CN208071539U - 一种污水处理系统 - Google Patents
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- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
本实用新型提供了一种污水处理系统，包括：生物选择池、厌氧池、缺氧池、好氧池、平流沉淀池和布水集泥池，通过孔洞依次连通；生物选择池内设置有高速潜水搅拌机；厌氧池底部设有低速潜水推流器，并在生物选择池内的反硝化作用下形成厌氧环境，并通过聚磷菌释放磷；缺氧池底部设有低速潜水推流器；好氧池底部设置有微孔曝气盘和混合液回流泵，混合液回流泵将好氧池内的混合液回流至缺氧池；厌氧池和好氧池联合完成除磷功能；平流沉淀池用于完成泥水分离和去除水中悬浮物，底部设置有链条牵引式撇渣刮泥机；布水集泥池包括布水渠和集泥池，具有工艺简单、处理效果好，占地省、能耗低的特点。
Description
技术领域
本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种污水处理系统。
背景技术
污水处理厂根据日处理量可分为大型、中型和小型污水处理厂，规模大于10万m3/d的是大型污水厂，一般建在大城市。中型污水处理厂的规模为1万～10万m3/d，一般建于中、小城市和大城市的郊县。规模小于1万m3/d的是小型污水处理厂，一般建于小城镇。小型污水厂也可根据规模分为三类，I类为大于5000m3/d，Π类为2000-5000m3/d，Ⅲ类为小于2000m3/d。小型I类污水处理工艺目前一般借鉴城市污水处理厂二级生化处理的成功经验，将一些传统的城市污水处理厂二级生化处理工艺小型化。小型Ⅲ类污水处理工艺一般采用一体化设备或采用一些相对简单的乡镇污水处理方案，包括人工湿地、氧化塘、土地处理系统等。但是小型Π类污水处理工艺较难选择到合适的污水处理工艺，因为传统的城市污水处理工艺这些技术和工艺通常都比较复杂，需要的设备也比较多，小型化后，投资相对较大、不方便施工、系统维护管理较为复杂、能耗及运行管理费用高；而一体化设备规模扩大后，加工难度、组装难度加大，相应生态处理占地面积也增大，这两种方法均不太适合作为小型Π类污水处理工艺。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种污水处理系统，通过合理的空间布局，各组成部分空间上独立，分别完成不同的功能，从而提供一种小型Π类污水处理解决方案，具有工艺简单、处理效果好，占地省、能耗低的特点。
为解决上述问题，本实用新型提供了一种污水处理系统，包括：生物选择池、厌氧池、缺氧池、好氧池、平流沉淀池和布水集泥池，通过孔洞依次连通；生物选择池内设置有高速潜水搅拌机；厌氧池底部设有低速潜水推流器，并在生物选择池内的反硝化作用下形成厌氧环境，并通过聚磷菌释放磷；缺氧池底部设有低速潜水推流器；好氧池底部设置有微孔曝气盘和混合液回流泵，混合液回流泵将好氧池内的混合液回流至缺氧池；厌氧池和好氧池联合完成除磷功能；平流沉淀池用于完成泥水分离和去除水中悬浮物，底部设置有链条牵引式撇渣刮泥机；布水集泥池包括布水渠和集泥池，集泥池设置于布水渠的中部，集泥池设置有污泥泵，集泥池内部分污泥回流至生物选择池，其余污泥进入下一污泥处理构筑物。
工艺组合和污泥回流的设置实现了一体化，降低了能耗水头损失，污水厂可省去污泥浓缩池，从而节省了投资。
进一步地，上述污水处理系统中生物选择池的池壁中部的进水管进水，池壁上部设置有出水孔洞并与厌氧池连通，厌氧池的底部设置有孔洞并与缺氧池连通，缺氧池的池壁上部设置有出水孔洞并与好氧池连通。
进一步地，上述污水处理系统中缺氧池内设置有挡墙，挡墙将缺氧池分隔成两段。
将缺氧池分为两段，有利于克服池内污水的短流现象；内设低速潜推流器水搅拌机，出水通过上部分布均匀的多个孔洞进入到好氧池。
进一步地，上述污水处理系统中好氧池内设置有两道导流墙，好氧池按照因导流墙开口位置不同形成迂回的水流方向被依次分隔成第一段、第二段和第三段。
进一步地，上述污水处理系统中好氧池的第三段末端三分之二处加入聚合氯化铝。
加入的聚合氯化铝产生压缩双电层，使废水中的悬浮微粒失去稳定性，胶粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝体、矾花，有利于提高平流沉淀池的沉淀效率。
进一步地，上述污水处理系统中微孔曝气盘为膜片式微孔曝气装置。
膜片式微孔曝气装置的曝气气泡直径小，气液界面积大，气泡扩散均匀，不会产生孔眼堵塞，耐腐蚀性强。
进一步地，上述污水处理系统中集泥池内设置有超声波泥位计和闸门。
通过超声波泥位计反馈的信息自动控制污泥泵的启停和闸门的开闭。
进一步地，上述污水处理系统中平流沉淀池采用平流式，且以坡度i＝0.01％向集泥斗倾斜。便于污泥沉积至集泥斗。
进一步地，上述污水处理系统中平流沉淀池内设挡渣板和旋转撇渣管，挡渣板用于阻拦漂浮物，旋转撇渣管用于浮渣收集和排除。
进一步地，上述污水处理系统中平流沉淀池内设置有两个集泥斗，两个集泥斗单独设置有排泥管，彼此独立排泥。
改良式A2/O工艺的特点是既能脱氮又能除磷，整个工艺是厌氧池聚磷菌释放磷，缺氧池反硝化细菌脱氮，好氧池聚磷菌过量吸收磷，硝化细菌进行硝化，把氨态氮硝化为硝态氮或亚硝态氮，并内回流至缺氧池进行脱氮。生物选择池中高底物浓度原污水进入和回流污泥中带来大量的处以饥饿状态的微生物菌胶团，因具有较高的增殖速率而迅速达到较高的代谢活动，成为优势微生物，而丝状菌的增殖速率在高底物浓度下较低，增殖受到抑制而发展成为劣势微生物。从而抑制了丝状菌生长，减小污泥膨胀发生的可能。
附图说明
图1是根据本实用新型第一实施方式的俯视图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是图1的B-B剖视图；
附图标记：
1：生物选择池；2：厌氧池；3：缺氧池；4：好氧池；5：布水集泥池；6：平流沉淀池；11：进水管；12：高速潜水搅拌机；13：第一出水孔洞；21：低速潜水推流器；31：挡墙；32：拍门；33：第二出水孔洞；41：混合液回流泵；42：微孔曝气器；43：曝气管；44：导流墙；45：放空管；46：聚合氯化铝加药管；47：过水孔洞；51：布水渠；52：集泥池；53：溢流槽；54：污泥泵；55：闸门；56：污泥回流管；57：穿孔布水墙；58：剩余污泥管；61：集泥斗；62：污泥管；63：滤网；64：链条牵引式撇渣刮泥机；65：放空管；66：旋转撇渣管；67：撇渣井；68：挡渣板；69：集水槽支撑梁；70：集水槽；71：第二过水孔洞；72：出水槽；73：出水管。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
参考图1、图2和图3，下面详细描述本实用新型所示实施例。
参考图1，本实施例所示污水处理系统包括生物选择池1、厌氧池2、缺氧池3、好氧池4、平流沉淀池6和布水集泥池5，通过孔洞依次连通；生物选择池1内设置有高速潜水搅拌机12；厌氧池2底部设有低速潜水推流器21，并在生物选择池内的反硝化作用下形成厌氧环境，并通过聚磷菌释放磷；缺氧池3底部设有低速潜水推流器21；好氧池4底部设置有微孔曝气盘42和混合液回流泵41，混合液回流泵41将好氧池4内的混合液回流至缺氧池3；厌氧池2和好氧池4联合完成除磷功能，平流沉淀池6用于完成泥水分离和去除水中悬浮物，底部设置有链条牵引式撇渣刮泥机64；布水集泥池5包括布水渠51和集泥池52，集泥池52设置于布水渠51的中部，集泥池52内设置有污泥泵54，集泥池52内部分污泥回流至生物选择池1，其余污泥进入下一污泥处理构筑物，即污泥脱水车间，进入下一工艺流程。布水集泥池5还设置有溢流槽53，集泥池52内还设置有污泥泵54。
改良式A2/O工艺(Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称)的特点是可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，整个工艺是生物选择池1选择优势菌，厌氧池2聚磷菌释放磷，缺氧池3反硝化细菌脱氮，好氧池4聚磷菌过量吸收磷，硝化细菌进行硝化，把氨态氮硝化为硝态氮或亚硝态氮，并内回流至缺氧池进行脱氮，好氧池4完成硝化功能，缺氧池3则完成脱氮功能，厌氧池2和好氧池4联合完成除磷功能，平流沉淀池6完成泥水分离功能和去除水中的悬浮物的作用，布水集泥池5完成污泥浓缩的功能。
污水通过进水管11直接进入生物选择池1与集泥池52的回流污泥混合，同时还有同步进入的从平流沉淀池6回流的含磷污泥，通过在厌氧池2前端设置停留时间很短的生物选择池1，以起到抑制丝状菌，防止污泥膨胀，进行反硝化作用，以及选择一个处理单元的优势菌群的作用，还可以通过反硝化作用去除回流污泥混合液中的硝酸盐，确保厌氧池3的厌氧环境，进而保证聚磷菌的除磷效果，以及通过反硝化作用选择厌氧池2中的优势微生物聚磷菌。回流污泥带来大量的各种微生物为争夺营养源而进行激烈的竞争，达到优胜劣汰的作用。生物选择池1内还可以设有高速潜水搅拌机12，从而快速混合进水与回流污泥，增加活性微生物与污水接触的机率，迅速选择优势菌，并防止回流污泥沉积。生物选择池1的池壁上设置有第一出水孔洞13，并与厌氧池2连通。
污水流入厌氧池2后，厌氧池2的主要功能为释放磷，内设低速潜水推流器21，底部孔洞出水至缺氧池，由于厌氧条件对聚磷菌的抑制作用，促使其以溶解磷的形式释放，使污水中磷的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中的BOD5(生化需氧量BOD，英文全称Biochemical OxygenDemand，其定义是：在水温为20℃的条件下，由于微生物的生活活动，将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧量，代表了第一类有机物，即可生物降解有机物的数量，5d生化需氧量约占总碳氧化需氧量的70％～80％，在工程实用上，用5d生化需氧量BOD5作为可生物降解有机物的综合浓度指标)浓度下降；另外，NH3-N(氨氮，在水中存在形式有游离氨，即NH3，以及与离子状态氨盐，即NH4 +)因细胞的合成而被去除一部分，使污水中的NH3-N(氨态氮)浓度下降，但NO3-N(硝酸氮)含量没有变化。
在厌氧池2中的污泥中的聚磷菌利用原污水中的溶解态有机物进行厌氧释磷；然后与好氧末端回流的混合液一起进入缺氧池3。
随后污水流入缺氧池3，缺氧池3内设挡墙31，将缺氧池3分为两段，有利于克服池内污水的短流现象；内设低速潜水推流器，出水通过上部分布均匀的多个第二出水孔洞33进入到好氧池4。
在厌氧池2、缺氧池3内都设有低速潜水推流器21，起到推流和搅拌的作用，在推动液体前进的同时，对池内的污水和活性污泥进行充分搅拌混合。改善水流条件，使水体获得工艺所要求的流速，也增加了池体水体、污泥的流动和混合，防止污泥的沉积，提高了处理效率。
在缺氧池3中的污泥中的反硝化菌利用剩余的有机物和回流的硝酸盐进行反硝化作用脱氮；脱氮反应完成后，进入好氧池4。
好氧池4内设两道导流墙44，将好氧池分为三段，好氧池4底部设有曝气器，通过曝气器的搅拌来达到充分的反应，加强处理效率。曝气器为微孔曝气器42、混合液回流泵41，微孔曝气器42通过曝气管43输入气体，好氧池4还设置有放空管45，用于当发生事故或设备检修时，将水池放空，混合液混流泵将好氧池4的混合液回流至缺氧池3，混合液带入大量的硝酸盐和亚硝酸还原为氮气，从而起到脱氮的作用。混合液回流管前设拍门32，可根据实际情况进行回流启停。通过中部孔洞流至布水渠，通过穿孔布水墙57流至平流沉淀池。在此污泥中的硝化菌进行硝化作用将废水中的氨氮转化为硝酸盐同时聚磷菌进行好氧吸磷，剩余的有机物也在此被好氧细菌氧化。
好氧池4还可以分隔为第一段、第二段、第三段，第三段末端三分之二处通过聚合氯化铝加药管46加入聚合氯化铝，有利于提高平流沉淀池的沉淀效率。好氧池4上还可以设置有过水孔洞47。聚合氯化铝加入废水中，便会产生压缩双电层，使废水中的悬浮微粒失去稳定性，胶粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝体、矾花。絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离水相沉淀，从而去除废水中的大量悬浮物，从而达到水处理的效果。为提高分离效果，可适时、适量加入助凝剂。经过生化处理曝气再继续使用聚合氯化铝进行化学除磷，作为对生化除磷的辅助处理，在比如色度、浊度、固体悬浮物等其他水质指标优化的同时达到很好的除磷效果。为提高分离效果，可适时、适量加入助凝剂。
从除磷现象看，聚合氯化铝的投入能很快的形成混凝絮团，聚合氯化铝的加入量是其絮凝效果的决定因素。这在大规模污水处理上显得特别重要。聚合氯化铝投入到污水中后，水解形成多核阳离子，作用过程中能和含磷的离子结合，形成结构复杂的大分子物质，降低它的水溶性，最后被混凝沉降下来，同时沉降下来的絮体有很强的吸附能力，可以通过絮体的吸附作用吸磷从而来降低污水中磷的浓度。
平流沉淀池6前设置集泥斗61，内置链条牵引式撇渣刮泥机64、挡渣板68、旋转撇渣管66、集水槽70，出水由集水槽70汇至出水渠道，并通过集水槽支撑梁69支撑，由底部出水管73出水，穿过第二出水孔洞71，流入出水槽72。最后污水经沉淀池进行泥水分离，出水排放，沉淀的污泥部分返回厌氧池，部分以富磷剩余污泥排出。
平流沉淀池6包括沉淀区、出水区和污泥斗，其中沉淀区是沉淀池的中间，作用是结束固体颗粒与水的分离。在沉淀区固体颗粒以水平流速ν和沉降速度μ的构成速度，一边向前跋涉一边向下沉降。出水区的作用是均匀搜集经平流沉淀池沉降后的出水，使其进入出水渠后流出池外。为保证在悉数沉淀池宽度上均匀集水和不让水流将已沉到池底的悬浮固体带出池外，故出水采用溢流堰式，但堰顶有必要水平才能保证出水均匀。二次沉淀池的出水堰的最大负荷率不宜不大于1.7L/(s·m)，但为了能满足水平流速提高，流量增大的情况，如只在沉淀池末端沿池宽设出水堰，已无法满足上述负荷要求，因此常设指型槽，以延长出水堰长度，以降低出水堰的负荷。出水堰可以做成薄壁堰，锯齿形三角堰或淹没孔口。本实用新型采用可调式三角堰，其受水面积大,出水负荷更高，耐冲击负荷强，施工难度低,维修方便。当水位变化时，可通过调节三角堰板的高度来控制出水，并保持各出水堰的水平状态。平流沉淀池6排泥办法有静水压力斗形底排泥和机械排泥等。采用机械排泥法。链带式刮泥机，链带装有刮板，沿池底缓慢移动，速度1m/min，把沉泥推入集泥斗，当链带刮板转到水面时，又可将浮渣面向流出挡板处的浮渣槽。
最好在平流沉淀池6内液位与布水集泥池5内泥位之间有液位差，使集泥斗内污泥排至集泥池。特别地，平流沉淀池6以坡度i＝0.01％向集泥斗倾斜，便于污泥沉积至集泥斗。并且通过集泥池内设超声波泥位计，通过超声波泥位计反馈的信息自动控制污泥泵54的启停和闸门的开闭。起始阶段，集泥池内无污泥时，平流沉淀池内集泥斗的水位高于集泥池，污泥通过重力作用排入集泥斗，当泥位高于平流沉淀池时，闸门55关闭，污泥泵54开启，抽走污泥，泥位下降到停泵水位时，闸门开启，污泥流入。周而复始。平流沉淀池以均匀布置的穿孔花墙进水，便于布水均匀。且底部进水孔高于集泥斗顶部，防止扰动已沉淀的污泥。平流沉淀池采用链条式刮泥机。相比泵吸式排泥，可省去沿平流沉淀池长边设置的污泥收集渠，占地面积更小。集泥斗61通过管道与集泥池连接，用于收集沉淀区排出的污泥。平流沉淀池6通过污泥管62与布水集泥池5连通，污泥管62内还设置有滤网63，还设置有放空管65，用来排放污水，还可以设置有撇渣井67。
布水集泥池5含两部分：布水渠51和集泥池52。布水渠51完成平流沉淀池6的进水，集泥池52完成污泥浓缩、储存的作用。集泥池52位于布水渠51中部，内设污泥泵54和污泥回流管56，部分污泥回流至生物选择池1，剩余污泥通过剩余污泥管58进入下一个污泥处理构筑物。
本实用新型所示实施例具有脱氮除磷效果好的特点，厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。污泥回流至生物选择池，从而减少进入厌氧段的硝酸盐和溶解氧。同时具有工艺流程简单的特点，在同时脱氮除磷、去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。并且不易发生污泥膨胀，生物选择池中由于易引起污泥膨胀的丝状菌的增殖速率在高底物浓度下较低，增殖受到抑制而发展成为劣势微生物，起到了控制污泥膨胀的作用，在接下来的厌氧、缺氧、好氧工艺流程中，底物浓度逐渐形成一个降低的梯度，保证了丝状菌的发展。还具有占地面积小的优点，不需要单独设置污泥浓缩池，还省去了传统的多池工艺所需要的连接管、泵和阀门，具有流程简单、控制灵活、单元操作简单和节约用地的优点。初期投资小，将生化处理与污泥浓缩集成一体，池体共壁，且省去了污水厂常规的污泥浓缩池，减少了投资。后期运营费用低，池体各部分尽量采用重力流，平流沉淀池集泥斗中排泥管至集泥池，采用液位差重力流，减少运行成本。最大限度利用有限的空间，将生物选择池、厌氧池、好氧池、平流沉淀池、集泥池等进行合理的空间布局，各区空间上独立，分别完成不同的功能，经有效结合后可实现脱氮除磷在时间和空间上的分离，具有占地面积小，造价低，运行稳定，处理效果好，剩余污泥产生量少，脱水性能好，且管理运行简单等优点，适用于用地紧张、污水处理规模属于中小型的地区。
应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (10)
1.一种污水处理系统，其特征在于，包括：
生物选择池(1)、厌氧池(2)、缺氧池(3)、好氧池(4)、平流沉淀池(6)和布水集泥池(5)，通过孔洞依次连通；
所述生物选择池(1)内设置有高速潜水搅拌机(12)；
所述厌氧池(2)底部设有低速潜水推流器(21)，并在生物选择池内的反硝化作用下形成厌氧环境，并通过聚磷菌释放磷；
所述缺氧池(3)底部设有所述低速潜水推流器(21)；
所述好氧池(4)底部设置有微孔曝气盘(42)和混合液回流泵(41)，所述混合液回流泵(41)将所述好氧池(4)内的混合液回流至所述缺氧池(3)；
所述厌氧池(2)和所述好氧池(4)联合完成除磷功能；
所述平流沉淀池(6)用于完成泥水分离和去除水中悬浮物，底部设置有链条牵引式撇渣刮泥机(64)；
所述布水集泥池(5)包括布水渠(51)和集泥池(52)，所述集泥池(52)设置于所述布水渠(51)的中部，所述集泥池(52)内设置有污泥泵(54)，所述集泥池(52)内部分污泥回流至所述生物选择池(1)，其余污泥进入下一污泥处理构筑物。
2.根据权利要求1的污水处理系统，其特征在于：
生物选择池(1)的池壁中部的进水管(11)进水，池壁上部设置有第一出水孔洞(13)并与厌氧池(2)连通，厌氧池(2)的底部设置有孔洞并与缺氧池(3)连通，缺氧池(3)的池壁上部设置有出水孔洞(33)并与好氧池(4)连通。
3.根据权利要求1的污水处理系统，其特征在于：
缺氧池(3)内设置有挡墙(31)，挡墙(31)将缺氧池(3)分隔成两段。
4.根据权利要求1的污水处理系统，其特征在于：
好氧池(4)内设置有两道导流墙(44)，好氧池(4)按照因导流墙开口位置不同形成迂回的水流方向被依次分隔成第一段、第二段和第三段。
5.根据权利要求4的污水处理系统，其特征在于：
好氧池(4)的第三段末端三分之二处加入聚合氯化铝。
6.根据权利要求1的污水处理系统，其特征在于：
微孔曝气盘(42)为膜片式微孔曝气装置。
7.根据权利要求1的污水处理系统，其特征在于：
集泥池(52)内设置有超声波泥位计和闸门(55)。
8.根据权利要求1的污水处理系统，其特征在于：
平流沉淀池(6)采用平流式，且以坡度i＝0.01％向集泥斗(61)倾斜。
9.根据权利要求1的污水处理系统，其特征在于：
平流沉淀池(6)内设挡渣板(68)和旋转撇渣管(66)，挡渣板(68)用于阻拦漂浮物，旋转撇渣管(66)用于浮渣收集和排除。
10.根据权利要求9的污水处理系统，其特征在于：
平流沉淀池(6)内设置有两个集泥斗(61)，两个集泥斗(61)单独设置有排泥管，彼此独立排泥。
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