公布日：2022.07.08
申請(qǐng)日：2022.04.11
分類號(hào)：C02F3/30(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種一體化污水處理系統(tǒng)及工藝。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中農(nóng)村污水處理系統(tǒng)在出水端需設(shè)置二沉池或污泥池等沉淀裝置，導(dǎo)致的單體構(gòu)筑物多，占地面積難以減少的技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N一體化污水處理系統(tǒng)，將出水口設(shè)置在序批式生物膜反應(yīng)裝置下部，距底部1/10～1/5處，并填充放置多個(gè)彈性填料，無(wú)需設(shè)置沉淀裝置，單體構(gòu)筑物少，一體化程度高，占地面積小。本申請(qǐng)還提供了一種一體化污水處理工藝，將生物膜法、序批式的處理方式與排水自過(guò)濾過(guò)相結(jié)合，處理過(guò)程中無(wú)需設(shè)定沉淀時(shí)間。
權(quán)利要求書
1.一種一體化污水處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括序批式生物膜反應(yīng)裝置，其特征在于：所述序批式生物膜反應(yīng)裝置設(shè)有出水口，所述出水口與所述序批式生物膜反應(yīng)裝置底部的距離為所述序批式生物膜反應(yīng)裝置高度的1/10-1/5；所述序批式生物膜反應(yīng)裝置中放置多個(gè)彈性填料，所述填料的填充體積為所述序批式生物膜反應(yīng)裝置容積的85-90％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體化污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述彈性填料為聚氨酯填料或改性高分子填料中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種一體化污水處理系統(tǒng)，其特征在于：當(dāng)所述彈性填料為聚氨酯填料時(shí)，所述聚氨酯填料的尺寸為邊長(zhǎng)20-30mm的立方體；當(dāng)所述填料為改性高分子填料時(shí)，所述改性高分子填料的尺寸為直徑5-25mm，長(zhǎng)度5-10mm的圓柱體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體化污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)還包括調(diào)蓄池和提升裝置，所述調(diào)蓄池、提升裝置和序批式生物膜反應(yīng)裝置順序連接；所述提升裝置的提升水量為所述序批式生物膜反應(yīng)裝置處理量的10-15倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體化污水處理系統(tǒng)，其特征在于：還包括設(shè)置在所述序批式生物膜反應(yīng)裝置和所述調(diào)蓄池之間的回流管路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體化污水處理系統(tǒng)，其特征在于：還包括設(shè)置在所述序批式生物膜反應(yīng)裝置中的加藥裝置。
7.一種一體化污水處理工藝，使用權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的一體化污水處理系統(tǒng)，其特征在于：包括以下步驟：將儲(chǔ)存在調(diào)蓄池的污水通過(guò)提升裝置泵入序批式生物膜反應(yīng)裝置后進(jìn)行缺氧反應(yīng)的步驟，得缺氧處理后的污水；將所述缺氧處理后的污水進(jìn)行好氧反應(yīng)的步驟，得好氧處理后的污水；將所述好氧處理后的污水不經(jīng)過(guò)沉淀處理，直接通過(guò)所述出水口排出的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種一體化污水處理工藝，其特征在于：還包括將所述好氧處理后的污水取上清液回流至調(diào)蓄池的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種一體化污水處理工藝，其特征在于：所述進(jìn)水時(shí)間為15-30min；所述缺氧和好氧反應(yīng)時(shí)間為3-5h；所述排水時(shí)間約為10-15min。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種一體化污水處理工藝，其特征在于：還包括在好氧處理步驟后加藥的步驟。
發(fā)明內(nèi)容
1、要解決的問(wèn)題
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中農(nóng)村污水處理系統(tǒng)在出水端需設(shè)置二沉池或污泥池等沉淀裝置，導(dǎo)致單體構(gòu)筑物多，占地面積難以減少的技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N一體化污水處理系統(tǒng)，將出水口設(shè)置在序批式生物膜反應(yīng)裝置下部的同時(shí)，填充放置多個(gè)彈性填料，無(wú)需設(shè)置沉淀裝置，單體構(gòu)筑物少，一體化程度高，占地面積小。本申請(qǐng)還提供了一種一體化污水處理工藝，將生物膜法、序批式的處理方式與排水自過(guò)濾過(guò)相結(jié)合，處理過(guò)程中無(wú)需設(shè)定沉淀時(shí)間。
2、技術(shù)方案
為達(dá)到上述目的，提供的技術(shù)方案為：
本發(fā)明的一種一體化污水處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括序批式生物膜反應(yīng)裝置，所述序批式生物膜反應(yīng)裝置設(shè)有出水口，所述出水口與所述序批式生物膜反應(yīng)裝置底部的距離為所述序批式生物膜反應(yīng)裝置高度的1/10-1/5；
所述序批式生物膜反應(yīng)裝置中放置多個(gè)彈性填料，所述填料的填充體積為所述序批式生物膜反應(yīng)裝置容積的85-95％。
優(yōu)選的，所述填料的填充體積為所述序批式生物膜反應(yīng)裝置體積的90-95％。
優(yōu)選的，所述進(jìn)水口設(shè)置在所述序批式生物膜反應(yīng)裝置底部，距離底部的距離為述序批式生物膜反應(yīng)裝置高度的1/10-1/5。
通過(guò)在一體化污水處理系統(tǒng)中放置彈性填料，大量的微生物附著在填料表面生長(zhǎng)繁殖，利用填料粒徑較小的特點(diǎn)以及生物膜的生物絮凝作用，對(duì)污水中的污染物進(jìn)行攔截，保證生化系統(tǒng)中較高的微生物濃度，提高污染物處理負(fù)荷、加大處理通量、縮短水力時(shí)間。既可增加系統(tǒng)穩(wěn)定性，降低污泥膨脹風(fēng)險(xiǎn)，提高抗沖擊負(fù)荷能力；也可邊排水邊過(guò)濾，減少設(shè)備出水端沉淀裝置及沉淀時(shí)間。
所述出水口設(shè)置在所述序批式生物膜反應(yīng)裝置下部，通過(guò)該方式可保證設(shè)備出水過(guò)程中，污泥隨污水上升過(guò)程充分?jǐn)r截在填料中，保證出水中懸浮物達(dá)標(biāo)。
所述一體化污水處理系統(tǒng)無(wú)需設(shè)置二沉池或污泥池等沉淀裝置，單體構(gòu)筑物少，占地面積小。
進(jìn)一步的，所述彈性填料為聚氨酯填料或改性高分子填料中的一種或幾種。
序批式生物膜反應(yīng)裝置內(nèi)設(shè)置彈性填料作為載體：
1.三維立體彈性填料，機(jī)械韌性高，耐填料之間的摩擦碰撞以及水力剪切作用，其磨損率低；
2.表面及內(nèi)部粗糙，親水性好，孔隙率超過(guò)95％，比表面積可達(dá)10000m2/m3；
3.在硝化反應(yīng)系統(tǒng)中，載體可起到切割、阻擋氣泡的作用，大大增加氣泡在水體中的停留時(shí)間和氣和液接觸表面積，提高傳質(zhì)效率；
4.對(duì)微生物的截留能力強(qiáng)，排水過(guò)程中可以邊出水邊截留水中的懸浮物，出水效果好。
彈性填料的高孔隙率適用于微生物生長(zhǎng)，污水流經(jīng)填料并充分接觸，利用填料上高濃度生物量的強(qiáng)降解能力對(duì)污水進(jìn)行快速凈化；此外利用填料粒徑較小的特點(diǎn)以及生物膜的生物絮凝作用，生物膜對(duì)污水中的污染物進(jìn)行攔截。通過(guò)兩種作用相互結(jié)合的特點(diǎn)，處理系統(tǒng)在生化運(yùn)行階段可有效去除污水中的污染物。生化階段處理完成后，直接打開排水閥門進(jìn)行排水，排水過(guò)程中填料對(duì)水中生成的污染物及懸浮物進(jìn)行攔截，實(shí)現(xiàn)邊排水變過(guò)濾，故末端無(wú)需設(shè)置沉淀裝置，運(yùn)行過(guò)程中也無(wú)需專門設(shè)定沉淀時(shí)間。
進(jìn)一步的，當(dāng)所述彈性填料為聚氨酯填料時(shí)，所述聚氨酯填料的尺寸為邊長(zhǎng)20-30mm的立方體；當(dāng)所述填料為改性高分子填料時(shí)，所述改性高分子填料的尺寸為直徑5-25mm，長(zhǎng)度5-10mm的圓柱體。
優(yōu)選的，所述彈性聚氨酯填料為邊長(zhǎng)25mm的正方體。
優(yōu)選的，所述高分子填料為直徑25mm，長(zhǎng)度10mm的圓柱體。
進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)還包括調(diào)蓄池和提升裝置，所述調(diào)蓄池、提升裝置和序批式生物膜反應(yīng)裝置順序連接；所述提升裝置的提升水量為所述序批式生物膜反應(yīng)裝置處理量的10-15倍。
優(yōu)選的，提升裝置主要由提升泵站及格柵組成，提升泵將污水提升至所述序批式生物膜反應(yīng)裝置中，格柵攔截污水中較大懸浮物，提升泵選擇大方量高揚(yáng)程水泵，實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)水。
優(yōu)選的，當(dāng)針對(duì)方量較小(200方以下)的序批式生物膜反應(yīng)裝置，調(diào)蓄池容積設(shè)置為20-24h進(jìn)水量；當(dāng)針對(duì)方量較大(200方及以上)的序批式生物膜反應(yīng)裝置，為避免調(diào)蓄池尺寸過(guò)大，調(diào)蓄池容積設(shè)置為12-15h進(jìn)水量。如此設(shè)計(jì)，避免了連續(xù)小方量進(jìn)水造成水泵堵塞，降低了后期停機(jī)維修頻率，且大方量短時(shí)間進(jìn)水較小方量連續(xù)進(jìn)水能耗更低。系統(tǒng)穩(wěn)定性提高，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，適于農(nóng)村污水水量水質(zhì)不穩(wěn)定的使用場(chǎng)景。
進(jìn)一步的，還包括設(shè)置在所述序批式生物膜反應(yīng)裝置和所述調(diào)蓄池之間的回流管路。
進(jìn)一步的，還包括設(shè)置在所述序批式生物膜反應(yīng)裝置中的加藥裝置。
優(yōu)選的，還包括設(shè)置在所述序批式生物膜反應(yīng)裝置中的反沖洗裝置。
一種一體化污水處理工藝，使用所述的一體化污水處理系統(tǒng)，包括以下步驟：
將儲(chǔ)存在調(diào)蓄池的污水通過(guò)提升裝置泵入序批式生物膜反應(yīng)裝置后進(jìn)行缺氧反應(yīng)的步驟，得缺氧處理后的污水；
將所述缺氧處理后的污水進(jìn)行好氧反應(yīng)的步驟，得好氧處理后的污水；
將所述好氧處理后的污水不經(jīng)過(guò)沉淀處理，直接通過(guò)所述出水口排出的步驟。
進(jìn)一步的，還包括將所述好氧處理后的污水取上清液回流至調(diào)蓄池的步驟。
進(jìn)一步的，所述進(jìn)水時(shí)間為15-30min；所述缺氧和好氧反應(yīng)時(shí)間為3-5h；所述排水時(shí)間約為10-15min。
進(jìn)一步的，還包括在好氧處理步驟后加藥的步驟。
3、有益效果
采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下有益效果：
(1)本發(fā)明的一種一體化污水處理系統(tǒng)，將出水口設(shè)置在所述序批式生物膜反應(yīng)裝置下部，出水口與底部的距離為序批式生物膜反應(yīng)裝置高度的1/10-1/5，序批式生物膜反應(yīng)裝置中放置多個(gè)彈性填料，填料的填充體積為所述序批式生物膜反應(yīng)裝置體積的85-95％。系統(tǒng)中通過(guò)投加填料作為生物載體，污水流經(jīng)填料并充分接觸，利用填料上高濃度生物量的強(qiáng)降解能力對(duì)污水進(jìn)行快速凈化；同時(shí)利用填料粒徑較小的特點(diǎn)以及生物膜的生物絮凝作用，生物膜對(duì)污水中的污染物進(jìn)行攔截，邊排水邊過(guò)濾，系統(tǒng)末端無(wú)需設(shè)置沉淀裝置，設(shè)備整體造價(jià)低，能耗低，占地面積小，穩(wěn)定性高，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。
(2)本發(fā)明的一種一體化污水處理工藝，可概括為：進(jìn)水、缺氧反應(yīng)、好氧反應(yīng)和排水，與現(xiàn)有的農(nóng)村污水處理工藝相比，處理過(guò)程中無(wú)需設(shè)定沉淀時(shí)間，處理后的水體邊排放邊過(guò)濾，出水排放完成即沉淀完成，排水結(jié)束后即可打開進(jìn)水泵開啟下一批次的處理。進(jìn)水時(shí)間為15-30min；缺氧反應(yīng)時(shí)間為3-5h；排水時(shí)間約為10-15min，即每批次處理時(shí)間約為4-6h，每日可處理4-6批次。
（發(fā)明人：張寧遷;金爽;張博涵;方國(guó)鋒;王余;張令）
