申请日2014.12.11
公开(公告)日2015.05.27
IPC分类号C02F3/30
摘要
本实用新型公开一种强化型同步脱氮除磷污水处理装置，该装置将生化区区分为厌氧区、缺氧区和好氧区三个区域，并利用一个移动式生物弹性填料微生物床轮流在各区域悬停。本实用新型的特点在于在活性污泥系统中增加了可移动式生物膜系统，实现了活性污泥法和生物膜法的共同作用，提高了反应池内的生物量，强化了该系统去除有机物及脱氮除磷的效果，降低了污泥沉降系数，抑制或减缓了污泥膨胀的发生，提高处理效率的同时降低了污泥量，提高了系统在水质水量波动情况下去除效果的稳定性。
摘要附图
权利要求书
1.一种强化同步脱氮除磷污水处理装置，其特征在于：包括两个同心圆池体(1)，外圈为生化区，包括自隔墙(2)起依次设置为厌氧区(3)、缺氧区(4)、好氧区(5);内圆包括沉淀区(7)和污泥区(8);
在隔墙边厌氧区(3)起始段设置有污水接入管(16)，在隔墙边好氧区(5)与缺氧区(4)起始部之间设置有混合液回流管(19)，在污泥区(8)与厌氧区(3)隔墙边设置污泥回流管(18);
在沉淀区(7)安装有吸泥机(10)，吸泥机(10)将沉淀区(7)底部的污泥排入污泥区(8);
还包括在分别在厌氧区(3)、缺氧区(4)、好氧区(5)中移动的移动式生物弹性填料微生物床(12)。
2.根据权利要求1所述的强化同步脱氮除磷污水处理装置，其特征在于：在所述的同心圆池体(1)内、外圈池体顶部设置有所述的移动式生物弹性填料微生物床(12)的移动轮(14)行走的轨道(13)。
3.根据权利要求2所述的强化同步脱氮除磷污水处理装置，其特征在于：所述的吸泥机(10)为半桥式周边传动吸泥机，所述的移动式生物弹性填料微生物床(12)与半桥式周边传动吸泥机的桁架桥搭接，通过吸泥机(10)的桁架桥的驱动装置(15)实现移动式生物弹性填料微生物床(12)往复地在厌氧区(3)、缺氧区(4)、好氧区(5)停留移动。
4.根据权利要求3所述的强化同步脱氮除磷污水处理装置，其特征在于：所述的移动式生物弹性填料微生物床(12)的上填料架于可移动式固定框架上端，下端架于可移动式固定框架下端，生物弹性填料通过绳索串联在移动式固定框上下端，填料底部距池底0.8m;可移动式生物弹性填料微生物床(12)，平面面积为整个生化部分面积的1/5，平面形状为扇环形。
5.根据权利要求1所述的强化同步脱氮除磷污水处理装置，其特征在于：所述的厌氧区(3)、缺氧区(4)、好氧区(5)各区容积比为1:1:3，沉淀区(7)和污泥区(8)的容积比为5:1。
6.根据权利要求1所述的强化同步脱氮除磷污水处理装置，其特征在于：所述的好氧区(5)底部敷设曝气系统(6)，曝气系统(6)由曝气主管、曝气支管和曝气头组成，曝气系统(6)安装在距池底0.2m处。
7.根据权利要求1所述的强化同步脱氮除磷污水处理装置，其特征在于：所述的混合液回流管道(19)自缺氧区(4)起始端中间位置连接至隔墙(2)下部预留的孔洞上，预留孔洞中心距外圈内边0.5～0.8m，孔洞底距池底0.2m，混合液回流管道固定在池底上，在隔墙(2)上部安装起吊装置，混合液回流泵(9)通过自耦的方式连接于混合液回流管道上;
所述的污泥回流管道(18)通过穿内外圈墙孔洞自污泥区(8)连接至厌氧区(3)，预留孔洞中心均距外边0.5～0.8m，孔洞底距池底0.2m，污泥回流管道两端固定在池体上，在污泥区(8)隔墙上部安装起吊装置，污泥回流泵(11)通过自耦的方式连接于污泥回流管道(18)上。
说明书
一种强化同步脱氮除磷污水处理装置
技术领域
本实用新型属于环境工程污水处理领域，是一种强化型同步脱氮除磷污水处理装置。
技术背景
污水处理技术发展至今，使用最广泛的生物处理技术有两种：活性污泥法和生物膜法。活性污泥法利用活性污泥上生存的强大微生物群体在新陈代谢功能的作用下，使活性污泥具有将有机物转化为无机物质的能力，在活性污泥菌胶团中，聚磷菌、反硝化菌、硝化菌等微生物共存，根据脱氮、除磷微生物生长的环境条件(厌氧、缺氧和好氧)所要求，通过各种不同时空分布、污泥及混合液的回流方式与位置、进水方式等的组合与优化，从而形成各种不同的活性污泥生物脱氮除磷工艺，而由于各种特性微生物对环境条件的要求不一样，不可避免地带来了硝化菌和聚磷菌的不同泥龄之争以及反硝化菌和聚磷菌对有机物的竞争，使得除磷和硝化相互干扰，同步脱氮除磷的效率难以进一步提高，且活性污泥法产生的污泥量较大，又有污泥膨胀之虑。而生物膜法是使细菌和菌类一类的微生物和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在填料载体上生长繁育，并在其上形成生物膜，污水与生物膜接触，污水中的有机物被生物膜上的微生物所摄取，污水得以净化，生物膜法对水质水量的变化有较强的适应性，污泥产量小且沉降性能好，对低浓度污水有很好的适应性，尽管可以通过适当的运行方式使生物膜法工艺能具有反硝化脱氮的功能，但是由于生物膜的载体较固定，一般情况下无法使微生物通过空间的转换而获得好氧状态过量摄取磷厌氧状态释放磷的方式，因此一般连续进水生物膜法工艺几乎无除磷效果。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对单独使用活性污泥法脱氮除磷效果无法进一步提高，剩余污泥量大，且易膨胀，而单独使用生物膜法除磷效果差，这两种技术状况，提供了一种强化型脱氮除磷预处理装置与方法，该装置发挥活性污泥法和生物膜法的各种优点，利用活性污泥和生物膜法结合和能够使生物膜法的生物载体在各种不同的环境条件下移动转换运行，生物膜可移动地交替处于厌氧、缺氧、好氧的状态，使得难降解、低浓度污染物处理效果进一步提升、进一步提高抗冲击负荷的能力，增加了反应池内的生物量，降低活性污泥沉降系数，抑制或减缓了污泥膨胀的发生，降低了污泥量，并且使得生物膜法获得了脱氮除磷的功能，强化了系统脱氮除磷的效果。
为实现对污水强化同步脱氮除磷的目的，本实用新型采用了一下技术措施：一种强化同步脱氮除磷污水处理装置，该装置包括两个同心圆池体，外圈为生化区，自隔墙起依次设置为厌氧区、缺氧区、好氧区;内圆包括沉淀区和污泥区;在隔墙边厌氧区设置有污水接入管，在隔墙边好氧区与缺氧区起始部之间设置有混合液回流管，在污泥区与厌氧区隔墙边设置污泥回流管;在沉淀区安装有吸泥机，吸泥机将沉淀区底部的污泥排入污泥区;还包括在分别在厌氧区、缺氧区、好氧区中移动的移动式生物弹性填料微生物床。
进一步的，上述的强化同步脱氮除磷污水处理装置中：在所述的同心圆池体内、外圈池体顶部设置有所述的移动式生物弹性填料微生物床的移动轮行走的轨道。
进一步的，上述的强化同步脱氮除磷污水处理装置中：所述的吸泥机为半桥式周边传动吸泥机，所述的移动式生物弹性填料微生物床可与半桥式周边传动吸泥机的桁架桥相搭接，通过吸泥机的桁架桥的驱动装置实现移动式生物弹性填料微生物床在厌氧区、缺氧区、好氧区往复移动停留。
进一步的，上述的强化同步脱氮除磷污水处理装置中：厌氧区、缺氧区、好氧区各区容积比为1:1:3，沉淀区和污泥区的容积比为5:1。
进一步的，上述的强化同步脱氮除磷污水处理装置中：好氧区底部敷设曝气系统，曝气系统由曝气主管、曝气支管和曝气头组成，曝气系统安装在距池底0.2m处;
所述的混合液回流管道自缺氧区起始端中间位置连接至隔墙下部预留的孔洞上，预留孔洞中心距外圈内边0.5～0.8m，孔洞底距池底0.2m，混合液回流管道固定在池底上，在隔墙上部安装起吊装置，混合液回流泵通过自耦的方式连接于混合液回流管道上;
所述的污泥回流管道通过穿内外圈墙孔洞自污泥区连接至厌氧区，预留孔洞中心均距外边0.5～0.8m，孔洞底距池底0.2m，污泥回流管道两端固定在池体上，在污泥区隔墙上部安装起吊装置，污泥回流泵通过自耦的方式连接于污泥回流管道上。
本实用新型的特点在于利用同心圆，实现了生化、沉淀、污泥的分区，节省了基建费用，厌氧区与好氧区通过隔墙隔离，污水从厌氧区起始端汇入，分别经过厌氧、缺氧、好氧段的生化处理，在好氧段末端通过管道进入沉淀区进行泥水分离，上清液通过三角堰收集槽排出系统外，下层沉淀下来的污泥通过半桥式周边传动吸泥机吸入污泥渠汇入污泥区，污泥利用回流泵泵入厌氧区，而好氧区的混合液通过回流泵泵入缺氧区，在相对简单的装置中实现了活性污泥法的同步脱氮除磷。
本实用新型的特点在于在生化池内设置一定体积的可移动式生物弹性填料微生物床，平面面积为外圈整个生化部分面积的1/5，填料底距池底0.8m，平面形状为扇环形，利用填料床上生长的强大的生物膜系统交替处于厌氧、缺氧、好氧的状态，逐步使得除磷菌成为相对优势菌种，并在污水的滋养下实现其增殖，而生物膜上仍然生有一定量的硝化菌和反硝化菌，因此本实用新型中的可移动式生物弹性填料微生物床也实现了对污水的同步脱氮除磷。
本实用新型的特点在于在活性污泥系统中增加了可移动式生物膜系统，实现了活性污泥法和生物膜法的共同作用，提高了反应池内的生物量，强化了该系统去除有机物及脱氮除磷的效果，降低了污泥沉降系数，抑制或减缓了污泥膨胀的发生，提高处理效率的同时降低了污泥量，提高了系统在水质水量波动情况下去除效果的稳定性。
本实用新型的特点在于在活性污泥池内设置可移动式生物弹性填料微生物床，无需另外增加基建费用，也不增加运行费用。
与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：
1、可强化对污水中有机物、氮、磷污染物的去除，在不增加基建费用和运行成本的情况下，强化系统对污染物的去除效率。
2、将活性污泥法和生物膜法融合使用，在提高污染物去除率的同时，降低了污泥产量，降低了污泥沉降系数，抑制或减缓了污泥膨胀的发生，提高了系统抗冲击负荷的能力。
3、可移动式生物弹性填料微生物床表面附着强大的生物膜系统，通过半桥式周边传动吸泥机的桁架桥的驱动装置移动微生物床，使生物膜交替处于厌氧、缺氧、好氧的状态，除磷菌可成为相对优势菌种，并在污水的滋养下实现其增殖，而生物膜上的硝化菌和反硝化菌，也能在变换环境条件的情况下同时实现污水中的氮的去除，可移动式生物弹性填料微生物床能强化对污水的脱氮除磷。
上述的回流比是指回流的混合液或者污泥的流量与污水流入系统的流量的比，混合液内主要是硝化液、污泥和水的混合。
本实用新型通过结合活性污泥法污水处理和生物膜法水处理两种水处理方法，实现强化同步脱氮除磷污水处理方法，方法简单有效。
本方法的优选方式包括：所述的生物弹性填料微生物床分别在厌氧区、缺氧区和好氧区停留的时间比为1：1：2。所述的生物弹性填料微生物床在好氧区停留时间大于等于6小时后再移动到缺氧区停留时间大于等于3小时后再移动至厌氧区停留时间大于等于3小时，再按照此停留时间分别在三个区作往复运动并停留。污水依次流过厌氧区、缺氧区和好氧区水力停留时间比为1：1：3，生化部分总停留时间大于等于10小时。在好氧区末端以回流比100%～200%的流量将混合液泵送至缺氧区的起始处进行脱氮，将污泥区部分污泥以回流比50%～100%的流量泵送到厌氧区的起始处与输入的污水混合实现厌氧释放磷，好氧过量摄入磷