CN109650655B - 一种针对高氨氮农村及小城镇污水处理的sbbr一体化装置 - Google Patents

一种针对高氨氮农村及小城镇污水处理的sbbr一体化装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种针对高氨氮农村及小城镇污水处理的SBBR一体化装置，包括厢体和风机，厢体内部划分为SBBR反应池、消毒池、深度处理池、污泥储存池和清水池；SBBR反应池内设置有潜水搅拌机、填料、第一曝气装置、气提排水升液管以及气提排泥升液管；消毒池连接有加药管和空气支管，消毒池的一侧为进水渠，另一侧为出水渠；气提排水升液管的出口与进水渠的上部连接，出水渠位于深度处理池的上方；深度处理池的排水口与清水池连接；污泥储存池内设置有第二曝气装置，气提排泥升液管的出口与污泥储存池连接；本发明装置处理后的污水，氮磷负荷、COD、总氮、总磷去除率能够稳定在90％以上，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918‑2002中的一级A标准。

Description

一种针对高氨氮农村及小城镇污水处理的SBBR一体化装置
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别是一种针对高氨氮农村及小城镇污水处理的SBBR一体化装置。
背景技术
农村及小城镇污水主要来源包括沐浴、洗刷、厨房等废水以及冲厕污水，因此它与化工污水不同，虽然一般不含有有毒物质,但其中氮、磷等营养物和有机物含量比较高,往往还裹挟大量的病毒、细菌、寄生虫卵等以及合成洗涤剂。由于农村生活污水存在成分复杂、排放源分布不规则，较为分散、排放范围广、污水流量变化系数大、大多采用粗放型排放、管网收集***不健全等诸多现实问题，农村及小城镇污水的妥善处理逐渐变成一个不容忽视、亟待解决的社会需要。我国农村污水处理目前刚处于起步阶段，污水处理设施大多不配套或不完善，其运行管理与建设相对滞后，现有的很多传统污水处理设备应用在农村污水的处理上也显示出不同程度的不适用情况。因此，发明一种有针对性的农村及小城镇污水处理装置，对解决农村地下水、生活环境和农业灌溉水污染问题，促进水资源循环再利用有着重要意义。
序批式生物膜反应器(SBBR)结合了SBR和生物膜法的优点，反应器内可以装载不同的填料生成生物膜，在一个反应装置内通过好氧、缺氧、厌氧等不同工序阶段来实现污水处理。它借由在时间上进行有效交换和控制的途径，克服了空间控制的障碍，在一个运行周期内，可以根据运行条件、进水水质及出水水质等对各阶段运行时间和运行状态进行灵活控制。便于操作管理和后期维护运行，且具有处理能力较强、水质水量适应性好、占地面积小、产生剩余污泥量少等优点。
但目前市场上多数污水处理设施不能很好地适应、应用于农村及小城镇污水处理条件，污水处理效果不佳，氨氮去除效率较低，出水水质不稳定，污泥产量较多，后续维护费用较大；因此需要一种针对高氨氮的农村及小城镇污水处理的装置。
发明内容
本发明的目的在于填补现有技术的不足，提供一种针对高氨氮农村及小城镇污水处理的SBBR一体化装置。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种针对高氨氮农村及小城镇污水处理的SBBR一体化装置，包括厢体和风机，所述厢体内部划分为SBBR反应池、消毒池、深度处理池、污泥储存池和清水池；所述SBBR反应池内设置有潜水搅拌机、填料、第一曝气装置、气提排水升液管以及气提排泥升液管；所述消毒池连接有加药管和空气支管，消毒池的一侧为进水渠，另一侧为出水渠；所述气提排水升液管的出口与进水渠的上部连接，所述出水渠位于深度处理池的上方；所述深度处理池的排水口与清水池连接；所述污泥储存池内设置有第二曝气装置，所述气提排泥升液管的出口与污泥储存池连接；所述风机通过母管连接四路支管，所述母管上安装有涡街流量计，所述四路支管上均安装有阀门，四路支管分别与第一曝气装置、第二曝气装置、气提排水升液管的空气管和气提排泥升液管的空气管连接；所述空气支管通过阀门与气提排水升液管的空气管连接。
进一步，所述深度处理池和污泥储存池并列设置于SBBR反应池和清水池之间。
进一步，所述SBBR反应池、污泥储存池和清水池内均设置有静压式液位计。
进一步，所述潜水搅拌机安装于SBBR反应池的进水端，并位于SBBR反应池的中轴线上；潜水搅拌机距SBBR反应池的底部40-60cm，潜水搅拌机外安装有孔板格栅防护罩。
进一步，所述深度处理池为滤布滤池、D型滤池或砂滤池。
进一步，所述第一曝气装置为微孔曝气器，所述第二曝气装置为穿孔曝气器。
进一步，所述填料为直径25mm的辐射状蜂窝圆盘结构，填料材料为表面阳离子改性的聚乙烯材质，填料在SBBR反应池的填充比例为15％-30％。
进一步，所述厢体为经过防腐处理的碳钢材质。
进一步，孔板格栅防护罩为304不锈钢材质，厚度为2-3mm，孔径为15-20mm。
本发明的有益效果在于：
本发明于厢体内合理布置SBBR反应池、消毒池、深度处理池、污泥储存池、清水池，并进行有针对性地优化，充分发挥各池优势，提高污水处理效果，节省占地面积，具体优势如下：
1、在SBBR反应池内安装潜水搅拌机，优选可以设置在SBBR反应池进水端中轴线距底部40～60cm处，搅拌机对污水产生推流作用，由中线出发，在反应池内形成稳定双向环流，使污水和污泥充分混合，SBBR反应池的填料也能均匀分布挂膜、与污水中的有机成分充分接触，能够在整个反硝化过程进行灵活机动控制，有效加强SBBR反应器内的反硝化作用，克服原水氨氮过高对后续处理所产生的负荷问题。
2、消毒池两侧分别设置进水渠和出水渠，SBBR反应池通过气提排水,高位排出的水进入进水渠然后再跌落至消毒池，与药、气充分混合，再经一道出水渠排落至深度处理池，在消毒的同时可以起到调节水量、水质的作用，提高耐冲击负荷。
3、本装置集成加设了一个污泥储存池，更适用于偏远乡镇污水处理环境；由于农村及小城镇污水量较少、排放点分散、水质水量波动较大，因此日排泥量较小，增设的污泥储存池有利于实现无人值守目标。
在污泥储存池安装曝气装置，通过间歇曝气，使其不会因一直处于厌氧状态而致腐化，有效减少污泥因长期储存而产生的厌氧释磷、变质风险，降低后期污泥处理难度；同时采用气提式排泥，由静压式液位计时刻对泥量进行监控，定期派排遣吸泥车将其转移到中心场站进行集中处置，减少后续污泥处置费用和运营管理人工成本。
本发明的结构合理精简，安装方便，既可采用地埋式安装，也可采用地上式安装，各部分结构均可以利用远程智能控制，方便实现无人值守，运行管理简单，适合在农村及小城镇地池进行广泛应用推广。
同时，本发明装置对高氨氮污水有较高的去除效果，处理后的污水，氮磷负荷、COD、总氮、总磷去除率能够稳定在90％以上，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中的一级A标准。
附图说明
图1是本发明的平面布置图；
图2是消毒池的结构示意图；
图3是填料的结构示意图；
其中：1-风机，2-涡街流量计，3-电磁阀，4-填料，5-气提排泥升液管，6-第二曝气装置，7-气提排泥升液管的空气管，8-污泥储存池，9-静压式液位计，10-清水池，11-气提排水升液管的空气管，12-深度处理池，13-加药管，14-消毒池，15-气提排水升液管，16-第一曝气装置，17-SBBR反应池，171-进水渠，172-出水渠，18-孔板格栅防护罩，19-潜水搅拌机、20-空气支管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
参照图1所示的一种针对高氨氮农村及小城镇污水处理的SBBR一体化装置，包括厢体和风机1，所述厢体内部划分为SBBR反应池17、消毒池14、深度处理池12、污泥储存池8和清水池10。
所述厢体为经过防腐处理的碳钢材质，规格包括30m3/d、50m3/d、100m3/d、150m3/d几种，可以地上安装，也可以地埋安装。
本实施例中的深度处理池12和污泥储存池8并列设置于SBBR反应池17和清水池10之间，消毒池14设置于深度处理池12的上方。
所述SBBR反应池17、污泥储存池8和清水池10内均设置有静压式液位计9。
所述深度处理池12可以采用现有的滤布滤池、D型滤池或砂滤池。
所述SBBR反应池17为整个装置的进水端(进水口图中未体现，本领域技术人员可根据需要自行设计具***置)，SBBR反应池17内设有潜水搅拌机19、若干悬浮的填料4、第一曝气装置16、气提排水升液管15以及气提排泥升液管5。
所述潜水搅拌机19安装于邻近SBBR反应池17的进水一端，并位于SBBR反应池17的中轴线上；潜水搅拌机19距SBBR反应池的底部40-60cm，潜水搅拌机19外安装有孔板格栅防护罩18。
孔板格栅防护罩18可以为304不锈钢材质，厚度为2-3mm，孔径为15-20mm。
参照图3所示，本实施例的填料为直径25mm的辐射状蜂窝圆盘结构，填料材料为表面阳离子改性的聚乙烯材质，填料在SBBR反应池的填充比例为15％-30％。
所述气提排水升液管15和气提排泥升液管5均参照现有的气提技术设计，为本领域技术人员所知的成熟技术手段，本实施例则不再详述。
所述消毒池14连接有加药管13和空气支管20，加药管13连接外部加药装置，参照图2所示，消毒池14的一侧为进水渠171，另一侧为出水渠172(图2为示意图，具体可以参考现有的水渠结构)。
进水渠171邻近SBBR反应池17一侧，气提排水升液管15的出口与进水渠171的上部连接，出水渠172则邻近深度处理池12一侧；由SBBR反应池17气提的水经进水渠171跌落消毒池14与药气混合，再溢流至水渠172，最后跌落至深度处理池12中。
所述深度处理池12的排水口与清水池10连接(排水口图中未体现，本领域技术人员可根据需要自行设计具***置)。
所述污泥储存池8内设置有第二曝气装置6，所述气提排泥升液管5的出口与污泥储存池8连接。
所述第一曝气装置16由若干根微孔曝气管组成，第二曝气装置6由若干根穿孔曝气管组成，本领域技术人员可以根据池体的需要进行组合布置，本实施例中第一曝气装置16为一根主管连接的八根分管形式，第二曝气装置6为田字框架结构。
所述风机1通过母管连接四路支管，母管上安装有涡街流量计2(记录显示瞬时流量、累计流量)，所述四路支管上均安装有电磁阀3，四路支管分别与第一曝气装置16、第二曝气装置6、气提排水升液管的空气管11和气提排泥升液管的空气管7连接。
空气支管20通过电磁阀3与气提排水升液管的空气管11连接。
本发明的污水处理流程如下：
1、进水搅拌期：
污水进入SBBR反应池17进行厌氧和缺氧反应，同时启动潜水搅拌机19，进水时间30-90min，当SBBR反应池17内的静压式液位计9反馈信号表示液位到达设定进水液位高度H1时，停止进水。
整个进水搅拌期，通过潜水搅拌机19的搅拌作用，在SBBR反应池17内形成稳定的推动环流，使污水和污泥充分混合、避免过多污泥沉积在SBBR反应池17底部，泥水处于均匀流态，此时SBBR反应池17内DO(溶解氧)为0.05-0.5mg/l，处于厌氧缺氧状态，利用进水中的碳源作为电子供体，进入反硝化阶段，并在潜水搅拌机19的帮助下对反硝化作用进一步加强，将大部分硝态氮转化为氮气，达到脱氮作用；当DO(溶解氧)＞0.8mg/l或达到指定时间，潜水搅拌机19停止运行。
2、曝气期：
进水搅拌期结束后进入曝气期，启动风机1，随即启动SBBR反应池17的第一曝气装置16，风机1不变频；此时，SBBR反应池17内填料4与活性污泥充分混合接触，进入好氧反应阶段，持续时间为150-180min，期间控制SBBR反应池17内DO(溶解氧)为2-4mg/l，池域内进行除碳和硝化反应，填料4的生物膜内层在厌氧氨氧化菌的作用下进行厌氧氨氧化反应的同时，生物膜外层在氨氮化菌的作用下进行亚硝化反应；通过这些综合作用缩短反应时间。
3、沉淀期：
反应阶段结束后停止风机1和第一曝气装置6，SBBR反应池17进入沉淀期，静置40-60min，固液分离。
4、排水期：
打开气提排水升液管的空气管11连接支管上的电磁阀3，启动风机1,SBBR反应池17内上清液通过气提排水升液管15经与进水渠171，然后溢流落入消毒池14，与此同时，加药管13连接的外部加药设备向消毒池14内加药，上清液同时通过气提排水升液管的空气管11引入的空气支管20进行曝气，使水、药均匀混合，再经与深度处理池12相接的出水渠172溢流跌落至深度处理池12进行深度处理。
经过深度处理后再由深度处理池12排入清水池10出水；当SBBR反应池17内的静压式液位计9反馈液位降至设定液位高度H2时，则排水期结束，关闭风机1和相关电磁阀3。
5、排泥期：
排水期结束后，打开气提排泥升液管的空气管7所连接支管上的电磁阀3，启动风机1,通过气提排泥升液管5将SBBR反应池17的污泥排至污泥储存池8，排泥时间为20-60s，排泥结束后关闭风机1和相关电磁阀3。
其中污泥储存池8的储存期为15-20d，在储存期间，安装在污泥储存池8底部的第二曝气装置6对污泥进行间歇式曝气，以减少污泥长期储存产生厌氧释磷、变质的风险，避免污泥腐化。
进一步地，由静压式液位计9时刻对污泥储存池8内的泥量进行监控，当污泥储存池8泥量到达设定液位高度H3时，派遣排泥吸污车将其转移到中心场站进行集中处置。
6、闲置期
排水、排泥期都结束后，待处理污水不足以进行一批次的处理量时，SBBR反应池17则进入闲置等待阶段，等待进入下一个周期。
按上述流程处理高氨氮的农村及小城镇污水，出水COD、总氮、总磷去除率能够稳定在90％以上，出水水质可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中的一级A标准。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种针对高氨氮农村及小城镇污水处理的SBBR一体化装置，包括厢体和风机，其特征在于：所述厢体内部划分为SBBR反应池、消毒池、深度处理池、污泥储存池和清水池；所述SBBR反应池内设置有潜水搅拌机、填料、第一曝气装置、气提排水升液管以及气提排泥升液管；所述消毒池连接有加药管和空气支管，消毒池的一侧为进水渠，另一侧为出水渠；所述气提排水升液管的出口与进水渠的上部连接，所述出水渠位于深度处理池的上方；所述深度处理池的排水口与清水池连接；所述污泥储存池内设置有第二曝气装置，所述气提排泥升液管的出口与污泥储存池连接；所述风机通过母管连接四路支管，所述母管上安装有涡街流量计，所述四路支管上均安装有阀门，四路支管分别与第一曝气装置、第二曝气装置、气提排水升液管的空气管和气提排泥升液管的空气管连接；所述空气支管通过阀门与气提排水升液管的空气管连接。
2.根据权利要求1所述的一种针对高氨氮农村及小城镇污水处理的SBBR一体化装置，其特征在于：所述深度处理池和污泥储存池并列设置于SBBR反应池和清水池之间。
3.根据权利要求1所述的一种针对高氨氮农村及小城镇污水处理的SBBR一体化装置，其特征在于：所述SBBR反应池、污泥储存池和清水池内均设置有静压式液位计。
4.根据权利要求1所述的一种针对高氨氮农村及小城镇污水处理的SBBR一体化装置，其特征在于：所述潜水搅拌机安装于SBBR反应池的进水端，并位于SBBR反应池的中轴线上；潜水搅拌机距SBBR反应池的底部40-60cm，潜水搅拌机外安装有孔板格栅防护罩。
5.根据权利要求1所述的一种针对高氨氮农村及小城镇污水处理的SBBR一体化装置，其特征在于：所述深度处理池为滤布滤池、D型滤池或砂滤池。
6.根据权利要求1所述的一种针对高氨氮农村及小城镇污水处理的SBBR一体化装置，其特征在于：所述第一曝气装置为微孔曝气器，所述第二曝气装置为穿孔曝气器。
7.根据权利要求1所述的一种针对高氨氮农村及小城镇污水处理的SBBR一体化装置，其特征在于：所述填料为直径25mm的辐射状蜂窝圆盘结构，填料材料为表面阳离子改性的聚乙烯材质，填料在SBBR反应池的填充比例为15％-30％。
8.根据权利要求1所述的一种针对高氨氮农村及小城镇污水处理的SBBR一体化装置，其特征在于：所述厢体为经过防腐处理的碳钢材质。
9.根据权利要求1所述的一种针对高氨氮农村及小城镇污水处理的SBBR一体化装置，其特征在于：孔板格栅防护罩为304不锈钢材质，厚度为2-3mm，孔径为15-20mm。
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