CN111960618A - 一种沿海地区达准ⅳ类水的叠拼污水处理设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备及方法,该设备包括顺次连通的格栅井、集水池、混凝沉淀池、一体化污水处理设备、臭氧接触池和次氯酸钠消毒池，其中所述一体化污水处理设备包括顺次连通的厌氧区、一级缺氧区、一级好氧区、二级缺氧区、二级好氧区和膜区，其中所述一体化污水处理设备还包括设备间，所述设备间还设有清水箱。该设备适应于沿海地区污水治理的，占地面积小、低能耗、投资运行成本低、出水水质达准IV类水、同时操作维护简便的污水处理方法和一体化设备。本发明还提供了一种解决沿海地区污水治理，且出水达准Ⅳ类水污水处理工艺方法。

Description

一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备及方法
技术领域
本发明属于水污染治理技术领域，具体涉及一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备及方法。
背景技术
目前，污水处理厂大多执行国家相关排放标准。而根据水域功能和分类标准中规定，地表水最低标准为V类水。对比两标准中主要指标可以看出，现行排放标准劣于地表水V类标准，仍然存在加重水体环境恶化的潜势。因此，污水处理厂的排放标准提标至地表准IV类水已逐渐成为行业趋势。
城镇污水处理厂工艺技术普遍采用A2O、氧化沟、SBR等，提标改造准IV类水多在原工艺基础上扩增原池容、并增加深度处理工艺，如反硝化滤池、高级氧化、高密度沉淀池等。此类技术往往需要新建土建构筑物，存在所需占地面积极大、构筑物结构复杂、施工周期长、施工难度大、运行维护复杂、出水水质不稳定等缺点。而在沿海地区，因土地资源短缺，污水厂占地面积有限，且空气中含有氯离子对动力设备材质等的影响，更不适宜采用此类提标改造工艺。
一体化污水处理设备近年来因其占地面积小、集成化程度高、现场安装便捷，安装周期短等优势被广泛应用于分散式污水的治理。但因工艺技术多为常规A2/O或MBR工艺，其出水水质无法达到准IV类水的标准，因此在该领域的应用受到限制。
发明内容
因此本发明旨在克服以上现有技术缺点，提供适应于沿海地区污水治理的，占地面积小、低能耗、投资运行成本低、出水水质达准IV类水、同时操作维护简便的污水处理方法和一体化设备。本发明提供了一种解决沿海地区污水治理，且出水达准Ⅳ类水污水处理工艺方法。本发明还提供了一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼式一体化污水处理设备。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备,包括顺次连通的格栅井、集水池、混凝沉淀池、一体化污水处理设备、臭氧接触池和次氯酸钠消毒池，其中所述一体化污水处理设备包括顺次连通的厌氧区、一级缺氧区、一级好氧区、二级缺氧区、二级好氧区和膜区，其中所述一体化污水处理设备还包括设备间，所述设备间还设有清水箱，所述膜区的出水口与所述清水箱连通。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以有如下进一步的具体选择或优化选择。
具体的，所述厌氧区下部设有进水管，上部设有连通所述一级缺氧区的出水口，所述进水管铺设为工字型，且匀布有进水孔，所述厌氧区的进水管与所述混凝沉淀池连通，所述厌氧区侧壁顶部设有溢流管，底部设有放空管，沿其侧壁内侧还布置有检修爬梯。
具体的，所述一级缺氧区和二级缺氧区均在底部对角位置设有潜水搅拌器，所述一级缺氧区侧壁距离底壁200-300mm处设有第一出水孔，所述第一出水孔连通所述一级好氧区，所述二级缺氧区侧壁距离底壁200-300mm处设有第二出水孔，所述第二出水孔连通所述二级好氧区。所述一级缺氧区和二级缺氧区均为顶部溢流进水。
具体的，所述二级缺氧区设有第一回流泵，所述第一回流泵的污泥进口与所述二级缺氧区连通，污泥出口与所述厌氧区连通。
具体的，所述一级好氧区和二级好氧区均在底部设有曝气管和放空管，所述一级好氧区的出水口与所述二级缺氧区连通，所述二级好氧区的出水口与所述膜区连通，所述一级好氧区设有第二回流泵，所述第二回流泵的污泥进口与所述一级好氧区连通，污泥出口与所述一级缺氧区连通。
具体的，所述膜区设置膜组件，所述膜区的出水口与所述清水箱连通，所述膜区还设有第三回流泵，所述第三回流泵用于将污泥输送至所述第一好氧区。
具体的，所述清水箱中设有反冲洗泵，所述反冲洗泵用于使用所述清水箱的清水反冲洗所述膜区的膜组件，具体的，所述反冲洗泵的进水口与所述清水箱连通，所述出水口对准所述膜区的膜组件。
具体的，还包括曝气***，所述曝气***包括设置在所述设备间的风机和分别设置在所述一级好氧区、二级好氧区和膜区的通风管，所述风机通过所述通风管向所述一级好氧区、二级好氧区和膜区通气。
具体的，所述厌氧区、一级缺氧区、一级好氧区以叠拼方式安装于二级缺氧区、二级好氧区、膜处理单元、设备间上方。
需要说明的是，所述膜组件由膜架、膜片组成。
与现有技术相比，上述设备的有益效果是：
(1)该工艺***结合一体化污水处理设备，出水水质稳定达准IV类水；
(2)一体化污水设备充分利用A/O单元，强化脱氮除磷，出水效果好；
(3)好氧区采用18～20孔φ25填料，无需支架，直接投加于一级好氧区和二级好氧区，投料比15～50％。增加***微生物量，提升处理效果。放空管于各区域隔板设置网孔过水，防止填料流失。
(4)采用一体化污水设备代替常规土建构筑物，并采用叠拼安装形式，节省占地40％以上；
(5)设备材质不受氯离子影响；
(6)施工周期短。
此外，本发明还提供了使用上述一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备进行污水处理的方法，其包括如下步骤：
将待处理污水依次通过所述格栅井、集水池、混凝沉淀池、一体化污水处理设备、臭氧接触池和次氯酸钠消毒池，其中，在所述一体化污水处理设备中，污水依次通过所述厌氧区、一级缺氧区、一级好氧区、二级缺氧区、二级好氧区和膜区。
与现有技术相比，上述工艺的有益效果是：
(1)出水水质稳定达准IV类水，安装施工周期短、且操作维护简便；
(2)采用新型叠拼安装方式，将一体化污水设备高度集成化，解决污水厂占地面积有限的问题；
(3)解决沿海地区空气中氯离子含量高，导致SUS304不锈钢设备材质易腐蚀问题。
附图说明
图1是本发明提供的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备的总工艺流程图；
图2是本发明提供的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备的一体化污水处理设备的结构示意图；
图3是本发明提供的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备的一体化污水处理设备的主视图；
图4是本发明提供的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备的一体化污水处理设备的正视图；
图5是本发明提供的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备的一体化污水处理设备的侧视图；
图6是本发明提供的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备的一体化污水处理设备的俯视图。
图中：1-厌氧区，2-一级缺氧区，3-一级好氧区，4-二级缺氧区，5-二级好氧区，6-膜区，7-设备间，8-清水箱。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图及具体实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
本发明通过以下技术方案实现，一种沿海地区达准Ⅳ类水的污水处理工艺方法包含格栅井、集水池、混凝沉淀池、成套一体化污水处理设备、臭氧接触池、臭氧发生装置、次氯酸钠消毒池。
工艺流程见附图1。
污水首先进入格栅沉砂池内，大颗粒悬浮杂质被截留，同时进行泥水分离，然后经格栅池隔除一部分粗大的悬浮物和重质沙粒，之后进入集水池。该池有一定的污水存储量，同时对水质、水量起到均衡调节作用，避免水质水量波动大时，对后续单元造成冲击。
集水池中设置提升泵(潜污泵)，再经液位控制仪传递信号，由提升泵送至混凝沉淀池，对磷及悬浮物进去前端预处理。
经混凝沉淀处理后提升至一体化污水处理设备的第1处理单元内，依次流经第2处理单元、第3处理单元，第4处理单元、第5处理单元。第3、第5处理单元内投加生物填料，投配比20～50％，通过生物填料上面的厌氧、缺氧、好氧微生物等多种微生物的生化反应，在去除有机污染物的同时，实现同步硝化和反硝化作用，达到脱氮除磷的目的。经前5段处理单元后，处理后出水进入MBR膜处理单元进行固液分离，进一步除掉COD、SS等污染指标。
从MBR膜处理单元的出水进入臭氧接触池，通过臭氧发生装置产生的臭氧与污染物在臭氧接触池反应，对污水中的难降解有机物进行氧化分解，可将废水中残留的大分子、长链、难以生物降解的有机物部分直接矿化成二氧化碳与水，部分分解为小分子易生物降解物质，破坏不可生物降解有机物的结构，降低毒性。
臭氧接触池后出水，再经紫外线消毒渠处理后达标排放。
格栅沉砂池、一体化污水设备底部均设置污泥泵定期将污泥排放至污泥池储存，污泥池底部污泥厌氧消化后浓缩并经消毒后定期抽吸外运。
具体的，上述一体化污水设备由主体设备与设备间两部分组成。主体设备包括5个生化处理单元段、1个膜处理单元，1个设备间共7个功能分区。设备间高度集成了电控***、风机、泵、清水箱、加药***等动力设备。具体的，厌氧区、一级缺氧区、一级好氧区、二级缺氧区、二级好氧区、膜区、设备间。
一体化设备结构见附图2-6。
其中，厌氧区在设备壁上端设置进水管，进水布水方式：采用DN40～DN80UPVC进水管，进水管通入厌氧区底部，在底部分成2条支路，为工字形，支路开孔孔径为
Figure BDA0002653873120000061
起到布水均匀和水力搅拌作用(区别于常规穿孔布水方式，解决穿孔布水容易堵塞问题)。同时厌氧区设置溢流管道，保证设备内安全水位；设置放空管，便于设备维护检修；设置爬梯与检修口，便于人员检修；设置回流管，通过回流泵将二级缺氧区的污泥回流至厌氧区。厌氧区与一级缺氧区设置隔板，隔板顶部开口，便于厌氧区污水经隔板顶部溢流至一级缺氧区。
一级缺氧区设备对角设置潜水搅拌器，起搅拌作用。一级缺氧区与一级好氧区直接设置隔板，隔板距底部200～300mm处开孔，方便水流从底部流入一级好氧区；设置回流管，通过回流泵将一级好氧区的污泥回流至一级缺氧区。
一级好氧区设备壁上设置曝气管道，通入设备底部均匀布置曝气盘，起充氧搅拌作用。设置回流管，通过回流泵将膜区的污泥回流至一级好氧区。设置放空管，设置与下层设备的连通管，使水流通过连通管流入下层设备。
二级缺氧区结构设置同一级缺氧区；
二级好氧区同一级好氧区。
经5段生化处理单元后出水进入MBR膜处理单元进行固液分离，进一步除掉COD、SS等污染指标。后由设备间的产水泵提供动力产水至清水箱排出一体化污水设备，进行后续臭氧接触及紫外消毒。
膜区设置膜组件，膜组件由膜架、膜片、曝气***组成。膜区的出水通过产水管路，收集后产水至设备间顶部的清水箱。膜区产水管路上设置排气管，便于检修时排空膜片内的空气。设备的最终出水通过清水箱出水管排出，并且设置支路，排放一部分出水至清水箱，便于利用该清水反冲洗膜片。
设备间与膜区以隔板分离。设备间设置电控柜、风机、产水泵、反冲洗泵、加药桶等装置，布局合理，便于人员操作。
同时，优选的，为了使生化充分发挥作用，强化脱氮除磷，整个生化处理单元又包含回流***、曝气***、加药***。
回流***包括三段，分别为回流R1，回流比100％～200％(二级缺氧区末端至厌氧区前端，用于前端污泥补充)、回流R2，回流比100％～300％(一级好氧区末端至一级缺氧区前端，用于硝化液回流)，回流R3，回流比100％～400％(防止MBR膜处理单元高溶解氧对缺氧池的影响，MBR膜处理单元回流至一级好氧区前端，一级好氧池污泥进入二级缺氧池再进行反硝化)。
曝气***主要通过设备间的风机给一级好氧区、二级好氧区、膜区提供微生物生长所需的溶解氧。
加药***包含碳源加药***、碱度加药***、除磷加药***，碳源、碱度加药***投加碳源、碱度至一级、二级缺氧区，提升脱氮效果；除磷加药***投加除磷药剂(铁盐、铝盐等)至二级好氧区末端或MBR膜处理单元，以去除污水中的磷污染物。
优选的，为节省占地，一体化污水设备分割为两部分，前段为厌氧区、一级缺氧区、一级好氧区、后段为二级缺氧区、二级好氧区、膜处理单元、设备间。前段以叠拼方式安装于后段设备之上，支架采用钢结构平台，设置爬梯与栏杆。并为了方便膜片检修，留出膜片检修口，见附图2。
优选的，为解决沿海地区空气中氯离子的影响问题，采用316不锈钢材质或304外加防腐涂漆形式。
优选的，为缩短施工安装周期、一体化设备采用不锈钢凹凸板焊接，不锈钢凹凸板规格尺寸主要为1m*1m，0.5m*1m，材料小巧，运输便捷，实施周期短。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备,其特征在于，
包括顺次连通的格栅井、集水池、混凝沉淀池、一体化污水处理设备、臭氧接触池和次氯酸钠消毒池，其中所述一体化污水处理设备包括顺次连通的厌氧区(1)、一级缺氧区(2)、一级好氧区(3)、二级缺氧区(4)、二级好氧区(5)和膜区(6)，所述一体化污水处理设备还包括设备间(7)所述设备间(7)还设有清水箱(8)，所述膜区(6)的出水口与所述清水箱(8)连通。
2.根据权利要求1所述的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备,其特征在于：所述厌氧区(1)下部设有进水管，上部设有连通所述一级缺氧区(2)的出水口，所述进水管铺设为工字型，且匀布有进水孔，所述厌氧区(1)的进水管与所述混凝沉淀池连通，所述厌氧区(1)侧壁顶部设有溢流管，底部设有放空管，沿其侧壁内侧还布置有检修爬梯。
3.根据权利要求1所述的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备,其特征在于：所述一级缺氧区(2)和二级缺氧区(4)均在底部对角位置设有潜水搅拌器，所述一级缺氧区(2)侧壁距离底壁200-300mm处设有第一出水孔，所述第一出水孔连通所述一级好氧区(3)，所述二级缺氧区(4)侧壁距离底壁200-300mm处设有第二出水孔，所述第二出水孔连通所述二级好氧区(5)。
4.根据权利要求1所述的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备,其特征在于：所述二级缺氧区(4)设有第一回流泵，所述第一回流泵的污泥进口与所述二级缺氧区(4)连通，污泥出口与所述厌氧区(1)连通。
5.根据权利要求1所述的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备,其特征在于：所述一级好氧区(3)和二级好氧区(5)均在底部设有曝气管和放空管，所述一级好氧区(3)的出水口与所述二级缺氧区(4)连通，所述二级好氧区(5)的出水口与所述膜区(6)连通，所述一级好氧区(3)还设有第二回流泵，所述第二回流泵的污泥进口与所述一级好氧区(3)连通，污泥出口与所述一级缺氧区(2)连通。
6.根据权利要求1所述的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备,其特征在于：所述膜区(6)设置膜组件，所述膜区(6)还设有第三回流泵，所述第三回流泵用于将污泥输送至所述第一好氧区(3)。
7.根据权利要求1所述的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备,其特征在于：所述清水箱(8)中设有反冲洗泵，所述反冲洗泵的进水口与所述清水箱(8)连通，所述出水口对准所述膜区(6)的膜组件。
8.根据权利要求1所述的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备,其特征在于：还包括曝气***，所述曝气***包括设置在所述设备间的风机和分别设置在所述一级好氧区(3)、二级好氧区(5)和膜区(6)的通风管，所述风机通过所述通风管向所述一级好氧区(3)、二级好氧区(5)和膜区(6)通气。
9.根据权利要求1至8任一项所述的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备,其特征在于：所述厌氧区(1)、一级缺氧区(2)、一级好氧区(3)以叠拼方式安装于二级缺氧区(4)、二级好氧区(5)、膜区(6)和设备间(7)上方。
10.一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理方法,其特征在于：利用如权利要求1至9任一项所述的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备实现，包括以下步骤：
将待处理污水依次通过所述格栅井、集水池、混凝沉淀池、一体化污水处理设备、臭氧接触池和次氯酸钠消毒池，其中，在所述一体化污水处理设备中，污水依次通过所述厌氧区(1)、一级缺氧区(2)、一级好氧区(3)、二级缺氧区(4)、二级好氧区(5)和膜区(6)。
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