申请日2020.12.17
公开（公告）日2021.03.26
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开一种混合废水一体化污水处理系统，包括废水集水池、预处理混凝池、预处理集水池、混合池和组合生化池，喷漆废水和清洗剂废水通过废水管网输送到废水收集池内，在废水收集池内进行流量调节和均质处理后，通过废水提升泵一输送到预处理混凝池内，经预处理混凝池混凝沉淀预处理后，预处理混凝池的上清液经管道流入预处理集水池内，在预处理集水池内处理后，预处理集水池的上清液再通过废水提升泵二输送到混合池内与生活污水混合，混合后的水体经废水提升泵三送入组合生化池处理后，最终达标后排出。本发明系统结构紧凑占地面积小，能耗低，药剂使用费用低，整体综合处理费用少，灵活性强运行稳定性好。
权利要求书
1.一种混合废水一体化污水处理系统，其特征在于包括废水集水池、预处理混凝池、污泥干化池、预处理集水池、混合池和组合生化池，组合生化池有水解酸化池、厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池，喷漆废水和清洗剂废水通过废水管网输送到废水收集池内，在废水收集池内进行流量调节和均质处理后，通过废水提升泵一输送到预处理混凝池内，经预处理混凝池混凝沉淀预处理后，去除废水内大部分有机物和悬浮物，预处理混凝池的污泥排入到污泥干化池内进行干化脱水处理，预处理混凝池的上清液经管道流入预处理集水池内，在预处理集水池内处理后，预处理集水池的上清液再通过废水提升泵二输送到混合池内与生活污水混合，混合后的水体经废水提升泵三输送到组合生化池内，依次经过水解酸化池、厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池处理后，最终达标后向外排出，所述预处理混凝池内的上部有搅拌器，预处理混凝池下部呈漏斗状，预处理混凝池漏斗状下部的底部有排泥管道，排泥管道上面装有排泥阀，排泥管道的下方有污泥干化池，预处理混凝池整体位于污泥干化池上方，所述预处理混凝池的上清液经管道流入预处理集水池内，上清液流经的管道上装有清水阀，所述混合池上部装有生活污水进水管道组件，生活污水经过生活污水进水管道组件进入混合池内，生活污水与通过废水提升泵二输送的预处理混凝池上清液在混合池内混合，混合后的水体经废水提升泵三输送到组合生化池中的水解酸化池底部，所述水解酸化池的底部装有布水管，水解酸化池的中间部位装有悬浮填料，混合后的水体经过水解酸化池底部的布水管布水后进入水解酸化池内，在水解酸化池内经过厌氧水解反应后，水体进入厌氧池，所述厌氧池内装有潜水搅拌器，厌氧池内有聚磷细菌，在厌氧和有营养物质的条件下，聚磷细菌能够对厌氧池内的水体进行释磷，水体在厌氧池内进行生物除磷反应后进入缺氧池，所述缺氧池内装有潜水搅拌器，缺氧池内有反硝化细菌，水体在缺氧池内发生反硝化反应能够去除水体中的氮类污染物质，经过缺氧池反硝化反应后的水体进入好氧池，所述好氧池的底部装有曝气管，好氧池的中间部分装有MBBR填料，好氧池的一侧设有出水口，好氧池出水口处装有过滤网，过滤网能够拦截好氧池内的MBBR填料，水体在好氧池内发生硝化反应和好氧氧化反应，水体中的氨氮被氧化成硝态氮和亚硝态氮，水体中的有机物被氧化成二氧化碳和水，好氧池处理后的水体通过好氧池出水口进入沉淀池，所述沉淀池内水体中的活性污泥能够与沉淀处理后的清水分离，沉淀池内的一部分活性污泥能够回流到厌氧池内，沉淀池内的另一部分剩余污泥能够通过排泥管道组件排至污泥干化池内进行干化后处置，沉淀池内的清水达标后，能够向外排出。
2.根据权利要求1所述的一种混合废水一体化污水处理系统，其特征在于所述好氧池内上部装有气提硝化液回流装置，气提硝化液回流装置能够把好氧池内硝化反应后的硝化液回流到缺氧池内，硝化液是含有硝态氮和亚硝态氮的水体；
所述沉淀池内上部装有气提污泥回流装置，气提污泥回流装置能够把沉淀池内的活性污泥回流到厌氧池内；
所述废水集水池、预处理混凝池和预处理集水池的侧面装有扶梯。
3.根据权利要求1或2所述的一种混合废水一体化污水处理系统，其特征在于所述喷漆废水和清洗剂废水在废水收集池内进行流量调节和均质处理后，通过废水提升泵一输送到预处理混凝池内，在预处理混凝池内依次加入氢氧化钠NaOH、聚合氯化铝PAC和阴离子聚丙烯酰胺PAM药品进行预处理混凝反应，具体操作步骤如下：
步骤一：开启预处理混凝池内上部的搅拌器，能够确保后续废水与药品充分混合；
步骤二：在预处理混凝池内加入浓度为10％的氢氧化钠NaOH药品，调节预处理混凝池内混合废水的pH值在8～9范围内；
步骤三：再向预处理混凝池内混合废水中加入浓度为5％的聚合氯化铝PAC药品，聚合氯化铝PAC药品加入量控制在20～50mg/L范围内，聚合氯化铝PAC药品能够作为混凝剂去除预处理混凝池内混合废水中的大部分悬浮污染物；
步骤四：再向预处理混凝池内混合废水中加入浓度为0.5％的阴离子聚丙烯酰胺PAM药品，阴离子聚丙烯酰胺PAM药品加入量控制在2～5mg/L范围内，阴离子聚丙烯酰胺PAM药品能够作为助凝剂通过桥架、吸附作用形成较大尺寸的絮状物质；
步骤五：在预处理混凝池内的混合废水依次经过步骤一至步骤四处理后，后续时间持续1～2小时后，打开预处理混凝池下部排泥管道上的排泥阀，使预处理混凝池内的污泥、漆渣等固体沉淀物，通过排泥管道排入预处理混凝池下方的污泥干化池内，污泥、漆渣等固体沉淀物能够在污泥干化池内进行自然浓缩和脱水；
步骤六：预处理混凝池内的上清液经管道流入预处理集水池内，打开上清液流经管道上的清水阀，随后预处理混凝池内上清液经过清水阀进入预处理集水池内。
4.根据权利要求3所述的一种混合废水一体化污水处理系统，其特征在于所述预处理混凝池下方的污泥干化池内装有污泥自然干化脱水装置，污泥自然干化脱水装置能够使进入该装置内污泥、漆渣等固体沉淀物的含水率降低到60％。
5.根据权利要求1～4任一所述的一种混合废水一体化污水处理系统，其特征在于所述通过废水提升泵二输送的预处理混凝池上清液与企业车间生活污水在混合池内进行流量调节和均质混合后，混合后的水体经废水提升泵三输送到组合生化池中的水解酸化池底部，再依次经过水解酸化池、厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池处理后，沉淀池内的清水达标后，能够向外排出；
所述混合后的水体经水解酸化池、厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池处理的具体步骤如下：
步骤一：混合后的水体在水解酸化池内进行厌氧水解反应，经水解菌、产氢产乙酸菌等厌氧细菌作用，水体中的大分子有机物被分解成小分子有机物，水解酸化池能够提高混合后的水体的整体可生化性能，同时能够去除水体中10～30％的需要被氧化还原性污染物的量，混合后的水体在水解酸化池中的水力停留时间HRT为10小时；
步骤二：在水解酸化池内反应后的水体进入厌氧池，水体在厌氧池内进行生物除磷反应，厌氧池内的聚磷细菌能够在厌氧和有营养物质的条件下释磷，水体在厌氧池中的水力停留时间HRT为3小时，厌氧池内的溶解氧控制在0.2mg/L以下；
步骤三：水体在厌氧池内进行生物除磷反应后进入缺氧池，水体在缺氧池内发生反硝化反应，缺氧池内的反硝化细菌能够使硝态氮和亚硝态氮转化成氮气，进而去除缺氧池内水体中的含氮类污染物，水体在缺氧池内的水力停留时间HRT为4小时，缺氧池内的溶解氧控制在0.5mg/L以下；
步骤四：经过缺氧池反硝化反应后的水体进入好氧池，在好氧池内进行发生硝化反应和好氧氧化反应，好氧池内水体中的氨氮被氧化成硝态氮和亚硝态氮，好氧池内水体中的有机物被氧化成二氧化碳和水，水体在好氧池内的水力停留时间HRT为20小时，好氧池内的溶解氧控制在2～4mg/L的范围内，好氧池中间部分MBBR填料填充率为30％；
步骤五：好氧池处理后的水体通过好氧池出水口进入沉淀池，在沉淀池内水体中的活性污泥与处理后的清水分离，沉淀池内的一部分活性污泥能够回流到厌氧池内，沉淀池内的另一部分剩余污泥能够通过排泥管道组件排至污泥干化池内进行干化后处置，沉淀池内的清水达标后，能够向外排出，水体在沉淀池内的力停留时间HRT为5小时。
说明书
一种混合废水一体化污水处理系统
技术领域
本发明涉及混合废水一体化污水处理系统领域，具体属于一种混合废水一体化污水处理系统。
背景技术
机械加工及部分金属件制品企业在产品的生产制造过程中，会产生一定量的诸如喷漆废水、清洗剂废水以及企业车间工人生产生活过程中产生的生活污水，如果将这些废水和污水直接排放会产生环境污染。研究表明：机械加工及部分金属件制品企业生产制造过程中产生的喷漆废水CODCr(重铬酸钾作为氧化剂测定废水的化学需氧量)在5000～10000mg/L范围内，喷漆废水总氮含量在200～1000mg/L范围内，清洗剂废水CODCr在20000～50000mg/L的范围内,清洗剂废水总磷含量在50～100mg/L的范围内。同时这些数据与不同企业所生产产品及所采用油漆清洗剂的种类有关，污染物的测量数值范围有所差别。与企业车间工人生产生活过程中生活污水的产生量相比，喷漆废水和清洗剂废水都具有水量少、成分复杂和污染物浓度高的特点。
目前，国内在处理喷漆废水和清洗剂废水时，主要存在以下问题：1)采用单一的物理化学法处理喷漆废水和清洗剂废水，处理后的出水不能达标，且整体运行处理成本高；2)喷漆废水和清洗剂废水中缺乏足够营养物质，喷漆废水和清洗剂废水的可生化性差，难于用生化法再进行更深入的处理。然而一般企业车间工人生产生活过程中产生的生活污水中有充足的C、N、P等营养物质，且B/C值(可生化降解特性)较高，可生化性好。
由于，喷漆废水中含有较高的氮元素，清洗剂废水中含有较高的磷元素，这两种废水混合后能够使废水营养物质均衡，再与企业车间工人生产生活过程中产生的生活污水混合,能够提高废水的整体可生化性。为此，针对喷漆废水与清洗剂废水处理难、成本高、可生化性差的问题，本发明提供一种一种混合废水一体化污水处理系统，同时结合其具体使用步骤方法和相关配套装置，先用物化法对喷漆废水和清洗剂废水进行预处理，再与车间生活污水混合后，用生化组合工艺对混合后的污水进行深度处理，能够解决废水可生化性差、出水不达标和处理成本高的问题。
发明内容
本发明提供一种混合废水一体化污水处理系统，通过对废水集水池、预处理混凝池、污泥干化池、预处理集水池、混合池、组合生化池以及组合生化池中的水解酸化池、厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池的整体综合优化设计，解决了上述背景技术中提到的问题。同时本发明系统结构紧凑占地面积小，能耗低，药剂使用费用低，整体综合处理费用少，灵活性强运行稳定性好，能够解决喷漆废水和清洗剂废水难以处理，以及喷漆废水和清洗剂废水处理过程中可生化性差，出水不达标和处理成本高的问题，适合在进行喷漆废水、清洗剂废水以及生活污水混合处理时推广使用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种混合废水一体化污水处理系统，其特征在于包括废水集水池、预处理混凝池、污泥干化池、预处理集水池、混合池和组合生化池，组合生化池有水解酸化池、厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池，喷漆废水和清洗剂废水通过废水管网输送到废水收集池内，在废水收集池内进行流量调节和均质处理后，通过废水提升泵一输送到预处理混凝池内，经预处理混凝池混凝沉淀预处理后，去除废水内大部分有机物和悬浮物，预处理混凝池的污泥排入到污泥干化池内进行干化脱水处理，预处理混凝池的上清液经管道流入预处理集水池内，在预处理集水池内处理后，预处理集水池的上清液再通过废水提升泵二输送到混合池内与生活污水混合，混合后的水体经废水提升泵三输送到组合生化池内，依次经过水解酸化池、厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池处理后，最终达标后向外排出，所述预处理混凝池内的上部有搅拌器，预处理混凝池下部呈漏斗状，预处理混凝池漏斗状下部的底部有排泥管道，排泥管道上面装有排泥阀，排泥管道的下方有污泥干化池，预处理混凝池整体位于污泥干化池上方，所述预处理混凝池的上清液经管道流入预处理集水池内，上清液流经的管道上装有清水阀，所述混合池上部装有生活污水进水管道组件，生活污水经过生活污水进水管道组件进入混合池内，生活污水与通过废水提升泵二输送的预处理混凝池上清液在混合池内混合，混合后的水体经废水提升泵三输送到组合生化池中的水解酸化池底部，所述水解酸化池的底部装有布水管，水解酸化池的中间部位装有悬浮填料，混合后的水体经过水解酸化池底部的布水管布水后进入水解酸化池内，在水解酸化池内经过厌氧水解反应后，水体进入厌氧池，所述厌氧池内装有潜水搅拌器，厌氧池内有聚磷细菌，在厌氧和有营养物质的条件下，聚磷细菌能够对厌氧池内的水体进行释磷，水体在厌氧池内进行生物除磷反应后进入缺氧池，所述缺氧池内装有潜水搅拌器，缺氧池内有反硝化细菌，水体在缺氧池内发生反硝化反应能够去除水体中的氮类污染物质，经过缺氧池反硝化反应后的水体进入好氧池，所述好氧池的底部装有曝气管，好氧池的中间部分装有MBBR填料，好氧池的一侧设有出水口，好氧池出水口处装有过滤网，过滤网能够拦截好氧池内的MBBR填料，水体在好氧池内发生硝化反应和好氧氧化反应，水体中的氨氮被氧化成硝态氮和亚硝态氮，水体中的有机物被氧化成二氧化碳和水，好氧池处理后的水体通过好氧池出水口进入沉淀池，所述沉淀池内水体中的活性污泥能够与沉淀处理后的清水分离，沉淀池内的一部分活性污泥能够回流到厌氧池内，沉淀池内的另一部分剩余污泥能够通过排泥管道组件排至污泥干化池内进行干化后处置，沉淀池内的清水达标后，能够向外排出。
进一步地，所述好氧池内上部装有气提硝化液回流装置，气提硝化液回流装置能够把好氧池内硝化反应后的硝化液回流到缺氧池内，硝化液是含有硝态氮和亚硝态氮的水体；
所述沉淀池内上部装有气提污泥回流装置，气提污泥回流装置能够把沉淀池内的活性污泥回流到厌氧池内；
所述废水集水池、预处理混凝池和预处理集水池的侧面装有扶梯。
进一步地，所述喷漆废水和清洗剂废水在废水收集池内进行流量调节和均质处理后，通过废水提升泵一输送到预处理混凝池内，在预处理混凝池内依次加入氢氧化钠NaOH、聚合氯化铝PAC和阴离子聚丙烯酰胺PAM药品进行预处理混凝反应，具体操作步骤如下：
步骤一：开启预处理混凝池内上部的搅拌器，能够确保后续废水与药品充分混合；
步骤二：在预处理混凝池内加入浓度为10％的氢氧化钠NaOH药品，调节预处理混凝池内混合废水的pH值在8～9范围内；
步骤三：再向预处理混凝池内混合废水中加入浓度为5％的聚合氯化铝PAC药品，聚合氯化铝PAC药品加入量控制在20～50mg/L范围内，聚合氯化铝PAC药品能够作为混凝剂去除预处理混凝池内混合废水中的大部分悬浮污染物(如：油漆胶体等)；
步骤四：再向预处理混凝池内混合废水中加入浓度为0.5％的阴离子聚丙烯酰胺PAM药品，阴离子聚丙烯酰胺PAM药品加入量控制在2～5mg/L范围内，阴离子聚丙烯酰胺PAM药品能够作为助凝剂通过桥架、吸附作用形成较大尺寸的絮状物质，阴离子聚丙烯酰胺PAM药品能够增加预处理混凝池内混合废水中污染物的沉淀速率，阴离子聚丙烯酰胺PAM药品能够提高预处理混凝池内混合废水中污染物的去除效果；
步骤五：在预处理混凝池内的混合废水依次经过步骤一至步骤四处理后，后续时间持续1～2小时后，打开预处理混凝池下部排泥管道上的排泥阀，使预处理混凝池内的污泥、漆渣等固体沉淀物，通过排泥管道排入预处理混凝池下方的污泥干化池内，污泥、漆渣等固体沉淀物能够在污泥干化池内进行自然浓缩和脱水，从而降低固体沉淀物的含水率和体积，减少固体沉淀物污泥的后处置费用；
步骤六：预处理混凝池内的上清液经管道流入预处理集水池内，打开上清液流经管道上的清水阀，随后预处理混凝池内上清液经过清水阀进入预处理集水池内。
进一步地，所述预处理混凝池下方的污泥干化池内装有污泥自然干化脱水装置，污泥自然干化脱水装置能够使进入该装置内污泥、漆渣等固体沉淀物的含水率降低到60％，不需要在污泥自然干化脱水装置内外加脱水药剂，污泥自然干化脱水装置使用时不需要外加电能，相比传统的机械脱水，污泥自然干化脱水装置能够减少能耗，降低废水的处理成本。
进一步地，所述通过废水提升泵二输送的预处理混凝池上清液与企业车间生活污水在混合池内进行流量调节和均质混合后，混合后的水体经废水提升泵三输送到组合生化池中的水解酸化池底部，再依次经过水解酸化池、厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池处理后，沉淀池内的清水达标后，能够向外排出；
所述混合后的水体经水解酸化池、厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池处理的具体步骤如下：
步骤一：混合后的水体在水解酸化池内进行厌氧水解反应，经水解菌、产氢产乙酸菌等厌氧细菌作用，水体中的大分子有机物被分解成小分子有机物，水解酸化池能够提高混合后的水体的整体可生化性能，同时能够去除水体中10～30％的需要被氧化还原性污染物的量，混合后的水体在水解酸化池中的水力停留时间HRT为10小时；
步骤二：在水解酸化池内反应后的水体进入厌氧池，水体在厌氧池内进行生物除磷反应，厌氧池内的聚磷细菌能够在厌氧和有营养物质的条件下释磷，水体在厌氧池中的水力停留时间HRT为3小时，厌氧池内的溶解氧控制在0.2mg/L以下；
步骤三：水体在厌氧池内进行生物除磷反应后进入缺氧池，水体在缺氧池内发生反硝化反应，缺氧池内的反硝化细菌能够使硝态氮和亚硝态氮转化成氮气，进而去除缺氧池内水体中的含氮类污染物，水体在缺氧池内的水力停留时间HRT为4小时，缺氧池内的溶解氧控制在0.5mg/L以下；
步骤四：经过缺氧池反硝化反应后的水体进入好氧池，在好氧池内进行发生硝化反应和好氧氧化反应，好氧池内水体中的氨氮被氧化成硝态氮和亚硝态氮，好氧池内水体中的有机物被氧化成二氧化碳和水，水体在好氧池内的水力停留时间HRT为20小时，好氧池内的溶解氧控制在2～4mg/L的范围内，好氧池中间部分MBBR填料填充率为30％；
步骤五：好氧池处理后的水体通过好氧池出水口进入沉淀池，在沉淀池内水体中的活性污泥与处理后的清水分离，沉淀池内的一部分活性污泥能够回流到厌氧池内，沉淀池内的另一部分剩余污泥能够通过排泥管道组件排至污泥干化池内进行干化后处置，沉淀池内的清水达标后，能够向外排出，水体在沉淀池内的力停留时间HRT为5小时。
与已有技术相比，本发明的有益效果如下：
通过对废水集水池、预处理混凝池、污泥干化池、预处理集水池、混合池、组合生化池、组合生化池中的水解酸化池、厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池，以及与各池配套的装置组件、药品、调料的整体综合优化设计组合，制造出了一种混合废水一体化污水处理系统。本发明一种混合废水一体化污水处理系统能够解决处理喷漆废水和清洗剂废水时，存在的以下问题：1)采用单一的物理化学法处理喷漆废水和清洗剂废水，处理后的出水不能达标，且整体运行处理成本高；2)喷漆废水和清洗剂废水中缺乏足够营养物质，喷漆废水和清洗剂废水的可生化性差，难于用生化法再进行更深入的处理。还能够解决喷漆废水与清洗剂废水处理难、成本高、可生化性差，业车间工人生产生活过程中产生的生活污水中C、N、P等营养物质充足，且B/C值(可生化降解特性)较高，可生化性好的问题。
同时，本发明系统结构紧凑占地面积小，能耗低，药剂使用费用低，整体综合处理费用少，灵活性强运行稳定性好，能够解决喷漆废水和清洗剂废水难以处理，以及喷漆废水和清洗剂废水处理过程中可生化性差，出水不达标和处理成本高的问题，适合在进行喷漆废水、清洗剂废水以及生活污水混合处理时推广使用。
（发明人：邓帮武;李广宏;邓卓志;李勇;李东;潘军;周凯）