申请日2015.12.19
公开(公告)日2016.05.25
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开一种循环序批运行的污水处理装置及工艺。本发明的核心在于将多个SBR池布置成一个圆圈,中心池集水质水量调节、配水、污泥回流、混合液回流、生物选择等多功能于一体。单个SBR池在循环运行中执行不同的功能，本发明能以传统SBR运行,也能以多个SBR池组合运行。通过对进水、回流污泥、回流混合液、溶解氧等参数的控制,该工艺可实现A/O、A2/O、倒置A2/O、VIP、CASS和Bardenpho等多种工艺的运行,实现对各种水质、水量及难处理工业废水中碳、氮及磷污染良好的同时处理效果。本发明的装置结构紧凑、占地面积小，本发明的工艺具有投资省、运行费用低、运行维护简单等优点。
摘要附图
权利要求书
1.一种循环序批运行的污水处理装置，其特征在于，包括中心池及围绕其一圈的SBR池，所述的中心池与每个SBR池通过闸门连通，所述的中心池连接进水管、出水管和排泥阀，所述的SBR池均连接出水管和排泥阀，所述的SBR池相邻之间通过闸门连通，各SBR池通过闸门的开启或关闭实现并联或串联。
2.根据权利要求1所述的循环序批运行的污水处理装置，其特征在于，所述的SBR池为两个或三个以上。
3.根据权利要求1或2所述的循环序批运行的污水处理装置，其特征在于，还包括滗水器，所述滗水器连接在所述的中心池或SBR池的中上部。
4.一种循环序批运行的污水处理工艺，其特征在于，污水首先进入中心池，然后进入围绕中心池一圈的SBR池中继续进行反应或沉淀，所述的SBR池相邻之间通过闸门连通，各SBR池通过闸门的开启或关闭实现并联或串联，所述的中心池以厌氧方式运行，所述的SBR池为反应池或沉淀池，以好氧、缺氧或厌氧方式运行，污水或污泥在整个系统中循环序批运行。
5.根据权利要求4所述的循环序批运行的污水处理工艺，其特征在于，所述的SBR池为两个或三个以上。
6.根据权利要求4或5所述的循环序批运行的污水处理工艺，其特征在于，所述的SBR池为四个，所述的SBR池两两组合形成两级串联组合运行，两池交替地以反应池或沉淀池的方式运行，再加上中心池，此时整个反应类似于CASS工艺，中心池执行生物选择器的功能，反应池运行的不同阶段分别以好氧-缺氧或厌氧-好氧的方式运行，以实现同时氮或除磷的要求。
7.根据权利要求4或5所述的循环序批运行的污水处理工艺，其特征在于，所述的SBR池为三个，所述的SBR池组合运行，两侧的两个SBR池交替作为沉淀池，以好氧或厌氧方式运行，中间的SBR池作为反应池一直以好氧池方式运行;或者三个SBR池均作为反应池，以厌氧-好氧工艺或缺氧-好氧工艺运行。
8.根据权利要求4或5所述的循环序批运行的污水处理工艺，其特征在于，所述的SBR池为四个，所述的SBR池形成四级串联组合运行，以A2/O工艺运行时，第一级SBR池作为反应池以厌氧方式运行，第二级SBR池作为反应池以缺氧方式运行，第三级SBR池作为反应池以好氧方式运行，第四级SBR池作为沉淀池进行沉淀;一部分污水直接进入第一级SBR池，第一级SBR池中的活性污泥来自上一个循环所沉淀下来的污泥，在此反应池中进行厌氧磷的释放;另一部分污水进入第二级SBR池，第二级SBR池以缺氧方式运行，利用污水中的碳源进行反硝化脱氮，此时从第三级SBR池回流到中心池的硝酸盐混合液与原污水混合后从进水闸门进入第二级SBR池以实现反硝化脱氮;第三级SBR池以好氧方式运行，以实现污水中碳氧化、硝化和磷的过量吸收;反应完成后第四级SBR池执行沉淀功能，进行泥水分离;排水后第四级SBR池由沉淀池转为反应池，第三级SBR池转为沉淀池，从而实现了所有池体的循环功能。
9.根据权利要求4或5所述的循环序批运行的污水处理工艺，其特征在于，所述的SBR池为四个，所述的SBR池形成四级串联组合运行，四个反应池以改良倒置的A2/O工艺运行，此时第一级SBR池作为反应池以缺氧方式运行，第二级SBR池作为反应池以厌氧方式运行，第三级SBR池作为反应池以好氧方式运行，第四级SBR池作为沉淀池进行沉淀;从第三级反应池回流到中心池的硝酸盐混合液与原污水混合后从进水闸门直接进入第一级SBR池，第一级SBR池中的活性污泥来自上一个循环所沉淀下来的污泥，在此SBR池中进行反硝化脱氮;第二级SBR池以厌氧方式运行，厌氧条件下活性污泥进行磷的释放;第三级SBR池以好氧方式运行，以实现污水中碳氧化、硝化和磷的过量吸收;反应完成后第四级SBR池执行沉淀工序，进行泥水分离及后续的排水工序。
说明书
一种循环序批运行的污水处理装置及工艺
技术领域
本发明涉及一种污水生物处理工艺领域，尤其涉及一种以SBR反应工艺为基础的循环序批运行的污水处理装置及工艺(CSBR)。
技术背景
SBR反应工艺是一种常用的活性污泥污水生物处理工艺。
传统的SBR(序批式活性法)反应工艺由进水、反应、沉淀、排水、闲置五个工序组成，整个工艺由一个反应池体构成，反应和沉淀工序均在这个池体内完成，对污水中碳源污染的处理效果较高，同时SBR工艺在沉淀阶段采用完全静沉的沉淀方法，沉淀过程中没有任何干扰，泥水分离效果良好。但是由于SBR工艺的运行方式中一个工序紧接另一个工序的序批式运行，因此，单个反应池进水不连续，工程中为了实现连续处理只能采用多个反应池并联运行，因此池体众多。同时单个反应池对污水中氮和磷的去除效果不高。工程中大多应用于处理规模小、对水中氮磷处理要求不高的场所，限制了SBR工艺的应用。
为了实现大规模污水处理的要求和同时脱氮除磷的要求，人们发明了多种改良的SBR反应工艺如MSBR工艺、CASS工艺、ICEAS工艺等。这些工艺虽具备了一定的同时脱氮除磷效果和能够连续运行及满足大规模污水处理的要求等特点，但其仍存在不足之处如：MSBR工艺主要采用的是活性污泥法，因而污水停留时间相对较长，加上处理步骤较多，导致系统占地面积较大，建设投资大，运行维护复杂;ICEAS工艺和CASS工艺的静置沉淀效果受到进水的干扰，沉淀效果不佳，同时ICEAS工艺和CASS工艺的脱氮除磷效果也受到一定的限制，尤其是除磷效果不佳。同时这些改良工艺的占地面积大，运行费用高，基建投资大，运行维护复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种循环序批运行的污水处理装置及工艺，以克服现有SBR反应工艺的技术存在的缺陷和不足，实现同时高效去除污水中碳、氮、磷等污染物，本发明具有占地面积省、投资低、运行费用低、工艺维护管理简单等优点。
本发明的技术方案为：
一种循环序批运行的污水处理装置，包括中心池及围绕其一圈的两个以上的SBR池，所述的中心池与每个SBR池通过闸门连通，所述的中心池连接进水管、出水管和排泥阀，所述的SBR池均连接出水管和排泥阀，所述的SBR池相邻之间通过闸门连通，各SBR池通过闸门的开启或关闭实现并联或串联。
进一步地，所述的SBR池为两个或三个以上。
进一步地，还包括滗水器，所述滗水器连接在所述的中心池或SBR池的中上部。
一种循环序批运行的污水处理工艺，污水首先进入中心池，然后进入围绕中心池一圈的SBR池中继续进行反应或沉淀，所述的SBR池相邻之间通过闸门连通，各SBR池通过闸门的开启或关闭实现并联或串联，所述的中心池以厌氧方式运行，所述的SBR池为反应池或沉淀池，以好氧、缺氧或厌氧方式运行，污水或污泥在整个系统中循环序批运行。
本发明的技术核心在于将多个能够独立运行的SBR池布置成一个圆圈形结构。整个工艺由两个以上的SBR池组成，多个SBR池围成一圈，圆圈的中心形成一个集水质水量调节、配水、污泥回流、混合液回流、生物选择器等功能为一体的中心池。单个SBR池在组合运行中循环执行不同的功能。
污水首先进入由SBR池围成的中心池中，中心池相当于一个水质和水量的调节池，用以缓解由于进水水质和水量不均匀而对生化处理过程形成冲击。
中心池一般以厌氧方式运行，内回流混合液中所挟带的活性污泥也进入中心池中，中心池类似于一个生物选择器，生物选择器中创造微生物种群在高负荷下的竞争条件，选择出优势菌种，有效抑制丝状菌繁殖，并能快速利用原有活性污泥及污水中所挟带污泥的快速吸附能力去除水中溶解性污染物。池中的厌氧条件也能使回流污泥中的磷充分释放，为该工艺对污水中磷的高效去除提供必要条件。
单个SBR池的运行方式既可以传统SBR池的方式运行，也可以多个SBR池组合的方式运行。污水从中心池进入SBR池后，单个SBR池以进水、反应、沉淀、排水、闲置这五个工序序批式运行。相当于多个SBR池并联运行，每个SBR池相互独立，互不干扰。
多个SBR池组合运行时，污水从一个反应池进入后，在本池内反应一段时间后，从本池与相邻反应池连接的闸门进入下一个反应池，还可以继续从连接闸门再进入下一个SBR池，从而实现多池组合运行，单个SBR池在组合运行中循环执行不同的功能。
作为优选地，四个SBR池两两组合形成两级串联组合运行，两池可以交替地以反应池或沉淀池的方式运行，再加上中心池，此时整个反应类似于CASS工艺，中心池执行生物选择器的功能，反应池运行的不同阶段还可分别以好氧-缺氧或厌氧-好氧的方式运行，以实现同时氮或除磷的要求。
作为优选地，三个SBR池形成组合运行，两侧的两个SBR池交替作为沉淀池，以好氧或厌氧方式运行，中间的SBR池作为反应池一直以好氧池方式运行;或者三个SBR池均作为反应池，以厌氧-好氧工艺或缺氧-好氧工艺运行;以实现好氧-厌氧或好氧-缺氧的工艺运行条件，从而实现对水中氮或磷的强化去除。
作为优选地，四个SBR池形成四级串联组合运行，以A2/O工艺运行时，第一级SBR池作为反应池以厌氧方式运行，第二级SBR池作为反应池以缺氧方式运行，第三级SBR池作为反应池以好氧方式运行，第四级SBR池作为沉淀池进行沉淀;一部分污水直接进入第一级SBR池，第一级SBR池中的活性污泥来自上一个循环所沉淀下来的污泥，在此反应池中进行厌氧磷的释放;另一部分污水进入第二级SBR池，第二级SBR池以缺氧方式运行，利用污水中的碳源进行反硝化脱氮，此时从第三级SBR池回流到中心池的硝酸盐混合液与原污水混合后从进水闸门进入第二级SBR池以实现反硝化脱氮;第三级SBR池以好氧方式运行，以实现污水中碳氧化、硝化和磷的过量吸收。反应完成后第四级SBR池执行沉淀功能，进行泥水分离;排水后第四级SBR池由沉淀池转为反应池，第三级SBR池转为沉淀池，从而实现了所有池体的循环功能。
作为优选地，四个SBR池形成四级串联组合运行，四个反应池以改良倒置的A2/O工艺运行，此时第一级SBR池作为反应池以缺氧方式运行，第二级SBR池作为反应池以厌氧方式运行，第三级SBR池作为反应池以好氧方式运行，第四级SBR池作为沉淀池进行沉淀;从第三级反应池回流到中心池的硝酸盐混合液与原污水混合后从进水闸门直接进入第一级SBR池，第一级SBR池中的活性污泥来自上一个循环所沉淀下来的污泥，在此SBR池中进行反硝化脱氮;第二级SBR池以厌氧方式运行，厌氧条件下活性污泥进行磷的释放;第三级SBR池以好氧方式运行，以实现污水中碳氧化、硝化和磷的过量吸收;反应完成后第四级SBR池执行沉淀工序，进行泥水分离及后续的排水工序。
四个SBR池组合运行时，通过开启和关闭闸门，控制混合液的回流位置，同时三个反应池以厌氧-缺氧-好氧池方式运行，还可以实现VIP工艺的运行方式。
五个及以上SBR池组合运行时，可以形成Bardenpho工艺的运行效果，以强化污水中氮和磷的同时去除效果。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明能够有多种组合工艺的运行方式，从而可以适应各种生活污水的水质条件，也可以适应各种工业废水的水质条件，同时还可以适应各种废水的水质和水量冲击，对污水中碳、氮和磷的污染均能产生较高的去除效果。
(2)本发明工艺的沉淀过程为完全静沉的沉淀方法，沉淀过程中没有受到任何干扰，因此效果与传统的SBR工艺相同，泥水分离效果良好。
(3)本发明的装置和工艺能够实现循环序批式处理，处理的效率高，且效果好，由于不需要另外设置沉淀池，也不需要设置污泥回流系统和专用的内回流系统，也不需要额外设置调节池，因此，占地面积小，工艺系统单，运行费用低，运行维护简单。