多模式活性污泥法污水处理一体化装置及污水处理方法

发布时间:2019-6-23 8:31:37

  申请日2019.04.19

  公开(公告)日2019.06.11

  IPC分类号C02F3/30; C02F3/12; C02F9/14

  摘要

  本发明提供了一种多模式活性污泥法污水处理一体化装置及污水处理方法,包括活性污泥池、设于活性污泥池内的闸门、搅拌机、进水泵、风机泵、滗水器、氧化还原电位在线仪表、溶解氧仪、MLSS污泥浓度计、PLC模块,所述PLC模块与所述进水泵、所述风机泵及各闸门控制连接并控制进水泵、风机泵及各闸门的运行,所述PLC模块与所述的风量电磁流量计、进水流量电磁流量计、氧化还原电位在线仪表、溶解氧仪在线仪表、MLSS污泥浓度计在线仪表以及液位计在线仪表控制连接,用于接收出风量、进水流量数据,接收所述氧化还原电位在线仪表、溶解氧仪、MLSS污泥浓度计及液位计反应的运行参数,并进行数据整理分析,根据分析结果调整所述进水泵、所述风机泵及各闸门的运行。

  权利要求书

  1.一种多模式活性污泥法污水处理一体化装置,包括活性污泥池,其特征在于,

  所述活性污泥池内划分形成并列的A池、B池、C池及D池,所述A池、B池、C池及D池沿所述活性污泥池的长度方向排布且连通;

  所述活性污泥池内设有可拆卸的第一叠梁门,所述第一叠梁门的底部设有过流孔,所述第一叠梁门于所述活性污泥池内划分形成有G池与F池,所述G池与A池之间设有闸门;所述F池与所述B池之间设有闸门;

  所述活性污泥池内设有可拆卸的第二叠梁门,所述第二叠梁门的底部设有过流孔,所述第二叠梁门于所述活性污泥池内划分形成H池与I池,所述I池与A池设有闸门;所述H池与所述B池之间设有闸门;

  所述活性污泥池还包括E池,所述E池的前端与所述F池之间设有闸门,所述E池的中部与所述D池之间设有闸门,所述E池的后端与所述H池之间设有闸门;

  所述装置还包括:分别设于所述A池、B池、C池、D池及G池内的搅拌机;

  进水泵,所述进水泵的输出端连接有进水管,所述进水管上设有进水流量电磁流量计以记录进水流量,所述进水管的管体上设有分别伸入所述A池、B池及D池内的进水支管,各所述进水支管的管口流入位置分别设有进水蝶阀,控制所述进水蝶阀的开启调节进入所述A池、B池及D池内的进水流量;

  风机泵,所述风机泵具有多个输出端,所述输出端分别通入所述E池、F池、G池、H池、I池内,各所述输出端上分别设有电动调节菱形阀以控制调节所述风机泵的风量在所述E池、F池、G池、H池、I池内的分配,所述风机泵的输出端还设有风量电磁流量计以记录所述风机的出风总量;

  分别与所述G池及所述I池连接的二滗水器,各所述滗水器的输出端连接有出水管以排出污水;

  所述A池、D池内分别设置有氧化还原电位在线仪表用以分析A池、D池的ORP指标,E池内设有溶解氧仪、MLSS污泥浓度计,G池内设有溶解氧仪、液位计,I池内设有溶解氧仪、液位计;

  PLC模块,与所述进水泵、所述风机泵及各所述闸门控制连接并控制所述进水泵、所述风机泵及各所述闸门的运行,所述PLC模块与所述的风量电磁流量计、进水流量电磁流量计、氧化还原电位在线仪表、溶解氧仪在线仪表、MLSS污泥浓度计在线仪表以及液位计在线仪表控制连接,用于接收所述风量电磁流量计、所述进水流量电磁流量计的出风量、进水流量数据,接收所述氧化还原电位在线仪表、溶解氧仪在线仪表、MLSS污泥浓度计在线仪表及液位计在线仪表反应的运行参数,并进行数据整理分析,根据分析结果调整所述进水泵、所述风机泵及各所述闸门的运行。

  2.根据权利要求1所述的多模式活性污泥法污水处理一体化装置,其特征在于,所述A池、所述B池、所述C池及所述D池分别设有放空过流孔用于放空所述的A池、B池、C池及D池,所述A池、B池、C池及D池通过设置的过流孔相连通。

  3.根据权利要求1所述的多模式活性污泥法污水处理一体化装置,其特征在于,所述F池、G池、H池、I池的池底部分别设有泥斗,各所述泥斗在与所述活性污泥池的池壁相接处开有通向池壁外侧的排口,所述泥斗的出口端连接有排泥管,所述排泥管的输出端与剩余污泥泵的输入端连接,所述排泥管的污泥自所述剩余污泥泵的输出端排出。

  4.根据权利要求3所述的多模式活性污泥法污水处理一体化装置,其特征在于,还包括

  回流污泥泵,所述回流污泥泵的输入端通过外回流管与所述D池的底部连通,所述回流污泥泵的输出端连接有分别伸入所述A池、D池内的二污泥外回流进泥管,所述回流污泥泵的输出端设有回流污泥电磁流量计以记录从所述回流污泥泵输出的回流污泥流量,所述二污泥外回流进泥管的管口流入位置分别设有进泥手动蝶阀以控制回流污泥自所述回流污泥泵的输出端输出至所述A池和/或D池内。

  5.根据权利要求4所述的多模式活性污泥法污水处理一体化装置,其特征在于,还包括

  混合液内回流泵,所述D池、E池的底部分别设有混合液内回流管,所述混合液内回流管的出口端分别连接所述混合液内回流泵,所述D池、所述E池的混合液分别自所述混合液内回流管进入所述混合液内回流泵后从所述混合液内回流泵的输出端连接有分别进入E池、B池及D池的混合液内回流进泥管,各所述混合液内回流进泥管的管口流入位置分别设有控制所述混合液进入所述E池、B池及D池中任意池的手动蝶阀。

  6.根据权利要求5所述的多模式活性污泥法污水处理一体化装置,其特征在于,所述混合液内回流泵、回流污泥泵、剩余污泥泵、风机泵、进水泵均为变频运行。

  7.一种利用权利要求1至6中任一权利要求所述的多模式活性污泥法污水处理一体化装置的污水处理方法,其特征在于,包括以下步骤:

  获取所述进水泵的进水参数数据;

  对所述进水参数数据进行分析,在进水BOD<100mg/L,进水氨氮>35mg/L,或者进水BOD与进水氨氮的比值小于4,进水水温≤12℃,按照模式一:改良型交替式反应池工艺运行,模式一包括反应段和过渡段,其中:

  反应段的运行程序为:打开A池的进水蝶阀,污水自进水泵进入A池,A池为厌氧池,B池、C池、D池为缺氧池,打开A池、B池、C池、D池内的搅拌机,进入A池内的污水与A池的活性污泥发生厌氧放磷反应,A池内的混合液通过底部过流孔流入B池进行缺氧反硝化;

  打开风机泵,调节风量在E池、G池、F池内的分配,E池为连续好氧池,G池为曝气池,F池为交替曝气/沉淀池,打开E池与F池之间的闸门,E池混合液进入F池,打开F池与G池之间的第一叠梁门,F池与G池同为曝气池,打开F池与B池之间的闸门,F池混合液经过好氧反应进入B池进行缺氧反硝化;B池内的混合液通过顶部过流孔流入C池进行缺氧反硝化,C池混合液经过底部过流孔进入D池进行缺氧反硝化;D池混合液经过混合液内回流泵提升后回流至E池;打开E池与H池之间的闸门,E池混合液进入H池进行沉淀,打开H池与I池之间的第二叠梁门,H池与I池同为沉淀池,沉淀后的污泥通过剩余污泥泵排出,沉淀后的污水通过滗水器排出;

  过渡段的运行程序为:关闭E池与F池之间的闸门,打开F池、G池之间的第一叠梁门,F池与G池同为静沉池;打开D池与E池之间的闸门,打开风机泵对E池进行曝气,D池混合液进入E池进行好氧反应;

  所述反应段的运行程序与所述过渡段的运行程序交替运行;

  在进水BOD<100mg/L、进水氨氮>35mg/L,或者进水BOD与进水氨氮的比值小于4,水温≤12℃,按照模式二:主流回流污泥发酵水解+厌氧/缺氧/好氧工艺运行;

  打开B池、D池的进水蝶阀,污水自进水泵进入B池、D池,B池为缺氧池、D池为进水厌氧池或回流污泥水解酸化池,打开A池、B池、C池、D池内的搅拌机,进入D池内的污水与D池的活性污泥混合反应,进行生物放磷;D池内的混合液通过底部过流孔流入C池进行生物放磷,C池内的混合液通过顶部过流孔流入B池进行缺氧反硝化,B池混合液经过底部过流孔进入A池进行缺氧反硝化;打开A池与G池之间的闸门,A池混合液进入G池进行缺氧反硝化,G池为缺氧池,G池混合液通过第一叠梁门底部的过流孔进入F池发生好氧反应,F池为曝气池,打开风机泵,调节进入F池、E池的进风量,打开F池与E池之间的阀门,F池的混合液进入E池继续在E池发生好氧反应,打开E池与H池之间的阀门,打开H池与I池之间的第二叠梁门,E池的混合液进入H池、I池沉淀,沉淀后的污水经滗水器排出,部分沉淀后的污泥经排泥管排出;部分沉淀后的污泥经回流污泥泵提升后回流至D池;

  在进水BOD≮100mg/L、流量时变化系数Kz≯1.5、水温≮20℃时,按照模式三:回流污泥预缺氧+厌氧/缺氧/好氧工艺运行;

  打开C池、D池的进水蝶阀,污水自进水泵进入C池、D池,C池为厌氧池、D池为回流污泥预缺氧池,打开C池、D池内的搅拌机,进入C池、D池内的污水与C池、D池的活性污泥混合,进行生物放磷;D池内的混合液通过底部过流孔流入C池,C池内的混合液通过顶部过流孔流入B池,B池混合液经过底部过流孔进入A池,B池、A池为缺氧池,打开B池、A池的搅拌机,B池、A池进行缺氧反硝化反应;打开A池与G池之间的闸门,A池混合液进入G池进行缺氧反硝化,G池为缺氧池,G池混合液通过第一叠梁门底部的过流孔进入F池发生好氧反应,F池为曝气池,打开风机泵,调节进入F池、E池的进风量,打开F池与E池之间的阀门,F池的混合液进入E池继续在E池发生好氧反应,打开E池与H池之间的阀门,打开H池与I池之间的第二叠梁门,E池的混合液进入H池、I池沉淀,沉淀后的污水经滗水器排出,部分沉淀后的污泥经排泥管排出;部分沉淀后的污泥经回流污泥泵提升后回流至D池;

  在进水BOD≮100mg/L,流量时变化系数Kz≯1.5,但水温<20℃,按照模式四:倒置厌氧/缺氧/好氧工艺运行;

  打开D池的进水蝶阀,污水进入D池,打开A池、B池、C池、D池内的搅拌机,为缺氧池,A池为厌氧池,打开A池、B池、C池及D池的搅拌机,A池、B池、C池、D池均为缺氧池,A池、B池、C池、D池内进行缺氧反硝化,D池的混合液经底部过流孔流入C池进行缺氧反硝化,C池的混合液自顶部的过流孔进入B池进行缺氧反硝化,B池的混合液自底部过流孔进入A池进行缺氧反硝化;打开A池与G池之间的闸门及G池与F池之间的第一叠梁门,A池混合液进入G池、F池,G池为好氧池,F池为曝气池,打开风机泵,调节进入F池、E池的进风量,A池混合液进入G池、F池发生好氧反应,打开F池与E池之间的阀门,F池的混合液进入E池继续在E池发生好氧反应;打开E池与H池之间的阀门,打开H池与I池之间的第二叠梁门,E池的混合液进入H池、I池沉淀,沉淀后的污水经滗水器排出,部分沉淀后的污泥经排泥管排出;部分沉淀后的污泥经回流污泥泵提升后回流至D池;

  在进水BOD<100mg/L,且12℃<水温<20℃,按照模式五:缺氧/好氧工艺运行;

  打开A池、D池的进水蝶阀,将D池流量与A池进水流量分配按照10~30%:70%~90分配,B池、C池、D池为缺氧池,A池为厌氧池,打开A池、B池、C池及D池的搅拌机,D池内进行缺氧反硝化,D池的混合液经底部过流孔流入C池进行缺氧反硝化,C池的混合液自顶部的过流孔进入B池进行缺氧反硝化,B池的混合液自底部过流孔进入A池进行厌氧放磷反应;打开A池与G池之间的闸门,A池混合液进入G池进行生物放磷,G池为厌氧池,G池混合液通过第一叠梁门底部的过流孔进入F池发生好氧反应,F池为曝气池,打开风机泵,调节进入F池的进风量,打开F池与E池之间的阀门,F池的混合液进入E池继续在E池发生好氧反应,打开E池与H池之间的阀门,打开H池与I池之间的第二叠梁门,E池的混合液进入H池、I池沉淀,沉淀后的污水经滗水器排出,部分沉淀后的污泥经排泥管排出;部分沉淀后的污泥经回流污泥泵提升后回流至D池;

  在进水流量时变化系数Kz>1.5,按照模式六:前置反硝化循环式活性污泥法工艺运行;包括进水阶段、不进水曝气阶段、静沉阶段及滗水阶段,整个运行阶段中,E池闲置停开,A池、B池、C池及D池均为前置厌氧池,A池、B池、C池及D池的搅拌机持续搅拌;

  进水阶段中:A池、B池、C池及D池均为前置厌氧池,D池的混合液经底部过流孔流入C池进行缺氧反硝化,C池的混合液自顶部的过流孔进入B池进行缺氧反硝化,B池的混合液自底部过流孔进入A池进行缺氧反硝化,打开A池与G池之间的闸门,A池混合液进入G池,打开G池与F池之间的第一叠梁门,打开G池内的搅拌机,G池与F池内进行混合液内回流,G池、F池内的污泥通过回流污泥泵提升回流至D池;H池、I池为静沉不滗水阶段;

  不进水曝气阶段中,关闭进入D池的进水蝶阀,A池、B池、C池及D池持续进行缺氧反硝化反应,关闭A池与G池之间的闸门,G池与F池内同为曝气池,打开风机泵并调节风量在G池、F池内的分配;H池、I池为静沉之后的污泥通过排泥管排出、静沉后的污水通过滗水器排出;

  静沉阶段中,打开D池的进水蝶阀,A池、B池、C池及D池内持续进行缺氧反硝化反应,打开A池与I池之间的闸门,A池混合液进入I池,打开I池与H池之间的第二叠梁门,H池与I池同为进水阶段且进行混合液内回流,H池、I池为静沉之后的污泥通过排泥管排出至回流污泥泵,然后经回流污泥泵提升后排出至D池,静沉后的污水通过滗水器排出;E池闲置停开;打开G池与F池之间的第一叠梁门,G池与F池同为静沉阶段;

  滗水阶段中,关闭进水泵,关闭A池与I池之间的闸门,打开风机泵对H池、I池进行曝气,A池、B池、C池及D池继续进行缺氧反硝化反应,G池、F池同为滗水阶段,排放G池与F池的污泥及污水。

  8.根据权利要求7所述的利用多模式活性污泥法污水处理一体化装置的污水处理方法,其特征在于,

  模式一中:

  A池ORP在-300~-200mv或DO<0.2mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  E池内设有溶解氧仪、污泥浓度计,所述溶解氧仪记录E池的DO值,该DO值>3.0mg/L,所述污泥浓度计记录E池的MLSS值,MLSS值的范围是3.5~4.5g/L;

  G池内设有溶解氧仪、液位计,所述溶解氧仪记录G池的DO值,该DO值>3.0mg/L,所述液位计记录G池的液位值,G池的液位值高于缺氧池的液面;

  I池内设有溶解氧仪、液位计,所述溶解氧仪记录I池的DO值,所述液位计记录I池的液位以根据液位值调整滗水器的工作位置;

  模式二中:

  A池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  D池ORP在-300~-200mv或DO<0.2mg/L;

  E池溶解氧仪记录DO值>3.0mg/L,E池污泥浓度计记录E池的MLSS值,MLSS值的范围是3.5~4.5g/L;

  G池溶解氧仪记录G池的DO值,该DO值<0.5mg/L,G池液位计记录G池的液位值,所述液位值高于沉淀池的排水区液面;

  I池溶解氧仪记录I池排放的污水中的DO值,液位计记录I池内的液位以对滗水器的工作位置或待机高度进行适应性调整;

  模式三中:

  A池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  E池溶解氧仪记录DO值>3.0mg/L,E池污泥浓度计记录E池的MLSS值,MLSS值的范围是3.5~4.5g/L;

  G池溶解氧仪记录G池的DO值,该DO值<0.5mg/L,G池液位计记录G池的液位值,所述液位值高于沉淀池的排水区液面;

  I池溶解氧仪记录I池排放的污水中的DO值,液位计记录I池内的液位以对滗水器的工作位置或待机高度进行适应性调整;

  模式四中:

  A池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  E池溶解氧仪记录DO值>3.0mg/L,E池污泥浓度计记录E池的MLSS值,MLSS值的范围是3.5~4.5g/L;

  G池溶解氧仪记录G池的DO值,该DO值>3.0mg/L;

  I池溶解氧仪记录I池排放的污水中的DO值,液位计记录I池内的液位以对滗水器的工作位置或待机高度进行适应性调整;

  模式五中:

  A池ORP在-300~-200mv或DO<0.2mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  E池溶解氧仪记录DO值>3.0mg/L,E池污泥浓度计记录E池的MLSS值,MLSS值的范围是3.5~4.5g/L;

  G池溶解氧仪记录G池的DO值,该DO值<0.1mg/L;

  I池溶解氧仪记录I池排放的污水中的DO值,液位计记录I池内的液位以对滗水器的工作位置或待机高度进行适应性调整;

  模式六中:

  进水阶段中:A池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  G池溶解氧仪记录G池的DO值,该DO值<0.3mg/L;

  I池溶解氧仪记录I池排放的污水中的DO值,液位计记录I池内的液位以对滗水器的工作位置或待机高度进行适应性调整;

  不进水曝气阶段中:

  A池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  G池溶解氧仪记录G池的DO值,该DO值≮3.0mg/L;

  I池溶解氧仪记录I池排放的污水中的DO值,液位计记录I池内的液位以对滗水器的工作位置或待机高度进行适应性调整;

  静沉阶段中:

  A池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  G池溶解氧仪记录G池的DO值,G池液位计记录G池的液位以对G池内的滗水器的工作位置或待机高度进行适应性调整;

  I池溶解氧仪记录I池排放的污水中的DO值,DO<0.3mg/L;

  滗水阶段中:A池ORP在-200~-100mv;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  G池溶解氧仪记录G池的DO值,G池的DO值,G池液位计记录G池的液位以对G池内的滗水器的工作位置或待机高度进行适应性调整;

  I池溶解氧仪记录I池排放的污水中的DO值,DO<0.3mg/L。

  9.根据权利要求7所述的多模式活性污泥法污水处理一体化装置的污水处理方法,其特征在于,在模式三运行过程中,回流污泥预缺氧工序可选择性运行。

  10.根据权利要求7所述的利用多模式活性污泥法污水处理一体化装置的污水处理方法,其特征在于,

  模式一的反应段和过渡段中:D池底部连接有混合液内回流管,D池内的混合液通过混合液内回流管连接回流污泥泵回流至A池,并在A池内循环运行。

  说明书

  多模式活性污泥法污水处理一体化装置及污水处理方法

  技术领域

  本发明涉及建筑施工技术领域,具体来说涉及一种多模式活性污泥法污水处理一体化装置及污水处理方法。

  背景技术

  常规小型城镇生活污水处理系统/小型农村污水处理系统组成:居民住宅围墙外的生活污水收集管网、过河道/过高速公路/过铁路等障碍物的倒虹/管桥/套管保护穿越、污水集中处理装置(地埋式或地上式,采用一体化生物膜法/净化槽/人工湿地/生态塘等单一处理工艺的装置)、处理达标尾水的排放(排放到自然河道水体等)。

  常规处理工艺实现针对性运行要求方面的局限性:限于上述污水收集管网的零星化、碎片化特点,进水组成多为雨污混接、杂质悬浮物较多、管道渗漏较多、水量受旱季和雨季影响波动较大。小型污水处理系统多采用地埋式一体化生物膜法、净化槽、人工湿地或生态塘工艺。上述常规工艺有其适用优势和运行特点,但针对于收集污水不同季节水温不同、旱季和雨季收集水量不同等实际发生情况,常规工艺在工艺模式应对变化方面缺乏灵活性,造成出水水质的季节性的不稳定。常规工艺无法做到针对具体的收集污水来水特点,因地制宜地采用多种可相互切换的工艺模式应对。其次,上述小型污水处理装置在实现互联网+方面的配合方面,缺乏现场运行数据的采集、PLC集成并无线传输、大数据至管理人员管的数据软件分析等先进的远程管理手段。

  常规工业废水预处理系统组成包括:企业车间内工业废水收集管道、车间内产品生产流程内部的废水回用环节、车间外的工业废水输送管道、企业工业废水预处理装置、预处理达到城镇下水道纳管标准后接入到城镇市政污水管道。

  常规工业废水预处理系统采用的处理工艺单一,无法根据工业废水水量和水质随产品种类、产量等生产周期性而发生较大变化的实际情况,而及时调整相应的、合适的处理工艺。处理工艺单一、运行手段单调的局限,很大程度上无法稳定确保工业废水的出水水质要求。而且,在运行能耗、运行药耗等方面无法随来水变化而做到精细化运行。

  发明内容

  鉴于上述情况,本发明提供一种多模式活性污泥法污水处理一体化装置及污水处理方法,解决现有的污水处理模式单一,无法根据工业废水的水量和水质随产品种类、产量等生产周期性而发生较大变化的实际情况,而及时调整相应的工艺,不能保证工业废水的出水水质要求,且在运行能耗、运行药耗方面无法做到随来水变化而精细化运行的缺陷。

  为实现上述目的,本发明采取的技术方案是:提供一种多模式活性污泥法污水处理一体化装置,包括活性污泥池,所述活性污泥池内划分形成并列的A池、B池、C池及D池,所述A池、B池、C池及D池沿所述活性污泥池的长度方向排布且连通;

  所述活性污泥池内设有可拆卸的第一叠梁门,所述第一叠梁门的底部设有过流孔,所述第一叠梁门于所述活性污泥池内划分形成有G池与F池,所述G池与A池之间设有闸门;所述F池与所述B池之间设有闸门;

  所述活性污泥池内设有可拆卸的第二叠梁门,所述第二叠梁门的底部设有过流孔,所述第二叠梁门于所述活性污泥池内划分形成H池与I池,所述I池与A池设有闸门;所述H池与所述B池之间设有闸门;

  所述活性污泥池还包括E池,所述E池的前端与所述F池之间设有闸门,所述E池的中部与所述D池之间设有闸门,所述E池的后端与所述H池之间设有闸门;

  所述装置还包括:分别设于所述A池、B池、C池、D池及G池内的搅拌机;

  进水泵,所述进水泵的输出端连接有进水管,所述进水管上设有进水流量电磁流量计以记录进水流量,所述进水管的管体上设有分别伸入所述A池、B池及D池内的进水支管,各所述进水支管的管口流入位置分别设有进水蝶阀,控制所述进水蝶阀的开启调节进入所述A池、B池及D池内的进水流量;

  风机泵,所述风机泵具有多个输出端,所述输出端分别通入所述E池、F池、G池、H池、I池内,各所述输出端上分别设有电动调节菱形阀以控制调节所述风机泵的风量在所述E池、F池、G池、H池、I池内的分配,所述风机泵的输出端还设有风量电磁流量计以记录所述风机的出风总量;

  分别与所述G池及所述I池连接的二滗水器,各所述滗水器的输出端连接有出水管以排出污水;

  所述A池、D池内分别设置有氧化还原电位在线仪表用以分析A池、D池的ORP指标,E池内设有溶解氧仪、MLSS污泥浓度计,G池内设有溶解氧仪、液位计,I池内设有溶解氧仪、液位计;

  PLC模块,与所述进水泵、所述风机泵及各所述闸门控制连接并控制所述进水泵、所述风机泵及各所述闸门的运行,所述PLC模块与所述的风量电磁流量计、进水流量电磁流量计、氧化还原电位在线仪表、溶解氧仪在线仪表、MLSS污泥浓度计在线仪表以及液位计在线仪表控制连接,用于接收所述风量电磁流量计、所述进水流量电磁流量计的出风量、进水流量数据,接收所述氧化还原电位在线仪表、溶解氧仪在线仪表、MLSS污泥浓度计在线仪表及液位计在线仪表反应的运行参数,并进行数据整理分析,根据分析结果调整所述进水泵、所述风机泵及各所述闸门的运行。

  本发明实施例中,所述A池、所述B池、所述C池及所述D池分别设有放空过流孔用于放空所述的A池、B池、C池及D池,所述A池、B池、C池及D池通过设置的过流孔相连通。

  本发明实施例中,所述F池、G池、H池、I池的池底部分别设有泥斗,各所述泥斗在与所述活性污泥池的池壁相接处开有通向池壁外侧的排口,所述泥斗的出口端连接有排泥管,所述排泥管的输出端与剩余污泥泵的输入端连接,所述排泥管的污泥自所述剩余污泥泵的输出端排出。

  本发明实施例中,还包括回流污泥泵,所述回流污泥泵的输入端通过外回流管与所述D池的底部连通,所述回流污泥泵的输出端连接有分别伸入所述A池、D池内的二污泥外回流进泥管,所述回流污泥泵的输出端设有回流污泥电磁流量计以记录从所述回流污泥泵输出的回流污泥流量,所述二污泥外回流进泥管的管口流入位置分别设有进泥手动蝶阀以控制回流污泥自所述回流污泥泵的输出端输出至所述A池和/或D池内。

  本发明实施例中,还包括混合液内回流泵,所述D池、E池的底部分别设有混合液内回流管,所述混合液内回流管的出口端分别连接所述混合液内回流泵,所述D池、所述E池的混合液分别自所述混合液内回流管进入所述混合液内回流泵后从所述混合液内回流泵的输出端连接有分别进入E池、B池及D池的混合液内回流进泥管,各所述混合液内回流进泥管的管口流入位置分别设有控制所述混合液进入所述E池、B池及D池中任意池的手动蝶阀。

  本发明实施例中,所述混合液内回流泵、回流污泥泵、剩余污泥泵、风机泵、进水泵均为变频运行。

  本发明另一种利用所述的多模式活性污泥法污水处理一体化装置的处理方法,包括以下步骤:

  获取所述进水泵的进水参数数据;

  对所述进水参数数据进行分析,在进水BOD<100mg/L,进水氨氮>35mg/L,或者进水BOD与进水氨氮的比值小于4,进水水温≤12℃,按照模式一:改良型交替式反应池工艺运行,模式一包括反应段和过渡段,其中:

  反应段的运行程序为:打开A池的进水蝶阀,污水自进水泵进入A池,A池为厌氧池,B池、C池、D池为缺氧池,打开A池、B池、C池、D池内的搅拌机,进入A池内的污水与A池的活性污泥发生厌氧放磷反应,A池内的混合液通过底部过流孔流入B池进行缺氧反硝化;

  打开风机泵,调节风量在E池、G池、F池内的分配,E池为连续好氧池,G池为曝气池,F池为交替曝气/沉淀池,打开E池与F池之间的闸门,E池混合液进入F池,打开F池与G池之间的第一叠梁门,F池与G池同为曝气池,打开F池与B池之间的闸门,F池混合液经过好氧反应进入B池进行缺氧反硝化;B池内的混合液通过顶部过流孔流入C池进行缺氧反硝化,C池混合液经过底部过流孔进入D池进行缺氧反硝化;D池混合液经过混合液内回流泵提升后回流至E池;打开E池与H池之间的闸门,E池混合液进入H池进行沉淀,打开H池与I池之间的第二叠梁门,H池与I池同为沉淀池,沉淀后的污泥通过剩余污泥泵排出,沉淀后的污水通过滗水器排出;

  过渡段的运行程序为:关闭E池与F池之间的闸门,打开F池、G池之间的第一叠梁门,F池与G池同为静沉池;打开D池与E池之间的闸门,打开风机泵对E池进行曝气,D池混合液进入E池进行好氧反应;

  所述反应段的运行程序与所述过渡段的运行程序交替运行;

  在进水BOD<100mg/L、进水氨氮>35mg/L,或者进水BOD与进水氨氮的比值小于4,水温≤12℃,按照模式二:主流回流污泥发酵水解+厌氧/缺氧/好氧工艺运行;

  打开B池、D池的进水蝶阀,污水自进水泵进入B池、D池,B池为缺氧池、D池为进水厌氧池或回流污泥水解酸化池,打开A池、B池、C池、D池内的搅拌机,进入D池内的污水与D池的活性污泥混合反应,进行生物放磷;D池内的混合液通过底部过流孔流入C池进行生物放磷,C池内的混合液通过顶部过流孔流入B池进行缺氧反硝化,B池混合液经过底部过流孔进入A池进行缺氧反硝化;打开A池与G池之间的闸门,A池混合液进入G池进行缺氧反硝化,G池为缺氧池,G池混合液通过第一叠梁门底部的过流孔进入F池发生好氧反应,F池为曝气池,打开风机泵,调节进入F池、E池的进风量,打开F池与E池之间的阀门,F池的混合液进入E池继续在E池发生好氧反应,打开E池与H池之间的阀门,打开H池与I池之间的第二叠梁门,E池的混合液进入H池、I池沉淀,沉淀后的污水经滗水器排出,部分沉淀后的污泥经排泥管排出;部分沉淀后的污泥经回流污泥泵提升后回流至D池;

  在进水BOD≮100mg/L、流量时变化系数Kz≯1.5、水温≮20℃时,按照模式三:回流污泥预缺氧+厌氧/缺氧/好氧工艺运行;

  打开C池、D池的进水蝶阀,污水自进水泵进入C池、D池,C池为厌氧池、D池为回流污泥预缺氧池,打开C池、D池内的搅拌机,进入C池、D池内的污水与C池、D池的活性污泥混合,进行生物放磷;D池内的混合液通过底部过流孔流入C池,C池内的混合液通过顶部过流孔流入B池,B池混合液经过底部过流孔进入A池,B池、A池为缺氧池,打开B池、A池的搅拌机,B池、A池进行缺氧反硝化反应;打开A池与G池之间的闸门,A池混合液进入G池进行缺氧反硝化,G池为缺氧池,G池混合液通过第一叠梁门底部的过流孔进入F池发生好氧反应,F池为曝气池,打开风机泵,调节进入F池、E池的进风量,打开F池与E池之间的阀门,F池的混合液进入E池继续在E池发生好氧反应,打开E池与H池之间的阀门,打开H池与I池之间的第二叠梁门,E池的混合液进入H池、I池沉淀,沉淀后的污水经滗水器排出,部分沉淀后的污泥经排泥管排出;部分沉淀后的污泥经回流污泥泵提升后回流至D池;

  在进水BOD≮100mg/L,流量时变化系数Kz≯1.5,但水温<20℃,按照模式四:倒置厌氧/缺氧/好氧工艺运行;

  打开D池的进水蝶阀,污水进入D池,打开A池、B池、C池、D池内的搅拌机,为缺氧池,A池为厌氧池,打开A池、B池、C池及D池的搅拌机,A池、B池、C池、D池均为缺氧池,A池、B池、C池、D池内进行缺氧反硝化,D池的混合液经底部过流孔流入C池进行缺氧反硝化,C池的混合液自顶部的过流孔进入B池进行缺氧反硝化,B池的混合液自底部过流孔进入A池进行缺氧反硝化;打开A池与G池之间的闸门及G池与F池之间的第一叠梁门,A池混合液进入G池、F池,G池为好氧池,F池为曝气池,打开风机泵,调节进入F池、E池的进风量,A池混合液进入G池、F池发生好氧反应,打开F池与E池之间的阀门,F池的混合液进入E池继续在E池发生好氧反应;打开E池与H池之间的阀门,打开H池与I池之间的第二叠梁门,E池的混合液进入H池、I池沉淀,沉淀后的污水经滗水器排出,部分沉淀后的污泥经排泥管排出;部分沉淀后的污泥经回流污泥泵提升后回流至D池;

  在进水BOD<100mg/L,且12℃<水温<20℃,按照模式五:缺氧/好氧工艺运行;

  打开A池、D池的进水蝶阀,将D池流量与A池进水流量分配按照10~30%:70%~90分配,B池、C池、D池为缺氧池,A池为厌氧池,打开A池、B池、C池及D池的搅拌机,D池内进行缺氧反硝化,D池的混合液经底部过流孔流入C池进行缺氧反硝化,C池的混合液自顶部的过流孔进入B池进行缺氧反硝化,B池的混合液自底部过流孔进入A池进行厌氧放磷反应;打开A池与G池之间的闸门,A池混合液进入G池进行生物放磷,G池为厌氧池,G池混合液通过第一叠梁门底部的过流孔进入F池发生好氧反应,F池为曝气池,打开风机泵,调节进入F池的进风量,打开F池与E池之间的阀门,F池的混合液进入E池继续在E池发生好氧反应,打开E池与H池之间的阀门,打开H池与I池之间的第二叠梁门,E池的混合液进入H池、I池沉淀,沉淀后的污水经滗水器排出,部分沉淀后的污泥经排泥管排出;部分沉淀后的污泥经回流污泥泵提升后回流至D池;

  在进水流量时变化系数Kz>1.5,按照模式六:前置反硝化循环式活性污泥法工艺运行;包括进水阶段、不进水曝气阶段、静沉阶段及滗水阶段,整个运行阶段中,E池闲置停开,A池、B池、C池及D池均为前置厌氧池,A池、B池、C池及D池的搅拌机持续搅拌;

  进水阶段中:A池、B池、C池及D池均为前置厌氧池,D池的混合液经底部过流孔流入C池进行缺氧反硝化,C池的混合液自顶部的过流孔进入B池进行缺氧反硝化,B池的混合液自底部过流孔进入A池进行缺氧反硝化,打开A池与G池之间的闸门,A池混合液进入G池,打开G池与F池之间的第一叠梁门,打开G池内的搅拌机,G池与F池内进行混合液内回流,G池、F池内的污泥通过回流污泥泵提升回流至D池;H池、I池为静沉不滗水阶段;

  不进水曝气阶段中,关闭进入D池的进水蝶阀,A池、B池、C池及D池持续进行缺氧反硝化反应,关闭A池与G池之间的闸门,G池与F池内同为曝气池,打开风机泵并调节风量在G池、F池内的分配;H池、I池为静沉之后的污泥通过排泥管排出、静沉后的污水通过滗水器排出;

  静沉阶段中,打开D池的进水蝶阀,A池、B池、C池及D池内持续进行缺氧反硝化反应,打开A池与I池之间的闸门,A池混合液进入I池,打开I池与H池之间的第二叠梁门,H池与I池同为进水阶段且进行混合液内回流,H池、I池为静沉之后的污泥通过排泥管排出至回流污泥泵,然后经回流污泥泵提升后排出至D池,静沉后的污水通过滗水器排出;E池闲置停开;打开G池与F池之间的第一叠梁门,G池与F池同为静沉阶段;

  滗水阶段中,关闭进水泵,关闭A池与I池之间的闸门,打开风机泵对H池、I池进行曝气,A池、B池、C池及D池继续进行缺氧反硝化反应,G池、F池同为滗水阶段,排放G池与F池的污泥及污水。

  本发明实施例中,模式一中:

  A池ORP在-300~-200mv或DO<0.2mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  E池内设有溶解氧仪、污泥浓度计,所述溶解氧仪记录E池的DO值,该DO值>3.0mg/L,所述污泥浓度计记录E池的MLSS值,MLSS值的范围是3.5~4.5g/L;

  G池内设有溶解氧仪、液位计,所述溶解氧仪记录G池的DO值,该DO值>3.0mg/L,所述液位计记录G池的液位值,G池的液位值高于缺氧池的液面;

  I池内设有溶解氧仪、液位计,所述溶解氧仪记录I池的DO值,所述液位计记录I池的液位以根据液位值调整滗水器的工作位置;

  模式二中:

  A池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  D池ORP在-300~-200mv或DO<0.2mg/L;

  E池溶解氧仪记录DO值>3.0mg/L,E池污泥浓度计记录E池的MLSS值,MLSS值的范围是3.5~4.5g/L;

  G池溶解氧仪记录G池的DO值,该DO值<0.5mg/L,G池液位计记录G池的液位值,所述液位值高于沉淀池的排水区液面;

  I池溶解氧仪记录I池排放的污水中的DO值,液位计记录I池内的液位以对滗水器的工作位置或待机高度进行适应性调整;

  模式三中:

  A池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  E池溶解氧仪记录DO值>3.0mg/L,E池污泥浓度计记录E池的MLSS值,MLSS值的范围是3.5~4.5g/L;

  G池溶解氧仪记录G池的DO值,该DO值<0.5mg/L,G池液位计记录G池的液位值,所述液位值高于沉淀池的排水区液面;

  I池溶解氧仪记录I池排放的污水中的DO值,液位计记录I池内的液位以对滗水器的工作位置或待机高度进行适应性调整;

  模式四中:

  A池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  E池溶解氧仪记录DO值>3.0mg/L,E池污泥浓度计记录E池的MLSS值,MLSS值的范围是3.5~4.5g/L;

  G池溶解氧仪记录G池的DO值,该DO值>3.0mg/L;

  I池溶解氧仪记录I池排放的污水中的DO值,液位计记录I池内的液位以对滗水器的工作位置或待机高度进行适应性调整;

  模式五中:

  A池ORP在-300~-200mv或DO<0.2mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  E池溶解氧仪记录DO值>3.0mg/L,E池污泥浓度计记录E池的MLSS值,MLSS值的范围是3.5~4.5g/L;

  G池溶解氧仪记录G池的DO值,该DO值<0.1mg/L;

  I池溶解氧仪记录I池排放的污水中的DO值,液位计记录I池内的液位以对滗水器的工作位置或待机高度进行适应性调整;

  模式六中:

  进水阶段中:A池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  G池溶解氧仪记录G池的DO值,该DO值<0.3mg/L;

  I池溶解氧仪记录I池排放的污水中的DO值,液位计记录I池内的液位以对滗水器的工作位置或待机高度进行适应性调整;

  不进水曝气阶段中:

  A池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  G池溶解氧仪记录G池的DO值,该DO值≮3.0mg/L;

  I池溶解氧仪记录I池排放的污水中的DO值,液位计记录I池内的液位以对滗水器的工作位置或待机高度进行适应性调整;

  静沉阶段中:

  A池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  G池溶解氧仪记录G池的DO值,G池液位计记录G池的液位以对G池内的滗水器的工作位置或待机高度进行适应性调整;

  I池溶解氧仪记录I池排放的污水中的DO值,DO<0.3mg/L;

  滗水阶段中:

  A池ORP在-200~-100mv;

  D池ORP在-200~-100mv或DO<0.5mg/L;

  G池溶解氧仪记录G池的DO值,G池的DO值,G池液位计记录G池的液位以对G池内的滗水器的工作位置或待机高度进行适应性调整;

  I池溶解氧仪记录I池排放的污水中的DO值,DO<0.3mg/L。

  本发明实施例中,在模式三运行过程中,回流污泥预缺氧工序可选择性运行。

  本发明实施例中,模式一的反应段和过渡段中:D池底部连接有混合液内回流管,D池内的混合液通过混合液内回流管连接回流污泥泵回流至A池,并在A池内循环运行。

  本发明由于采用了以上技术方案,使其具有以下有益效果:

  (1)本发明采用钢壳体拼装结构,工厂内标准模块化制作后,集装箱货运至现场,各组成单元拼接后电焊固定或铆钉固定,设备可地面安装(上设遮阳棚)或全地下安装(上部位绿化平台,设备吊装孔/检修孔)。本发明产品模块化规格为:50m3处理量/天、100m3处理量/天、150m3处理量/天、200m3处理量/天等多种。本发明现场安装时可根据现场条件和所处理的水量,采用标准化模块拼接并联组装运行,布局紧凑管理方便,避免非标装置所带来加工制作难度问题。

  (2)本发明针对不同水质特点的城镇污水、农村污水和工业废水进水水质变化特点,以及季节性水温特点,具有多种适用于不同进水水质变化情况的运行工艺手段,可现场据实际情况切换运行,本发明具有极大的灵活性、可靠性和方便操作性,可有力地保障国家环保部门要求的出水水质排放要求;如果用户需要跟高要求的出水水质,本装置可在装置钢壳体内加装膜格栅、超滤膜、反渗透膜等深度处理装置,实现出水的高品质回用。避免装置今后产品升级所带来的安装面积受限、运行系统衔接不畅的问题。

  本发明工艺模式相互切换的出发点是依据进水水质组成情况和水温情况,通过两个环节来挖掘提供生物脱氮除磷的优质溶解性碳源,一是活性污泥法回流污泥部分的污泥发酵水解,通过污泥水解来释放细胞质溶融质的水解后获得的挥发性脂肪酸等易被生物脱氮除磷利用碳源;二是结合生物脱氮和生物除磷都需要消耗碳源,在特定的碳源不足情况下,如何优先满足生物脱氮所需,通过强化缺氧硝化段来促进生物的反硝化过程,并在进水流量分配、好氧区混合液内回流点如果通过搅拌脱氧来避免回流污泥干扰等等环节进行参数强化。

  (3)本装置配备机械设备现场集中控制柜、在线监测仪表、集中PLC控制柜、远程无线监控信号发射装置等自控配套设备,可现场人工手动运行、现场全自动运行和远程全自控遥控运行。现场运行情况通过无线发射装置可传送到运行管理部门手机APP,经分析整理后形成大数据系统,方便管理部门进行运行情况数据统计、分析、判断和远程遥控运行。避免常规处理装置耗费大量人工、物力等管理问题;对某一特定季节、生产运行时期的进水特点,选择性地选用某一针对工艺模式,在同一套装置内部通过内部空间组合、设备/管线切换、在线仪表实时监测,对选用的针对性工艺模式进行优化运行、精细换管理。待进水水质和水量在另一季节、另一生产运行时期发生变化时,在实时地切换到另一种运行模式中,做到精细化管理、节约化运行。

  (4)本装置通过六种模式的切换运行,目的是据进水实际组成特点,有所针对地强化培养反硝化脱氮微生物、适度培养厌氧/好氧聚磷菌,突出强化在水温偏低(水温<20℃)、进水BOD偏少(BOD≮100mg/L)、进水B/C偏低(进水BOD/COD比值小于0.25)情况下的反硝化效果,适当增强厌氧放磷/好氧吸磷的生物除磷效果。在运行模式中,通过对沉淀池外回流污泥进行预缺氧,过程中加入进水流量的10%~30%来对外回流污泥进行预缺氧反硝化,消除外回流中的硝酸盐对厌氧放磷阶段的影响,以适当增强生物除磷效果。在运行模式中,对外回流污泥进行长时间静止闲置,提供静态的缺氧水解发酵条件,适度间隔时间短暂搅拌以释放厌氧过程中产生的沼气,获得水解过程中的挥发性脂肪酸等易降解物质。利用此物质提供给后段缺氧反硝化段供生物脱氮使用。在运行模式中,适当延长反硝化缺氧段的停留时间,并对后段好氧段进行延时强化曝气,在好氧区内回流区停止曝气并进行搅拌脱氧,以优势培养反硝化微生物。

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