CN109292968B - 一种聚合氯化铝强化型好氧颗粒污泥膜生物反应器的一体化污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种聚合氯化铝强化型好氧颗粒污泥膜生物反应器的一体化污水处理装置。本装置主要原理如下：装置主体为圆柱形，分为内外两层结构。外层为好氧颗粒污泥反应区，内层为膜分离区。另外装置主体外部悬挂聚合氯化铝溶液池。连续流污水从外层底部进水管进入，经过外层好氧颗粒污泥微生物降解作用去除污染物后，流入内层膜分离区，经过膜滤再次处理后达标排放。同时向外层投加聚合氯化铝，保证好氧颗粒污泥结构稳定性。本装置具有处理高浓度生活废水的能力，可广泛适用于各类分散式污水处理场合，可比例放缩制造生产，具有良好的推广应用前景。

Description

一种聚合氯化铝强化型好氧颗粒污泥膜生物反应器的一体化 污水处理装置

技术领域

本发明涉及一种分散式污水处理的装置。

背景技术

小城镇分散式污水由于具有水质水量波动大，不易集中收集处理等特点，通常难以监管控制，造成污水散排直排，严重污染生态环境。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚合氯化铝强化型好氧颗粒污泥膜生物反应器的一体化污水处理装置，其特征在于: 包括反应器主体、进水泵、加药泵、聚合氯化铝储液池、微孔曝气头、空压机、三相分离器、空心蜂窝管、膜分离区、膜组件、穿孔曝气管、锥型储泥区、排泥泵、抽滤泵、好氧颗粒污泥反应区。

所述反应器主体包括一个底部为封闭锥型储泥区、上端敞口的内筒，以及一个环绕内圆筒的外筒。所述外筒上端敞口、下端封闭。所述外筒的外筒壁比内筒的内筒壁高。

所述外筒的内腔是好氧颗粒污泥反应区。所述内筒的内腔是膜分离区。

进水泵将待处理污水污水连续送入好氧颗粒污泥反应区。

所述外筒壁的外壁悬挂聚合氯化铝溶液池。加药泵将聚合氯化铝储液池中的聚合氯化铝溶液输送进入好氧颗粒污泥反应区。

所述好氧颗粒污泥反应区填充空心蜂窝管。所述空心蜂窝管底部与外筒的底部之间有距离。所述空心蜂窝管下方设置若干微孔曝气头。

所述好氧颗粒污泥反应区的上方设置三相分离器。所述三相分离器包括直通部、锥形部、环形凸缘I和环形凸缘II。

所述环形凸缘I和环形凸缘II分别设置在所述外筒壁的内壁和内筒壁的外壁，二者平齐，并位于空心蜂窝管的上方。所述锥形段固定于环形凸缘I和环形凸缘II的上方，为一个开口直径由大变小的环形罩体。所述锥形段的上方过渡到直通段。所述直通段是一个上端敞口、下端与锥形段相同的环形筒体。所述直通段上方敞口为过气口，所述锥形段下端与环形凸缘I之间的间隙，以及所述锥形段下端与环形凸缘II之间的间隙为过水口。所述三相分离器外侧的区域为清水区。

所述膜分离区内部安装膜组件。所述膜组件下方设置穿孔曝气管为膜组件曝气冲刷，膜组件驱动动力由抽滤泵提供。所述穿孔曝气管位于锥型储泥区上方。所述锥型储泥区内的污泥通过排泥泵排出。清水区溢流进入膜分离区的污水经过膜组件过滤后达标排放或中水回用。

进一步，所述待处理污水来自于前段居民或分散式化粪池。

进一步，空压机为微孔曝气头和穿孔曝气管提供空气。

进一步，所述外筒的底部逐渐收为尖头，即从轴截面看，所述外筒底部为锥形。

本发明还公开一种基于上述装置的污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1〕进水泵将前段居民或分散式化粪池中的污水连续送入好氧颗粒污泥反应区。

2〕加药泵定时定量地将聚合氯化铝储液池中的聚合氯化铝溶液输送进入好氧颗粒污泥反应区。

3〕好氧颗粒污泥反应区底部的微孔曝气头与空压机相连，为反应区提供空气。

外层反应区中的空气经由三相分离器气水分离后通过过气口排放。

污水经过反应区中的强化型好氧颗粒处理后，经由三相分离器泥水分离后通过过水口进入清水区，而后溢流进入内层膜分离区。

4〕膜组件下部的穿孔曝气管为膜组件曝气冲刷。

溢流进入膜分离区的污水经过膜组件过滤后达标排放或中水回用。

5〕过滤被拦截的剩余污泥沉淀至膜分离区下部的锥型储泥区，剩余污泥经由排泥泵排放。

本发明装置设备具有处理不同浓度污水的能力，由于投加聚合氯化铝，使得好氧颗粒污泥结构稳定性增强，一方面降低了外层进入内层的悬浮固体，另一方面保证了好氧颗粒污泥在长期运行时不易解体，整个***稳定运行，对悬浮固体等污染物去除率高。同时，本装置不受尺寸大小影响，除权利要求书中设计尺寸外的部分均可进行比例放缩，能处理0.1-10000m³/d流量的污水，可适用于各类分散式处理场景中。

附图说明

图1是本发明聚合氯化铝强化型好氧颗粒污泥膜生物膜反应器的正视结构示意图；

图2是本发明聚合氯化铝强化型好氧颗粒污泥膜生物膜反应器的俯视顶部结构示意图；

图3是本发明聚合氯化铝强化型好氧颗粒污泥膜生物膜反应器的俯视中部剖面结构示意图。

图中：居民或分散式化粪池（1）、反应器主体（S）、外筒壁（S1）、内筒壁（S2）、进水泵（2）、加药泵（3）、聚合氯化铝储液池（4）、微孔曝气头（5）、空压机（6）、三相分离器（7）、直通段（701）、锥形段（702）、环形凸缘I（703）、环形凸缘II（704）、清水区（8）、过气口（9）、过水口（10）、空心蜂窝管（11）、膜分离区（12）、膜组件（13）、穿孔曝气管（14）、锥型储泥区（15）、排泥泵（16）、抽滤泵（17）、好氧颗粒污泥反应区（18）。。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。

实施例1：

一种聚合氯化铝强化型好氧颗粒污泥膜生物反应器的一体化污水处理装置，其特征在于: 包括反应器主体S、进水泵2、加药泵3、聚合氯化铝储液池4、微孔曝气头5、空压机6、三相分离器7、空心蜂窝管11、膜分离区12、膜组件13、穿孔曝气管14、锥型储泥区15、排泥泵16、抽滤泵17、好氧颗粒污泥反应区18。

所述反应器主体S包括一个底部为封闭锥型储泥区15〔锥型底部倾斜角度为A=30-75°〕、上端敞口的内筒，以及一个环绕内圆筒的外筒。所述外筒上端敞口、下端封闭。所述外筒的外筒壁S1比内筒的内筒壁S2高。

所述外筒的内腔是好氧颗粒污泥反应区好氧颗粒污泥反应区18。实施例中，好氧颗粒污泥反应区总高与内宽比值为0.5:1-10:1。所述内筒的内腔是膜分离区12。膜分离区12总高度与内径比值为0.5:1-10:1。

进水泵2将待处理污水污水连续送入好氧颗粒污泥反应区好氧颗粒污泥反应区18。所述待处理污水来自于前段居民或分散式化粪池1。

所述外筒壁S1的外壁悬挂聚合氯化铝溶液池4。加药泵3将聚合氯化铝储液池4中的聚合氯化铝溶液输送进入好氧颗粒污泥反应区18。

所述好氧颗粒污泥反应区18填充空心蜂窝管11。所述空心蜂窝管11底部与外筒的底部之间有距离。实施例中，蜂窝管11的外接圆直接为2-50cm，蜂窝管高度与外接圆比值为5:1-30:1，根据实际处理水量调控，放置蜂窝管11离锥型底部上口a=10-120cm，离三相分离器7下部b=10-120cm。所述空心蜂窝管11下方设置若干微孔曝气头5。值得说明的是，所述外筒的底部逐渐收为尖头，即从轴截面看，所述外筒底部为锥形，锥型底部倾斜角度为A=30-75°。

所述好氧颗粒污泥反应区18的上方设置三相分离器7。所述三相分离器7包括直通部701、锥形部702、环形凸缘I703和环形凸缘II704。

所述环形凸缘I703和环形凸缘II704分别设置在所述外筒壁S1的内壁和内筒壁S2的外壁，二者平齐，并位于空心蜂窝管11的上方。所述锥形段702固定于环形凸缘I703和环形凸缘II704的上方，为一个开口直径由大变小的环形罩体。所述锥形段702的上方过渡到直通段701。所述直通段701是一个上端敞口、下端与锥形段702相同的环形筒体。所述直通段701上方敞口为过气口9，所述锥形段702下端与环形凸缘I703之间的间隙，以及所述锥形段702下端与环形凸缘II704之间的间隙为过水口10。所述三相分离器7外侧的区域为清水区8。实施例中，过水口10口径e=2-50cm，清水区（8）高度为c=30-120cm。过气口9口径d=2-50cm。

所述膜分离区12内部安装膜组件13。所述膜组件13下方设置穿孔曝气管14为膜组件13曝气冲刷，膜组件驱动动力由抽滤泵17提供。空压机6为微孔曝气头5和穿孔曝气管14提供空气。上述膜组件13的膜类型选自平板膜、卷式膜或帘式膜。

所述穿孔曝气管14位于锥型储泥区15上方。所述锥型储泥区15内的污泥通过排泥泵16排出。清水区8溢流进入膜分离区12的污水经过膜组件13过滤后达标排放或中水回用。

实施例2：

本实施例是采用实施例1所述装置的污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1〕进水泵2将前段居民或分散式化粪池1中的污水连续送入好氧颗粒污泥反应区18。

2〕加药泵3定时定量地将聚合氯化铝储液池4中的聚合氯化铝溶液输送进入好氧颗粒污泥反应区18。聚合氯化铝溶液投加量与处理污水量的比值为5-500mg（聚合氯化铝）/L（进水），根据进水水质调控。

3〕好氧颗粒污泥反应区18底部的微孔曝气头5与空压机6相连，为反应区18提供空气。空气曝气量使气体上升流速为0.5-3.5cm/s。

好氧颗粒污泥反应区18中的空气经由三相分离器7气水分离后通过过气口9排放。

污水经过反应区中的强化型好氧颗粒处理后，经由三相分离器7泥水分离后通过过水口10进入清水区8，而后溢流进入内层膜分离区12。

4〕膜组件13下部的穿孔曝气管14为膜组件13曝气冲刷。穿孔曝气管14的曝气强度控制气量和出水流量比值为10：1-100：1，根据实际处理水量调控。

溢流进入膜分离区12的污水经过膜组件13过滤后达标排放或中水回用。

5〕过滤被拦截的剩余污泥沉淀至膜分离区12下部的锥型储泥区15，剩余污泥经由排泥泵16排放。

Claims (5)

1.一种聚合氯化铝强化型好氧颗粒污泥膜生物反应器的一体化污水处理装置，其特征在于: 包括反应器主体（S）、进水泵（2）、加药泵（3）、聚合氯化铝储液池（4）、微孔曝气头（5）、空压机（6）、三相分离器（7）、空心蜂窝管（11）、膜分离区（12）、膜组件（13）、穿孔曝气管（14）、锥型储泥区（15）、排泥泵（16）、抽滤泵（17）、好氧颗粒污泥反应区（18）；

所述反应器主体（S）包括一个底部为封闭锥型储泥区（15）、上端敞口的内筒，以及一个环绕内筒的外筒；所述外筒上端敞口、下端封闭；所述外筒的外筒壁（S1）比内筒的内筒壁（S2）高；

所述外筒的内腔是好氧颗粒污泥反应区（18）；所述内筒的内腔是膜分离区（12）；

进水泵（2）将待处理污水连续或间歇送入好氧颗粒污泥反应区（18）；

所述外筒壁（S1）的外壁悬挂聚合氯化铝储液池（4）；加药泵（3）将聚合氯化铝储液池（4）中的聚合氯化铝溶液输送进入好氧颗粒污泥反应区（18）；

所述好氧颗粒污泥反应区（18）填充空心蜂窝管（11）；所述空心蜂窝管（11）底部与外筒的底部之间有距离；所述空心蜂窝管（11）下方设置若干微孔曝气头（5）；

所述好氧颗粒污泥反应区（18）的上方设置三相分离器（7）；所述三相分离器（7）包括直通段（701）、锥形段（702）、环形凸缘I（703）和环形凸缘II（704）；

所述环形凸缘I（703）和环形凸缘II（704）分别设置在所述外筒壁（S1）的内壁和内筒壁（S2）的外壁，二者平齐，并位于空心蜂窝管（11）的上方；所述锥形段（702）固定于环形凸缘I（703）和环形凸缘II（704）的上方，为一个开口直径由大变小的环形罩体；所述锥形段（702）的上方过渡到直通段（701）；所述直通段（701）是一个上端敞口、下端与锥形段（702）相同的环形筒体；所述直通段（701）上方敞口为过气口（9），所述锥形段（702）下端与环形凸缘I（703）之间的间隙，以及所述锥形段（702）下端与环形凸缘II（704）之间的间隙为过水口（10）；所述三相分离器（7）外侧的区域为清水区（8）；

所述膜分离区（12）内部安装膜组件（13）；所述膜组件（13）下方设置穿孔曝气管（14）为膜组件（13）曝气冲刷，膜组件驱动动力由抽滤泵（17）提供；所述穿孔曝气管（14）位于锥型储泥区（15）上方；所述锥型储泥区（15）内的污泥通过排泥泵（16）排出；清水区（8）溢流进入膜分离区（12）的污水经过膜组件（13）过滤后达标排放或中水回用。

2.根据权利要求1所述的一种聚合氯化铝强化型好氧颗粒污泥膜生物反应器的一体化污水处理装置，其特征在于：所述待处理污水来自于前段居民或分散式化粪池（1）。

3.根据权利要求1或2所述的一种聚合氯化铝强化型好氧颗粒污泥膜生物反应器的一体化污水处理装置，其特征在于：空压机（6）为微孔曝气头（5）和穿孔曝气管（14）提供空气。

4.根据权利要求3所述的一种聚合氯化铝强化型好氧颗粒污泥膜生物反应器的一体化污水处理装置，其特征在于：所述外筒的底部逐渐收为尖头，即从轴截面看，所述外筒底部为锥形。

5.一种基于1～4任意一项权利要求所述一种聚合氯化铝强化型好氧颗粒污泥膜生物反应器的一体化污水处理装置的污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1〕进水泵（2）将前段居民或分散式化粪池（1）中的污水连续送入好氧颗粒污泥反应区（18）；

2〕加药泵（3）定时定量地将聚合氯化铝储液池（4）中的聚合氯化铝溶液输送进入好氧颗粒污泥反应区（18）；

3〕好氧颗粒污泥反应区（18）底部的微孔曝气头（5）与空压机（6）相连，为好氧颗粒污泥反应区（18）提供空气；

好氧颗粒污泥反应区（18）中的空气经由三相分离器（7）气水分离后通过过气口（9）排放；

污水经过反应区中的强化型好氧颗粒处理后，经由三相分离器（7）泥水分离后通过过水口（10）进入清水区（8），而后溢流进入膜分离区（12）；

4〕膜组件（13）下部的穿孔曝气管（14）为膜组件（13）曝气冲刷；

溢流进入膜分离区（12）的污水经过膜组件（13）过滤后达标排放或中水回用；

5〕过滤被拦截的剩余污泥沉淀至膜分离区（12）下部的锥型储泥区（15），剩余污泥经由排泥泵（16）排放。

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