CN113880249A - 一种横向交叉厌氧污泥截留消化***及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种横向交叉厌氧污泥截留消化***及工艺，该横向交叉厌氧污泥截留消化***，包括从左往右依次连通的污水收集池、截留消化装置、一级强制脉冲水池及保压稳压罐，截留消化装置包括多个从左往右依次连通的截留消化池，截留消化池的内部中端设置有多个通过中心线从左至右横向排列的密集式弹性填料，且密集式弹性填料之间交叉错落设置，截留消化池的内部下端设置有厌氧活性污泥颗粒，截留消化池的内部下端中间设置有脉冲释放装置。本发明截留消化池内部的密集式弹性填料采用横向交叉排列的方式，起到截留厌氧活性污泥颗粒的作用，防止污泥过度流失，保证消化池内活性污泥浓度持续保持高浓度水平，大大提高有机物降解效率。
Description
技术领域
本发明涉及污水生物处理技术领域，具体的涉及一种横向交叉厌氧污泥截留消化***及工艺。
背景技术
厌氧消化工艺有多种分类方法。按微生物生长状态分为厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法；厌氧活性污泥法包括普通消化池、厌氧接触工艺、水解（酸化）预处理工艺、上流式厌氧污泥床反应器等。厌氧生物膜法包括厌氧生物滤池、厌氧流化床、厌氧生物转盘等。其中厌氧生物膜法是利用附着于载体表面的厌氧微生物所形成的生物膜净化污水中有机物的一种生物处理方法。当载体浸没于含有营养物质及微生物的有机污水中，在污水流动的条件下，载体表面附的细菌细胞生长繁殖而形成一种充满微生物的生物膜，吸收污水中的有机营养物质，达到净化有机污水的目的。
厌氧生物膜反应器由于具有较大的比表面积，同时也增大了传质面积，使传质过程得以强化，在负荷相同的条件下，厌氧生物膜法一般较其他厌氧处理法的有机物去除率高。但厌氧生物膜反应器普遍存在启动周期长、存在挂膜困难、部分填料容易产生生物膜结团，传质效果变差、填料层高度不合理污泥冲出反应器致使出水SS增多的问题，且厌氧反应产生的沼气将活性污泥从***中浮出，造成活性污泥流失，最终导致厌氧污泥浓度无法达到高浓度水平，降低了污水中有机物的消化去除效率。
以上不足，有待改善。
发明内容
为了克服现有的技术的不足，本发明提供一种横向交叉厌氧污泥截留消化***及工艺，可以能够合理解决现有技术产生的弊端，实现挂膜速度快、活性污泥浓度持续保持高浓度水平、出水悬浮物更低、有机物去除率更高并且耐冲击负荷更强。
本发明技术方案如下所述：
第一方面，本发明提供一种横向交叉厌氧污泥截留消化***，包括从左往右依次连通的污水收集池、截留消化装置、一级强制脉冲水池及保压稳压罐，所述截留消化装置包括多个从左往右依次连通的截留消化池，最左侧的所述截留消化池与所述污水收集池连通，最右侧的所述截留消化池与所述一级强制脉冲水池，
所述截留消化池的内部中端设置有多个通过中心线从左至右横向排列的密集式弹性填料，且所述密集式弹性填料之间交叉错落设置，所述截留消化池的内部下端设置有厌氧活性污泥颗粒，所述截留消化池的内部下端中间设置有脉冲释放装置，所述脉冲释放装置与所述保压稳压罐的输出端连通。
根据上述方案的本发明，所述污水收集池的内部设置有污水提升泵，所述截留消化池和所述一级强制脉冲水池的左侧上端均设置有进水口，所述截留消化池的右侧上端设置有出水口，所述截留消化池的内部下端设置有布水器；
所述污水提升泵通过一级穿孔污水管与最左侧所述截留消化池的布水器连通，所述一级穿孔污水管穿过最左侧所述截留消化池的进水口；
在相邻的两个所述截留消化池中，左侧所述截留消化池的出水口与右侧所述截留消化池的进水口连通，右侧所述截留消化池的进水口通过二级穿孔污水管与右侧所述截留消化池的布水器连通；
最右侧所述截留消化池的出水口与所述一级强制脉冲水池的进水口连通。
进一步的，所述一级穿孔污水管上设置有止回阀和流量计。
根据上述方案的本发明，所述一级强制脉冲水池的池底设置有底阀，所述一级强制脉冲水池与所述保压稳压罐之间设置有离心泵，所述离心泵的吸水口通过管道与所述底阀的出水口连通，所述离心泵的出水口通过管道与所述保压稳压罐的进水口连通。
根据上述方案的本发明，所述保压稳压罐的出水口通过释放管与每一个所述截留消化池的脉冲释放装置连通。
进一步的，所述释放管包括主管和与所述主管连通的多个分管，所述主管的进水口与所述保压稳压罐的出水口连通，所述分管的出水口与对应的所述截留消化池的脉冲释放装置连通，所述主管上设置有第一开关阀，所述分管上设置有第二开关阀。
根据上述方案的本发明，所述截留消化装置包括从左往右依次连通的第一级截留消化池、第二级截留消化池及第三级截留消化池，所述第一级截留消化池与所述污水收集池连通，所述第三级截留消化池与所述保压稳压罐连通。
进一步的，所述第一级截留消化池内部的厌氧活性污泥溶度为25g/L，所述第二级截留消化池内部的厌氧活性污泥溶度为15g/L，所述第三级截留消化池内部的厌氧活性污泥溶度为3g/L。
第二方面，本发明提供一种横向交叉厌氧污泥截留消化工艺，应用于上述横向交叉厌氧污泥截留消化***，其特征在于，包括：
S1、将储存在污水收集池内的污水输送至第一级截留消化池内部的布水器中；
S2、第一级截留消化池的布水器将污水均匀分布至第一级截留消化池的内部下端；
S3、启动保压稳压罐，保压稳压罐通过第一级截留消化池内部的脉冲释放装置进行脉冲，使第一级截留消化池内部下端的厌氧活性污泥颗粒呈升流式状态，均匀向池体内扩散；
S4、污水流经第一级截留消化池内部中端的密集式弹性填料时，被附着在密集式弹性填料表面及悬浮状态的厌氧微生物消化；
S5、消化后的污水自流进下一级截留消化池内部的布水器中，并以此类推，直到最后一级截留消化池的污水自流进一级强制脉冲水池内。
根据上述方案的本发明，所述保压稳压罐通过离心泵将水储存在所述保压稳压罐中，并通过变频控制连接各级截留消化池的脉冲释放装置进行脉冲。
根据上述方案的本发明，本发明的有益效果在于：
1、截留消化池内部的密集式弹性填料采用横向交叉排列的方式，起到截留厌氧活性污泥颗粒的作用，防止污泥过度流失，保证截留消化池内厌氧活性污泥浓度持续保持高浓度水平，起到便于污水污泥充分接触反应的功效；同时，因密集式弹性填料能立体全方位均匀舒展且比表面积较大，厌氧微生物附着在密集式弹性填料表面生长，在密集式弹性填料的表面迅速形成生物膜，起到利于挂膜的功效；
2、COD去除率在第一级截留消化池内可达到80%，第二级截留消化池内可达到60%，第三级截留消化池内可达到40%；
3、厌氧微生物固体停留时间长，耐冲击负荷高，启动时间短且无需剩余污泥处理，运行管理方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A部分的放大图；
图3为图1中B部分的放大图；
图4为图1中C部分的放大图。
在图中，
1、污水收集池；2、第一级截留消化池；3、第二级截留消化池；4、第三级截留消化池；5、一级强制脉冲水池；6、保压稳压罐；7、密集式弹性填料；8、厌氧活性污泥颗粒；9、脉冲释放装置；10、污水提升泵；11、布水器；12、一级穿孔污水管；13、止回阀；14、流量计；15、二级穿孔污水管；16、三级穿孔污水管；17、底阀；18、离心泵；19、释放管；20、第一开关阀；21、第二开关阀。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
需要说明的是，术语“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“底”、“内”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1至图4，本实施例提供一种横向交叉厌氧污泥截留消化***，包括从左往右依次连通的污水收集池1、截留消化装置、一级强制脉冲水池5及保压稳压罐6，截留消化装置包括从左往右依次连通的第一级截留消化池2、第二级截留消化池3及第三级截留消化池4，第一级截留消化池2与污水收集池1连通，第三级截留消化池4与一级强制脉冲水池5连通。
第一级截留消化池2、第二级截留消化池3及第三级截留消化池4的内部中端均设置有多个通过中心线从左至右横向排列的密集式弹性填料7，且密集式弹性填料7之间交叉错落设置；第一级截留消化池2、第二级截留消化池3及第三级截留消化池4的内部下端均设置有厌氧活性污泥颗粒8；第一级截留消化池2、第二级截留消化池3及第三级截留消化池4的内部下端中间均设置有脉冲释放装置9，脉冲释放装置9与保压稳压罐6的输出端连通，保压稳压罐6通过脉冲释放装置9对第一级截留消化池2、第二级截留消化池3及第三级截留消化池4进行脉冲，使第一级截留消化池2、第二级截留消化池3及第三级截留消化池4内部下端的厌氧活性污泥颗粒8呈升流式状态，均匀向池体内扩散，避免厌氧活性污泥颗粒8堆积沉淀在池底，使得厌氧活性污泥颗粒8能够与污水充分接触，降解污水中的COD以及有机物。
在本发明中，密集式弹性填料7采用横向交叉排列的方式，起到截留厌氧活性污泥颗粒的作用，防止污泥过度流失，保证截留消化池内厌氧活性污泥浓度持续保持高浓度水平，起到便于污水污泥充分接触反应的功效，大大提高有机物降解效率；同时，因密集式弹性填料7能立体全方位均匀舒展且比表面积较大，厌氧微生物附着在密集式弹性填料7表面生长，在密集式弹性填料7的表面迅速形成生物膜，起到利于挂膜的功效。
请参阅图2至图4，在本实施例中，污水收集池1的内部设置有污水提升泵10，第一级截留消化池2、第二级截留消化池3、第三级截留消化池4及一级强制脉冲水池5的左侧上端均设置有进水口，第一级截留消化池2、第二级截留消化池3及第三级截留消化池4的右侧上端均设置有出水口，第一级截留消化池2、第二级截留消化池3及第三级截留消化池4的内部下端均设置有布水器11。
污水提升泵10通过一级穿孔污水管12与第一级截留消化池2的布水器11连通，一级穿孔污水管12穿过第一级截留消化池2的进水口，污水提升泵10将污水收集池1内储存的污水通过一级穿孔污水管12和布水器11均匀分布至第一级截留消化池2的内部下端。同时，一级穿孔污水管12上设置有止回阀13和流量计14，止回阀13可预防污水出现倒流的情况，流量计14用于测量污水的流量，便于控制污水的流量。
第一级截留消化池2的出水口与第二级截留消化池3的进水口连通，第二级截留消化池3的进水口通过二级穿孔污水管15与第二级截留消化池3的布水器11连通，污水在第一级截留消化池2内第一次消化后通过二级穿孔污水管15自流进第二级截留消化池3的布水器11中，第二级截留消化池3的布水器11将污水均匀分布至第二级截留消化池3的内部下端。
第二级截留消化池3的出水口与第三级截留消化池4的进水口连通，第三级截留消化池4的进水口通过三级穿孔污水管16与第三级截留消化池4的布水器11连通，污水在第二级截留消化池3内第二次消化后通过三级穿孔污水管16自流进第三级截留消化池4的布水器11中，第三级截留消化池4的布水器11将污水均匀分布至第三级截留消化池4的内部下端。
第三级截留消化池4的出水口与一级强制脉冲水池5的进水口连通，污水在第三级截留消化池4第三次消化后通过三级穿孔污水管16自流进一级强制脉冲水池5内。
请参阅图4，在本实施例中，一级强制脉冲水池5的池底设置有底阀17，一级强制脉冲水池5与保压稳压罐6之间设置有离心泵18，离心泵18的吸水口通过管道与底阀17的出水口连通，离心泵18的出水口通过管道与保压稳压罐6的进水口连通。保压稳压罐6通过离心泵18利用水的压缩性将水储存在保压稳压罐6中。
请参阅图2与图4，在本实施例中，保压稳压罐6的出水口通过释放管19与第一级截留消化池2、第二级截留消化池3及第三级截留消化池4的脉冲释放装置9连通，保压稳压罐6通过变频控制连接第一级截留消化池2、第二级截留消化池3及第三级截留消化池4的脉冲释放装置9进行脉冲。具体的，释放管19包括主管和与主管连通的多个分管，主管的进水口与保压稳压罐6的出水口连通，分管的出水口与对应的截留消化池的脉冲释放装置9连通，主管上设置有第一开关阀20，同于统一管理第一级截留消化池2、第二级截留消化池3及第三级截留消化池4的脉冲释放装置9的开启与关闭；分管上设置有第二开关阀21，用于独立管理第一级截留消化池2、第二级截留消化池3及第三级截留消化池4的脉冲释放装置9的开启与关闭。优选的，第一开关阀20为蝶阀，第二开关阀21为电磁阀。
在本实施例中，第一级截留消化池2内部的厌氧活性污泥溶度为25g/L，使得污水在第一级截留消化池2COD去除率达到80%，第二级截留消化池3内部的厌氧活性污泥溶度为15g/L，使得污水在第二级截留消化池3COD去除率达到60%，第三级截留消化池4内部的厌氧活性污泥溶度为3g/L，使得污水在第三级截留消化池4COD去除率达到40%。
在本实施例中，第一级截留消化池2、第二级截留消化池3、第三级截留消化池4及一级强制脉冲水池5之间通过上部设置有过流孔的隔板连通。
另一方面，本实施例提供一种横向交叉厌氧污泥截留消化工艺，应用于上述横向交叉厌氧污泥截留消化***，包括以下步骤：
步骤S1、将储存在污水收集池1内的污水输送至第一级截留消化池2内部的布水器11中。具体的，污水收集池1内设置有污水提升泵10，污水提升泵10将污水收集池1的污水输送至第一级截留消化池2内部的布水器11中。
步骤S2、第一级截留消化池2的布水器11将污水均匀分布至第一级截留消化池2的内部下端；启动保压稳压罐6，保压稳压罐6通过第一级截留消化池2内部的脉冲释放装置9进行脉冲，使第一级截留消化池2内部下端堆积沉淀的厌氧活性污泥颗粒8呈升流式状态，均匀向池体内扩散；污水流经第一级截留消化池2内部中端的密集式弹性填料7时，被附着在密集式弹性填料7表面及悬浮状态的厌氧微生物第一次消化，降解污水中的COD以及有机物。具体的，池内密集式弹性填料7呈横向排列且密集式弹性填料7之间交叉错落设置，污水流经密集式弹性填料7时，由于密集式弹性填料7能立体全方位均匀舒展且比表面积较大，厌氧微生物附着在密集式弹性填料7表面生长，在密集式弹性填料7的表面迅速形成生物膜。同时，池内密集式弹性填料7起到截留厌氧活性污泥颗粒的作用，随着厌氧活性污泥颗粒8不断运动，使得池内厌氧活性污泥浓度保持在25g/L，污水在第一级截留消化池2COD去除率达到80%。
步骤S3、第一次消化后的污水自流进第二级截留消化池3内部的布水器11中，使污水均匀分布至第二级截留消化池3的内部下端；启动保压稳压罐6，保压稳压罐6通过第二级截留消化池3内部的脉冲释放装置9进行脉冲，使第二级截留消化池3内部下端堆积沉淀的厌氧活性污泥颗粒8呈升流式状态，均匀向池体内扩散；污水流经第二级截留消化池3内部中端的密集式弹性填料7时，被附着在密集式弹性填料7表面及悬浮状态的厌氧微生物第二次消化，降解污水中的COD以及有机物。具体的，池内密集式弹性填料7呈横向排列且密集式弹性填料7之间交叉错落设置，污水流经密集式弹性填料7时，由于密集式弹性填料7能立体全方位均匀舒展且比表面积较大，厌氧微生物附着在密集式弹性填料7表面生长，在密集式弹性填料7的表面迅速形成生物膜。同时，池内密集式弹性填料7起到截留厌氧活性污泥颗粒的作用，随着厌氧活性污泥颗粒8不断运动，使得池内厌氧活性污泥浓度保持在15g/L，污水在第二级截留消化池3COD去除率达到60%。
步骤S4、第二次消化后的污水自流进第三级截留消化池4内部的布水器11中，使污水均匀分布至第三级截留消化池4的内部下端；启动保压稳压罐6，保压稳压罐6通过第三级截留消化池4内部的脉冲释放装置9进行脉冲，使第三级截留消化池4内部下端堆积沉淀的厌氧活性污泥颗粒8呈升流式状态，均匀向池体内扩散；污水流经第三级截留消化池4内部中端的密集式弹性填料7时，被附着在密集式弹性填料7表面及悬浮状态的厌氧微生物第三次消化，降解污水中的COD以及有机物。具体的，池内密集式弹性填料7呈横向排列且密集式弹性填料7之间交叉错落设置，污水流经密集式弹性填料7时，由于密集式弹性填料7能立体全方位均匀舒展且比表面积较大，厌氧微生物附着在密集式弹性填料7表面生长，在密集式弹性填料7的表面迅速形成生物膜。同时，池内密集式弹性填料7起到截留厌氧活性污泥颗粒的作用，随着厌氧活性污泥颗粒8不断运动，使得池内厌氧活性污泥浓度保持在3g/L，污水在第三级截留消化池4COD去除率达到40%。
步骤S5、第三次消化后的污水自流进一级强制脉冲水池5内。
在本实施例中，保压稳压罐6通过离心泵18利用水的压缩性将一级强制脉冲水池5的水储存在保压稳压罐6中，并通过变频控制连接各级截留消化池的脉冲释放装置9进行脉冲，例如脉冲每十五分钟一次，使厌氧活性污泥颗粒8均匀向池体内扩散。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
上面结合附图对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种横向交叉厌氧污泥截留消化***，其特征在于，包括从左往右依次连通的污水收集池、截留消化装置、一级强制脉冲水池及保压稳压罐，所述截留消化装置包括多个从左往右依次连通的截留消化池，最左侧的所述截留消化池与所述污水收集池连通，最右侧的所述截留消化池与所述一级强制脉冲水池，
所述截留消化池的内部中端设置有多个通过中心线从左至右横向排列的密集式弹性填料，且所述密集式弹性填料之间交叉错落设置，所述截留消化池的内部下端设置有厌氧活性污泥颗粒，所述截留消化池的内部下端中间设置有脉冲释放装置，所述脉冲释放装置与所述保压稳压罐的输出端连通。
2.根据权利要求1所述的横向交叉厌氧污泥截留消化***，其特征在于，所述污水收集池的内部设置有污水提升泵，所述截留消化池和所述一级强制脉冲水池的左侧上端均设置有进水口，所述截留消化池的右侧上端设置有出水口，所述截留消化池的内部下端设置有布水器；
所述污水提升泵通过一级穿孔污水管与最左侧所述截留消化池的布水器连通，所述一级穿孔污水管穿过最左侧所述截留消化池的进水口；
在相邻的两个所述截留消化池中，左侧所述截留消化池的出水口与右侧所述截留消化池的进水口连通，右侧所述截留消化池的进水口通过二级穿孔污水管与右侧所述截留消化池的布水器连通；
最右侧所述截留消化池的出水口与所述一级强制脉冲水池的进水口连通。
3.根据权利要求2所述的横向交叉厌氧污泥截留消化***，其特征在于，所述一级穿孔污水管上设置有止回阀和流量计。
4.根据权利要求1所述的横向交叉厌氧污泥截留消化***，其特征在于，所述一级强制脉冲水池的池底设置有底阀，所述一级强制脉冲水池与所述保压稳压罐之间设置有离心泵，所述离心泵的吸水口通过管道与所述底阀的出水口连通，所述离心泵的出水口通过管道与所述保压稳压罐的进水口连通。
5.根据权利要求1所述的横向交叉厌氧污泥截留消化***，其特征在于，所述保压稳压罐的出水口通过释放管与每一个所述截留消化池的脉冲释放装置连通。
6.根据权利要求5所述的横向交叉厌氧污泥截留消化***，其特征在于，所述释放管包括主管和与所述主管连通的多个分管，所述主管的进水口与所述保压稳压罐的出水口连通，所述分管的出水口与对应的所述截留消化池的脉冲释放装置连通，所述主管上设置有第一开关阀，所述分管上设置有第二开关阀。
7.根据权利要求1所述的横向交叉厌氧污泥截留消化***，其特征在于，所述截留消化装置包括从左往右依次连通的第一级截留消化池、第二级截留消化池及第三级截留消化池，所述第一级截留消化池与所述污水收集池连通，所述第三级截留消化池与所述保压稳压罐连通。
8.根据权利要求7所述的横向交叉厌氧污泥截留消化***，其特征在于，所述第一级截留消化池内部的厌氧活性污泥溶度为25g/L，所述第二级截留消化池内部的厌氧活性污泥溶度为15g/L，所述第三级截留消化池内部的厌氧活性污泥溶度为3g/L。
9.一种横向交叉厌氧污泥截留消化工艺，应用于权利要求1-8任一所述横向交叉厌氧污泥截留消化***，其特征在于，包括：
S1、将储存在污水收集池内的污水输送至第一级截留消化池内部的布水器中；
S2、第一级截留消化池的布水器将污水均匀分布至第一级截留消化池的内部下端；
S3、启动保压稳压罐，保压稳压罐通过第一级截留消化池内部的脉冲释放装置进行脉冲，使第一级截留消化池内部下端的厌氧活性污泥颗粒呈升流式状态，均匀向池体内扩散；
S4、污水流经第一级截留消化池内部中端的密集式弹性填料时，被附着在密集式弹性填料表面及悬浮状态的厌氧微生物消化；
S5、消化后的污水自流进下一级截留消化池内部的布水器中，并以此类推，直到最后一级截留消化池的污水自流进一级强制脉冲水池内。
10.根据权利要求9所述的横向交叉厌氧污泥截留消化工艺，其特征在于，所述保压稳压罐通过离心泵将水储存在所述保压稳压罐中，并通过变频控制连接各级截留消化池的脉冲释放装置进行脉冲。
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