申请日2018.04.12
公开(公告)日2018.07.20
IPC分类号C02F3/30; C02F9/14
摘要
本高浓度污水的处理装置和方法包括：厌氧折流池、好氧池、沉淀池、污泥池和风机，厌氧折流池由至少二个串联在一起厌氧池组成，在每个厌氧池内装有至少一块与厌氧池底部留有间隙的折流板，在厌氧池之间装有从最后一个厌氧池底部流向第一个厌氧池顶部的厌氧折流池自回流提泥管，在好氧池内装有从好氧池一侧底部流向好氧池的一侧顶部的好氧池自回流提泥管，在厌氧折流池自回流提泥管、好氧池自回流提泥管、沉淀池向厌氧折流池的排泥管、沉淀池向好氧池的排泥管、好氧池向污泥池的排泥管和沉淀池向污泥池的排泥管的下部分别通过气提管与风机相连，本发明用于处理高浓度污水，处理后出水达到《水污染物综合排放标准DB11‑307‑2013》标准。
权利要求书
1.一种高浓度污水的处理装置，它包括：厌氧折流池(1)、好氧池(2)、沉淀池(3)、污泥池(4)和风机(12)，厌氧折流池(1)的出口通过厌氧折流池向好氧池的排泥管(25)或溢流板与好氧池(2)相连，好氧池(2)通过好氧池向沉淀池的排泥管(23)与沉淀池(3)相连，在好氧池(2)上还装有从好氧池(2)的底部向污泥池(4)的上部排放污泥的好氧池向污泥池的排泥管(15)，沉淀池(3)的下端分别通过沉淀池向厌氧折流池的排泥管(20)、沉淀池向好氧池的排泥管(19)和沉淀池向污泥池的排泥管(16)与厌氧折流池(1)、好氧池(2)和污泥池(4)的上部相连，沉淀池(3)的上部装有沉淀池的溢流出水管(18)，沉淀池的溢流出水管(18)将污水排出高浓度污水的处理装置，排入市政管线进行统一达标处理，在污泥池(4)的上部装有通向好氧池(2)的污泥池向好氧池的溢流管(17)，污泥池(4)的下端装有污泥池排泥管(24)，将污泥排出高浓度污水的处理装置，在好氧池(2)和污泥池(4)内分别装有曝气管(7)和曝气圆盘(14)，风机(12)分别通过气提管(10)与曝气管(7)和曝气圆盘(14)相连，其特征在于：厌氧折流池(1)由至少二个串联在一起的厌氧池(6)组成，在每个厌氧池(6)内装有至少一块与厌氧池(6)的底部留有间隙的折流板(5)，在厌氧池(6)之间装有从最后一个厌氧池(6)底部流向第一个厌氧池(6)顶部的厌氧折流池自回流提泥管(22)，在好氧池(2)内装有从好氧池(2)的一侧底部流向好氧池(2)的一侧顶部的好氧池自回流提泥管(21)，在厌氧折流池自回流提泥管(22)、好氧池自回流提泥管(21)、沉淀池向厌氧折流池的排泥管(20)、沉淀池向好氧池的排泥管(19)、好氧池向污泥池的排泥管(15)和沉淀池向污泥池的排泥管(16)的下部分别通过气提管(10)与风机(12)相连。
2.如权利要求1所述的高浓度污水的处理装置，其特征在于：所述的气提管(10)上分别装有气阀(11)，所述污泥池排泥管(24)和沉淀池向污泥池的排泥管(16)上分别装有排泥阀(8)。
3.如权利要求2所述的高浓度污水的处理装置，其特征在于：所述沉淀池(3)底部和污泥池(4)底部均为倒圆锥台形。
4.如权利要求3所述的高浓度污水的处理装置，其特征在于：该装置还包括：加药泵(13)，加药泵(13)通过加药管(9)向好氧池(2)中加入药液。
5.如权利要求4所述的高浓度污水的处理装置，其特征在于：所述厌氧池(6)为二个，折流板(5)为一块，折流板(5)与厌氧池(6)的底部留有15-20cm的间隙。
6.如权利要求5所述的高浓度污水的处理装置，其特征在于：所述的二个厌氧池(6)与好氧池(2)为一个整体，它们被集中在一个主罐体中，该主罐体为圆柱型的主罐体，该主罐体被分为三个扇形区域，其中两个扇形区域分别为厌氧池(6)，一个扇形区域为好氧池(2)，在两个厌氧池(6)之间污水通过溢流板从第一个厌氧池(6)流向第二个厌氧池(6)，再通过溢流板从第二个厌氧池(6)流向好氧池(2)，第一厌氧池(6)、第二厌氧池(6)和好氧池(2)的水位逐步降低。
7.如权利要求6所述的高浓度污水的处理装置，其特征在于：所述的一个厌氧池(6)占主罐体整个圆周的1/6，好氧池(2)占主罐体整个圆周的2/3。
8.如权利要求7所述的高浓度污水的处理装置，其特征在于：从沉淀池(3)的下端通过沉淀池向厌氧折流池的排泥管(20)与第二厌氧池(6)的进口区域相连。
9.用权利要求8所述的高浓度污水的处理装置来处理高浓度污水的方法，其特征在于：它包括以下步骤：
(1)厌氧反应
将高浓度污水泵入第一个厌氧池(6)的进口区域，高浓度污水通过折流板(5)与第一个厌氧池(6)的间隙进入第一个厌氧池(6)的出口区域后，再通过溢流板进入第二个厌氧池(6)的进口区域，然后通过折流板(5)与第二个厌氧池(6)的间隙进入第二个厌氧池(6)的出口区域后，最后通过溢流板进入好氧池(2)，高浓度污水为间歇进水，它进水量为0.2-1m³/d，进水时间为10-20s，停止时间为4000-5000s，每天进水10-20次，每次进水量为0.01-0.05m³，厌氧池污泥浓度为8000~10000mg/L，溶解氧为0.1~0.2mg/L，温度为24℃±0.5℃，厌氧池氧化还原电位的范围为0~-200mv，厌氧池泥污泥沉降指数SVI维持在90-110mL/g之间，通过厌氧折流池的自回流提泥管(22)将流入第二厌氧池(6)出口区域的污泥送入第一厌氧池(6)的进口区域，通入厌氧折流池的自回流提泥管(22)的气量为提升污泥量的3-5倍;
(2)好氧反应
从第二个厌氧池(6)溢流出的污水进入好氧池(2)中，污水在好氧池(2)内进行充分曝气，好氧池(2)的污泥浓度为4000~6000mg/L，好氧池(2)的温度为24℃±0.5℃，好氧池(2)与沉淀池(3)底部通过好氧池向沉淀池的排泥管(23)相连，好氧池(2)内部装好氧池自回流提泥管(21)，通过气提方式进行污泥回流，污泥回流量为好氧池内污水总量的50%-100%，通入好氧池的自回流提泥管(21)的气量为提升污泥量的3-5倍，好氧池(2)内装有曝气管(7)，曝气管(7)开启时间为每隔5-10分钟开启10-15分钟，以保持好氧池(2)的溶氧量在0.5-3.5mg/L的范围内，好氧池氧化还原电位的范围为0~200mv，当好氧池(2)的污泥浓度高于6000mg/L时，则好氧池(2)通过好氧池向污泥池的排泥管(15)将污泥排入污泥池(4)中，直到好氧池(2)的泥浓度低于5000mg/L为止，当污泥池(4)装满后，污泥池(4)中的上清液和低浓度污泥从污泥池向好氧池的溢流管(17)流入好氧池(2)进行二次处理，通过加药泵(13)和加药管(9)向好氧池(2)中加入密度为1.42kg/L、浓度为40%的聚合氯化铁，加药量为以沉淀池(3)的出水的总磷量小于等于7mg/L为准;
(3)沉淀反应
污泥从好氧池(2)底部通过好氧池向沉淀池的排泥管(23)进入沉淀池(4)，沉淀池(4)底部为倒圆锥台形，底部安装有分别向好氧池(2)和第二厌氧池(6)的进口区域回流的沉淀池向好氧池的排泥管(19)和沉淀池向厌氧折流池的排泥管(20)，沉淀池(3)的总回流污泥体积为进入污泥池(3)的污泥进入量的40%-60%，回流至第二厌氧池(6)的污泥与回流至好氧池(2)的污泥体积比例为2：1，通入沉淀池向好氧池的排泥管(19)和沉淀池向厌氧折流池的排泥管(20)的气量为提升污泥量的3-5倍，沉淀池(4)的出水方式为溢流，沉淀池(4)的出水达到了《水污染物综合排放标准DB11-307-2013》标准，污水排出高浓度污水的处理装置后排入市政管线进行达标处理，从沉淀池(3)排出的污泥进入污泥池(4)，沉淀池(3)向污泥池(4)排放污泥的频率为每2天1次，每次排放泥水100-300kg，污泥池(4)中的曝气圆盘处于微曝气状态，以保持污泥池(4)的溶氧量在0.5-1mg/L的范围内，污泥池(4)的污泥每周排放一次，每次排放500kg，排放的污泥外送至污泥处理厂进行脱水消毒处理，最后进行卫生填埋。
10.如权利要求9的方法，其特征在于：所述厌氧池的氧化还原电位的范围为-100~-110mv;好氧池的氧化还原电位的范围为100~150mv。
说明书
高浓度污水的处理装置和方法
技术领域
本发明属于环保技术领域，具体涉及一种高浓度污水的处理装置和方法，特别涉及一种高效折流生物反应(HVBR)装置和处理方法。
背景技术
高浓度污水有粪便污水、化工、印染废水等高COD、氨氮的污水。化学法处理高浓度污水如芬顿法、湿式氧化法等，需要添加大量化学药剂，药剂的加入同时也带入了新的需要处理的污染，而且对设备也有要求，湿式氧化需要高温高压的处理条件，对设备要求较高，芬顿试剂中的双氧水具有较强腐蚀性，对操作人员有危险性，最重要的一点是化学法运行成本较高。传统上生物法处理高浓度污水采用的是好氧工艺，传统好氧工艺需要后续机械过滤等的辅助，因此系统设备投资庞大，动力消耗较高，这就意味着较高维护和运行成本。
CN201710253383.7公开了一种尼卡巴嗪工业生产中高浓度废水的处理方法，方法包括将用浓硫酸调节pH的废水打入催化氧化塔中进行氧化，再加入絮凝剂聚丙烯酰胺进行絮凝沉淀，上清液进入水解酸化池提高废水的可生化性，最后将水解酸化后的废水运用A/O工艺进行处理。方法中催化氧化过程中加入浓硫酸进行pH调节，氧化剂为双氧水，絮凝时又加入氢氧化钠调节pH，方法中药剂成本较高。CN201510752653.X公开了一种高浓度废水的处理方法，包括以下步骤：利用离子交换器去除水中悬浮物和硬度，进行水质软化操作，然后再进入反渗透系统进行处理，反渗透产水直接回用，反渗透系统出来的浓缩液经过蒸发结晶析出固体颗粒，经离心脱水干燥打包作进一步处理。CN201710529804.4公开了一种高浓度废水处理系统，包括预处理系统、催化氧化系统、高效填料氧化塔系统、沉淀系统。预处理系统包括调节池、破乳装置、沉淀池和气浮池，破乳过程加入氧化钙、酸和絮凝剂。催化氧化系统包括催化焚化炉，由加热器补充焚化炉温度至300℃左右即开始氧化反应。此方法是利用常态裂变催化氧化技术将难降解的有机废水中的大分子物质断键成小分子或单分子物质，使其更易降解，过程中基本不产生污泥。但是工艺前期投入较高，后期运行化学药剂和需要外部热能较高。CN201610564061.X公开了一种厌氧折流反应器及其使用方法，包括进水管、出水管、磁场发生器和固定化微生物球等。固定化微生物球包括磁介质和活性污泥，它能够保持微生物的活性，使泥水分离，沉降性好。磁场的作用能使固定化微生物球处于悬浮状态，还能提高微生物活性。CN201710868132.X公开了一种首格升流式组合折流板厌氧水解反应一体化装置。装置首格为上流式厌氧污泥床UASB，其后串联多格厌氧折板反应器ABR。首格采用UASB，设置了填料和上清液的大比例回流，有效提高了泥水混合区的污泥浓度，从而提高整个厌氧水解反应器抗冲击负荷的能力。污废水在ABR上下向流反应室折流过程中，改善泥水混合状态，克服了传统ABR上向流室沟流和死角多的缺点。适合在中小规模废水处理领域推广应用。CN201310486635.2公开了一种厌氧折流反应器，此反应器包括高位水槽、ABR反应池、恒温系统。其中ABR反应池由6个隔室串联组成，前4个隔室为密封的厌氧反应池，第5个隔室为缺氧反应池，第6个隔室为好氧反应池，COD的去除率为95.58%。但实际投入生产后，池体体积较大，密封造价高。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有的缺陷，而提供一种高效、简易的处理高浓度污水的处理装置和方法(High performance Vertical Biological Reaction，HVBR)，具体涉及一种高效的、利用折流方式来增加厌氧反应流程的污水处理方法。本发明主要包括以下过程：厌氧反应过程、好氧反应过程、沉淀过程，经过这三个过程后，出水各项指标均达到《水污染物综合排放标准DB11-307-2013》中的排入公共污水处理系统的水污染物排放限值要求。
为了完成本申请的发明目的，本申请采用以下技术方案：
本发明的一种高浓度污水的处理装置，它包括：厌氧折流池、好氧池、沉淀池、污泥池和风机，厌氧折流池的出口通过厌氧折流池向好氧池的排泥管或溢流板与好氧池相连，好氧池通过好氧池向沉淀池的排泥管与沉淀池相连，在好氧池上还装有从好氧池的底部向污泥池的上部排放污泥的好氧池向污泥池的排泥管，沉淀池的下端分别通过沉淀池向厌氧折流池的排泥管、沉淀池向好氧池的排泥管和沉淀池向污泥池的排泥管与厌氧折流池、好氧池和污泥池的上部相连，沉淀池的上部装有沉淀池的溢流出水管，沉淀池的溢流出水管将污水排出高浓度污水的处理装置进行达标处理，在污泥池的上部装有通向好氧池的污泥池向好氧池的溢流管，污泥池的下端装有污泥池排泥管，将污泥排出高浓度污水的处理装置，在好氧池和污泥池内分别装有曝气盘和曝气圆盘，风机分别通过气提管与曝气盘和曝气圆盘相连，其中：厌氧折流池由至少二个串联在一起的厌氧池组成，在每个厌氧池内装有至少一块与厌氧池的底部留有间隙的折流板，在厌氧池之间装有从最后一个厌氧池底部流向第一个厌氧池顶部的厌氧折流池自回流提泥管，在好氧池内装有从好氧池的一侧底部流向好氧池的一侧顶部的好氧池自回流提泥管，在厌氧折流池自回流提泥管、好氧池自回流提泥管、沉淀池向厌氧折流池的排泥管、沉淀池向好氧池的排泥管、好氧池向污泥池的排泥管和沉淀池向污泥池的排泥管的下部分别通过气提管与风机相连;
本发明的一种高浓度污水的处理装置，其中：所述的气提管上分别装有气阀，所述污泥池排泥管和沉淀池向污泥池的排泥管上分别装有排泥阀;
本发明的一种高浓度污水的处理装置，其中：所述沉淀池底部和污泥池底部均为倒圆锥台形;
本发明的一种高浓度污水的处理装置，其中：该装置还包括：加药泵，加药泵通过加药管向好氧池中加入药液;
本发明的一种高浓度污水的处理装置，其中：所述厌氧池为二个，折流板为一块，折流板与厌氧池的底部留有15-20cm的间隙。
本发明的一种高浓度污水的处理装置，其中：所述的二个厌氧池与好氧池为一个整体，它们被集中在一个主罐体中，该主罐体为圆柱型的主罐体，该主罐体被分为三个扇形区域，其中两个扇形区域分别为厌氧池，一个扇形区域为好氧池，在两个厌氧池之间污水通过溢流板从第一个厌氧池流向第二个厌氧池，再通过溢流板从第二个厌氧池流向好氧池，第一厌氧池、第二厌氧池和好氧池的水位逐步降低。
本发明的一种高浓度污水的处理装置，其中：所述的一个厌氧池占主罐体整个圆周的1/6，好氧池占主罐体整个圆周的2/3。
本发明的一种高浓度污水的处理装置，其中：从沉淀池的下端通过沉淀池向厌氧折流池的排泥管与第二厌氧池的进口区域相连。
用权本发明的一种高浓度污水的处理装置来处理高浓度污水的方法，其中：它包括以下步骤：
(1)厌氧反应
高浓度污水泵入第一个厌氧池的进口区域，高浓度污水通过折流板与第一个厌氧池的间隙进入第一个厌氧池的出口区域后，再通过溢流板进入第二个厌氧池的进口区域，然后通过折流板与第二个厌氧池的间隙进入第二个厌氧池的出口区域后，最后通过溢流板进入好氧池，高浓度污水为间歇进水，它进水量为0.2-1m3/d，进水时间为10-20s，停止时间为4000-5000s，每天进水10-20次，每次进水量为0.01-0.05m3，厌氧池污泥浓度为8000～10000mg/L，溶解氧为0.1～0.2mg/L，温度为24℃±0.5℃，厌氧池氧化还原电位的范围为0～-200mv，厌氧池泥污泥沉降指数SVI维持在90-110mL/g之间，通过厌氧折流池的自回流提泥管将流入第二厌氧池出口区域的污泥送入第一厌氧池的进口区域，通入厌氧折流池的自回流提泥管的气量为提升污泥量的3-5倍;
(2)好氧反应
从第二个厌氧池溢流出的污水进入好氧池中，污水在好氧池内进行充分曝气，好氧池的污泥浓度为4000～6000mg/L，好氧池的温度为24℃±0.5℃，好氧池与沉淀池底部通过好氧池向沉淀池的排泥管相连，好氧池内部装好氧池自回流提泥管，通过气提方式进行污泥回流，污泥回流量为好氧池内污水总量的50%-100%，通入好氧池的自回流提泥管的气量为提升污泥量的3-5倍，好氧池内装有曝气盘，曝气盘开启时间为每隔5-10分钟开启10-15分钟，以保持好氧池的溶氧量在0.5-3.5mg/L的范围内，好氧池氧化还原电位的范围为0～200mv，当好氧池的污泥浓度高于6000mg/L时，则好氧池通过好氧池向污泥池的排泥管将污泥排入污泥池中，直到好氧池的泥浓度低于5000mg/L为止，当污泥池装满后，污泥池中的上清液和低浓度污泥从污泥池向好氧池的溢流管流入好氧池进行二次处理，通过加药泵和加药管向好氧池中加入密度为1.42kg/L、浓度为40%的聚合氯化铁，加药量为以沉淀池的出水的总磷量小于等于7mg/L为准;
(3)沉淀反应
污泥从好氧池底部通过好氧池向沉淀池的排泥管进入沉淀池，沉淀池底部为倒圆锥台形，底部安装有分别向好氧池和第二厌氧池的进口区域回流的沉淀池向好氧池的排泥管和沉淀池向厌氧折流池的排泥管，沉淀池的总回流污泥体积为进入污泥池的污泥进入量的40%-60%，回流至第二厌氧池的污泥与回流至好氧池的污泥体积比例为2：1，通入沉淀池向好氧池的排泥管和沉淀池向厌氧折流池的排泥管的气量为提升污泥量的3-5倍，沉淀池的出水方式为溢流，沉淀池的出水达到了《水污染物综合排放标准DB11-307-2013》标准，污水排出高浓度污水的处理装置后排入市政管线进行达标处理，从沉淀池排出的污泥进入污泥池，沉淀池向污泥池排放污泥的频率为每2天1次，每次排放泥水100-300kg，污泥池中的曝气圆盘处于微曝气状态，以保持污泥池的溶氧量在0.5-1mg/L的范围内，污泥池的污泥每周排放一次，每次排放500kg，排放的污泥外送至污泥处理厂进行脱水消毒处理，最后进行卫生填埋。
用权本发明的一种高浓度污水的处理装置来处理高浓度污水的方法，其中：所述厌氧池的氧化还原电位的范围为-100～-110mv;好氧池的氧化还原电位的范围为100-150mv。
本发明的有益效果如下：
1)通过本发明的高效折流生物反应方法，可达标处理高浓度的污水，达到《水污染物综合排放标准DB11-307-2013》中，排入公共污水处理系统的水污染物排放限值要求。
2)本发明利用气提方式进行污泥回流，降低了水处理运行成本，以及设备成本。3)本发明的厌氧区水流方式为上下折流，耐负荷冲击能力增大，适用性广，不仅适用于粪便污水、涂装废水等高浓度污水，也适用于生活污水的达标处理。4)本发明所述方法处理高浓度污水过程中无难闻的气味产生，如氨气的味道，且方法简单，沉淀池自然沉降效果好，不影响出水情况，无需使用特殊手段来加速沉降。
5)本发明出水为自然沉降方式得到，无外加过滤器，设备简单，机械设备只需加药泵、气泵和进水泵，设备投入费用少。
6)采用气提方式进行污泥回流，实现各个池中的污水流动，防止了厌氧池和好氧池中的污泥沉降。