CN204550203U - 一种地埋式微动力厌氧污水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种地埋式微动力厌氧污水处理装置，属于生活污水处理技术及污水处理设备领域；该装置包括：第一厌氧池、第二厌氧池、兼氧池、沉淀池；所述第一厌氧池采用降流式厌氧池，上部进水，下部出水；所述第二厌氧池采用升流式厌氧池，下部进水，上部出水；兼氧池混合液回流至第二厌氧池；所述沉淀池底部设置污泥排放管，剩余污泥通过污泥泵排放至污泥池；本实用新型为地埋式污水处理装置，地表土壤可进行绿化等进一步利用，特别适用于中小城镇集中式或分散式农村生活污水处理，也适用于水质接近于生活污水的低浓度有机工业废水处理及再生利用。
Description
技术领域
本实用新型属于废水处理及资源化领域，具体涉及一种地埋式微动力厌氧污水处理装置。
背景技术
包括城镇生活污水在内的各种可生化处理的废水的处理工艺方法研究和应用已有多年的历史，主要工艺有生物化学方法和物理化学方法。特别是生化处理方法在城镇生活污水处理中得到广泛应用。在我国农村地区，大量分散式养殖废水、生活污水及面源污染进入地表水体，对水环境构成巨大威胁。目前，传统的污水处理工艺存在处理能耗高、抗冲击负荷能力差、占地面积大、污水处理站对周围环境存在负影响等不足，严重制约城镇污水尤其是农村污水处理的效率。因此，新的低能耗、抗冲击负荷能力强、不占用地表土地、不产生环境污染并且对污水来源要求低的微动力生活污水处理工艺成为必须的技术要求。本实用新型不仅适用于中小城镇集中式或分散式农村生活污水处理，也适用于水质接近于生活污水的有机工业废水处理，其地埋式微动力厌氧处理工艺对污水处理及资源化利用有广泛的实用性。
实用新型内容
本实用新型的目的是在现有厌氧生物膜工艺基础上，针对单一厌氧处理出水水质不达标、好氧处理运行费用高的特点将两级厌氧生化处理和微动力好氧生化处理有机结合而提出的一种一种地埋式微动力厌氧污水处理装置。UMAR的含义为underground micropower anaerobic reactor，即地埋式微动力厌氧反应器。其核心为在地埋情况下利用两级串联厌氧池、兼氧池、沉淀池的组合，使得生活污水在吨水处理能耗不超过0.1kw·h/m3污水的运行能耗下，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级B标准以上。
本实用新型为实现上述目的采用如下技术方案：
一种地埋式微动力厌氧污水处理装置，所述装置包括生化处理部分和沉淀池，所述生化处理部分为一体化结构，污水依次流经第一厌氧池、第二厌氧池和兼氧池，从兼氧池的出水口通过管道进入沉淀池，每一个池中均设置有组合填料；沉淀池的输出端一端为排水端，一端为污泥排放端；所述兼氧池与第二厌氧池之间设置有回流管；所述生化处理部分与沉淀池均设置在底面下，生化处理部分的每个部分设置有进气管，进气管穿过地面与空气接触；所述兼氧池设置有曝气器，曝气器通过管道与地面的风机连接。
在上述技术方案中，所述第一厌氧池为降流式结构，第一厌氧池的顶部设置有穿孔布水管，第一次厌氧池的底部的出水口与第二厌氧池的进水口连接。
在上述技术方案中，所述第二厌氧池为升流式结构，第二厌氧池的底部设置有穿孔布水管与第一厌氧池的出水口连接，第二厌氧池的底部为出水口与兼氧池连接。
在上述技术方案中，所述兼氧池的底部设置有曝气器，且在兼氧池的底部设置有回流管与第二厌氧池连接，所述回流管上设置有泵。
在上述技术方案中，所述回流管的输出口设置在第二厌氧池的进水端。
在上述技术方案中，所述填料采用醛化纤维组合填料。
本实用新型与现有技术相比，其技术优势主要体现在：
（1）运行费用低。其主要能耗主要体现在提升泵和低功率风机两个部分，是传统AAO工艺运行费用的1/5-1/10。
（2）建设成本低，处理同样水量其有效容积小。厌氧生化池内的污泥由固定生长的生物膜形态的微生物群体和悬浮生长的厌氧活性污泥中的微生物群体组成，污泥浓度可达20—30g/L。因为微生物生长在填料上，不随出水流失，因此延长了污泥的停留时间即泥龄，从而在相同的处理效果时，就缩短了废水在反应器内的水力停留时问。而且不需要污泥回流，使运行管理相对简便，停止运行后再启动也比较容易。
（3）和普通厌氧硝化池和厌氧接触法相比，两级厌氧生化单元在处理溶解性高浓度有机工业废水时，容积负荷可以高达16kgC0Dcr/(m3·d)，使反应器的容积大大减小。工程实践表明，在温度等外界条件相同的情况下，两级厌氧生化池的负荷可高出厌氧接触法的2～3倍，而且具有较高的C0D去除率，可以达到70-90%。
（4）厌氧污泥在UMAR内的分布规律使得反应器对有毒物质的适应能力更强，在池内易于培养出适应有毒物质的厌氧污泥，可生物降解的毒性物质在反应器内的浓度也呈现出规律性的变化。因此，在处理水量和负荷有较大变化的情况下，其运行可以保持较大的稳定性。
（5）UMAR地埋式微动力厌氧一体化污水处理装置的挂膜启动方法与UASB法基本相同，可采用直接培养或问接培养法。但由于有填料作为载体，显得较为容易一些，在各种条件都适合的情况下，一般只需要25～40天即可完成。
（6）UMAR地埋式微动力厌氧一体化污水处理装置可应用于各种不同类型的废水，包括普通生活污水及其他低浓度有机工业废水。
（7）采用地埋式结构，表面可以进行绿化，有利于地表的进一步利用和美化，在处理污水的同时，将园林景观公园的建设有机结合，具有良好的社会效应。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
其中：1是厌氧池1、2是厌氧池2、3是兼氧池、4是沉淀池、5是穿孔布水管、6是填料、7是混合液回流管、8是通气管、9是小功率风机、10是微孔曝气器和空气管道、11是污水泵。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型所述的地埋式微动力厌氧污水处理装置包括第一厌氧池、第二厌氧池、兼氧池、沉淀池和消毒设备等单元。污水经过预处理后依次进入第一厌氧池、第二厌氧池、兼氧池、沉淀池和消毒设备。兼氧池混合液回流至第二厌氧池，沉淀池剩余污泥全部排放至污泥池外运。
地埋式微动力厌氧污水处理装置由两级厌氧生化处理和一级微动力好氧生化处理组成。厌氧生化处理单元由第一厌氧池和第二厌氧池组成，是地埋式微动力厌氧污水处理装置的核心处理单元。第一厌氧池和第二厌氧池内装填了为微生物提供附着生长的表面和悬浮生长的空间的特殊填料。在厌氧生化填料的表面有以生物膜形态生长的微生物群体，构成了厌氧生化单元厌氧微生物的主要部分，而被截留在填料之间的空隙中、悬浮生长的厌氧活性污泥中的微生物群体，是厌氧生化单元厌氧微生物的次要部分。污水流过填料层时，其中有机物被厌氧微生物截留、吸附及代谢分解，最后达到稳定化，同时产生沼气、形成新的生物膜。
为了防止填料堵塞和保证更好的有机物去除效率，第一厌氧池采用降流式水流模式，第二厌氧池采用升流式水流模式，两级厌氧生化处理单元有机串联。
在厌氧处理过程中，废水中的有机物经大量微生物的共同作用，被最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨等。在此过程中，不同微生物的代谢过程相互影响，相互制约，形成了复杂的生态***。高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为四个阶段：水解阶段、发酵(或酸化)阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。
水解阶段为复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。高分子有机物因相对分子量巨大，不能透过细胞膜，因此不可能为细菌直接利用。它们在第一阶段被细菌胞外酶分解为小分子。例如，纤维素被纤维素酶水解为纤维二糖与葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被蛋白质酶水解为短肽与氨基酸等。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。水解过程通常较缓慢，因此被认为是含高分子有机物或悬浮物废液厌氧降解的限速阶段。多种因素如温度、有机物的组成、水解产物的浓度等可能影响水解的速度与水解的程度。
发酵阶段为有机物化合物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过程，在此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物，因此这一过程也称为酸化。在这一阶段，上述小分子的化合物发酵细菌（即酸化菌）的细胞内转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外。发酵细菌绝大多数是严格厌氧菌，但通常有约1%的兼性厌氧菌存在于厌氧环境中，这些兼性厌氧菌能够起到保护像甲烷菌这样的严格厌氧菌免受氧的损害与抑制。这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等，产物的组成取决于厌氧降解的条件、底物种类和参与酸化的微生物种群。与此同时，酸化菌也利用部分物质合成新的细胞物质，因此，未酸化废水厌氧处理时产生更多的剩余污泥。在厌氧降解过程中，酸化细菌对酸的耐受力必须加以考虑。酸化过程pH下降到4时能可以进行。但是产甲烷过程pH值的范围在6.5～7.5之间，因此pH值的下降将会减少甲烷的生成和氢的消耗，并进一步引起酸化末端产物组成的改变。
产酸阶段在产氢产乙酸菌的作用下，上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。在产甲烷阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、二氧化碳和氢气等转化为甲烷的过程有两种生理上不同的产甲烷菌完成，一组把氢和二氧化碳转化成甲烷，另一组从乙酸或乙酸盐脱羧产生甲烷，前者约占总量的1/3，后者约占2/3。
兼氧池设置微孔曝气器和空气管道，其空气由小功率离心风机或轴流风机提供，最大气水比为5:1，采用低压形式对其进行曝气。兼氧池内设置悬浮填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。
兼氧池内设置混合液回流管，其混合液通过污水泵回流至厌氧池进水端。
沉淀池底部设置污泥管，污泥管通过污泥泵将剩余污泥排放至污泥池外运。
本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式组合。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种地埋式微动力厌氧污水处理装置，其特征在于所述装置包括生化处理部分和沉淀池，所述生化处理部分为一体化结构，污水依次流经第一厌氧池、第二厌氧池和兼氧池，从兼氧池的出水口通过管道进入沉淀池，每一个池中均设置有组合填料；沉淀池的输出端一端为排水端，一端为污泥排放端；所述兼氧池与第二厌氧池之间设置有回流管；所述生化处理部分与沉淀池均设置在地面下，生化处理部分的每个部分设置有通气管，通气管穿过地面与大气联通；所述兼氧池设置有曝气器，曝气器通过管道与地面的风机连接。
2.根据权利要求1所述的一种地埋式微动力厌氧污水处理装置，其特征在于所述第一厌氧池为降流式结构，第一厌氧池的顶部设置有穿孔布水管，第一次厌氧池的底部的出水口与第二厌氧池的进水口连接。
3.根据权利要求1所述的一种地埋式微动力厌氧污水处理装置，其特征在于所述第二厌氧池为升流式结构，第二厌氧池的底部设置有穿孔布水管与第一厌氧池的出水口连接，第二厌氧池的底部为出水口与兼氧池连接。
4.根据权利要求1所述的一种地埋式微动力厌氧污水处理装置，其特征在于所述兼氧池的底部设置有曝气器，且在兼氧池的底部设置有回流管与第二厌氧池连接，所述回流管上设置有泵。
5.根据权利要求4所述的一种地埋式微动力厌氧污水处理装置，其特征在于所述回流管的输出口设置在第二厌氧池的进水端。
6.根据权利要求1所述的一种地埋式微动力厌氧污水处理装置，其特征在于所述组合填料采用醛化纤维组合填料。
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