CN1175556A - 大规模污水处理设施 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种设置在大规模污水处理场中的综合处理粪尿和生活杂排水的需氧性大规模污水处理设施,由以下各部分组成:将被处理物中含有的砂和夹杂物进行沉淀和厌氧性分解的第1和第2沉淀、分解室;利用连续供给的空气除去有机物质的接触曝气室;使生成的微生物絮凝物和处理水固液分离的最终沉淀室;将未沉淀而直接流出的微细的絮凝物用过滤材料进行2次处理的过滤、分解室;完全除去浮游物质后消毒细菌的砂过滤床、活性炭过滤床和消毒槽。

Description

大规模污水处理设施
本发明涉及一种大规模污水处理设施，可用于同时净化从公寓或其他大型建筑设施排出的大量的粪尿和生活杂排水。更具体地是涉及一种可以利用需氧性微生物的增殖和细胞合成作用除去从大规模的建筑设施排出的粪尿和污水、具有确保稳定的流出水的任意性和接触需氧性的处理设施。
现有的污水处理设施主要是利用活性污泥进行处理的装置，一般是使用设置有多个腐败型净化槽的装置。但是因为利用活性污泥法进行处理的装置运转困难，必须要有技术熟练的操作人员，另外污泥的生成量很大，需要很高的污泥处理费用，还需要很高的对于送风机的维持管理费用，这是该方法存在的缺点。另外，还已知因为腐败型净化槽的处理效率低，必须在废水最后处理场进行二次处理。
如上所述，现有的污水处理设施对于水质改善没有太大的作用，很难在今后预见的因用水不足而采取的污水处理再利用装置中适用。
因此，目前迫切要求开发一种有助于改善水质并可以在今后的污水处理再利用***中适用的高效率的污水处理设施。
因此，本发明的目的在于提供设置在大规模的污水处理场中的综合处理粪尿和生活杂排水的需氧性污水处理设施。
本发明的另外一个目的是提供一种通过有效抑制在长期曝气法中因微生物絮凝物的生成困难而导致的流出水的水质恶化，可以确保稳定的流出水和改善水质的大规模污水处理设施。
为实现上述目的的本发明的大规模污水处理设施，其特征在于由以下各部分组成：将被处理物中含有的砂和夹杂物进行沉淀和厌氧性分解的第1和第2沉淀·分解室；利用连续供给的空气除去有机物质的接触曝气室；使生成的微生物絮凝物和处理水固液分离的最终沉淀室；将在最终沉淀室的底部沉淀的污泥运送至第1沉淀·分解室和接触曝气室的污泥搬运装置；将未沉淀而直接流出的微细的絮凝物用过滤材料进行2次处理的过滤·分解室；完全除去浮游物质后消毒细菌的砂过滤床、活性炭过滤床和消毒槽。
本发明人等为解决现有的大规模污水处理设施存在的缺点，进行了深入的研究，结果发现通过采用被活性化的微生物使有机物质氧化的接触曝气法、使用通过附着在滤材上的微生物将在最终沉淀室未被沉淀除去的微细絮凝物进行二次分解的装置，可以有效地抑制因微生物的自身氧化导致絮凝物的生成困难从而造成的流出水的水质恶化，至此完成了本发明。
以下将大规模污水处理设施简称为“污水处理设施”。
根据附图进一步详细地说明本发明。
图1为使用本发明的污水处理设施进行污水处理的工序的***图。
本发明的污水处理设施基本上是采用接触曝气法，如图1所示，由以下各部分组成：
在1次处理中将被处理物中含有的砂和其他的夹杂物进行沉淀和厌氧性分解并同时具有使变动剧烈的流量和水质均等化作用的第1沉淀·分解室(1)；将在1次处理中沉淀·分解的被处理物在2次处理中进行沉淀·分解的第2沉淀·分解室(2)；利用连续供给的空气通过被活性化的微生物使有机物质氧化的接触曝气室(3)；将被增殖的微生物和处理水固液分离的最终沉淀室(4)；利用附着在滤材上的微生物将在最终沉淀室中未沉淀除去的微细微细絮凝物进行2次分解的过滤·分解室(5)；在污水处理再利用***中除去残余浮游物质和细菌的砂过滤床、活性炭过滤床和消毒槽(6)。
在第1沉淀·分解室(1)中，使污水中含有的砂等可沉淀物质和夹杂物沉淀，沉淀除去从最终沉淀槽搬运的污泥，可以起到将不同时间的不同流量和浓度均等化从而减少曝气槽的冲击负荷的作用，另外，沉淀的固形物的加水分解可以顺利进行，厌氧性分解也可同时进行。在1次处理中被沉淀·分解的被处理物通过设置在沉淀·分解室(1)的中间部分的移送管除去浮渣(scum)后被移送至第2沉淀·分解室(2)。
在第2沉淀·分解室(2)中进行被处理物的2次沉淀除去、加水分解和厌氧性分解。上述第1沉淀·分解室(1)和第2沉淀·分解室(2)的容积比通常为2∶1。
经过第1、第2沉淀·分解室(1)、(2)的被处理物流入接触曝气室(3)。在接触曝气室中，利用由送风机连续供给的氧气，通过微生物的增殖和氧化作用除去可以利用生物学方法除去的大部分有机物质。在接触曝气室(3)中含有接触滤材(media)，该接触滤材保有大量的微生物，可以提高有机物质的除去效率，提高相对于冲击负荷的适应能力，另外，与从最终沉淀室(4)搬运的污泥的量无关，可以确保一定量的微生物的存在。
有关上述的接触曝气室(3)的接触滤材和散气管的配置如图4的正面图和平面图所示。接触曝气室(3)的接触滤材(11)和散气管(12)互相垂直配置，不会防碍流体的流动，因为设置成使接触滤材(11)和污染物能够良好接触的形式，所以成为能够顺利进行氧的传递的构成。
经过接触曝气室(3)的被处理物流入最终沉淀室(4)。在此处，被处理物以有机物质的含量非常低的状态与从接触滤材脱离的微生物利用重力进行固液分离。将在最终沉淀室(4)的底部沉淀的污泥通过污泥搬运装置移送到第1沉淀分离室(1)，一部分通过脱氮作用被除去氮，残留的污泥在清扫沉淀分离室(1)时被除去。
一般的情况是，如果曝气槽的曝气时间较长，则微生物发生自身氧化，微生物间的絮凝物形成变得不好，不形成沉淀而是形成微细的絮凝物直接流出，导致使流出水的水质恶化的结果。本发明为了防止这种微细絮凝物的流出并且为了确保稳定的处理水，设置了充填有滤材的过滤·分解室(5)。
本发明的污水处理设施中设置的过滤·分解室(5)的构造图如图2所示，正面图和平面图分如图3所示。过滤·分解室(5)如图2所示，由多个过滤·分解板(7)组成。各个过滤·分解板(7)纵向设置，通过确保一定的容量而使制作更方便，并减少设置面积。另外，在过滤·分解板(7)内充填有为分解·捕集浮游物的由2段构成的滤材。作为在1段过滤·分解板内充填的滤材，可以利用比表面积大的多孔性浮游性滤材或聚氨酯材质的网状板型滤材，另外在2段过滤·分解板中优选使用部分使用活性炭制得的浮游性滤材。1、2段的容量分别为4/5和1/5，使微生物附着在滤材上以除去处理水的未分解有机物质和微细絮凝物。
在过滤·分解板(7)中设置有为防止因流体的流动而造成滤材倾斜、为诱导流体均等地流过过滤·分解板(7)、和为确保一定的滞留时间的滤材流动防止板(8)和，为防止附着在滤材上的微生物暴露在空气中死亡而维持一定的水位的溢流导流板(9：weir plate)。另外设置如图3所示的移送管(10)，可以将通过过滤·分解板(7)的被处理物移送至下一个过滤·分解板。
砂过滤床、活性炭过滤床和消毒槽(6)是任意的后处理设施，可根据所要求的目标水质安装。被处理水经过砂过滤床和活性炭过滤床后在消毒槽中对一般细菌进行消毒处理，之后可以作为污水处理再利用用水使用。另外，也可以在过滤·分解室(5)和砂过滤床、活性炭过滤床和消毒槽中设置现有的生物学2次处理装置，可以在污水处理再利用工序中活用。
下表1所示为在本发明的污水处理设施的各反应室中的滞留时间。
                        表1
    分区反应槽 滞留时间
    第1沉淀·分解室     20小时
    第2沉淀·分解室     10小时
    接触曝气室     18-24小时
    最终沉淀室     4.0-8小时
    循环槽     2.9小时
    消毒槽     30分钟
以下根据实施例更详细地说明本发明。
〖实施例〗
将上述的污水处理设施设计成实验室规模的处理装置，进行1年左右的实验，结果如表2所示。表1示出的值是上述实验期间的平均值，处理装置内的流入水采用从一般公寓排出的实际的生活污水，处理前的原水内含有氯系漂白剂和洗涤剂，这些物质作为阻碍本发明的污水处理设施的处理效率的主要因素起作用。
                            表2
    测定项目     流入水(mg/l)     流出水(mg/l)     除去效率(％)
    BOD     230     6.6     97.1
    COD     382     36     90.6
    SS     144     6.1     95.8
    TKN     67     8.0     87.3
    T-P     12     6.8     43.3
上述的实验结果是未经过活性炭过滤床和消毒槽的实验结果，预计经过滤和消毒处理后的流出水的水质为BOD2-3mg/l左右，远远低于作为污水处理再利用水的基准10mg/l。
由以上结果可知，本发明的污水处理装置具有非常优良的有机物质除去效率，可以作为污水处理再利用水使用。
〖附图的简单说明〗
图1为本发明的大规模污水处理设施的工序***图。
图2为本发明的大规模污水处理设施中的过滤·分解室的构造图。
图3为大规模污水处理设施中的过滤·分解室的过滤·分解板的上视图和前视图的详细图。
图4为本发明的大规模污水处理设施中的接触曝气室的上视图和前视图的详细图。
〖符号的说明〗
1：第1沉淀·分解室
2：第2沉淀·分解室
3：接触曝气室
4：最终沉淀室
5：过滤·分解室
6：砂过滤床、活性炭过滤床和消毒槽
7：过滤：分解板
8：滤材流动防止板
9：溢流导流板(weir plate)
10：移送管
11：接触滤材
12：散气管
13：空气移送管
14：空气供给装置

Claims (6)

1、一种大规模污水处理设施，其特征在于由如下各部分组成：
将被处理物中含有的砂和夹杂物进行沉淀和厌氧性分解的第1和第2沉淀·分解室(1、2)；利用连续供给的空气除去有机物质的接触曝气室(3)；使生成的微生物絮凝物和处理水固液分离的最终沉淀室(4)；将在最终沉淀室的底部沉淀的污泥运送至第1沉淀·分解室和接触曝气室的污泥搬运装置；将未沉淀而直接流出的微细的絮凝物用过滤材料进行2次处理的过滤·分解室(5)；完全除去浮游物质后消毒细菌的砂过滤床、活性炭过滤床和消毒槽(6)。
2、权利要求1中记载的大规模污水处理设施，其中的接触曝气室(3)为不防碍流体的流动而被设置成相对于散气管呈直角，并且含有具有可以确保大量微生物的结构的板型滤材。
3、权利要求1中记载的大规模污水处理设施，其中的过滤·分解室(5)由纵向重叠设置的同样大小的多个过滤·分解板(7)形成，这样可以确保占有的空间很小。
4、权利要求1-3中任一项记载的大规模污水处理设施，其中的过滤·分解室(5)被分成2段，总容积的4/5充填有比表面积大的浮游型多孔性滤材或聚氨酯材质的网状板型滤材，另外1/5充填有可以提高最终捕集·分解污染物的效果的活性炭附着滤材。
5、权利要求4中记载的大规模污水处理设施，其中的过滤·分解板(7)中设置有为了有效使用总有效面积的滤材流动防止板(8)和，为防止附着在滤材上的微生物暴露在空气中死亡而维持一定的水位的溢流导流板(9)。
6、权利要求4中记载的大规模污水处理设施，在其中的过滤·分解室(5)和砂过滤床、活性炭过滤床和消毒槽(6)中追加设置用于生物学2次处理工序的装置。
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