公布日：2022.08.16
申請日：2022.05.12
分類(lèi)號：C02F9/14(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種可調工藝的一體化污水處理裝置及污水處理方法，該裝置通過(guò)優(yōu)化厭氧池、缺氧池的水力設計、沉淀池排泥方式及管路配置等，改善水力條件，不僅實(shí)現了充分有效地排泥和微生物的循環(huán)，提高了池容利用率，提升了污水處理效果，而且可根據進(jìn)水水質(zhì)或處理目標通過(guò)極為簡(jiǎn)單的控制即可靈活調整功能池的功能，如：改變硝化液回流位置，厭氧池可作為缺氧池，強化脫氮效果；采用多功能濾池，可根據不同的水質(zhì)，調整功能，保證處理效果穩定；該裝置可在保障出水水質(zhì)的同時(shí)靈活適應各種污水處理工況，且可有效降低運行費用；本發(fā)明機電設備少，無(wú)任何水下機電設備，能耗低、操作簡(jiǎn)單、維護方便，對村鎮污水波動(dòng)大的特點(diǎn)具有很好的適應。
權利要求書(shū)
1.一種可調工藝的一體化污水處理裝置，包括污水處理功能池、儲泥池、設備間，所述的污水處理功能池包含根據污水處理工藝依次連通的預處理池、厭氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池、濾池、消毒池；其特征在于，所述預處理池設置于厭氧池上部，設備進(jìn)水管通入預處理池中，預處理池通過(guò)第一過(guò)水管與在厭氧池底部設置的布水管相連，布水管開(kāi)有若干布水孔；缺氧池內設有兩根及以上的第二過(guò)水管，第二過(guò)水管一端在缺氧池上部連通厭氧池，另一端由上至下伸入缺氧池底部用于缺氧池進(jìn)水，所述進(jìn)水管設有支管連接至第二過(guò)水管，該支管上設有閥門(mén)，在缺氧池與好氧池間隔板上部開(kāi)有兩個(gè)及以上的第一過(guò)水孔；好氧池內設置硝化液回流管連通至預處理池，并設有支管連接至第二過(guò)水管，該支管上設有閥門(mén)，沉淀池底部設有泥斗，上部設有擋渣板和溢流堰，中心設有中心筒，好氧池內設置集水管和沖刷管，集水管上開(kāi)有若干集水孔，沖刷管上開(kāi)有若干氣孔，集水管一端封閉，另一端作為好氧池排空管，集水管通過(guò)第三過(guò)水管將處理后的污水導入沉淀池中心筒，沉淀池內還設置吸泥管，吸泥管一端位于泥斗底部且在該端設置有多個(gè)吸泥口，另一端豎直向上，并最終分為兩路，一路作為污泥回流管通入預處理池，另一路作為排泥管通入儲泥池；污泥回流管及排泥管上設有閥門(mén)；在沉淀池與濾池間隔板上部開(kāi)有第二過(guò)水孔；所述好氧池及濾池內均設有曝氣裝置；所述設備間內設有風(fēng)機，風(fēng)機的主氣管分別通過(guò)支氣管各自連接至濾池的曝氣裝置、沉淀池中的吸泥管豎直段、好氧池的沖刷管、好氧池的曝氣裝置、缺氧池底部、厭氧池底部。
2.根據權利要求1所述的可調工藝的一體化污水處理裝置，其特征在于，所述設備間內還設置有第一加藥裝置及第二加藥裝置，第一加藥裝置通過(guò)第一加藥管連接至第二過(guò)水管用于向缺氧池添加碳源，第一加藥管在濾池上方設有支管，支管下方設有加藥導流管和倒喇叭口，第二加藥裝置通過(guò)第二加藥管連接至好氧池用于向好氧池投加除磷藥劑。
3.根據權利要求2所述的可調工藝的一體化污水處理裝置，其特征在于，所述的濾池中設有進(jìn)水槽、進(jìn)水管、過(guò)濾區、出水管、反洗排水管，過(guò)濾區上下均設有過(guò)濾板，上下過(guò)濾板之間投加軟性填料，進(jìn)水槽位于第二過(guò)水孔孔底，進(jìn)水管從進(jìn)水槽中豎直向下伸入下層過(guò)濾板以下，所述出水管、反洗排水管位于上層過(guò)濾板上方，所述出水管在高度上高于反洗排水管，所述反洗排水管上設有閥門(mén)；所述加藥導流管伸入下層過(guò)濾板的下方。
4.根據權利要求1所述的可調工藝的一體化污水處理裝置，其特征在于，所述的好氧池還包括提升管、集液管、進(jìn)氣管支管，所述提升管、集液管、進(jìn)氣管支管、及硝化液回流管共同構成硝化液回流裝置；所述硝化液回流管位于好氧池內上部空間，其一端與豎直設置的提升管連接，另一端伸入預處理池；所述進(jìn)氣管支管一端連接主氣管，另一端連接至提升管下部，所述集液管豎直浸沒(méi)在液面以下，上端封閉，下端與提升管連通，集液管的上段為長(cháng)條孔管，從端部沿管兩側均開(kāi)有長(cháng)條孔；集液管頂部在液面以下500-1000mm，長(cháng)條孔的孔寬為5-6mm，孔長(cháng)為800-1000mm。
5.根據權利要求1所述的可調工藝的一體化污水處理裝置，其特征在于，所述集水孔為沿集水管設置的四排彼此互成90°夾角的孔，所有孔均不在水平和豎直方向，所述集水管與沖刷管中心在高度上齊平，沖刷管朝向集水管一側開(kāi)有一排氣孔，所述集水孔孔徑為5-8mm。
6.根據權利要求1所述的可調工藝的一體化污水處理裝置，其特征在于，所述沉淀池的泥斗中吸泥管沿泥斗底部四周方向繞設，多個(gè)吸泥口沿管對側交錯分布，吸泥口呈斜向下設置，與豎直面所成夾角為45-60°；所述溢流堰設于沉淀池上部沿池內四周方向布置；所述第二過(guò)水孔的孔底不低于溢流堰底，孔頂不高于溢流堰頂；所述擋渣板沿沉淀池池體四周方向設于溢流堰內側，頂部高于溢流堰頂部，底部高于溢流堰底部。
7.一種可調工藝的污水處理方法，其特征在于，基于權利要求1-6任一項所述的裝置實(shí)現，所述方法為：將進(jìn)水75％-90％的水量從進(jìn)水管進(jìn)入預處理池，回流污泥經(jīng)污泥回流管進(jìn)入預處理池，經(jīng)預處理后，通過(guò)第一過(guò)水管及厭氧池布水管進(jìn)入厭氧池底部多點(diǎn)進(jìn)入池中各個(gè)區域，經(jīng)厭氧處理后，通過(guò)第二過(guò)水管進(jìn)入缺氧池；并將進(jìn)水10％-25％的水量通過(guò)進(jìn)水管的支管流入第二過(guò)水管，好氧池回流硝化液通過(guò)硝化液回流管的支管流入第二過(guò)水管，第二過(guò)水管有導流作用，使污水進(jìn)水、厭氧池出水、回流的硝化液、投加的碳源均從缺氧池底部進(jìn)入；污水經(jīng)缺氧池處理后，從第一過(guò)水孔流出至好氧池，好氧池出水經(jīng)集水管及第三過(guò)水管流入沉淀池，在重力作用下，實(shí)現泥水分離，經(jīng)固液分離后的污水從沉淀池溢流堰流經(jīng)第二過(guò)水孔進(jìn)入濾池底部，濾池出水經(jīng)消毒池消毒殺菌后從出水管排放。
8.根據權利要求7所述的一種可調工藝的污水處理方法，其特征在于，當處理低C/N的污水或對脫氮要求高時(shí)，關(guān)閉缺氧池中的硝化液回流的支管閥門(mén)和進(jìn)水管的支管閥門(mén)，將進(jìn)水全部進(jìn)入預處理池，好氧池中回流硝化液全部回流至預處理池，從第一過(guò)水管進(jìn)入厭氧池，此時(shí)厭氧池用作缺氧池，從而增大缺氧池容積，提高反硝化效果。
9.根據權利要求7所述的一種可調工藝的污水處理方法，其特征在于，控制所述濾池以靈活調整工藝，當沉淀池出水中COD、NH3-N指標較高時(shí)，控制濾池連續曝氣，用作曝氣生物濾池，進(jìn)一步去除COD、NH3-N；當沉淀池出水中TN指標較高時(shí)，間歇小氣量曝氣，并打開(kāi)第一加藥管的支管，投加碳源，濾池用作反硝化濾池，進(jìn)一步去除TN；當沉淀池出水中SS指標較高時(shí)，關(guān)閉曝氣閥門(mén)，濾池僅作過(guò)濾池，進(jìn)一步去除SS。
10.根據權利要求7所述的一種可調工藝的污水處理方法，其特征在于，根據進(jìn)水水量和進(jìn)水水質(zhì)調整風(fēng)機出氣量和運行功率，當處理的進(jìn)水濃度低或進(jìn)水量小時(shí)，減少風(fēng)機出氣量，降低運行能耗。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對現有技術(shù)的不足，提供一種可調工藝的一體化污水處理裝置及處理方法，該裝置通過(guò)優(yōu)化厭氧池、缺氧池的水力設計、排泥方式設計及管路配置等設計，改善水力條件，提高池容利用率，使污水與微生物接觸充分，實(shí)現充分有效地排泥和微生物的循環(huán)，從而提升了污水處理效果，而且該裝置可以根據實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)和水量情況，通過(guò)極為簡(jiǎn)單的控制即可靈活調整工藝單元的功能、實(shí)現不同的組合工藝，可在保障出水水質(zhì)的同時(shí)降低運行費用。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種可調工藝的一體化污水處理裝置，包括污水處理功能池、儲泥池、設備間，所述的污水處理功能池包含根據污水處理工藝依次連通的預處理池、厭氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池、濾池、消毒池；
所述預處理池設置于厭氧池上部，設備進(jìn)水管通入預處理池中，預處理池通過(guò)第一過(guò)水管與在厭氧池底部設置的布水管相連，布水管開(kāi)有若干布水孔；
缺氧池內設有兩根及以上的第二過(guò)水管，第二過(guò)水管一端在缺氧池上部連通厭氧池，另一端由上至下伸入缺氧池底部用于缺氧池進(jìn)水，所述進(jìn)水管設有支管連接至第二過(guò)水管，該支管上設有閥門(mén)，在缺氧池與好氧池間隔板上部開(kāi)有兩個(gè)及以上的第一過(guò)水孔；好氧池內設置硝化液回流管連通至預處理池，并設有支管連接至第二過(guò)水管，該支管上設有閥門(mén)，沉淀池底部設有泥斗，上部設有擋渣板和溢流堰，中心設有中心筒，好氧池內設置集水管和沖刷管，集水管上開(kāi)有若干集水孔，沖刷管上開(kāi)有若干氣孔，集水管一端封閉，另一端作為好氧池排空管，集水管通過(guò)第三過(guò)水管將處理后的污水導入沉淀池中心筒，沉淀池內還設置吸泥管，吸泥管一端位于泥斗底部且在該端設置有多個(gè)吸泥口，另一端豎直向上，并最終分為兩路，一路作為污泥回流管通入預處理池，另一路作為排泥管通入儲泥池；污泥回流管及排泥管上設有閥門(mén)；在沉淀池與濾池間隔板上部開(kāi)有第二過(guò)水孔；所述好氧池及濾池內均設有曝氣裝置；
所述設備間內設有風(fēng)機，所述風(fēng)機優(yōu)選變頻風(fēng)機，風(fēng)機主氣管分別通過(guò)支氣管各自連接至濾池的曝氣裝置、沉淀池中的吸泥管豎直段、好氧池的沖刷管、好氧池的曝氣裝置、缺氧池底部、厭氧池底部。
上述技術(shù)方案中，進(jìn)一步的，所述設備間內還設置有第一加藥裝置及第二加藥裝置，第一加藥裝置通過(guò)第一加藥管連接至第二過(guò)水管用于向缺氧池添加碳源，第一加藥管在濾池上方設有支管，支管下方設有加藥導流管和倒喇叭口，第二加藥裝置通過(guò)第二加藥管連接至好氧池用于向好氧池投加除磷藥劑。
更進(jìn)一步的，所述的濾池中設有進(jìn)水槽、濾池進(jìn)水管、過(guò)濾區、濾池出水管、反洗排水管，過(guò)濾區上下均設有過(guò)濾板，上下過(guò)濾板之間投加軟性填料，進(jìn)水槽位于第二過(guò)水孔孔底，濾池進(jìn)水管從進(jìn)水槽中豎直向下伸入下層過(guò)濾板以下，所述濾池出水管、反洗排水管位于上層過(guò)濾板上方，所述濾池出水管在高度上高于反洗排水管，所述反洗排水管上設有閥門(mén)；所述加藥導流管伸入下層過(guò)濾板的下方。
進(jìn)一步的，所述的好氧池還包括提升管、集液管、進(jìn)氣管支管，所述提升管、集液管、進(jìn)氣管支管、及硝化液回流管共同構成硝化液回流裝置；所述硝化液回流管位于好氧池內上部空間，其一端與豎直設置的提升管連接，另一端伸入預處理池；所述進(jìn)氣管支管一端連接主氣管，另一端連接至提升管下部，所述集液管豎直浸沒(méi)在液面以下，上端封閉，下端與提升管連通，集液管的上段為長(cháng)條孔管，從端部沿管兩側均開(kāi)有長(cháng)條孔；集液管頂部在液面以下500-1000mm，長(cháng)條孔的孔寬為5-6mm，孔長(cháng)為800-1000mm。
進(jìn)一步的，所述集水孔為沿集水管設置的四排彼此互成90°夾角的孔，所有孔均不在水平和豎直方向，所述集水管與沖刷管中心在高度上齊平，沖刷管朝向集水管一側開(kāi)有一排氣孔，所述集水孔孔徑為5-8mm。
進(jìn)一步的，所述沉淀池的泥斗中吸泥管沿泥斗底部四周方向繞設，多個(gè)吸泥口沿管對側交錯分布，吸泥口呈斜向下設置，與豎直面所成夾角為45-60°；所述溢流堰設于沉淀池上部沿池內四周方向布置，所述第二過(guò)水孔的孔底不低于溢流堰底，孔頂不高于溢流堰頂；所述擋渣板沿沉淀池池體四周方向設于溢流堰內側，頂部高于溢流堰頂部，底部高于溢流堰底部。在沉淀池面積較大的池體內，所述出水堰可包括固定出水堰和活動(dòng)出水堰，固定出水堰為平板堰，開(kāi)設圓孔，與沉淀池池體連接，活動(dòng)出水堰為齒形堰，開(kāi)設長(cháng)腰孔，所述圓孔孔徑與所述長(cháng)腰孔孔寬相等并通過(guò)螺栓連接從而使得活動(dòng)出水堰與固定出水堰緊密連接；
一種可調工藝的污水處理方法，基于上述的裝置實(shí)現，所述方法為：
將進(jìn)水75％-90％的水量從進(jìn)水管進(jìn)入預處理池，回流污泥經(jīng)污泥回流管進(jìn)入預處理池，經(jīng)預處理后，通過(guò)第一過(guò)水管及厭氧池布水管進(jìn)入厭氧池底部多點(diǎn)進(jìn)入池中各個(gè)區域，經(jīng)厭氧處理后，通過(guò)第二過(guò)水管進(jìn)入缺氧池；并將進(jìn)水10％-25％的水量通過(guò)進(jìn)水管的支管流入第二過(guò)水管，好氧池回流硝化液通過(guò)硝化液回流管的支管流入第二過(guò)水管，第二過(guò)水管有導流作用，使污水進(jìn)水、厭氧池出水、回流的硝化液、投加的碳源均從缺氧池底部進(jìn)入；
污水經(jīng)缺氧池處理后，從第一過(guò)水孔流出至好氧池，好氧池出水經(jīng)集水管及第三過(guò)水管流入沉淀池，在重力作用下，實(shí)現泥水分離，經(jīng)固液分離后的污水從沉淀池溢流堰流經(jīng)第二過(guò)水孔進(jìn)入濾池底部，濾池出水經(jīng)消毒池消毒殺菌后從出水管排放。
上述方法中，進(jìn)一步的，當處理低C/N的污水或對脫氮要求高時(shí)，關(guān)閉缺氧池中的硝化液回流的支管閥門(mén)和進(jìn)水管的支管閥門(mén)，將進(jìn)水全部進(jìn)入預處理池，好氧池中回流硝化液全部回流至預處理池，從第一過(guò)水管進(jìn)入厭氧池，此時(shí)厭氧池用作缺氧池，從而增大缺氧池容積，提高反硝化效果。
進(jìn)一步的，還可控制所述濾池以靈活調整工藝，當沉淀池出水中COD、NH3-N指標較高時(shí)，控制濾池連續曝氣，用作曝氣生物濾池，進(jìn)一步去除COD、NH3-N；當沉淀池出水中TN指標較高時(shí)，間歇小氣量曝氣，并打開(kāi)第一加藥管的支管，投加碳源，濾池用作反硝化濾池，進(jìn)一步去除TN；當沉淀池出水中SS指標較高時(shí)，關(guān)閉曝氣閥門(mén)，濾池僅作過(guò)濾池，進(jìn)一步去除SS。
進(jìn)一步的，根據進(jìn)水水量和進(jìn)水水質(zhì)調整風(fēng)機出氣量和運行功率，當處理的污水進(jìn)水濃度低或水量小時(shí)，減少風(fēng)機出氣量，降低運行能耗。
本發(fā)明的有益效果在于：
本發(fā)明的裝置可以根據進(jìn)水水質(zhì)或處理目標通過(guò)極為簡(jiǎn)單的控制即可靈活調整功能池的功能，如：改變硝化液回流位置，厭氧池可作為缺氧池，強化脫氮效果；采用多功能濾池，可根據不同的水質(zhì)，調整功能，保證處理效果穩定；根據進(jìn)水水量及水質(zhì)調整風(fēng)機出氣量等；該裝置可以在保障出水水質(zhì)的同時(shí)靈活適應各種污水處理工況，且可有效降低運行費用；此外，在本發(fā)明中有效改善了厭氧池、缺氧池的水力條件，并在好氧池中通過(guò)集水管及沖刷管的設置避免了填料的流失及堵塞，沉淀池排泥充分，提高了池容利用率，提高了污水處理效果。本發(fā)明的裝置不僅處理效果穩定，對村鎮污水波動(dòng)大的特點(diǎn)具有很好的適應性，且機電設備少，無(wú)任何水下機電設備，能耗低、操作簡(jiǎn)單、維護方便。
（發(fā)明人：李玉蓉;鄧海華;王海云;潘常剛;鄧冶;陳振;童濤;鄧言強;李俊;楊棟;王叢青;王天禹;單為為;劉欣）
