CN101857334B - 一种污水处理装置及其污水处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污水处理装置，其特征在于：反应池同时与第一、第二两个好氧/沉淀池相连，第一、第二两个好氧/沉淀池之间并联，反应池中设有厌氧区、缺氧区和好氧区。通过将一个反应池和二个好氧/沉淀池组合成基本单元，二个好氧/沉淀池交替作为曝气池和沉淀池，既达到维护费用低，占地面积小、投资费用省的目的，又实现了第一、第二好氧/沉淀池交替连续出水，并通过流水通道及电动堰门(或气提堰门)的设置，实现了恒水位运行，免除了水位变化造成的能量损失。

Description

一种污水处理装置及其污水处理工艺

技术领域：

本发明涉及水处理行业的技术领域，具体地说是一种改进的间歇式活性污泥法处理装置及其污水处理工艺。

背景技术：

SBR工艺全称“间歇式活性污泥法”，它的操作模式由进水、反应、沉淀、出水、等待5个基本过程组成，从污水流入开始到待机时间结束为一个周期，一切过程都在一个设有曝气或搅拌装置的反应池内依次进行。操作周期周而复始，不断对污水进行处理。在整个过程中，5个基本过程均为间隙式依次出现，反应池内水位也在不断变化。

SBR工艺与传统活性污泥法的优点和缺点比较如下：

1、SBR工艺只需设置一个反应池，或增设一个调节池。而后者则需设置调节池、初沉池、二沉池及其它反应池。SBR工艺与其相比，明显的占地面积小，土建及设备投资成本低；

2、在SBR反应池中，处理水的浓度是随时间而变化，当进水水质不断恶化，为了取得较好的处理效果，只需简单的改变反应时间、沉淀时间，相当于改变装置规模。而后者池中处理水的浓度是沿水流方向而变化，为了取得较好的处理效果，只能增加反应池的面积和设备的数量，别无它法；

3、SBR工艺处理装置和后者相比，构成单纯，反应池容积小、水泵及配管、曝气、搅拌、出水等设备数量少，维护费用小；

4、SBR工艺和传统活性污泥法相比，不足之处有二点：(1)前者为间隙、进水、间隙出水，后者为连续进水、连续出水；(2)前者为变水位运行，后者为恒水位运行。间歇进、出水延长了时间跨度，变水位运行增大了能耗。

发明内容：

本发明的目的是提供一种改进的间歇式活性污泥法处理装置及其污水处理工艺，它可克服传统技术中占地面积大，土建及设备投资成本高，以及“间歇式活性污泥法”同时间歇进、出水延长了时间跨度，变水位运行增大了能耗的一些不足。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种污水处理装置，它主要包括反应池，其特征在于：反应池同时与第一、第二两个好氧/沉淀池相连，第一、第二两个好氧/沉淀池之间并联，反应池中设有厌氧区、缺氧区和好氧区。

一种污水处理工艺，其特征在于：所述的污水处理工艺包括如下布骤：a、污水从反应池进水口进入反应池的厌氧区，并依次经过缺氧区、好氧区，最后经反应池出水堰门流入水流通道；b、然后污水经水流通道和进水堰流入第一好氧/沉淀池，此时第一好氧/沉淀池作曝气池用，第二好氧/沉淀池中的曝气管10不工作，作沉淀池用，污水在第二好氧/沉淀池中得到重力沉淀而形成上清液；c、待到第二好氧/沉淀池水位上升至池顶，第二好氧/沉淀池的进水堰和出水堰同时打开，从反应池出水堰门过来的污水经流水通道进入第二好氧/沉淀池，将第二好氧/沉淀池内的上清液推出，并经出水堰排出，后将部分沉淀下的污泥回流至反应池的厌氧区；d、在第二好氧/沉淀池排出上清液的同时，第一好氧/沉淀池停止曝气，进入重力沉淀，并将第一好氧/沉淀池的进水堰关闭，使污水只能进入第二好氧/沉淀池，继续将上清液推出出水堰；e、到设定时间后，第二好氧/沉淀池出水堰关闭，第二好氧/沉淀池作曝气池用，待到第二好氧/沉淀池的水位上升至池顶，将第一好氧/沉淀池的出水堰和进水堰打开，使第一好氧/沉淀池中的上清液得以排出，并将部分沉淀下的污泥回流至反应池的厌氧区；f、在第一好氧/沉淀池排出上清液的同时，第二好氧/沉淀池停止曝气，进入重力沉淀，并将第二好氧/沉淀池的进水堰关闭，此时来自反应池出水堰门的污水只能进入第一好氧/沉淀池，继续将上清液推出第一好氧/沉淀池的出水堰；g、重复上述b-f的布骤，直至污水处理完成。

使用时本发明具有如下特点：

1，保留了SBR“间歇式活性污泥法”工艺构成单纯，反应池容积小，水泵及配管、曝气、搅拌、出水等设备数量少，维护费用低，占地面积小、投资费用省等诸多优点；

2，实现了第一、第二好氧/沉淀池交替连续出水，并通过流水通道及电动堰门(或气提堰门)的设置，实现了恒水位运行，免除了水位变化造成的能量损失；

3，在好氧/沉淀池中配置的中层气提循环曝气装置具有同步硝化反硝化功能；区域曝气效率高，氧的利用率高；独特设计的倒流流道使得活性污泥充分混合，不会出现死区；曝气深度的的减低使得能耗降低等诸多优点；

4，在中层气提循环曝气装置中，污水能随着下降通道进入隔离筒底部，由于底部的兼性污泥处于厌氧状态，污水中的大分子有机物转化为聚羟基丁酸脂(UFA)，兼性污泥中聚磷菌快速吸收合成三磷酸腺苷(ATP)，释放出磷酸盐。同时，在缺氧状态下，兼性污泥优先得到碳源，完成脱氮，转化为氮气逸出；

5，在隔离筒的中部设有曝气管，当气泡上升时，产生气提效应，带动混合液水流上升，混合液进入曝气区后，得到丰富的氧源补充，从而完成脱磷，脱氨氮。附磷污泥比重较大，沉淀在池底，氨氮化为气体逸出；

6，本发明在运行时，安装在每个隔离筒内的曝气管均有独立的气量调节功能，通过气量调节，可以改变该隔离筒内泥水混合液的上升速度，控制泥水混合液在该筒内的停留时间，亦即在该筒内的反应时间。这样一来，将原先较为模糊的工艺过程控制细化成若干个带有个性化特征的反应区域，在调试中针对不同的水质作不同的设置，使得本发明的处理技术显得更为有效和合理，在面对不同的污水时，具有良好的适应能力。

7，本发明设置了多个区域隔离筒，每个隔离筒内设置的曝气管均在本区域形成泥水混合液上升水流，上升水流经过缺氧区、好氧区，从区域隔离筒上沿溢出，又回流至底层厌氧区进行反硝化反应这样的循环过程。有多个区域隔离筒，就重复多次反应过程，从而较大的提高了硝化反硝化的反应深度和效率；

附图说明：

图1为本发明反应池的结构示意图

图2为本发明反应池的又一结构示意图

图3为本发明好氧/沉淀池的结构示意图

图4为本发明一实施例的结构示意图

图5为本发明一实施例的又一结构示意图

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明进一步的描述。

本发明主要包括反应池，其与现有技术的区别在于：反应池同时与第一、第二两个好氧/沉淀池12、13相连，第一、第二两个好氧/沉淀池之间并联，反应池中设有厌氧区2、缺氧区3和好氧区4。反应池一端设有进水口1，另一端设有出水堰门6，出水堰门与水流通道7相连，缺氧区和好氧区的底部设有曝气管5。第一、第二好氧/沉淀池的一端设有进水堰9、8，另一端设有出水堰14、15，进水堰与水流通道相连，好氧、沉淀池中设有至少2个分隔筒11，每个分隔筒中设有曝气管10。好氧、沉淀池的顶部设有风机气流进管，风机气流进管上设有风机气流进口17，风机气流进管与曝气管10相连，风机气流进管与曝气管10的连接处设有进风调节阀16。一般，缺氧区底部的曝气管数量少于好氧区底部的曝气管数量，好氧区的溶解氧的浓度大于2毫克/升，缺氧区的溶解氧的浓度小于0.5毫克/升，厌氧区的溶解氧的浓度小于0.1毫克/升。

一种污水处理工艺，其与现有技术的区别在于：所述的污水处理工艺包括如下布骤：a、污水从反应池进水口进入反应池的厌氧区，并依次经过缺氧区、好氧区，最后经反应池出水堰门流入水流通道；b、然后污水经水流通道和进水堰流入第一好氧/沉淀池，此时第一好氧/沉淀池作曝气池用，第二好氧/沉淀池中的曝气管10不工作，作沉淀池用，污水在第二好氧/沉淀池中得到重力沉淀而形成上清液；c、待到第二好氧/沉淀池水位上升至池顶，第二好氧/沉淀池的进水堰和出水堰同时打开，从反应池出水堰门过来的污水经流水通道进入第二好氧/沉淀池，将第二好氧/沉淀池内的上清液推出，并经出水堰排出，后将部分沉淀下的污泥回流至反应池的厌氧区；d、在第二好氧/沉淀池排出上清液的同时，第一好氧/沉淀池停止曝气，进入重力沉淀，并将第一好氧/沉淀池的进水堰关闭，使污水只能进入第二好氧/沉淀池，继续将上清液推出出水堰；e、到设定时间后，第二好氧/沉淀池出水堰关闭，第二好氧/沉淀池作曝气池用，待到第二好氧/沉淀池的水位上升至池顶，将第一好氧/沉淀池的出水堰和进水堰打开，使第一好氧/沉淀池中的上清液得以排出，并将部分沉淀下的污泥回流至反应池的厌氧区；f、在第一好氧/沉淀池排出上清液的同时，第二好氧/沉淀池停止曝气，进入重力沉淀，并将第二好氧/沉淀池的进水堰关闭，此时来自反应池出水堰门的污水只能进入第一好氧/沉淀池，继续将上清液推出第一好氧/沉淀池的出水堰；g、重复上述b-f的布骤，直至污水处理完成。

实施例1

使用时，待处理水(污水)由反应池进水口1进入反应池的厌氧区2，并依次经过缺氧区3、好氧区4，在出水堰门6流入水流通道7。在缺氧区3内设置少量曝气设备，在好氧区内设置较多曝气设备。污水在这个流程中完成水解酸化、反硝化、释磷、及去除部分有机物。然后经水流通道7流入好氧/沉淀池(参见图1)

在实施中，好氧/沉淀池内上端设有进水堰，污水由进水口下降通道入池底部厌氧区18，与堆积在池底部的污泥混合接触，进行厌氧反应。此时，安装在区域分隔筒11中间部位的曝气管10正在源源不断产生上升气泡，其造成的气提效应将厌氧区的泥水混合液向上提升，经过处于厌氧区和曝气管10之间的缺氧区21，进一步对污水中营养物降解和转化。泥、水混合物继续上升，到达曝气管以上部位，即充满曝气气泡的好氧区20，产生好氧碳化和硝化反应。当泥、水混合液继续上升至区域隔离筒沿口，因区域隔离筒与相邻隔离筒之间及与池壁之间均存在水流下降通道，溢出隔离筒沿口的泥水混合液也顺着下降通道流向底部的厌氧区18，一部分泥水混合液作本区域自身循环用，另一部分泥水混合液流入相邻区域的厌氧区，做下一个循环用。有5个隔离筒，就重复5次循环。在这样一个大过程中，充分利用了供氧混合能，加之自然水力循环形成交叉分布的厌氧、缺氧、好氧环境，使水中营养物质形成扩散对流，最大限度强化水、液、气三相传质，这样就容易产生高效脱氮除磷及新型氨氧化反应(参见图3)。

安装在每个隔离筒内的曝气管10，均有独立的气量调节功能，通过气量调节，可以改变该隔离筒内泥水混合液的上升速度，控制泥水混合液在该筒内的停留时间，亦即在该筒内的反应时间。这样一来，将原先较为模糊的工艺过程控制细化成若干个带有个性化特征的反应区域，在调试中针对不同的水质作不同的设置，使得本发明的处理技术显得更为有效和合理，在面对不同的污水时，具有良好的适应能力。

在实施例中，将一个反应池和二个好氧/沉淀池组合成基本单元，二个好氧/沉淀池交替作为曝气池和沉淀池(参见图4)。

实施例2

待处理水(污水)从反应池进水口1进入反应池的厌氧区2，并依次经过缺氧区3、好氧区4，在反应池出水堰门6流入水流通道7。在缺氧区4内设置少量曝气设备，在好氧区内设置较多曝气设备。污水在这个流程中完成水解酸化、反硝化、释磷、及去除部分有机物。然后经水流通道7和第一好氧/沉淀池的进水堰9流入第一好氧/沉淀池12，进行中层气提循环曝气，此时第一好氧/沉淀池作曝气池用。第二好氧/沉淀池13中的曝气装置不工作，作沉淀池用，水液在第二好氧/沉淀池中得到重力沉淀而形成上清液。待到第二好氧/沉淀池13水位上升至池顶，第二好氧/沉淀池进水堰8和出水堰15同时打开，从反应池出水堰门6过来的水经流水通道7通过第二好氧/沉淀池进水堰8进入第二好氧/沉淀池13，将第二好氧/沉淀池内的上清液推出第二好氧/沉淀池出水堰15排出。并将部分沉淀下的污泥回流至反应池的厌氧区2；

在第二好氧/沉淀池排出上清液的同时，第一好氧/沉淀池12停止曝气，进入重力沉淀。并将第一好氧/沉淀池进水堰9关闭。此时来自反应池出水堰门6的待处理水不再进入第一好氧/沉淀池12，只能仍然进入第二好氧/沉淀池13，继续将上清液推出第二好氧/沉淀池出水堰门15；到设定时间后，第二好氧/沉淀池出水堰门20关闭，第二好氧/沉淀池13开始中层气提循环曝气，作曝气池用。待到第二好氧/沉淀池水位上升至池顶，第一好氧/沉淀池的沉淀时间也到设定时间，第一好氧/沉淀池出水堰门14和进水堰门9打开，第一好氧/沉淀池12中的上清液得以排出，并将部分沉淀下的污泥回流至反应池的厌氧区2。

在第一好氧/沉淀池12排出上清液的同时，第二好氧/沉淀池13停止曝气，进入重力沉淀。并将第二好氧/沉淀池进水堰门8关闭，此时来自反应池出水堰门6的待处理水不再进入第二好氧/沉淀池13，只能进入第一好氧/沉淀池12，继续将上清液推出第一好氧/沉淀池出水堰门14。然后不停反复，直至污水被完全处理。

Claims (4)

1.一种污水处理工艺，其特征在于：所述的污水处理工艺包括如下步骤：a、污水从反应池进水口进入反应池的厌氧区，并依次经过缺氧区、好氧区，最后经反应池出水堰门流入水流通道；b、然后污水经水流通道和进水堰流入第一好氧/沉淀池，此时第一好氧/沉淀池作曝气池用，第二好氧/沉淀池中的曝气管不工作，作沉淀池用，污水在第二好氧/沉淀池中得到重力沉淀而形成上清液；c、待到第二好氧/沉淀池水位上升至池顶，第二好氧/沉淀池的进水堰和出水堰同时打开，从反应池出水堰门过来的污水经流水通道进入第二好氧/沉淀池，将第二好氧/沉淀池内的上清液推出，并经出水堰排出，后将部分沉淀下的污泥回流至反应池的厌氧区；d、在第二好氧/沉淀池排出上清液的同时，第一好氧/沉淀池停止曝气，进入重力沉淀，并将第一好氧/沉淀池的进水堰关闭，使污水只能进入第二好氧/沉淀池，继续将上清液推出出水堰；e、第二好氧/沉淀池出水堰关闭，第二好氧/沉淀池作曝气池用，待到第二好氧/沉淀池的水位上升至池顶，将第一好氧/沉淀池的出水堰和进水堰打开，使第一好氧/沉淀池中的上清液得以排出，并将部分沉淀下的污泥回流至反应池的厌氧区；f、在第一好氧/沉淀池排出上清液的同时，第二好氧/沉淀池停止曝气，进入重力沉淀，并将第二好氧/沉淀池的进水堰关闭，此时来自反应池出水堰门的污水只能进入第一好氧/沉淀池，继续将上清液推出第一好氧/沉淀池的出水堰；g、重复上述b-f的步骤，直至污水处理完成。

2.如权利要求1所述的一种污水处理工艺，其特征在于：反应池一端设有进水口，另一端设有出水堰门，出水堰门与水流通道相连，缺氧区和好氧区的底部设有曝气管，缺氧区底部的曝气管数量少于好氧区底部的曝气管数量。

3.如权利要求1或2所述的一种污水处理工艺，其特征在于：第一、第二好氧/沉淀池的一端设有进水堰，另一端设有出水堰，进水堰与水流通道相连，好氧、沉淀池中设有至少2个分隔筒，每个分隔筒中设有曝气管。

4.如权利要求3所述的一种污水处理工艺，其特征在于：好氧、沉淀池的顶部设有风机气流进管，风机气流进管上设有风机气流进口，风机气流进管与曝气管相连，风机气流进管与曝气管(10)的连接处设有进风调节阀。 

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