1)，所述污泥沉淀區(qū)(5)通過豎直隔板與曝氣吸附區(qū)(3)分隔開，兩區(qū)域的底部連通，且污泥沉淀區(qū)(5)底板位置較曝氣吸附區(qū)(3)池底高，所述污泥沉淀區(qū)(5)底板從兩側(cè)向中部的曝氣吸附區(qū)(3)傾斜，所述污泥沉淀區(qū)(5)的底部設(shè)置有將底部污泥吹掃至曝氣吸附區(qū)(3)的污泥吹掃裝置(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水碳磷資源化的預(yù)處理裝置，其特征在于：所述曝氣吸附區(qū)(3)底部設(shè)置有用于曝氣充氧的曝氣器(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水碳磷資源化的預(yù)處理裝置，其特征在于：所述污泥沉淀區(qū)(5)的頂部設(shè)置有用于排水的出水堰(7)及出水口(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水碳磷資源化的預(yù)處理裝置，其特征在于：所述曝氣吸附區(qū)(3)末端設(shè)置有積泥坑(9)，所述曝氣吸附區(qū)(3)的剩余污泥沉淀并堆積至積泥坑(9)后通過排泥管(10)排出反應(yīng)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水碳磷資源化的預(yù)處理裝置，其特征在于：所述污泥沉淀區(qū)(5)水深較曝氣吸附區(qū)(3)淺0-3m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水碳磷資源化的預(yù)處理裝置，其特征在于：所述污泥沉淀區(qū)(5)底板與水平線呈0-30°角。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水碳磷資源化的預(yù)處理裝置，其特征在于：所述污泥吹掃裝置(6)設(shè)置在污泥沉淀區(qū)(5)里布遠離隔板的一側(cè)，其曝氣吹掃方向為向下45°角。
8.一種污水碳磷資源化的預(yù)處理方法，其特征在于：包括如下步驟：S1、布水器(2)均勻分布在曝氣吸附區(qū)(3)上部，污水沿布水器(2)的進水點進入并與曝氣吸附區(qū)(3)的活性污泥充分混合，泥水混合物在自身重力、曝氣剪切力、水流推力的綜合作用下緩慢沉降、上升、再沉降，在該區(qū)域水力停留時間為30-120min，迅速吸附污水中的COD和TP，但并不發(fā)生污染物質(zhì)的完全降解反應(yīng)；曝氣吸附區(qū)(3)的部分泥水混合物緩慢沉降并被水流推到積泥坑(9)處，最終沉淀在積泥坑(9)內(nèi)，通過管道排出反應(yīng)器并被收集；S2、曝氣吸附區(qū)(3)的另一部分泥水混合物緩慢沉降并在曝氣作用的推動下從底部越過隔板進入污泥沉淀區(qū)(5)，污泥沉淀區(qū)(5)的水流方向是自下而上的，但由于活性污泥絮體和水的密度不同，污泥無法隨水流抵達出水點，在向上流速降低到零后緩慢沉降在污泥沉淀區(qū)(5)底部，上升至頂部的水通過出水堰(7)流出；S3、污泥沉淀區(qū)(5)底部的污泥在重力和污泥吹掃裝置(6)的作用下，順著污泥沉淀區(qū)(5)傾斜底板和曝氣區(qū)底部隔墻滑落至曝氣吸附區(qū)(3)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種污水碳磷資源化的預(yù)處理方法，其特征在于：所述步驟S1通過風機變頻調(diào)節(jié)曝氣量和結(jié)合溶氧在線儀器實現(xiàn)溶解氧的控制，曝氣吸附區(qū)(3)內(nèi)溶解氧低于半飽和濃度，即濃度小于1mg/L，使COD不完全水解。
發(fā)明內(nèi)容
基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種污水碳磷資源化的預(yù)處理裝置及方法，可大量降解水中污染物質(zhì)，后續(xù)的脫氮工藝無需高能耗和大的占地，相較于傳統(tǒng)的污水生物處理手段，能耗更低，占地更小，最重要的是，碳排放量大幅削減，更為節(jié)能環(huán)保。
本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種污水碳磷資源化的預(yù)處理裝置，包括中部的曝氣吸附區(qū)和兩側(cè)的污泥沉淀區(qū)，所述曝氣吸附區(qū)上設(shè)置有布水器，所述布水器上設(shè)置有進水口，所述污泥沉淀區(qū)通過豎直隔板與曝氣吸附區(qū)分隔開，兩區(qū)域的底部連通，且污泥沉淀區(qū)底板位置較曝氣吸附區(qū)池底高，所述污泥沉淀區(qū)底板從兩側(cè)向中部的曝氣吸附區(qū)傾斜，所述污泥沉淀區(qū)的底部設(shè)置有將底部污泥吹掃至曝氣吸附區(qū)的污泥吹掃裝置。
優(yōu)選的，所述曝氣吸附區(qū)底部設(shè)置有用于曝氣充氧的曝氣器。
優(yōu)選的，所述污泥沉淀區(qū)的頂部設(shè)置有用于排水的出水堰及出水口。
優(yōu)選的，所述曝氣吸附區(qū)末端設(shè)置有積泥坑，所述曝氣吸附區(qū)的剩余污泥沉淀并堆積至積泥坑后通過排泥管排出反應(yīng)器。
優(yōu)選的，所述污泥沉淀區(qū)水深較曝氣吸附區(qū)淺0-3m。
優(yōu)選的，所述污泥沉淀區(qū)底板與水平線呈0-30°角。
優(yōu)選的，所述污泥吹掃裝置設(shè)置在污泥沉淀區(qū)里布遠離隔板的一側(cè)，其曝氣吹掃方向為向下45°角。
一種污水碳磷資源化的預(yù)處理方法，包括如下步驟：
S1、布水器均勻分布在曝氣吸附區(qū)上部，污水沿布水器的進水點進入并與曝氣吸附區(qū)的活性污泥充分混合，泥水混合物在自身重力、曝氣剪切力、水流推力的綜合作用下緩慢沉降、上升、再沉降，在該區(qū)域水力停留時間為30-120min，迅速吸附污水中的COD和TP，但并不發(fā)生污染物質(zhì)的完全降解反應(yīng)；曝氣吸附區(qū)的部分泥水混合物緩慢沉降并被水流推到積泥坑處，最終沉淀在積泥坑內(nèi)，通過管道排出反應(yīng)器并被收集；
S2、曝氣吸附區(qū)的另一部分泥水混合物緩慢沉降并在曝氣作用的推動下從底部越過隔板進入污泥沉淀區(qū)，污泥沉淀區(qū)的水流方向是自下而上的，但由于活性污泥絮體和水的密度不同，污泥無法隨水流抵達出水點，在向上流速降低到零后緩慢沉降在污泥沉淀區(qū)底部，上升至頂部的水通過出水堰流出；
S3、污泥沉淀區(qū)底部的污泥在重力和污泥吹掃裝置的作用下，順著污泥沉淀區(qū)傾斜底板和曝氣區(qū)底部隔墻滑落至曝氣吸附區(qū)。
優(yōu)選的，所述步驟S1通過風機變頻調(diào)節(jié)曝氣量和結(jié)合溶氧在線儀器實現(xiàn)溶解氧的控制，曝氣吸附區(qū)內(nèi)溶解氧低于半飽和濃度，即濃度小于1mg/L，使COD不完全水解。
本發(fā)明提供了一種污水碳磷資源化的預(yù)處理裝置及方法，從資源化利用的角度來看，污水中的碳源和磷源變廢為寶。從污水處理的角度來看，通過水力停留時間為30-120min的預(yù)處理即可大量降解水中污染物質(zhì)，后續(xù)的脫氮工藝無需高能耗和大的占地，相較于傳統(tǒng)的污水生物處理手段，能耗更低，占地更小，最重要的是，碳排放量大幅削減，更為節(jié)能環(huán)保。碳源和磷源的捕獲率高，可收集污水中90％以上的COD和TP。反應(yīng)器曝氣吸附區(qū)內(nèi)長期維持低溶氧狀態(tài)，且無需外加藥劑，能耗與藥耗均較低。
（發(fā)明人：紀東成;鄢紫;王小聰）
