CN113292195A - 一种AnOn污水处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种A_nO_n污水处理设备，包括池体，在池体上设置有污水进口和清水出口，在池体内设置有依序连通的生物预反应区、生物曝气区、空气推流区、沉淀区和生物缺氧除氮区，且生物曝气区、空气推流区、沉淀区和生物缺氧除氮区共同构成污水循坏通道；生物曝气区上部连通除磷反应区，除磷反应区后续连通二次沉淀区，二次沉淀区后续连通过滤区。本发明具有结构简单，制造成本低，占地空间小，便于维护等优点，并具有优异的污水处理性能。

Description

一种AnOn污水处理设备

技术领域

本发明涉及一种A_nO_n(循环流缺氧好氧处理）污水处理设备。

背景技术

现有技术中，文献CN204298207U公开了一种除磷脱氮污水处理装置，包括污水进水管、曝气池、生物过滤池、污泥干化池、诱导结晶反应罐和排水管，污水进水管连接调节池，调节池通过管道连接立体组合平板式格栅池，立体组合平板式格栅池连接污水泵，污水泵另一端通过管道连接厌氧池、缺氧池和曝气池，曝气池通过管道与生物过滤池下部连接，生物过滤池底部设有泥沙沉淀池，泥沙沉淀池通过管道连接污泥干化池，污泥干化池连接排泥管，生物过滤池内泥沙沉淀池上方设有进水口，进水口上方依次设有粗石英砂层、细石英砂层和活性炭层，生物过滤池顶端通过管道与诱导结晶反应罐底端连接，生物过滤池与诱导结晶反应罐之间的管道上设有高压泵，诱导结晶反应罐内设有布药器，布药器通过管道连接钙盐沉淀剂箱，诱导结晶反应罐底部设有结晶沉淀池，结晶沉淀池底部通过管道连接磷酸盐结晶收集箱，磷酸盐结晶收集箱连接磷收集箱，诱导结晶反应罐通过管道连接清水池，清水池连接排水管，清水池通过硝化液回流管和污水泵连接厌氧池。然而，该装置占用空间大，设施成本较高。

另外，文献CN109809653A公开了一种中高浓度综合污水脱氮除磷处理工艺，工艺针对进水水质COD浓度：600~800mg/L；BOD浓度：300~400mg/L；TN浓度：70~100mg/L；TP浓度：8~20mg/L的中、高浓度综合污水，采用高效气浮深度预处理→缺氧、厌氧、好氧生化池处理和泥水分离→二段化学除磷加药混凝沉淀→连续砂过滤及出水的工艺处理路线；将连续砂过滤的反洗水作为高效气浮的溶气水进行回用；设计两点加药，分别为高效气浮加药进行深度预处理，对污水中的TP进行初步去除，在混凝阶段加药进一步对TP进行深度去除；深度加药除磷污泥和生化活性污泥分开沉淀，其中生化污泥不受除磷药剂影响生物活性，且能够进行回流至缺氧、厌氧段参与生物反应，而混凝阶段产生的除磷污泥不参与回流，直接排放至污泥处理设施。然而，该工艺所有装置结构复杂，特别是装置制造成本高，且不便于维护。

发明内容

本发明目的在于提供一种结构简单占地空间小且便于维护的A_nO_n污水处理设备。

本发明目的是采用如下所述技术方案实现的。

一种A_nO_n污水处理设备，包括池体，在池体上设置有污水进口和清水出口，其特征在于：在池体内设置有依序连通的生物预反应区、生物曝气区、空气推流区、沉淀区和生物缺氧除氮区，且生物曝气区、空气推流区、沉淀区和生物缺氧除氮区共同构成污水循坏通道；生物曝气区上部连通除磷反应区，除磷反应区后续连通二次沉淀区，二次沉淀区后续连通过滤区。

进一步地，二次沉淀区底部通过回流管路连通生物预反应区。采用这样的结构，设备内污泥量超过需要时可外排处理，设备内污泥量不足时可通过设置的回流管路送入生物预反应区，污泥重新进入系统循环，补充污泥量。

作为优选方案，生物曝气区接入压缩空气为曝气反应提供动力。

进一步地，除磷反应区、过滤区分别接入压缩空气。

为使得设备结构更加紧凑，方便维护，挡板一与挡板二之间的空间作为除磷反应区，挡板一顶部与池体顶部齐平、底部连接池体底壁，挡板二顶部与池体顶部齐平、底部悬空；挡板二与挡板三之间的空间作为二次沉淀区，挡板三顶部与池体顶部齐平、底部连接池体底壁；挡板三与池体外壁之间的空间作为过滤区。

为更加方便维护，清水出口设置在过滤区侧壁下部，在过滤区侧壁并位于过滤填料上部设置有反洗水出口。当设备运行一段时间，填料层污堵时通过曝气反洗系统送入压缩空气，对填料层进行反洗，反洗时间为1-15min，反洗水排入设备外的污水收集系统。

作为优选方案，在过滤区设置有石英砂或纤维填料作为过滤填料，填料厚度为400-1000mm，填料粒径为0.5-2mm；在回流管路上设置有污泥循环泵。

为使得硝化反硝化反应更加充分，生物预反应区位于生物缺氧除氮区下方，空气推流区位于生物曝气区上方，沉淀区位于生物缺氧除氮区上方，生物预反应区、生物缺氧除氮区、沉淀区位于空气推流区侧方。

为使得硝化反硝化反应更加充分，生物预反应区由隔板一和池体壁共同围合而成，隔板一和池体壁之间的间隙作为污水从生物预反应区流至生物曝气区的通道；沉淀区由隔板二、隔板三、隔板四和池体壁共同围合而成，隔板三与隔板四之间的间隙作为污水进入沉淀区的通道，隔板二与隔板三之间的间隙作为污泥回流至空气推流区的通道；生物缺氧除氮区由隔板一、隔板二和池体壁共同围合而成，隔板一与隔板二之间的间隙作为污水从生物缺氧除氮区回流至生物曝气区的通道。

作为优选方案，在位于生物缺氧除氮区上方的池体上设置有进水渠，进水渠通过带阀门的管路连通污水进水管。

作为优选，隔板二为梯形槽，且梯形槽的上斜边作为沉淀区和生物缺氧除氮区的共同挡边，梯形槽的下斜边作为空气推流区和生物曝气区与生物缺氧除氮区的共同挡边；生物缺氧除氮区设置有满足工艺要求的组合填料；作为优选，组合填料的比表面积大于800m²/m³。

作为优选，二次沉淀区中设置有斜板或斜管，使水中悬浮污泥在斜板或斜管中进行沉淀，水沿斜板或斜管中的通道上升流动，分离出的泥渣在重力作用下沿着斜板/管向下滑至池底，再集中排出。采用这样的结构，既增大了沉淀面积，也缩短了沉淀时间，与此同时，板间(管间)的水流也由紊流变为层流，提高了沉淀效率。作为更优选，斜板/管长度为0.6-1.5m，斜板/管与水平面成45~75°安装。

本发明提供的A_nO_n污水处理设备，通过挡板和隔板分区，各区域紧凑地布置于池体内，具有结构简单，制造成本低，占地空间小，便于维护等优点。

采用本发明提供的A_nO_n污水处理设备，可以在同一池体内实现生物缺氧除氮处理、生物好氧处理、污泥回流、污水回流、气水分离，泥水分离、混凝除磷、澄清、过滤等工序，经过污水进口进入水池的污水依次通过生物预反应区、生物曝气区、空气推流区、沉淀区，生物缺氧除氮区、再次或多次进入生物曝气区实现循环处理，经过进水渠进入水池的污水依次通过生物缺氧除氮区、生物曝气区、空气推流区、沉淀区，并再次或多次进入生物缺氧除氮区实现循环处理，每循环一次，即完成一次污水AO工艺处理，整个流程会完成多次污水AO工艺处理，通过生物处理后的污水进入除磷反应池，与投加的除磷药剂充分反应后进入沉淀池，完成泥水分离，上清液进入过滤池进一步去除清液中残留的悬浮物，出水达到国家排放标准要求，省去了污泥回流和污水回流的泵房和设备，使得占地面积大幅减小，降低了建设成本；本发明通过曝气提供的动能在水池中不断循环，形成了多次缺氧好氧工艺反应，在好氧生物曝气区、空气推流区进行活性污泥好氧反应，利用微生物对COD、TN及TP进行吸收及降解，氮类污染物(主要是氨氮)通过活性污泥硝化作用转化为硝态氮，含硝态氮污水经过沉淀区沉淀固形物后，上部污水进入生物缺氧除氮区中进行反硝化反应；没有充分转变形态的含氮物再循环至好氧生物曝气区、空气推流区经过硝化反应后，继续循环流至生物缺氧除氮区中进行反硝化作用，从而将硝态氮转化为氮气除去，处理过程中，污水会经过多次、反复循环，反复进行硝化反应和反硝化反应，使得硝化反应和反硝化反应非常充分，从而使有机物污染物去除效率高，脱氮效果好，系统脱氮运行流程简单；本发明抗冲击负荷强，操作和控制简单方便，同时能够在水池内形成颗粒活性污泥，有效防止污泥膨胀，可灵活地强化处理单元功能；本发明污水处理脱氮除磷效果良好，出水水质达到国家排放标准要求，能有效地降低污水处理的运行成本。

附图说明

图1是实施例中A_nO_n污水处理设备示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，在此指出以下实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域普通技术人员根据本发明的内容作出一些非本质的改进和调整，均在本发明保护范围内。

实施例

本实施例提供的A_nO_n污水处理设备如图1所示，包括池体20，池体20上设置有用于检测池体20内部因素（如温度、氧气量、水位）的仪表接口25，在池体20上设置有污水进口11和清水出口12，污水进口11和清水出口12分别位于池体20的两对侧壁，污水进口11靠近池体20右侧壁下部设置，清水出口12靠近池体20左侧壁下部设置。在池体20内设置有依序连通的生物预反应区1、生物曝气区3、空气推流区2、沉淀区4和生物缺氧除氮区5，且生物曝气区3、空气推流区2、沉淀区4和生物缺氧除氮区5共同构成污水循坏通道。生物曝气区3上部连通除磷反应区6，除磷反应区6后续连通二次沉淀区7，二次沉淀区7后续连通过滤区8。污水通过AnOn反应后进入除磷反应区6，除磷反应区6中设置了空气混合搅拌装置，投加的除磷药剂与污水在除磷反应区6经空气混合搅拌装置充分混合及反应后，生成沉淀，可使污水中的总磷指标达到国家排放标准要求。污水从除磷反应区6下部预留的整流孔进入的二次沉淀区7中，二次沉淀区7中污水水流的悬浮活性污泥和除磷反应生成的污泥颗粒向下沉淀速度大于水流向外流动速度、或向下沉淀时间小于水流流出沉淀池的时间，从而实现污水中污泥与水流分离，污泥沉降到池底，定期排出。

其中，二次沉淀区7设置有污泥界面检测仪表，可通过污泥界面信号自动控制污泥输送泵10的启停；二次沉淀区7设置有斜板或斜管，使水中悬浮污泥在斜板或斜管中进行沉淀，水沿斜板或斜管上升流动，分离出的泥渣在重力作用下沿着斜板/斜管向下滑至池底，再集中排出。采用这样的结构，既增大了沉淀面积，也缩短了沉淀时间，与此同时，板间(管间)的水流也由紊流变为层流，提高了沉淀效率。斜板/管与水平面成45~75°安装，斜板或斜管可采用不锈钢、PVC、PP或玻璃钢等材质。

其中，二次沉淀区7底部通过回流管路28连通生物预反应区1，生物曝气区3接入压缩空气为曝气反应提供动力，除磷反应区6、过滤区8分别接入压缩空气，具体是通过途中所示管路11接入压缩空气。

其中， 挡板一22与挡板二23之间的空间作为除磷反应区6，挡板一22顶部与池体20顶部齐平、底部连接池体20底壁，挡板二23顶部与池体20顶部齐平、底部悬空；挡板二23与挡板三24之间的空间作为二次沉淀区7，挡板三24顶部与池体20顶部齐平、底部连接池体20底壁；挡板三24与池体20外壁之间的空间作为过滤区8。在过滤区8侧壁并位于过滤填料上部设置有反洗水出口21，在过滤区8设置有石英砂或纤维填料作为过滤填料，填料厚度为400-1000mm，填料粒径为0.5-2mm；在回流管路28上设置污泥循环泵10。

其中，位于生物缺氧除氮区5上方的池体20上设置有进水渠17，进水渠17通过带阀门18的管路连通污水进水管，污水进口11也通过带阀门26的管路连通污水进水管，这样就能够根据工艺需要通过控制阀门开合程度实现污水从进水渠17、污水进口11灵活分配进入池体20内。生物曝气区3内设置有曝气装置27，曝气装置27连接压缩空气输送管，使用时往曝气装置27内通入压缩空气实现曝气。在生物曝气区3设置有在线溶氧仪，线溶氧仪连接有控制系统，以便于对生物曝气区3中的溶氧进行在线监测及控制。

其中，生物预反应区1位于生物缺氧除氮区5下方，空气推流区2位于生物曝气区3上方，沉淀区4位于生物缺氧除氮区5上方，生物预反应区1、生物缺氧除氮区5、沉淀区4位于空气推流区2侧方（图1中，生物预反应区1、生物缺氧除氮区5、沉淀区4位于空气推流区2右侧方）。

其中，生物预反应区1由隔板一13和池体壁共同围合而成，隔板一13和池体壁之间的间隙作为污水从生物预反应区1流至生物曝气区3的通道。沉淀区4由隔板二14、隔板三15、隔板四16和池体壁共同围合而成，隔板三15与隔板四16之间的间隙作为污水进入沉淀区4的通道，隔板二14与隔板三15之间的间隙作为污泥回流至空气推流区2的通道。污水混合液在沉淀区4中初步分离，污泥回流至空气推流区2，避免了污泥的流失，同时沉淀区4内的液体则进入生物缺氧除氮区5。生物缺氧除氮区5由隔板一13、隔板二14和池体壁共同围合而成，隔板一13与隔板二14之间的间隙作为污水从生物缺氧除氮区5回流至生物曝气区3的通道。

其中，隔板一13为一安装在污水进口11上方的斜板，斜板上端固定连接池体20侧壁，斜板下端与池体20底壁之间留有缝隙供污水流过。隔板二14、隔板三15分别固定在池体20侧壁，隔板四16上端固定在池体20顶壁，隔板二14为梯形槽，且梯形槽的上斜边作为沉淀区4和生物缺氧除氮区5的共同挡边，梯形槽的下斜边作为生物曝气区3和生物缺氧除氮区5的共同挡边。

其中，生物缺氧除氮区5设置有满足工艺要求的组合填料，组合填料的比表面积大于800m²/m³；生物曝气区1与所述空气推流区2之间设置有满足工艺要求的填料。由于组合填料其比表面积大，会附着大量的缺氧生物菌种， 缺氧生物菌种在新陈代谢过程中，会消耗污水进水带入的少量溶解氧，能够同时进行硝化和反硝化作用，从而有效去除部分难降解的有机物，提高有机物的去除效率，简化了生物脱氮的运行流程，节约了能耗，进一步提高了生物脱氮效率。实际应用中，生物曝气区3可采用具有在线更换或自清洗功能的曝气装置。

实际应用中， 经过污水进口进入水池的污水依次通过生物预反应区、生物曝气区、空气推流区、沉淀区，生物缺氧除氮区、再次或多次进入生物曝气区实现循环处理，经过进水渠进入水池的污水可以为进入生物缺氧除氮区反硝化反应的污水补充碳源，并依次通过生物缺氧除氮区、生物曝气区、空气推流区、沉淀区，并再次或多次进入生物缺氧除氮区实现循环处理，每循环一次，即完成一次污水AO工艺处理，整个流程会完成多次污水AO工艺处理，通过生物处理后的污水进入除磷反应池，与投加的除磷药剂充分反应后进入沉淀池，完成泥水分离，上清液进入过滤池进一步去除清液中残留的悬浮物，出水达到国家排放标准要求。

实际应用中，引入的污水一部分直接进入生物缺氧除氮区，给生物缺氧除氮区中的反硝化反应补充适量的碳源(主要是有机物)，另一部分直接进入生物预反应区，与进入的循环污泥在生物预反应区进行混合、吸附、选择反应。经过曝气处理的泥水混合物借助于曝气产生的气体推力进入沉淀区，使得曝气后的污水具有一定动能，通过曝气提供的动能实现污水在整个水池中形成循环流动。

使用过程中，本实施例提供的A_nO_n污水处理设备运行速度快，各工序衔接紧密有序，适用于多种场合的废水处理。

Claims (10)

1.一种A_nO_n污水处理设备，包括池体（20），在池体（20）上设置有污水进口（11）和清水出口（12），其特征在于：在池体（20）内设置有依序连通的生物预反应区（1）、生物曝气区（3）、空气推流区（2）、沉淀区（4）和生物缺氧除氮区（5），且生物曝气区（3）、空气推流区（2）、沉淀区（4）和生物缺氧除氮区（5）共同构成污水循坏通道；生物曝气区（3）上部连通除磷反应区（6），除磷反应区（6）后续连通二次沉淀区（7），二次沉淀区（7）后续连通过滤区（8）。

2.根据权利要求1所述的污水处理设备，其特征在于：二次沉淀区（7）底部通过回流管路（28）连通生物预反应区（1）。

3.根据权利要求2所述的污水处理设备，其特征在于：生物曝气区（3）接入压缩空气为曝气反应提供动力。

4.根据权利要求3所述的污水处理设备，其特征在于：除磷反应区（6）、过滤区（8）分别接入压缩空气。

5.根据权利要求4所述的污水处理设备，其特征在于：挡板一（22）与挡板二（23）之间的空间作为除磷反应区（6），挡板一（22）顶部与池体（20）顶部齐平、底部连接池体（20）底壁，挡板二（23）顶部与池体（20）顶部齐平、底部悬空；挡板二（23）与挡板三（24）之间的空间作为二次沉淀区（7），挡板三（24）顶部与池体（20）顶部齐平、底部连接池体（20）底壁；挡板三（24）与池体（20）外壁之间的空间作为过滤区（8）。

6.根据权利要求5所述的污水处理设备，其特征在于：清水出口（12）设置在过滤区（8）侧壁下部，在过滤区（8）侧壁并位于过滤填料上部设置有反洗水出口（21）。

7.根据权利要求6所述的污水处理设备，其特征在于：在过滤区（8）设置有石英砂或纤维填料作为过滤填料，填料厚度为400-1000mm，填料粒径为0.5-2mm；在回流管路（28）上设置有污泥循环泵（10）。

8.根据权利要求1-7任一项所述的污水处理设备，其特征在于：生物预反应区（1）位于生物缺氧除氮区（5）下方，空气推流区（2）位于生物曝气区（3）下方，沉淀区（4）位于生物缺氧除氮区（5）上方，生物预反应区（1）、生物缺氧除氮区（5）、沉淀区（4）位于空气推流区（2）侧方。

9.根据权利要求8所述的污水处理设备，其特征在于：生物预反应区（1）由隔板一（13）和池体壁共同围合而成，隔板一（13）和池体壁之间的间隙作为污水从生物预反应区（1）流至生物曝气区（3）的通道；沉淀区（4）由隔板二（14）、隔板三（15）、隔板四（16）和池体壁共同围合而成，隔板三（15）与隔板四（16）之间的间隙作为污水进入沉淀区（4）的通道，隔板二（14）与隔板三（15）之间的间隙作为污泥回流至空气推流区（2）的通道；生物缺氧除氮区（5）由隔板一（13）、隔板二（14）和池体壁共同围合而成，隔板一（13）与隔板二（14）之间的间隙作为污水从生物缺氧除氮区（5）回流至生物曝气区（3）的通道。

10.根据权利要求9所述的污水处理设备，其特征在于：在位于生物缺氧除氮区（5）上方的池体（20）上设置有进水渠（17），进水渠（17）通过带阀门的管路连通污水进水管。

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