申请日2013.05.12
公开(公告)日2013.10.30
IPC分类号C02F1/00; C02F9/14
摘要
本实用新型公开了一种污废水深度处理系统，污废水通过液体泵A进入初次曝气装置的下端部，初次曝气装置的上端部出水给水解酸化装置的下端部，水解酸化装置的上端部出水给强化曝气装置的下端部，强化曝气装置的上端部出水给两个或多个SBR处理装置的下端部，SBR处理装置的滗水器出水给紫外消毒装置，经消毒后流入清水池;SBR处理装置向初次曝气装置中回流下端部的污泥、强化曝气装置向水解酸化装置中回流下端部的活性污泥混合液;自动控制装置控制各装置中的水力停留时间、曝气量、底部污泥回流比和SBR处理装置的进水、曝气、沉淀与出水的交替运行时间。本实用新型能一次性有效降解城市污废水或高浓度有机工业废水中的污染物，实现同步脱氮除磷，少产生剩余污泥，集中程度高，占地面积小，运行稳定。
权利要求书
1.一种污废水深度处理系统，其特征在于：其包括初次曝气装置、水解酸化装置、强化曝气装置、并联运行的两个或多个SBR处理装置和自动控制装置;
所述的初次曝气装置包括外壳A;外壳A下端部安装有布水器A，下端开有污泥出口A，布水器A上端的外壳A的下端部内安装有曝气装置A;污废水通过液体泵A连接布水器A的进水口;污泥出口A上安装有阀门A1;曝气装置A连接空气泵;外壳A的上端部开有出水口A，该出水口A通过管道和阀门A2连接水解酸化装置的布水器B的进水口;布水器A与曝气装置A之间的外壳A壁上开有回流污泥进口A;
所述的水解酸化装置包括外壳B，外壳B的下端部安装有布水器B，下端开有污泥出口B，上端部开有出水口B，该出水口B通过管道和阀门B2连接强化曝气装置的布水器C的进水口;布水器B上端的外壳B壁的下端部上开有回流活性污泥混合液进口B;污泥出口B上安装有阀门B1;
所述的强化曝气装置包括外壳C，外壳C的下端部安装有布水器C，下端开有污泥出口C，布水器C上端的外壳C的下端部内安装有曝气装置C;污泥出口C上安装有阀门C1;曝气装置C连接空气泵;外壳C的上端部开有出水口C，该出水口C通过总管道后分两路或多路管道，两路或多路管道分别通过阀门C2后连接两个或多个SBR处理装置的布水器D的进水口;在外壳C下端部位于曝气装置C的上端的侧壁上开有回流活性污泥混合液出口C，该出口C通过污泥泵C连接水解酸化装置回流活性污泥混合液进口B;
所述的两个或多个SBR处理装置包括外壳D，外壳D的下端部安装有布水器D，下端开有污泥出口D，布水器D上端的外壳D的下端部内安装有曝气装置D;污泥出口D上安装有阀门D1;曝气装置D连接空气泵;外壳D内还安装有滗水器;滗水器的出水口通过管道连接出水管;在SBR处理装置下端部位于布水器D的上端、曝气装置D下端的侧壁上开有回流污泥出口D，该回流污泥出口D通过阀门D2和污泥泵D连接初次曝气装置的回流污泥进口A;两个或多个SBR处理装置采用进水、曝气、沉淀、出水的周期性交替运行方式;
出水管连接紫外消毒装置后连接清水池;自动控制装置控制初次曝气装置、水解酸化装置、强化曝气装置和并联运行的两个或多个SBR处理装置中的水力停留时间、曝气量、底部污泥回流比和SBR处理装置的进水、曝气、沉淀与出水的交替运行时间;初次曝气装置、水解酸化装置、强化曝气装置和SBR处理装置内部滋生有或加有进行水质净化的微生物。
2.根据权利要求1所述的污废水深度处理系统，其特征在于：所述的曝气装置A、曝气装置C和曝气装置D是由曝气头和位于曝气头上面的固定在外壳A、外壳A和外壳D内部上的布气板组成。
3.根据权利要求1所述的污废水深度处理系统，其特征在于：所述的曝气装置A、曝气装置C和曝气装置D采用微孔曝气。
4.根据权利要求1或2或3所述的污废水深度处理系统，其特征在于：所述的滗水器包括集水槽、轨道、气包和排水软管;集水槽的中心有出水口，前、后有向出水口向下倾斜的集水槽堰板，左、右端部的底面向出水口向下倾斜，左、右两端卡接在两端的轨道上，上端左、右两端分别固定有气包;出水口通过排水软管连接所述的出水管，轨道位于外壳D相对的两侧内壁上，气包进气口通过气管连接空气泵。
5.根据权利要求4所述的污废水深度处理系统，其特征在于：所述的初次曝气装置、水解酸化装置、强化曝气装置和SBR处理装置中分别安装搅拌器。
6.根据权利要求1或2或3所述的污废水深度处理系统，其特征在于：所述的初次曝气装置、水解酸化装置、强化曝气装置和SBR处理装置中分别安装搅拌器。
说明书
一种污废水深度处理系统
技术领域
本实用新型涉及一种污废水深度处理系统。
背景技术
随着城镇居民生活水平的不断提高，城市污废水中污染物质的种类和浓度随之增加，城镇污水处理厂进水高浓度化趋势越来越明显;此外，我国现行污废水排放标准对污染物浓度和种类的要求也大幅提升，并且随着水资源供需矛盾日益突出，污废水资源化问题也愈发受到重视。在此背景下，经常规不能实现脱氮除磷的污废水处理工艺处理的污水厂二级出水已无法满足当前国家排放标准和污废水再生回用的要求，需要对污废水处理系统进行升级改造。采用现有的污废水“常规处理+深度处理” 工艺的简单叠加来达到排放标准或再生回用的要求存在以下缺点：设备集中程度低，占地面积大，基建和运行费用高，不易实现同步脱氮除磷，对有机浓度高的污废水处理效果差、处理出水难以达到回用要求，设备运行稳定性差，剩余污泥产量高，抗冲击负荷能力差等。因此，需要开发一种更加集成、高质高效的组合污废水处理技术。
实用新型内容
本实用新型的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种污废水深度处理系统，该系统能一次性有效降解城市污水或高浓度有机工业废水中的污染物，实现同步脱氮除磷，剩余污泥产量少，集中程度高，占地面积小，运行稳定。
为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：一种污废水深度处理系统，其包括初次曝气装置、水解酸化装置、强化曝气装置、并联运行的两个或多个SBR处理装置和自动控制装置;
所述的初次曝气装置包括外壳A;外壳A下端部安装有布水器A，下端开有污泥出口A，布水器A上端的外壳A的下端部内安装有曝气装置A;污废水通过液体泵A连接布水器A的进水口;污泥出口A上安装有阀门A1;曝气装置A连接空气泵;外壳A的上端部开有出水口A，该出水口A通过管道和阀门A2连接水解酸化装置的布水器B的进水口;布水器A与曝气装置A之间的外壳A壁上开有回流污泥进口A;
所述的水解酸化装置包括外壳B，外壳B的下端部安装有布水器B，下端开有污泥出口B，上端部开有出水口B，该出水口B通过管道和阀门B2连接强化曝气装置的布水器C的进水口;布水器B上端的外壳B壁的下端部上开有回流活性污泥混合液进口B;污泥出口B上安装有阀门B1;
所述的强化曝气装置包括外壳C，外壳C的下端部安装有布水器C，下端开有污泥出口C，布水器C上端的外壳C的下端部内安装有曝气装置C;污泥出口C上安装有阀门C1;曝气装置C连接空气泵;外壳C的上端部开有出水口C，该出水口C通过总管道后分两路或多路管道，两路或多路管道分别通过阀门C2后连接两个或多个SBR处理装置的布水器D的进水口;在外壳C下端部位于曝气装置C的上端的侧壁上开有回流活性污泥混合液出口C，该出口C通过污泥泵C连接水解酸化装置回流活性污泥混合液进口B;
所述的两个或多个SBR处理装置包括外壳D，外壳D的下端部安装有布水器D，下端开有污泥出口D，布水器D上端的外壳D的下端部内安装有曝气装置D;污泥出口D上安装有阀门D1;曝气装置D连接空气泵;外壳D内还安装有滗水器;滗水器的出水口通过管道连接出水管;在SBR处理装置下端部位于布水器D的上端、曝气装置D下端的侧壁上开有回流污泥出口D，该回流污泥出口D通过阀门D2和污泥泵D连接初次曝气装置的回流污泥进口A;两个或多个SBR处理装置采用进水、曝气、沉淀、出水的周期性交替运行方式;
出水管连接紫外消毒装置后连接清水池;自动控制装置控制初次曝气装置、水解酸化装置、强化曝气装置和并联运行的两个或多个SBR处理装置中的水力停留时间、曝气量、底部污泥回流比和SBR处理装置的进水、曝气、沉淀与出水的交替运行时间;初次曝气装置、水解酸化装置、强化曝气装置和SBR处理装置内部滋生有或加有进行水质净化的微生物。
上述所述的滗水器包括集水槽、轨道、气包和排水软管;集水槽的中心有出水口，前、后有向出水口向下倾斜的集水槽堰板，左、右端部的底面向出水口向下倾斜，左、右两端卡接在两端的轨道上，上端左、右两端分别固定有气包;出水口通过排水软管连接所述的出水管，轨道位于外壳D相对的两侧内壁上，气包进气口通过气管连接空气泵，依靠气包内空气的充入和排出带动滗水器沿导轨上下移动完成滗水过程。
上述所述的初次曝气装置、水解酸化装置、强化曝气装置和SBR处理装置中可根据需要分别安装搅拌器。
上述所述的曝气装置A、曝气装置C和曝气装置D是由曝气头和位于曝气头上面的固定在外壳A、外壳A和外壳D内部上的布气板组成。所述的曝气装置A、曝气装置C和曝气装置D也可采用微孔曝气。
在本实用新型的污废水深度处理装置中，污废水在初次曝气装置中进行一定程度的曝气，有机物含量大大降低，COD、氨氮、TP、浊度等指标明显下降;蛋白质水解形成的氨基酸在氨化细菌的作用下被进一步分解成氨和一种不含氮的有机化合物;不含氮的有机化合物可按不含氮有机物质的分解规律而分解，或者参与合成作用变成细胞结构的组成部分，部分氨则能作为微生物所需氮的来源被同化作用利用;随后通过控制环境因素使得作为自养菌的硝化细菌会成为该装置中的优势菌属，在溶解氧比较充足的条件下，氨会在硝化细菌的作用下参与进行硝化反应，蛋白质最后被氧化成二氧化碳、水、硝酸、硫酸(若蛋白质中也含有硫)等产物;同时，从SBR处理装置中回流过来的污泥混合液，可通过初次曝气装置的吹脱去除部分氮气，而污泥混合液中所含的磷，则被吸附聚集。在水解酸化装置中不进行曝气，污水流经此装置时，主要发生反硝化反应，即从强化曝气装置回流过来的污泥混合液中所含的硝酸盐氮在反硝化细菌的作用下，一部分发生同化反硝化，形成有机氮化合物，成为反硝化菌的组成部分，另一部分发生异化反硝化，最终形成氮气去除，经过此装置的处理，污水中的总氮能够得到有效去除。在强化曝气装置进行曝气，在溶解氧充足的条件下，从水解酸化装置中流出的水进入强化曝气装置中，在异养菌的作用下，污水中的有机物得到进一步降解，在此过程中污水中的氨氮又部分得到转化。在SBR处理装置，间歇的曝气方式使得未彻底降解的有机物充分降解，并使得氨氮经曝气进一步去除，再经沉淀阶段，由于污泥的絮凝、沉淀等作用而使得总磷得到进一步去除。同时，使SBR处理装置通过污泥泵D向初次曝气装置中回流部分污泥混合液，这是因为污泥混合液中含有硝酸盐氮，如果硝酸盐氮含量高，则可能由于反硝化作用在SBR处理装置沉淀阶段产生大量氮气，气体的上升将促使污泥杂质浮起而影响沉淀效果，影响出水水质。
本实用新型经两次回流形成了多种组合型微生物群体，比传统方法中的较单一菌群具有更强大的降解功能。本实用新型在实现出水水质稳定且达标的前提下，节约占地，大大减少工程总投资。本实用新型可实现处理设施和设备的模块化生产，可实现现场的灵活组装与拆卸，且实现完全自动化运行管理后效率更高。利用本实用新型还可以因地制宜地实现各种规模的处理设施的灵活组配，能使污废水得到有效地就地处理与回用，减少了污染物质的排放。本实用新型装置对于处理城镇污水和高浓度的有机废水收到了良好的效果。本实用新型的有益效果是，可以将高浓度污废水的处理过程中高度集成，节约占地，高效完成污废水处理以达到处理后可回用的程度。总而言之，本装置在避免大量占地的前提下，实现了城市污水或高浓度有机废水的有效处理与回用，且具有高效、低能耗、出水水质稳定、组装、拆卸灵活、运行管理方便等优点。本实用新型经试验验证：其污水的COD范围为160～670mg/L，氨氮范围为33～110mg/L的情况下，经本实用新型的处理后，出水COD范围为36 mg/L～58mg/L，氨氮范围为0～2.2mg/L，可以达到回用水的标准。