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新型高效污水脫氮除磷處理工藝

發布時間:2019-12-16 15:18:13  中國污水處理工程網

  申請日2019.10.15

  公開(公告)日2019.12.06

  IPC分類號C02F9/14

  摘要

  本發明涉及一種新型高效污水脫氮除磷處理工藝及設備,簡稱SNPR(Super nitrogen and phosphorus removal process),整套工藝設備包括一體化污水提升泵池,一體化高效污水生化處理設備,一體化高效除磷降濁設備,加藥間,污泥池和污泥脫水間,消毒池,污水原水先進入一體化污水提升泵池,經過一體化污水提升泵池處理后的污水進入一體化高效污水生化處理設備,污水在一體化高效污水生化處理設備中充分反應,然后進入一體化高效除磷降濁設備中,經高效除磷降濁設備處理后的污水經消毒池消毒處理后達標排放。

  權利要求書

  1.一種新型高效污水脫氮除磷處理設備,其特征在于:其包括一體化污水提升泵池,一體化高效污水生化處理設備,一體化高效除磷降濁設備,加藥間,污泥池和污泥脫水間,消毒池,污水原水先進入一體化污水提升泵池,經過一體化污水提升泵池處理后的污水進入一體化生化反應池,污水在一體化生化反應池中充分反應,然后進入一體化高效除磷降濁設備中,經高效除磷降濁設備處理后的出水經消毒池消毒后達標排放。

  2.根據權利要求1所述的一種新型高效污水脫氮除磷處理設備,其特征在于:一體化高效污水生化處理設備從左到右依次包括生化反應池和沉淀澄清池,生化反應池中填充有懸浮填料,生化反應池的底部設有曝氣裝置,生化反應池中還設置有攪拌裝置,生化反應池的右側底部設有不銹鋼隔網,經生化反應池處理后的污水在水流推動作用下,經不銹鋼隔網由下向上流動,經沉淀澄清池的左側隔板后,由上向下流動,進入沉淀澄清池,接著,水流經斜管沉淀區左下方的隔板向上流動進入沉淀澄清池中的懸浮濾層,接著繼續向上流動,進入斜管沉淀區,經斜管沉淀區處理后的水向上流動進入整流區,接著進入澄清集水槽,然后經澄清集水槽排出,進入一體化高效除磷降濁設備繼續進行處理,污泥采用回流泵提升回流至生化反應池前端。

  3.根據權利要求1所述的一種新型高效污水脫氮除磷處理設備,其特征在于:一體化高效污水生化處理設備的中間區域為沉淀澄清池,沉淀澄清池的外部設置有環形的生化反應池,污水原水經水射器與回流污泥混合后進入生化反應池的底部,生化反應池的底部設有曝氣裝置和攪拌裝置,生化反應池的內側頂部兩側均設有不銹鋼隔網,經生化反應池處理后的污水經不銹鋼隔網進入沉淀澄清池,沉淀澄清池的中部設置有導流管,導流管的外部設置有環形的斜管沉淀區,進入沉淀澄清池的水流在導流管的作用下,從上向下流動,經導流管的下方出口流出,接著向上流動進入斜管沉淀區進行泥水分離,經斜管沉淀區處理后的污水進入澄清集水槽,然后經澄清集水槽上的排水管排入一體化高效除磷降濁設備繼續進行處理,污泥回流采用在進水管上安裝水射器負壓抽吸回流的方式回流至生化反應池前端。

  4.根據權利要求2-3中任一項權利要求所述的一種新型高效污水脫氮除磷處理設備,其特征在于:一體化高效污水生化處理設備還包括碳源投加裝置,當污水原水中碳源不足時,加藥泵將碳源藥液箱中碳源藥液投入生化反應池,保證整個生化處理系統的脫氮效果。

  5.根據權利要求1所述的一種新型高效污水脫氮除磷處理設備,其特征在于:一體化高效除磷降濁設備包括:進水管、污水污泥混合裝置、高效絮凝裝置、填料增強反應裝置、重介質回收裝置、斜管填料、穿孔集水管、出水管、濃縮污泥回流管、排泥泵吸泥管、排泥泵、排泥泵出泥管、重介質分離器、重介質回流管、排泥管、絮凝劑投加管、混凝劑投加管,進水管置于立式高效一體化污水處理設備的底部一側,進水管、濃縮污泥回流管、絮凝劑投加管與污水污泥混合裝置相連,加壓提升的已投加混凝劑的污水與重力回流污泥在污水污泥混合裝置內快速混合,快速混合后的污水向上進入高效絮凝裝置內進一步反應,經高效絮凝裝置處理后的污水繼續向上進入填料增強反應裝置內與斜管沉淀區下落的回流污泥進行接觸混凝,污水中一部分絮凝體向下沉入快速混合區繼續反應,其它逃逸的絮體隨出水向上進入上部斜管沉淀區的斜管填料進行泥水分離,凈化后的出水經穿孔集水管收集后從位于所述污水處理設備上部的出水管排出。

  6.根據權利要求5所述的一種新型高效污水脫氮除磷處理設備,其特征在于:所述重介質包括磁粉、微砂、晶種。

  7.根據權利要求1-3、5-6中任一項所述的一種新型高效污水脫氮除磷處理設備,其特征在于:該設備主體采用鋼結構或搪瓷拼裝罐結構或鋼筋混凝土結構制成。

  8.一種新型高效污水脫氮除磷處理工藝,其特征在于:使用上述權利要求1-7中任一項所述處理設備進行污水處理,包括如下步驟:

  1)污水進入一體化污水提升泵池中,經粗格柵,細格柵,粗顆粒及毛發收集器,把污水中絕大部分漂浮物、粗顆粒、毛發攔截,然后經污水提升泵進入一體化高效污水生化處理設備中;

  2)污水在一體化高效污水生化處理設備中進一步處理,一體化高效污水生化處理設備中的曝氣裝置與攪拌裝置交替間隔工作,使得污水在一體化高效污水生化處理設備的生化反應池中通過懸浮填料上的微生物的作用發生好氧、缺氧反應,通過間斷曝氣,使得生化反應池中懸浮填料上的微生物創造厭氧、缺氧、好氧交替的生存環境,使得生化反應池和懸浮填料中存在大量的好氧菌、厭氧菌、兼性菌,顯著提高了脫氮除磷的效果;

  3)一體化除磷降濁設備對一體化高效污水生化處理設備的出水進一步處理,其中重介質投加量分初次投加量和補充投加量,污水在一體化除磷降濁設備中的水力停留時間不大于0.5小時。

  9.根據權利要求8所述的處理工藝,其特征在于:一體化高效污水生化處理設備中的曝氣裝置與攪拌裝置工作方式為:交替間隔工作,具體時間依具體水質確定。

  10.根據權利要求8-9中任一項所述的處理工藝,其特征在于:污水在一體化高效污水生化處理設備中的水力停留時間為8~24小時,一體化高效污水生化處理設備中碳源投加量為0~0.8kg/m3,具體依具體水質確定。

  11.根據權利要求8-9中任一項所述的處理工藝,其特征在于:污水在一體化除磷降濁設備中的水力停留時間為不大于0.5小時,重介質初次投加量為0.5~3.5kg/m3,補充投加量為3~5mg/L,絮凝劑投加量為0.5~3mg/L,混凝劑投加量為10~150mg/L。

  說明書

  一種新型高效污水脫氮除磷處理工藝及設備

  技術領域

  本發明涉及污水處理領域,具體為一種新型高效污水脫氮除磷處理工藝及設備。

  背景技術

  隨著社會經濟的發展,人們對美好水環境的向往度愈來愈高,特別是近幾年國家對水環境治理的政策和投入力度前所未有。自國家發布《水污染防治行動計劃》(簡稱水十條)以來,我國水環境質量總體保持持續改善的勢頭,但是我國水污染防治形勢依然嚴峻,在城鄉環境基礎設施建設、氮磷等營養物質控制、流域水生態保護等方面還存在一些突出問題,需要加快推動解決。近年來,國家和地方污水處理設施水污染物排放標準也不斷提高,水處理工藝也是多種多樣,為達到不同的出水要求,傳統污水處理工藝從普通活性污泥法工藝發展到氧化溝、A/O、A2/O、SBR(包括CCAS工藝)、MBBR、MBR、A2/O+MBBR、A2/O+MBR等多種工藝,甚至末端還要增加三級處理,進一步降低COD、除磷、除氮、SS等,污水處理工藝流程愈來愈長,建設投資、運行成本以及建設周期大幅增加,而工藝系統越是冗長繁雜,運行管理難度越大,出水水質越不易控制。為此,我們發明本污水處理裝置,具有污水處理流程短、占地面積小、總建投資省、建設周期短、脫氮除磷效果好、操作管理方便、運行費用低等優點。

  發明內容

  為克服傳統污水處理工藝流程長、占地面積大、建設投資和運行費用高、建設周期長、處理效果不穩定等缺點,本發明提供一種短流程、快裝置高效污水處理裝置,提高污水處理出水水質的同時,大幅減少占地面積,降低工程建設投資和運行費用,縮短建設周期。

  本發明的一種新型高效污水脫氮除磷處理工藝及設備,簡稱SNPR(Supernitrogen and phosphorus removal process)工藝。污水處理工藝為原污水依次經過一體化污水提升泵站(包含粗格柵、細格柵、粗顆粒及毛發收集器、污水提升泵池)、一體化高效污水生化處理設備、一體化高效除磷降濁設備、消毒池處理后達標排放,系統產生的剩余污泥經脫水后外運處理處置。該污水處理工藝把粗格柵、細格柵、粗顆粒分離及毛發收集器、污水泵池集成于一體;把生物脫氮除磷生化反應池與二沉池集成于一體;把一體化高效除磷降濁設備與消毒池集成于一體(也可以分開單獨設置);把碳源、菌種補充、除磷藥劑(鐵鹽或鋁鹽)投加、消毒劑投加集成于一體,集中放置于加藥間內;把污泥脫水系統集成于一體,污水處理系統內各個池體均采用鋼結構或搪瓷拼裝罐結構形式,整套裝置既可單個設置,也可組合設置,實現了污水處理系統設備高度集成化、模塊化。

  具體技術方案為:

  一種新型高效污水脫氮除磷處理設備,其包括一體化污水提升泵池,一體化高效污水生化處理設備,一體化高效除磷降濁設備,消毒池,加藥間,污泥池和污泥脫水間,污水先進入一體化污水提升泵池,經過一體化污水提升泵池處理后的污水進入一體化高效污水生化處理設備,污水在該設備內充分反應,然后進入一體化高效除磷降濁設備中,經高效除磷降濁設備處理后的出水經消毒池消毒后達標排放。

  進一步的,一體化污水提升泵池中集成了粗格柵、細格柵、粗顆粒及毛發收集器,能夠把污水中絕大部分漂浮物、粗顆粒、毛發攔截。

  進一步的,一體化高效污水生化處理設備從左到右依次包括生化反應池和沉淀澄清池,生化反應池中填充有懸浮填料,生化反應池的底部設有曝氣裝置,生化反應池中還設置有攪拌裝置,生化反應池的右側底部設有不銹鋼隔網,經生化反應池處理后的污水在水流推動作用下,經不銹鋼隔網由下向上流動,經沉淀澄清池的左側隔板后,由上向下流動,進入沉淀澄清池,接著,水流經斜管沉淀區左下方的隔板向上流動進入沉淀澄清池中的懸浮濾層,接著繼續向上流動,進入斜管沉淀區,經斜管沉淀區處理后的水向上流動進入整流區,接著進入澄清集水槽,然后經澄清集水槽排出,進入一體化高效除磷降濁設備繼續進行處理,污泥采用回流泵提升回流至生化池前端。

  進一步的,一體化高效污水生化處理設備的中間區域為沉淀澄清池,沉淀澄清池的外部設置有環形的生化反應池,污水原水經水射器與回流污泥混合后進入生化反應池的底部,生化反應池的底部設有曝氣裝置和攪拌裝置,生化反應池的內側頂部兩側均設有不銹鋼隔網,經生化反應池處理后的污水經不銹鋼隔網進入沉淀澄清池,沉淀澄清池的中部設置有導流管,導流管的外部設置有環形的斜管沉淀區,進入沉淀澄清池的水流在導流管的作用下,從上向下流動,經導流管的下方出口流出,接著向上流動進入斜管沉淀區進行泥水分離,經斜管沉淀區處理后的污水進入澄清集水槽,然后經澄清集水槽上的排水管排入一體化高效除磷降濁設備繼續進行處理,污泥回流采用在進水管上安裝水射器負壓抽吸回流的方式回流至生化池前端。

  進一步的,一體化高效污水生化處理設備還包括碳源投加裝置,當污水原水中碳源不足時,加藥泵將碳源藥液箱中碳源藥液投入生化反應池,保證整個生化處理系統的脫氮效果。

  進一步的,一體化高效污水生化處理設備的池型是矩形或圓形。

  進一步的,一體化高效除磷降濁設備包括:進水管、污水污泥混合裝置、高效絮凝裝置、填料增強反應裝置、重介質回收裝置、斜管填料、穿孔集水管、出水管、濃縮污泥回流管、排泥泵吸泥管、排泥泵、排泥泵出泥管、重介質分離器、重介質回流管、排泥管、絮凝劑投加管、混凝劑投加管,進水管置于立式高效一體化污水處理設備的底部一側,進水管、濃縮污泥回流管、絮凝劑投加管與污水污泥混合裝置相連,加壓提升的已投加混凝劑的污水與重力回流污泥在污水污泥混合裝置內快速混合,快速混合后的污水向上進入高效絮凝裝置內進一步反應,經高效絮凝裝置處理后的污水繼續向上進入填料增強反應裝置內與斜管沉淀區下落的回流污泥進行接觸混凝,污水中一部分絮凝體向下沉入快速混合區繼續反應,其它逃逸的絮體隨出水向上進入上部斜管沉淀區的斜管填料進行泥水分離,凈化后的出水經穿孔集水管收集后從位于所述污水處理設備上部的出水管排出。

  進一步的,一體化高效除磷降濁設備中所述重介質包括磁粉、微砂、晶種。

  進一步的,一體化高效除磷降濁設備中,重介質回流管將從重介質分離器分離出來的重介質回流至污水污泥混合裝置。

  進一步的,一體化高效除磷降濁設備中所述重介質分離器為旋流分離器。

  進一步的,該回流污泥含接種藥劑及接種污泥。

  進一步的,整套設備采用鋼結構或搪瓷拼裝罐結構或鋼筋混凝土結構制成,極大地減少了占地面積。

  另外,本發明還提供一種新型高效污水脫氮除磷處理工藝,使用上述一種新型高效污水脫氮除磷處理設備進行污水處理,具體包括如下步驟:

  1)污水進入一體化污水提升泵池中,經粗格柵,細格柵,粗顆粒及毛發收集器,把污水中絕大部分漂浮物、粗顆粒、毛發攔截,然后經污水提升泵進入一體化高效污水生化處理設備中;

  2)污水在一體化高效污水生化處理設備中進一步處理,一體化高效污水生化處理設備中的曝氣裝置與攪拌裝置交替間隔工作,如此交替間隔工作,使得污水在體化高效污水生化處理設備的生化反應池中通過懸浮填料上的微生物的作用發生好氧、缺氧反應,通過間斷曝氣,使得生化反應池中懸浮填料上的微生物創造厭氧、缺氧、好氧交替的生存環境,使得生化反應池和懸浮填料中存在大量的好氧菌、厭氧菌、兼性菌,顯著提高了脫氮除磷的效果;

  3)一體化除磷降濁設備對一體化高效污水生化處理設備的出水進一步處理,其中重介質投加量分初次投加量和補充投加量,初次投加量需根據反應池、絮凝反應池及沉淀池的有效容積和設計污泥濃度確定。補充投加量一般為3~5mg/L處理水量。一次投加,循環使用,定期補充。污水在一體化除磷降濁設備中的水力停留時間為0.5小時。

  進一步的,曝氣裝置與攪拌裝置交替工作,具體工作時間依具體水質確定。

  進一步的,一體化高效污水生化處理設備中曝氣量為30~280kg/m3。

  進一步的,污水在一體化高效污水生化處理設備中的水力停留時間為8~24小時;一體化高效污水生化處理設備中碳源投加量為0~0.8kg/m3。

  進一步的,污水在一體化除磷降濁設備中的水力停留時間為不大于0.5小時,重介質初次投加量為0.5~3.5kg/m3(一次投加,重復使用,定期補充),補充投加量為3~5mg/L,絮凝劑投加量為0.5~3mg/L(根據具體水質確定),混凝劑投加量為10~150mg/L(根據具體水質確定);

  本發明的有益技術效果:污水處理工藝流程短、出水水質好,主要指標優于國家一級A標準,可達到地表水Ⅳ類質量標準,部分主要指標達到地表水Ⅲ類質量標準,系統設備高度集成化、模塊化、占地面積小、土建工程量小、安裝工期短、運行管理方便、投資適中、運行費用低等優點,該污水處理工藝可廣泛應用于村鎮污水處理、城市生活污水處理、景區生活污水處理以及具有可生化性的工業廢水處理領域,具有非常廣闊的社會推廣價值。(發明人周易)

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