申请日2019.10.15
公开(公告)日2019.12.06
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明涉及一种新型高效污水脱氮除磷处理工艺及设备，简称SNPR(Super nitrogen and phosphorus removal process)，整套工艺设备包括一体化污水提升泵池，一体化高效污水生化处理设备，一体化高效除磷降浊设备，加药间，污泥池和污泥脱水间，消毒池，污水原水先进入一体化污水提升泵池，经过一体化污水提升泵池处理后的污水进入一体化高效污水生化处理设备，污水在一体化高效污水生化处理设备中充分反应，然后进入一体化高效除磷降浊设备中，经高效除磷降浊设备处理后的污水经消毒池消毒处理后达标排放。
权利要求书
1.一种新型高效污水脱氮除磷处理设备，其特征在于：其包括一体化污水提升泵池，一体化高效污水生化处理设备，一体化高效除磷降浊设备，加药间，污泥池和污泥脱水间，消毒池，污水原水先进入一体化污水提升泵池，经过一体化污水提升泵池处理后的污水进入一体化生化反应池，污水在一体化生化反应池中充分反应，然后进入一体化高效除磷降浊设备中，经高效除磷降浊设备处理后的出水经消毒池消毒后达标排放。
2.根据权利要求1所述的一种新型高效污水脱氮除磷处理设备，其特征在于：一体化高效污水生化处理设备从左到右依次包括生化反应池和沉淀澄清池，生化反应池中填充有悬浮填料，生化反应池的底部设有曝气装置，生化反应池中还设置有搅拌装置，生化反应池的右侧底部设有不锈钢隔网，经生化反应池处理后的污水在水流推动作用下，经不锈钢隔网由下向上流动，经沉淀澄清池的左侧隔板后，由上向下流动，进入沉淀澄清池，接着，水流经斜管沉淀区左下方的隔板向上流动进入沉淀澄清池中的悬浮滤层，接着继续向上流动，进入斜管沉淀区，经斜管沉淀区处理后的水向上流动进入整流区，接着进入澄清集水槽，然后经澄清集水槽排出，进入一体化高效除磷降浊设备继续进行处理，污泥采用回流泵提升回流至生化反应池前端。
3.根据权利要求1所述的一种新型高效污水脱氮除磷处理设备，其特征在于：一体化高效污水生化处理设备的中间区域为沉淀澄清池，沉淀澄清池的外部设置有环形的生化反应池，污水原水经水射器与回流污泥混合后进入生化反应池的底部，生化反应池的底部设有曝气装置和搅拌装置，生化反应池的内侧顶部两侧均设有不锈钢隔网，经生化反应池处理后的污水经不锈钢隔网进入沉淀澄清池，沉淀澄清池的中部设置有导流管，导流管的外部设置有环形的斜管沉淀区，进入沉淀澄清池的水流在导流管的作用下，从上向下流动，经导流管的下方出口流出，接着向上流动进入斜管沉淀区进行泥水分离，经斜管沉淀区处理后的污水进入澄清集水槽，然后经澄清集水槽上的排水管排入一体化高效除磷降浊设备继续进行处理，污泥回流采用在进水管上安装水射器负压抽吸回流的方式回流至生化反应池前端。
4.根据权利要求2-3中任一项权利要求所述的一种新型高效污水脱氮除磷处理设备，其特征在于：一体化高效污水生化处理设备还包括碳源投加装置，当污水原水中碳源不足时，加药泵将碳源药液箱中碳源药液投入生化反应池，保证整个生化处理系统的脱氮效果。
5.根据权利要求1所述的一种新型高效污水脱氮除磷处理设备，其特征在于：一体化高效除磷降浊设备包括：进水管、污水污泥混合装置、高效絮凝装置、填料增强反应装置、重介质回收装置、斜管填料、穿孔集水管、出水管、浓缩污泥回流管、排泥泵吸泥管、排泥泵、排泥泵出泥管、重介质分离器、重介质回流管、排泥管、絮凝剂投加管、混凝剂投加管，进水管置于立式高效一体化污水处理设备的底部一侧，进水管、浓缩污泥回流管、絮凝剂投加管与污水污泥混合装置相连，加压提升的已投加混凝剂的污水与重力回流污泥在污水污泥混合装置内快速混合，快速混合后的污水向上进入高效絮凝装置内进一步反应，经高效絮凝装置处理后的污水继续向上进入填料增强反应装置内与斜管沉淀区下落的回流污泥进行接触混凝，污水中一部分絮凝体向下沉入快速混合区继续反应，其它逃逸的絮体随出水向上进入上部斜管沉淀区的斜管填料进行泥水分离，净化后的出水经穿孔集水管收集后从位于所述污水处理设备上部的出水管排出。
6.根据权利要求5所述的一种新型高效污水脱氮除磷处理设备，其特征在于：所述重介质包括磁粉、微砂、晶种。
7.根据权利要求1-3、5-6中任一项所述的一种新型高效污水脱氮除磷处理设备，其特征在于：该设备主体采用钢结构或搪瓷拼装罐结构或钢筋混凝土结构制成。
8.一种新型高效污水脱氮除磷处理工艺，其特征在于：使用上述权利要求1-7中任一项所述处理设备进行污水处理，包括如下步骤：
1)污水进入一体化污水提升泵池中，经粗格栅，细格栅，粗颗粒及毛发收集器，把污水中绝大部分漂浮物、粗颗粒、毛发拦截，然后经污水提升泵进入一体化高效污水生化处理设备中;
2)污水在一体化高效污水生化处理设备中进一步处理，一体化高效污水生化处理设备中的曝气装置与搅拌装置交替间隔工作，使得污水在一体化高效污水生化处理设备的生化反应池中通过悬浮填料上的微生物的作用发生好氧、缺氧反应，通过间断曝气，使得生化反应池中悬浮填料上的微生物创造厌氧、缺氧、好氧交替的生存环境，使得生化反应池和悬浮填料中存在大量的好氧菌、厌氧菌、兼性菌，显著提高了脱氮除磷的效果;
3)一体化除磷降浊设备对一体化高效污水生化处理设备的出水进一步处理，其中重介质投加量分初次投加量和补充投加量，污水在一体化除磷降浊设备中的水力停留时间不大于0.5小时。
9.根据权利要求8所述的处理工艺，其特征在于：一体化高效污水生化处理设备中的曝气装置与搅拌装置工作方式为：交替间隔工作，具体时间依具体水质确定。
10.根据权利要求8-9中任一项所述的处理工艺，其特征在于：污水在一体化高效污水生化处理设备中的水力停留时间为8～24小时，一体化高效污水生化处理设备中碳源投加量为0～0.8kg/m3，具体依具体水质确定。
11.根据权利要求8-9中任一项所述的处理工艺，其特征在于：污水在一体化除磷降浊设备中的水力停留时间为不大于0.5小时，重介质初次投加量为0.5～3.5kg/m3，补充投加量为3～5mg/L，絮凝剂投加量为0.5～3mg/L，混凝剂投加量为10～150mg/L。
说明书
一种新型高效污水脱氮除磷处理工艺及设备
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体为一种新型高效污水脱氮除磷处理工艺及设备。
背景技术
随着社会经济的发展，人们对美好水环境的向往度愈来愈高，特别是近几年国家对水环境治理的政策和投入力度前所未有。自国家发布《水污染防治行动计划》(简称水十条)以来，我国水环境质量总体保持持续改善的势头，但是我国水污染防治形势依然严峻，在城乡环境基础设施建设、氮磷等营养物质控制、流域水生态保护等方面还存在一些突出问题，需要加快推动解决。近年来，国家和地方污水处理设施水污染物排放标准也不断提高，水处理工艺也是多种多样，为达到不同的出水要求，传统污水处理工艺从普通活性污泥法工艺发展到氧化沟、A/O、A2/O、SBR(包括CCAS工艺)、MBBR、MBR、A2/O+MBBR、A2/O+MBR等多种工艺，甚至末端还要增加三级处理，进一步降低COD、除磷、除氮、SS等，污水处理工艺流程愈来愈长，建设投资、运行成本以及建设周期大幅增加，而工艺系统越是冗长繁杂，运行管理难度越大，出水水质越不易控制。为此，我们发明本污水处理装置，具有污水处理流程短、占地面积小、总建投资省、建设周期短、脱氮除磷效果好、操作管理方便、运行费用低等优点。
发明内容
为克服传统污水处理工艺流程长、占地面积大、建设投资和运行费用高、建设周期长、处理效果不稳定等缺点，本发明提供一种短流程、快装置高效污水处理装置，提高污水处理出水水质的同时，大幅减少占地面积，降低工程建设投资和运行费用，缩短建设周期。
本发明的一种新型高效污水脱氮除磷处理工艺及设备，简称SNPR(Supernitrogen and phosphorus removal process)工艺。污水处理工艺为原污水依次经过一体化污水提升泵站(包含粗格栅、细格栅、粗颗粒及毛发收集器、污水提升泵池)、一体化高效污水生化处理设备、一体化高效除磷降浊设备、消毒池处理后达标排放，系统产生的剩余污泥经脱水后外运处理处置。该污水处理工艺把粗格栅、细格栅、粗颗粒分离及毛发收集器、污水泵池集成于一体;把生物脱氮除磷生化反应池与二沉池集成于一体;把一体化高效除磷降浊设备与消毒池集成于一体(也可以分开单独设置);把碳源、菌种补充、除磷药剂(铁盐或铝盐)投加、消毒剂投加集成于一体，集中放置于加药间内;把污泥脱水系统集成于一体，污水处理系统内各个池体均采用钢结构或搪瓷拼装罐结构形式，整套装置既可单个设置，也可组合设置，实现了污水处理系统设备高度集成化、模块化。
具体技术方案为：
一种新型高效污水脱氮除磷处理设备，其包括一体化污水提升泵池，一体化高效污水生化处理设备，一体化高效除磷降浊设备，消毒池，加药间，污泥池和污泥脱水间，污水先进入一体化污水提升泵池，经过一体化污水提升泵池处理后的污水进入一体化高效污水生化处理设备，污水在该设备内充分反应，然后进入一体化高效除磷降浊设备中，经高效除磷降浊设备处理后的出水经消毒池消毒后达标排放。
进一步的，一体化污水提升泵池中集成了粗格栅、细格栅、粗颗粒及毛发收集器，能够把污水中绝大部分漂浮物、粗颗粒、毛发拦截。
进一步的，一体化高效污水生化处理设备从左到右依次包括生化反应池和沉淀澄清池，生化反应池中填充有悬浮填料，生化反应池的底部设有曝气装置，生化反应池中还设置有搅拌装置，生化反应池的右侧底部设有不锈钢隔网，经生化反应池处理后的污水在水流推动作用下，经不锈钢隔网由下向上流动，经沉淀澄清池的左侧隔板后，由上向下流动，进入沉淀澄清池，接着，水流经斜管沉淀区左下方的隔板向上流动进入沉淀澄清池中的悬浮滤层，接着继续向上流动，进入斜管沉淀区，经斜管沉淀区处理后的水向上流动进入整流区，接着进入澄清集水槽，然后经澄清集水槽排出，进入一体化高效除磷降浊设备继续进行处理，污泥采用回流泵提升回流至生化池前端。
进一步的，一体化高效污水生化处理设备的中间区域为沉淀澄清池，沉淀澄清池的外部设置有环形的生化反应池，污水原水经水射器与回流污泥混合后进入生化反应池的底部，生化反应池的底部设有曝气装置和搅拌装置，生化反应池的内侧顶部两侧均设有不锈钢隔网，经生化反应池处理后的污水经不锈钢隔网进入沉淀澄清池，沉淀澄清池的中部设置有导流管，导流管的外部设置有环形的斜管沉淀区，进入沉淀澄清池的水流在导流管的作用下，从上向下流动，经导流管的下方出口流出，接着向上流动进入斜管沉淀区进行泥水分离，经斜管沉淀区处理后的污水进入澄清集水槽，然后经澄清集水槽上的排水管排入一体化高效除磷降浊设备继续进行处理，污泥回流采用在进水管上安装水射器负压抽吸回流的方式回流至生化池前端。
进一步的，一体化高效污水生化处理设备还包括碳源投加装置，当污水原水中碳源不足时，加药泵将碳源药液箱中碳源药液投入生化反应池，保证整个生化处理系统的脱氮效果。
进一步的，一体化高效污水生化处理设备的池型是矩形或圆形。
进一步的，一体化高效除磷降浊设备包括：进水管、污水污泥混合装置、高效絮凝装置、填料增强反应装置、重介质回收装置、斜管填料、穿孔集水管、出水管、浓缩污泥回流管、排泥泵吸泥管、排泥泵、排泥泵出泥管、重介质分离器、重介质回流管、排泥管、絮凝剂投加管、混凝剂投加管，进水管置于立式高效一体化污水处理设备的底部一侧，进水管、浓缩污泥回流管、絮凝剂投加管与污水污泥混合装置相连，加压提升的已投加混凝剂的污水与重力回流污泥在污水污泥混合装置内快速混合，快速混合后的污水向上进入高效絮凝装置内进一步反应，经高效絮凝装置处理后的污水继续向上进入填料增强反应装置内与斜管沉淀区下落的回流污泥进行接触混凝，污水中一部分絮凝体向下沉入快速混合区继续反应，其它逃逸的絮体随出水向上进入上部斜管沉淀区的斜管填料进行泥水分离，净化后的出水经穿孔集水管收集后从位于所述污水处理设备上部的出水管排出。
进一步的，一体化高效除磷降浊设备中所述重介质包括磁粉、微砂、晶种。
进一步的，一体化高效除磷降浊设备中，重介质回流管将从重介质分离器分离出来的重介质回流至污水污泥混合装置。
进一步的，一体化高效除磷降浊设备中所述重介质分离器为旋流分离器。
进一步的，该回流污泥含接种药剂及接种污泥。
进一步的，整套设备采用钢结构或搪瓷拼装罐结构或钢筋混凝土结构制成，极大地减少了占地面积。
另外，本发明还提供一种新型高效污水脱氮除磷处理工艺，使用上述一种新型高效污水脱氮除磷处理设备进行污水处理，具体包括如下步骤：
1)污水进入一体化污水提升泵池中，经粗格栅，细格栅，粗颗粒及毛发收集器，把污水中绝大部分漂浮物、粗颗粒、毛发拦截，然后经污水提升泵进入一体化高效污水生化处理设备中;
2)污水在一体化高效污水生化处理设备中进一步处理，一体化高效污水生化处理设备中的曝气装置与搅拌装置交替间隔工作，如此交替间隔工作，使得污水在体化高效污水生化处理设备的生化反应池中通过悬浮填料上的微生物的作用发生好氧、缺氧反应，通过间断曝气，使得生化反应池中悬浮填料上的微生物创造厌氧、缺氧、好氧交替的生存环境，使得生化反应池和悬浮填料中存在大量的好氧菌、厌氧菌、兼性菌，显著提高了脱氮除磷的效果;
3)一体化除磷降浊设备对一体化高效污水生化处理设备的出水进一步处理，其中重介质投加量分初次投加量和补充投加量，初次投加量需根据反应池、絮凝反应池及沉淀池的有效容积和设计污泥浓度确定。补充投加量一般为3～5mg/L处理水量。一次投加，循环使用,定期补充。污水在一体化除磷降浊设备中的水力停留时间为0.5小时。
进一步的，曝气装置与搅拌装置交替工作，具体工作时间依具体水质确定。
进一步的，一体化高效污水生化处理设备中曝气量为30～280kg/m3。
进一步的，污水在一体化高效污水生化处理设备中的水力停留时间为8～24小时;一体化高效污水生化处理设备中碳源投加量为0～0.8kg/m3。
进一步的，污水在一体化除磷降浊设备中的水力停留时间为不大于0.5小时，重介质初次投加量为0.5～3.5kg/m3(一次投加，重复使用,定期补充)，补充投加量为3～5mg/L，絮凝剂投加量为0.5～3mg/L(根据具体水质确定)，混凝剂投加量为10～150mg/L(根据具体水质确定);
本发明的有益技术效果：污水处理工艺流程短、出水水质好，主要指标优于国家一级A标准，可达到地表水Ⅳ类质量标准，部分主要指标达到地表水Ⅲ类质量标准，系统设备高度集成化、模块化、占地面积小、土建工程量小、安装工期短、运行管理方便、投资适中、运行费用低等优点，该污水处理工艺可广泛应用于村镇污水处理、城市生活污水处理、景区生活污水处理以及具有可生化性的工业废水处理领域，具有非常广阔的社会推广价值。（发明人周易）