申请日2018.03.16
公开(公告)日2018.08.17
IPC分类号C02F3/30
摘要
本发明在此公开了一种一体化高效污水环保处理机构，包括反应池，所述反应池包括依次连接的缺氧池、一级好氧池和二级好氧池，所述反应池内填充有生物填料，所述缺氧池左侧设有进水口，所述二级好氧池右端上侧设有出水口，所述缺氧池内上侧设有第一填料拦截装置;本发明具有较强的脱氮除磷能力，只需在二级好氧池后增加深度处理设施，即可满足对污水的深度净化功能，出水可达到国家地表水准四类标准;正向冲洗过程充分利用池容，运行中采用连续的进水方式，水处理过程不受影响，无需备用的处理单元，节省投资及建设成本。
权利要求书
1.一种一体化高效污水环保处理机构，其特征在于，包括反应池，所述反应池包括依次连接的缺氧池(1)、一级好氧池(2)和二级好氧池(3)，所述反应池内填充有生物填料，所述缺氧池(1)左侧设有进水口(7)，所述二级好氧池(3)右端上侧设有出水口(8)，所述缺氧池(1)内上侧设有第一填料拦截装置(13)，所述缺氧池(1)内下侧设有第一布水管(9)，所述一级好氧池(2)内上侧设有二填料拦截装置(14)，所述一级好氧池(2)内下侧设有第二布水管(10)，所述二级好氧池(3)内上侧设有第三填料拦截装置(16)，所述二级好氧池(3)内下侧设有第三布水管(11)，所述第一填料拦截装置(13)通过第一水管(4)与所述第二布水管(10)连通，所述第二填料拦截装置(14)通过第二水管(5)与所述第三布水管(11)连通，所述进水口(7)与所述第一布水管(9)通过第三水管(12)连通，所述第三填料拦截装置(16)通过第四水管(15)与所述出水口(8)连通，所述第一布水管(9)、第二布水管(10)和第三布水管(11)下侧均设有曝气管(6)，所述曝气管(6)与鼓风机(17)连接，所述缺氧池(1)内设有搅拌装置(18)，所述鼓风机(17)和所述搅拌装置(18)均与控制系统连接。
2.根据权利要求1所述一种一体化高效污水环保处理机构，其特征在于：所述缺氧池(1)、一级好氧池(2)和二级好氧池(3)分别通过管道与污泥浓缩池连通，所述污泥浓缩池的上清液回流至一级好氧池(2)或二级好氧池(3)。
3.根据权利要求1所述一种一体化高效污水环保处理机构，其特征在于：所述搅拌装置(18)采用双曲面搅拌器。
4.根据权利要求1所述一种一体化高效污水环保处理机构，其特征在于：所述曝气管(6)上设有若干开孔，所述开孔方向朝向所述反应池底面。
5.根据权利要求1所述一种一体化高效污水环保处理机构，其特征在于：所述生物填料的密度为0.95-0.98g/cm3，总比表面积500 -750 m2/m3，孔隙体积80-90%。
6.根据权利要求1所述一种一体化高效污水环保处理机构，其特征在于：所述第一布水管(9)、第二布水管(10)、第三布水管(11)和所述曝气管(6)均采用不锈钢水管。
7.根据权利要求1所述一种一体化高效污水环保处理机构，其特征在于：
该机构按照如下方式运行：
(1)：前置反硝化：在所述缺氧池(1)内加入生物填料，所述生物填料的填充率占所述缺氧池(1)有效容积的70%～80%，污水通过所述缺氧池(1)左侧设有进水口(7)依次经过第三水管(12)、第一布水管(9)进入缺氧池(2)，污水自下而上流动通过生物填料，开启搅拌装置(18)进行搅拌，缺氧微生物开始生长，反硝化菌以污水中的有机物作为碳源，将硝酸盐还原为氮气或一氧化二氮;
(2)：一级好氧反应：在所述一级好氧池(2)内加入生物填料，所述生物填料的填充率占所述一级好氧池(2)有效容积的70%～80%，经过前置反硝化处理的污水经过缺氧池(1)内上侧的第一填料拦截装置(13)后进入第一水管(4)的上端口，经第一水管(4)流入一级好氧池(2)内的第二布水管(10)，污水自下而上流动通过生物填料，通过控制系统控制鼓风机(17)对一级好氧池(2)内的曝气管(6)的曝气量，对一级好氧池(2)内进行曝气处理，一级好氧池内溶解氧增大，生物填料表面的好氧微生物通过生物作用主要将有机污染物进行分解，有机物最终将分解为二氧化碳和水等无机物被去除，部分氨氮则转化为硝酸盐;
(3)：二级好氧反应：在所述二级好氧池(3)内加入生物填料，所述生物填料的填充率占所述二级好氧池(3)有效容积的70%～80%，经过一级好氧反应处理的污水经过一级好氧池(2)内上侧的第二填料拦截装置(14)进入第二水管(5)的上端口，经过第二水管(5)流入二级好氧池(3)内的第三布水管(11)，污水自下而上流动通过生物填料，通过控制系统控制鼓风机(17)对二级好氧池(3)内的曝气管(6)的曝气量，对二级好氧池(3)内进行曝气处理，二级好氧池(3)内，微生物菌群主要是硝化细菌，将氨氮转化为硝态氮;
(4)：正向冲洗：所述正向冲洗包括缺氧池正向冲洗、一级好氧池正向冲洗和二级好氧池正向冲洗;所述缺氧池正向冲洗：加快搅拌装置(18)的搅拌速度，同时进行曝气处理，每隔5-7天，对缺氧池(1)进行一次缺氧池正向冲洗，每次正向冲洗时间为0.5-1.5h，;一级好氧池正向冲洗：增加一级好氧池(2)的曝气强度，每隔7-15天对一级好氧池(2)进行一次一级好氧池正向冲洗处理，每次正向冲洗时间为0.5-1.5h;二级好氧池正向冲洗：增加二级好氧池(3)的
曝气强度，每隔7-15天对二级好氧池(3)进行一次二级好氧池正向冲洗，每次正向冲洗时间为0.5-1.5h;
其中，经过所述缺氧池正向冲洗、一级好氧池正向冲洗、二级好氧池正向冲洗后的污水均流入污泥浓缩池。
说明书
一体化高效污水环保处理机构
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体讲是一体化高效污水环保处理机构。
背景技术
在污水处理的发展过程中，大中型污水处理厂由于其规模效应，大型化长期以来一直是污水处理的发展方向。近年来，由于大中型污水处理厂投资大，占地大，需要配套建设庞大的污水收集管网等缺点，中小型污水处理工艺开始成为污水处理工艺的主要发展方向。污水的处理正在从集中化走向分散化，从大规模集中式向中小规模分散式的转变中。“以大型为主，中小型互补”的布局符合我国国情和发展形势，也为污水处理设备的应用和发展提供了新的契机。目前也出现了许多污水环保处理设备。
经过检索发现，专利号CN201010563098.3的发明公开了一种有机污水环保处理方法及装置。所述处理方法包括：电极电催化氧化步骤，通过电解方法从污水中析出OH离子，所述OH离子将污水中有机物氧化降解成能挥发的CO2和N2;沉淀步骤，通过絮凝反应方法处理经步骤20处理的污水，以将污水中有害物质絮凝成絮，进而沉淀;吸附步骤，用于通过粉煤灰吸附步骤30的沉淀物，再干燥以作为有机肥料。
专利号CN201520451938.5的实用新型公开了一种简易污水环保处理回收设备，沉淀池(1)与污水管(2)连通、沉淀池(1)通过带阀门(4)的管道(3)与除渣池(5)连接，除渣池(5)内设有过滤网(6)，所述除渣池(5)与反应池(7)通过管道(3)连接，反应池(7)与加热箱(8)通过管道(3)连接，加热箱(8)内设有蒸汽热管(14)或电热丝(15)，加热箱(8)、活性炭过滤器(9)、反渗透膜过滤器(10)、保安过滤器(11)、储水箱(12)依次通过管道(3)连接，储水箱(12)与出水泵(13)连接。
专利号CN201720049522.X的实用新型公开了一种工业污水环保处理装置，包括进投料管、电极棒、反应罐、筛板、加热器、紫外线光灯、排水管、检测装置、回流管、排渣口、液位计和转轴，所述的反应罐顶端设有投料管，反应罐内设有一组电极棒，反应罐内倾斜设有筛板，筛板最高端设置在进水管与反应罐的连接处，筛板最低端出设有排渣口，反应罐上设有计时器，反应罐侧壁设有药剂添加管，反应罐内壁设有加热器，反应罐上设有温度计和PH测试仪，反应罐内壁设有紫外线光灯，反应罐内设有转轴，转轴上安装叶轮，反应罐底端设有排水管。
经过分析发现，现有的污水处理设备，基本将厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池、污水污泥回流工艺集于一体的高效同步生物脱氮除磷装置，装置内部各相邻反应池之间均共壁，在本质上装置及方法仍属于传统的水处理工艺。
另外现有技术中，通过连续流、间歇式正向冲洗过量生物膜的生物净化废水的方法和反应器。正向冲洗阶段将正常处理阶段的出口区关闭，同时入口区继续将脏水供应到反应器，该反应器的水位被升高以后，使填料由阻碍运动的状态变为流态化，填料之间发生碰撞，填料的表面过量生物膜脱落，去除填料表面过量生物膜，重新悬浮的污泥通过专有的冲洗水出水口排出。该技术的正常处理过程中水位和正向冲洗水位相差较大，水头损失严重，水位的提升令使用泵的扬程增大，设备的有效利用率下降;另一方面，上部池容空间仅在正向冲洗阶段得到利用，并且正向冲洗阶段时间较短，因此池体上部空间基本处于闲置状态，造成了池容的浪费。
发明内容
因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种一体化高效污水环保处理机构，反应池包括依次连接的缺氧池、一级好氧池和二级好氧池;具有较强的脱氮除磷能力，只需在二级好氧池后增加深度处理设施，即可满足对污水的深度净化功能，出水可达到国家地表水准四类标准;正向冲洗过程充分利用池容，运行中采用连续的进水方式，水处理过程不受影响，无需备用的处理单元，节省投资及建设成本。
本发明是这样实现的，构造一种一体化高效污水环保处理机构，包括反应池，所述反应池包括依次连接的缺氧池、一级好氧池和二级好氧池，所述反应池内填充有生物填料，所述缺氧池左侧设有进水口，所述二级好氧池右端上侧设有出水口，所述缺氧池内上侧设有第一填料拦截装置，所述缺氧池内下侧设有第一布水管，所述一级好氧池内上侧设有二填料拦截装置，所述一级好氧池内下侧设有第二布水管，所述二级好氧池内上侧设有第三填料拦截装置，所述二级好氧池内下侧设有第三布水管，所述第一填料拦截装置通过第一水管与所述第二布水管连通，所述第二填料拦截装置通过第二水管与所述第三布水管连通，所述进水口与所述第一布水管通过第三水管连通，所述第三填料拦截装置通过第四水管与所述出水口连通，所述第一布水管、第二布水管和第三布水管下侧均设有曝气管，所述曝气管与鼓风机连接，所述缺氧池内设有搅拌装置，所述鼓风机和所述搅拌装置均与控制系统连接。
作为上述技术方案的改进，所述一体化高效污水环保处理机构，所述缺氧池、一级好氧池和二级好氧池分别通过管道与污泥浓缩池连通，所述污泥浓缩池的上清液回流至一级好氧池或二级好氧池。
作为上述技术方案的改进，所述一体化高效污水环保处理机构，所述搅拌装置采用双曲面搅拌器。
作为上述技术方案的改进，所述一种一体化高效污水环保处理机构，所述曝气管上设有若干开孔，所述开孔方向朝向所述反应池底面。
作为上述技术方案的改进，所述一体化高效污水环保处理机构，所述生物填料的密度为0.95-0.98g/cm3，总比表面积500 -750 m2/m3，孔隙体积80-90%。
作为上述技术方案的改进，所述一体化高效污水环保处理机构，所述第一布水管、第二布水管、第三布水管和所述曝气管均采用不锈钢水管。
作为上述技术方案的改进，所述一体化高效污水环保处理机构，该机构按照如下方式运行：
(1)：前置反硝化：在所述缺氧池内加入生物填料，所述生物填料的填充率占所述缺氧池有效容积的70%～80%，污水通过所述缺氧池左侧设有进水口依次经过第三水管、第一布水管进入缺氧池，污水自下而上流动通过生物填料，开启搅拌装置进行搅拌，缺氧微生物开始生长，反硝化菌以污水中的有机物作为碳源，将硝酸盐还原为氮气或一氧化二氮;
(2)：一级好氧反应：在所述一级好氧池内加入生物填料，所述生物填料的填充率占所述一级好氧池有效容积的70%～80%，经过前置反硝化处理的污水经过缺氧池内上侧的第一填料拦截装置后进入第一水管的上端口，经第一水管流入一级好氧池内的第二布水管，污水自下而上流动通过生物填料，通过控制系统控制鼓风机对一级好氧池内的曝气管的曝气量，对一级好氧池内进行曝气处理，一级好氧池内溶解氧增大，生物填料表面的好氧微生物通过生物作用主要将有机污染物进行分解，有机物最终将分解为二氧化碳和水等无机物被去除，部分氨氮则转化为硝酸盐;
(3)：二级好氧反应：在所述二级好氧池内加入生物填料，所述生物填料的填充率占所述二级好氧池有效容积的70%～80%，经过一级好氧反应处理的污水经过一级好氧池内上侧的第二填料拦截装置进入第二水管的上端口，经过第二水管流入二级好氧池内的第三布水管，污水自下而上流动通过生物填料，通过控制系统控制鼓风机对二级好氧池内的曝气管的曝气量，对二级好氧池内进行曝气处理，二级好氧池内，微生物菌群主要是硝化细菌，将氨氮转化为硝态氮;
(4)：正向冲洗：所述正向冲洗包括缺氧池正向冲洗、一级好氧池正向冲洗和二级好氧池正向冲洗;所述缺氧池正向冲洗：加快搅拌装置的搅拌速度，同时进行曝气处理，每隔5-7天，对缺氧池进行一次缺氧池正向冲洗，每次正向冲洗时间为0.5-1.5h，;一级好氧池正向冲洗：增加一级好氧池的曝气强度，每隔7-15天对一级好氧池进行一次一级好氧池正向冲洗处理，每次正向冲洗时间为0.5-1.5h;二级好氧池正向冲洗：增加二级好氧池的曝气强度，每隔7-15天对二级好氧池进行一次二级好氧池正向冲洗，每次正向冲洗时间为0.5-1.5h;
其中，经过所述缺氧池正向冲洗、一级好氧池正向冲洗、二级好氧池正向冲洗后的污水均流入污泥浓缩池。
本发明具有如下优点：本发明通过改进提供一种一体化高效污水环保处理机构;具有如下优点：
优点1：包括反应池，所述反应池包括依次连接的缺氧池、一级好氧池2和二级好氧池;具有较强的脱氮除磷能力，只需在二级好氧池后增加深度处理设施，即可满足对污水的深度净化功能，出水可达到国家地表水准四类标准;正向冲洗过程充分利用池容，运行中采用连续的进水方式，水处理过程不受影响，无需备用的处理单元，节省投资及建设成本;高填充率的生物填料可充当“过滤器”，降低对进水中SS的要求，同时由于处理模式时生物填料之间碰撞强度极小，基本无生物膜脱落，故正常处理模式时出水中固体物质浓度低，且冲洗产生的污泥沉降性能好，可省去相应的处理单元此外，氧气转移效率提高，利用率增加，节省投资及运行成本;布水管及曝气管均选用不锈钢材料，有效降低检修及维护成本;一体化高效污水环保处理机构为一体化设计，便于运输、管理和维护，操作简单，对人员技术水平要求低。
优点2：污水经过进水口流入第三水管，最后从与第三水管连接的第一布水管流出，第一布水管设置于缺氧池内下侧，略高于缺氧池底部，使得污水自下而上流进缺氧池内，缺氧池内填充有生物填料，缺氧池内设有搅拌装置，在搅拌作用下，下部生物填料在池内分布均匀，同时也增加了布水的均匀性，缺氧池与一级好氧池通过第一水管连通，第一水管本身存在高度差从而使得缺氧池内的污水不需要其他动力作用仅利用第一水管的高度差就可以实现自动流入一级好氧池，第一水管的上端口位于缺氧池的上侧，与缺氧池内上侧的第一填料拦截装置连接，第一水管的下端口位于一级好氧池的下侧，与一级好氧池内下侧的第二布水管连通，污水通过第二布水管自下向上流入一级好氧池，一级好氧池与二级好氧池通过第二水管连通，第二水管与第一水管作用原理相同，本身存在高度差从而使得一级好氧池内的污水不需要其他动力作用仅利用第二水管的高度差就可以实现自动流入二级好氧池，第二水管的上端口位于一级好氧池内上侧，与一级好氧池内上侧的第二填料拦截装置连接，第二水管的下端口位于二级好氧池3内下侧，与二级好氧池内下侧的第三布水管连通，经二级好氧池3处理后的水通过二级好氧池右端上侧的出水口流出，二级好氧池内上侧同样设置有第三填料拦截装置，从出水口流出之前先经过第三填料拦截装置，进入第四水管在从出水口流出，第一布水管、第二布水管和第三布水管下侧均设有曝气管，曝气管与鼓风机连接，鼓风机与曝气管组成曝气处理系统，鼓风机通过曝气管为反应池进行曝气处理，增加氧气量，鼓风机和所述搅拌装置均与控制系统连接，通过控制系统控制搅拌装置的运行的开启与速度，同时控制曝气处理系统。填料拦截系统包括第一填料拦截装置、第二填料拦截装置和第三填料拦截装置，是一个方块状的填料，可以将与之相连接的水管的进水端完全覆盖，一方面对反应池内的污水做进一步的处理，另一方面防止上一道工序中的生物填料流入下一个反应池中。
优点3：所述搅拌装置采用双曲面搅拌器。双曲面搅拌器通过固定装置固定在缺氧池内，双曲面搅拌器最大限度地将流体特性与机械运动相结合。
优点4：所述曝气管上设有若干开孔，所述开孔方向朝向所述反应池底面。曝气管的开孔方向向下，防止曝气管的开孔堵塞。
优点5：反应池的技术操作均分为正常处理模式及正向冲洗模式。正常处理模式包括前置反硝化、一级好氧反应、二级好氧反应，正向冲洗模式包括缺氧池正向冲洗、一级好氧池正向冲洗、二级好氧池正向冲洗，正常处理模式采用连续的进水方式，在正向冲洗模式期间依然正常运行，可溶性有机物和营养物浓度与正常运行时一致;正常处理模式下，生物填料不能自由移动，有效提高了混合液中的生物量，微生物附着生长在生物填料表面，以污染物为食，由于水流自下而上呈活塞流，提高了基质传输速率，污染物去取效果更佳，正常处理模式曝气时，气泡必须穿过填充率极高的生物填料，导致停留时间和到达反应池表面的路径变长，氧转移效率提高，同时，由于生物填料不能自由移动，相互之间的碰撞几率极小，基本无生物膜脱落现象的发生，并且高填充率填料也可充当“过滤器”，减少正常运行时反应池出水中固体物质浓度，因此，本发明污水处理方法能够减少使用中间固液分离单元，如二沉池。
正向冲洗模式，充分利用池容，并减少水头损失，对于缺氧池而言，加大双曲面搅拌器的转速，一级好氧池和二级好氧池仅采用加大曝气强度的方式，生物填料能够自由流动，相互之间的碰撞几率增加，生物填料表面过量的生物膜脱落，被流入的污水从反应池中冲洗去除，冲洗时间较短且一般在夜间进行，对出水水质几乎不产生影响。