申请日2010.12.22
公开(公告)日2011.04.20
IPC分类号C02F3/30; C02F9/14
摘要
中小城镇集中式生活污水处理装置由以下处理过程组成：旋流曝气沉砂去除进水中颗粒物，并减少沉砂中有机物含量;利用污泥浓缩池污泥层截留进水中悬浮物，并降低进水水质波动;经水藻式中空纤维膜反应器去除大部分有机污染物，并控制曝气形式，提高氨氮的去除效率;出水采用采用紫外线辐照消毒，减少药剂的投加量和避免二次污染;通过PLC程序控制和在线监测仪表与设备的连锁实现装置自动化运行，并降低运行成本。实施案例验证了装置对城镇生活污水具有较高的处理效率。
权利要求书
1.中小城镇集中式生活污水处理方法，其特征是包括以下步骤：1)、对生活污水旋流曝气沉砂，在沉砂池中设置旋流曝气，生活污水进水水平流速0.2~0.3m/s，水力停留时间40±10s，有效水深1.0±0,2m沿水流方向，池壁两侧设单管曝气装置，增加生活污水进水中悬浮物的碰撞;2)、对生活污水在污泥浓缩池内进行污泥床过滤，流速控制在0.4~0.7m/h;生活污水经过污泥浓缩池内污泥床，悬浮物被进一步去除，并对进水水质变化起到一定的缓冲作用;进水搅动带走污泥厌氧产气，防止污泥结块上浮; 3)、好氧段采用浸没式水藻式中空纤维超滤膜分离，通过纤维膜将活性污泥截留在反应器内;4)、好氧段采用部分区域曝气，使池内形成好氧区和兼氧区，生活污水在反应器内形成环流。
2.根据权利要求1或2所述的中小城镇集中式生活污水处理方法，其特征是好氧段采用浸没式水藻式中空纤维超滤膜分离。
3.根据权利要求1或2所述的中小城镇集中式生活污水处理方法，其特征是沉砂池为平流式沉砂池或其它改进式沉砂池。
4.根据权利要求1或2所述的中小城镇集中式生活污水处理方法，其特征是池壁两侧设单管曝气装置交错排列;
曝气强度控制在2~3m3/m2h或每立方污水0.08~0.12m3，使污水形成强烈的紊流，颗粒物之间的碰撞增加。
5.根据权利要求1或2所述的中小城镇集中式生活污水处理方法，其特征是生活污水在浓缩池1/4~1/3高度处进入，通过布水装置均匀分布在整个层面，自下而上穿过污泥层。
6.根据权利要求1或2所述的中小城镇集中式生活污水处理方法，其特征是好氧段部分区域曝气，形成好氧段与厌氧段并存，即利用垂直隔板将好氧段分成两个区域，并保持上部和下部相互连通，在一侧曝气形成好氧区，另一侧为非曝气区，同时在曝气的提升和隔板的作用下，两个区域形成环流。
7.根据权利要求1或2所述的中小城镇集中式生活污水处理方法，其特征是好氧区溶解氧浓度控制在1.5~2.0mg/L，曝气强度为5~8m3/m2·h，好氧区与兼氧区的容积比为1:3~1:2。
8.根据权利要求1或2所述的中小城镇集中式生活污水处理方法，其特征是出水采用紫外线辐照灭菌。
9.根据权利要求5、6、7所述的中小城镇集中式生活污水处理方法，其特征是出水采用紫外线辐照灭菌。
10.根据权利要求3所述的中小城镇集中式生活污水处理方法，其特征是好氧段部分区域曝气，形成好氧段与厌氧段并存，即利用垂直隔板将好氧段分成两个区域，并保持上部和下部相互连通，在一侧曝气形成好氧区，另一侧为非曝气区，同时在曝气的提升和隔板的作用下，两个区域形成环流。
说明书
中小城镇集中式生活污水处理方法与装置
技术领域
本发明属于节能减排技术领域，通过改进处理方法与设备及模块化设计，推广集中式生活污水处理装置在中小城镇生物污水处理中的应用，改善中小城镇生活污水治理现状。
背景技术
目前，生活污水处理方法与设备已趋于成熟，如常用的氧化沟、CASS、SBR和MBR等，通过生化和物化结合的方式，均可达到预期的处理效果。这些工艺在用于大中型污水处理厂时，由于配备有完善的污水收集管网，进水水质水量处于相对恒定状态，在专业人员的操作管理下，处理系统可以长期保持稳定运行。但国内分散分布着大量的自然村镇，受资金限制不可能大规模兴建污水收集管网和大中型污水处理厂。因此，有必要对成熟的污水处理方法与设备改进，降低处理规模，开发适合中小城镇的污水处理装置。
中小城镇生活污水具有水质水量波动大、氨氮浓度高及颗粒性有机物多等特点，集中式生活污水处理装置着重解决以上问题，同时提高装置的自动化运行水平，解决专业操作人员不足的问题。
发明内容
本发明的目的是在传统污水处理方法与设备基础上，开发适合中小城镇污水处理的方法及成套设备，并使其具有操作维护简便、运行成本低和处理效果稳定的特点。
本发明的技术方案是：中小城镇集中式生活污水处理方法，是一种改进式生活污水处理方法与设备，包括以下步骤：1)、旋流曝气沉砂，在沉砂池中设置旋流曝气，活污水进水水平流速0.2~0.3m/s，水力停留时间40±10s，有效水深1.0±0,2m沿水流方向，池壁两侧设单管曝气装置，增加生活污水进水中悬浮物的碰撞，降低沉砂中有机物含量，并对有机颗粒物起到一定的破碎作用，进水中原有的大量的微生物在曝气作用下，会初步降解进水中有机物，降低后续处理设施水力停留时间约，节省装置投资;2)、(预处理段)进行污泥床过滤，流速控制在0.4~0.7m/h。生活污水经过污泥浓缩池内污泥床，悬浮物被进一步去除，并对进水水质变化起到一定的缓冲作用。进水搅动带走污泥厌氧产气，防止污泥结块上浮; 3)、好氧段采用浸没式水藻式(中空纤维另一端自由状态)中空纤维超滤膜工艺，通过纤维膜的分离作用将活性污泥截留在反应器内，省却了系统污泥回流，有效提高设备内污泥浓度，相对降低了进水有机物生物负荷，即提高了设备抗冲击负荷能力;4)、好氧段采用部分区域曝气，使池内形成好氧区和兼氧区，污水在反应器内形成环流，提高进水中氨氮的去除率;5)、出水采用紫外线辐照灭菌，提高杀菌效率和避免药剂杀菌引起的二次污染。
本发明可以通过液位、溶解氧等在线监测结合PLC自控，控制泵的启停和调节风机供风量，实现无人操作。
可平流式沉砂池或其它改进式沉砂池，交错排列。曝气强度控制在2~3m3/m2min或每立方污水0.08~0.12m3，使污水形成强烈的紊流，颗粒物之间的碰撞增加，砂粒表面的有机物被摩擦去除。
污泥床过滤
污泥浓缩池内沉积污泥在重力作用下形成良好的污泥层，污水在浓缩池1/4~1/3高度处进入，通过布水装置均匀分布在整个层面，自下而上穿过污泥层，较大的悬浮物可被污泥层截留而去除，去除部分溶解性有机物。
好氧段部分区域曝气，形成好氧段与厌氧段并存，即利用垂直隔板将好氧段分成两个区域，并保持上部和下部相互连通，在一侧曝气形成好氧区，另一侧为非曝气区，同时在曝气的提升和隔板的作用下，两个区域形成环流。好氧区泥水混合液进入另一侧非曝气区，溶解氧耗尽后形成兼氧区，为脱氮创造了有利条件。
好氧区溶解氧浓度控制在1.5~2.0mg/L，曝气强度为5~8m3/m2·h，好氧区与兼氧区的容积比为1:3~1:2。
本发明的有益效果是：集中式生活污水处理装置采用工艺适合中小城镇污水治理需求，操作简便、易于推广应用，有助于改善中小城镇生活污水缺乏有效治理的现状。通过工艺改进，降低污水处理成本。处理出水水质稳定，达到生活杂用水水质要求，可直接回用缓解区域性用水紧张。