專利名稱：高濃度有機(jī)污水處理組合工藝及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高質(zhì)量出水的高濃度有機(jī)污水處理組合工藝及其設(shè)備，例如對于養(yǎng)殖行業(yè)的畜禽場污水處理。
背景技術(shù)：
隨著畜牧業(yè)的發(fā)展，畜禽養(yǎng)殖場的廢水污染問題越來越多的受到人們的重視。在城市近郊區(qū)，大多數(shù)畜禽養(yǎng)殖場的糞尿未經(jīng)無害化處理直接存儲或排放。豬場廢水主要來自糞尿、圈舍沖洗及水沖糞或水泡糞。目前規(guī)?；i場的糞污處理大多采用厭氧或厭氧+好氧的處理工藝。一般采用的生化處理工藝是，豬場廢水經(jīng)過隔柵后，進(jìn)入?yún)捬跸?，厭氧出水再?jīng)過好氧處理最后或排放，或進(jìn)行農(nóng)田灌溉。厭氧階段產(chǎn)生的沼氣用于集中供氣或發(fā)電用于內(nèi)部能源供應(yīng)，沼氣渣用來生產(chǎn)有機(jī)肥。其中，厭氧生物處理工藝過程有上流式厭氧污泥床(UASB)、普通厭氧消化池、厭氧濾床(AF)等，好氧生物處理工藝過程有活性污泥法、接觸氧化法、水生植物塘等工藝。具體的差異在于處理的要求和目標(biāo)不同，厭氧階段和好氧階段的具體反應(yīng)器形式不同，或省去好氧工藝。
豬場廢水包含大量的高濃度有機(jī)物，目前的工藝處理存在不同程度的缺點(diǎn)，主要是出水水質(zhì)不好，一般只能達(dá)到國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的三級標(biāo)準(zhǔn)，這在極度缺水、要求回用的地區(qū)，像西北干旱地區(qū)、對處理后污水排放要求較為嚴(yán)格的省份和地區(qū)以及生態(tài)保護(hù)區(qū)，以上處理方法遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。
本發(fā)明在提高高濃度有機(jī)廢水處理出水質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)出水回用方面能取得滿意效果。

發(fā)明內(nèi)容
提高高濃度有機(jī)廢水處理出水質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)出水回用，解決日益突出的水資源缺乏問題。
一種高濃度有機(jī)污水處理組合工藝，采用上流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器和好氧池以缺氧/好氧(A/O)方式串連；其特征在于首先對來自高濃度有機(jī)廢水用隔柵和沉淀池進(jìn)行預(yù)處理；用UASB反應(yīng)器對預(yù)處理后污水中的有機(jī)污染物進(jìn)行高效去除；用UASB反應(yīng)器和好氧池以A/O串連，混合液回流的方式進(jìn)行有機(jī)物降解和脫氮；處理后的污水經(jīng)超濾膜組件過濾抽吸出水，膜處理出水經(jīng)二氧化氯發(fā)生器進(jìn)行病源菌的去除，出水再進(jìn)入反滲透裝置進(jìn)行深度處理。
本發(fā)明的另外一個(gè)方面涉及一種高濃度有機(jī)污水處理設(shè)備，包括沉淀池，調(diào)節(jié)池，厭氧池，好氧池，膜分離裝置，反滲透裝置等，其特征在于污水通過隔柵以后自流到前沉淀池中，從前沉淀池的污水通過管道和污水提升泵進(jìn)入U(xiǎn)ASB反應(yīng)池，UASB反應(yīng)池和好氧池合建，從厭氧反應(yīng)池中的污水從池上部自流進(jìn)入好氧池的活性污泥區(qū)，再從活性污泥區(qū)底部流入膜分離區(qū)，處理后的水通過膜組件，穩(wěn)壓閥和自吸泵出水，再通過反滲透裝置進(jìn)一步處理；在好氧池中的污水部分由污水泵通過管道回流到UASB厭氧池中，其它部分自流到后沉淀池中，后沉淀池中的部分活性污泥通過污泥泵泵入好氧池中的活性污泥區(qū)，剩余部分由脫水機(jī)脫水以后進(jìn)行堆肥處理。
發(fā)明詳述本發(fā)明的方法適用于處理任何高濃度的有機(jī)污水，包括屠宰加工廢水，釀酒廢水，養(yǎng)殖行業(yè)排放的廢水。本發(fā)明尤其適用于水資源缺乏地區(qū)的規(guī)?；B(yǎng)殖場，在處理了廢棄物的同時(shí)可以回用，節(jié)約水資源。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，方法和設(shè)備包括以下部分1.預(yù)處理本發(fā)明專利一個(gè)方面涉及高濃度有機(jī)污水的預(yù)處理，用隔柵和沉淀池去除來自高濃度有機(jī)廢水中的懸浮物，大部分高濃度有機(jī)廢水中含有較多的易沉降顆粒，經(jīng)過1h沉淀后，其中懸浮物的去除率接近50％，懸浮物的大量去除一方面有利于UASB反應(yīng)器中顆粒污泥的形成，另一方面有利于UASB反應(yīng)器的穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)降低后續(xù)處理的負(fù)荷。
2.厭氧處理本發(fā)明的一個(gè)方面涉及高濃度有機(jī)污水厭氧處理以UASB反應(yīng)器和好氧池反應(yīng)器以A/O方式串連，在UASB反應(yīng)器中維持較高的容積負(fù)荷，例如5kgBOD/kgMLSS*d左右，厭氧反應(yīng)器能夠高效低耗地去除污水中的有機(jī)污染物，膜分離裝置能夠有效的截留活性污泥，在好氧池中維持較高的污泥濃度，例如6-10g/l，可以提高運(yùn)行的污泥負(fù)荷，同時(shí)提高出水質(zhì)量?；旌鸵夯亓鲗?shí)現(xiàn)硝化反硝化脫氮。在好氧池后面串連了一個(gè)沉淀池，沉淀池將來自好氧池的混和液分離，將活性污泥回流到好氧池，一部分污泥廢棄以控制好氧池的污泥濃度。上清液回流到UASB反應(yīng)器，該沉淀池主要作用是避免回流液中懸浮物對UASB反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行的影響。
3.好氧處理階段本發(fā)明的另一個(gè)方面是在好氧池中采用了模塊化的膜分離裝置，該分離裝置以一定處理能力(如100m3/d)為單位，將相應(yīng)的膜組件和曝氣系統(tǒng)和分離出水系統(tǒng)設(shè)計(jì)成一體化的形式。相應(yīng)于處理水量的膜組件豎向固定于框架上。膜清洗污染控制由膜組件下方的穿孔管曝氣實(shí)現(xiàn)，曝氣通過管路由空壓機(jī)供給。對于更大流量的污水處理工程建設(shè)不需要對膜分離裝置中的膜組件曝氣清洗系統(tǒng)另外布置曝氣管路。膜負(fù)壓抽吸出水由自吸泵供給，每個(gè)分離單元上有穩(wěn)定壓力的分配閥，壓力穩(wěn)定在-0.06-0MPa。
模塊化膜分離裝置有利于膜分離組件的標(biāo)準(zhǔn)化和工廠化生產(chǎn)，同時(shí)使膜分離裝置的設(shè)計(jì)和工程建設(shè)簡單化。
4.出水的深度處理本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及膜分離出水的深度處理和消毒，串接二氧化氯發(fā)生器，用二氧化氯有效的殺滅出水中的病源菌，使出水的污染物進(jìn)一步氧化削減，衛(wèi)生等級提高。經(jīng)二氧化氯處理后的污水再進(jìn)入反滲透裝置進(jìn)行處理，處理后的水可以達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行回用。


附圖1本發(fā)明優(yōu)選的處理工藝的基本組成示意圖。
附圖2表示UASB反應(yīng)器和好氧池串連的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3表示單個(gè)模塊化膜分離裝置的構(gòu)成示意圖。
圖中1為隔柵，2為前沉淀池，3為污水提升泵，4為UASB反應(yīng)池，5為好氧池，6為后沉淀池，7為回流泵，8為污泥泵，9為曝氣風(fēng)機(jī)，10為管道流量計(jì)，11為穩(wěn)壓閥，12為自吸泵，13為脫水機(jī)，14為堆肥，15為反滲透裝置，16為膜架，17為出水管，18為膜組件，19為集水管，20為塑料板，21為穿孔曝氣管。
實(shí)施方式在附圖1中，高濃度有機(jī)污水經(jīng)隔柵1分離后進(jìn)入前沉淀池2，在前沉淀池2中去除大的懸浮物，去除的懸浮物和隔柵1分離的固體廢棄物被用作堆肥14，前沉淀池2的出水經(jīng)提升泵3提升進(jìn)入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器4中，在UASB反應(yīng)器4中進(jìn)行高效的有機(jī)物厭氧去除，UASB反應(yīng)器4的出水自流進(jìn)入好氧池5，在好氧池5中進(jìn)行有機(jī)物的好氧去除和硝化反應(yīng)，好氧池5分為兩段前段為活性污泥區(qū)，膜分離裝置放置在第二段。好氧池5中的混合液靠重力自流進(jìn)入后沉淀池6，經(jīng)泥水分離后將上清液用回流泵7回流到UASB反應(yīng)器4中，進(jìn)行反硝化處理，即以缺氧/好氧(A/O)方式串連UASB反應(yīng)器4和好氧池5，調(diào)節(jié)回流比，控制通過硝化反硝化去除氨氮的效果。將后沉淀池6中分離的污泥經(jīng)污泥泵8部分回流到好氧池5，另外一部分廢棄，廢棄的部分經(jīng)污泥脫水機(jī)13脫水后進(jìn)行堆肥14。好氧池5中需氧反應(yīng)的空氣來自曝氣風(fēng)機(jī)9，進(jìn)管道流量計(jì)10調(diào)節(jié)計(jì)量風(fēng)量后進(jìn)入好氧池5。膜分離單元抽吸出水通過自吸泵12和穩(wěn)壓閥11抽吸出水，抽吸出水進(jìn)入反滲透裝置15，進(jìn)行深度處理后回用。
附圖2中，前沉淀池2的污水經(jīng)提升泵3提升到UASB反應(yīng)器4，在UASB反應(yīng)器4中進(jìn)行有機(jī)物厭氧去除，UASB反應(yīng)器4和好氧池5合建，UASB反應(yīng)器4與好氧池5中間用隔墻隔開，UASB反應(yīng)器4的出水經(jīng)過上面連通的區(qū)域進(jìn)入好氧池5；好氧池5分隔成體積比為2∶1的兩個(gè)區(qū)域，即活性污泥區(qū)5-1和膜分離區(qū)5-2，中間用隔墻隔開，底部連通。泥水混合液在活性污泥區(qū)5-1好氧反應(yīng)后，從底部進(jìn)入膜分離區(qū)5-2進(jìn)一步好氧氧化，通過放置在膜分離區(qū)5-2的膜分離裝置抽吸出水，活性污泥區(qū)5-1和膜分離區(qū)5-2底部都有提供溶解氧的曝氣裝置，混合液從膜分離區(qū)5-2由重力自流進(jìn)入后沉淀池6，經(jīng)沉淀分離后，上清液由泵7送入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器4中進(jìn)行反硝化脫氮，后沉淀池6中的沉淀污泥部分通過泵8回流至活性污泥區(qū)5-1中，另一部分經(jīng)脫水機(jī)13脫水后用于堆肥14。
在附圖3中，為單個(gè)膜分離裝置結(jié)構(gòu)視圖，膜組件18的抽吸壓力由自吸泵12提供，集水管19和膜組件18連接，通過出水管17和穩(wěn)壓閥11與膜組件18上面的集水管19穩(wěn)壓出水，穩(wěn)壓閥的壓力范圍為-0.06-0Mpa，膜組件面積相應(yīng)于一定處理能力(如100m3/d)的處理水量，膜組件一片片豎向放置，每兩片豎向的膜片之間可以取10cm的間距固定于膜架16上，膜架16的四個(gè)立面使用塑料板20封閉，封閉的上部高度和膜組件3上部高度平齊，下部與穿孔曝氣管6平齊，構(gòu)成膜盒；給膜組件3提供曝氣清洗的是穿孔曝氣管21，穿孔直徑約5mm；穿孔曝氣管21距離膜組件18的高度大約40厘米，曝氣的空氣來源由外部的空氣壓力機(jī)9經(jīng)供氣管路提供。
權(quán)利要求
1.一種高濃度有機(jī)污水處理組合工藝，采用上流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器和好氧膜池以缺氧/好氧(A/O)方式串連；其特征在于首先對來自高濃度有機(jī)廢水用隔柵和沉淀池進(jìn)行預(yù)處理；UASB反應(yīng)器對預(yù)處理后污水中的有機(jī)污染物進(jìn)行高效去除；UASB反應(yīng)器和好氧池以A/O串連，混合液回流的方式進(jìn)行有機(jī)物降解和脫氮；處理后的污水經(jīng)超濾膜組件過濾抽吸出水，膜處理出水經(jīng)二氧化氯發(fā)生器進(jìn)行病源菌的去除，出水再進(jìn)入反滲透裝置進(jìn)行深度處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高濃度有機(jī)污水處理組合工藝，其特征在于在高濃度有機(jī)污水進(jìn)入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器之前，首先經(jīng)過隔柵分離和初沉淀池沉淀，沉淀時(shí)間超過1小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高濃度有機(jī)污水處理組合工藝，其特征在于由初沉淀池沉淀后的污水經(jīng)污水提升泵提升后進(jìn)入脈沖進(jìn)料桶，用脈沖進(jìn)料桶對UASB反應(yīng)器進(jìn)行布水；污水在UASB反應(yīng)器內(nèi)停留超過1.5d，UASB反應(yīng)器設(shè)計(jì)容積負(fù)荷為5kgBOD/kgMLSS*d左右。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高濃度有機(jī)污水處理組合工藝，其特征在于UASB反應(yīng)器的出水在好氧池中進(jìn)行好氧生物降解，進(jìn)一步去除有機(jī)污染物，進(jìn)行硝化反應(yīng)，在好氧池中維持6-10g/L的污泥濃度，好氧池的混合液經(jīng)后沉淀池沉淀后，要求上清液回流到UASB池。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高濃度有機(jī)污水處理組合工藝，其特征在于好氧池分隔成高污泥濃度、高負(fù)荷的活性污泥區(qū)和膜分離區(qū)，膜分離區(qū)中放置有模塊化膜分離裝置，模塊化膜分離裝置中的膜組件為中空纖維微濾膜組件，微濾膜組件抽吸壓力在-0.6-0MPa下抽吸出水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高濃度有機(jī)污水處理設(shè)備包括沉淀池，調(diào)節(jié)池，厭氧池，好氧池，膜分離裝置，反滲透裝置等，其特征在于污水通過隔柵以后自流到前沉淀池中，從前沉淀池的污水通過管道和污水提升泵進(jìn)入U(xiǎn)ASB反應(yīng)池，UASB反應(yīng)池和好氧池合建，從厭氧反應(yīng)池中的污水從池上部自流進(jìn)入好氧池的活性污泥區(qū)，再從活性污泥區(qū)底部流入膜分離區(qū)，處理后的水通過膜組件，穩(wěn)壓閥和自吸泵出水，再通過反滲透裝置進(jìn)一步處理；在好氧池中的污水部分由污水泵通過管道回流到UASB厭氧池中，其它部分自流到后沉淀池中，后沉淀池中的部分活性污泥通過污泥泵泵入好氧池中的活性污泥區(qū)，剩余部分由脫水機(jī)脫水以后進(jìn)行堆肥處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高濃度有機(jī)污水處理設(shè)備，其特征在于膜分離裝置，由膜架，膜組件，穿孔曝氣管，出水管，自吸泵組成；按一定處理能力設(shè)計(jì)的膜組件豎向排列安裝在膜架上，在膜組件下方安裝對膜組件起曝氣和清洗作用的穿孔曝氣管；自吸泵通過穩(wěn)壓閥與膜組件的出水管連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高濃度有機(jī)污水處理設(shè)備，其特征在于模塊化膜分離裝置的膜組件、膜架和穿孔曝氣管裝配成為一體，在膜架外側(cè)采用塑料板從穿孔曝氣管底部到膜組件頂部四面封閉。
全文摘要
一種高濃度有機(jī)污水處理組合工藝及其設(shè)備，采用UASB反應(yīng)器與好氧池以A/O方式串連；該工藝包括通過隔柵、沉淀池對廢水的預(yù)處理，去除污水中的懸浮物；預(yù)處理后的污水進(jìn)入U(xiǎn)ASB進(jìn)行C、N脫除，UASB的出水自流進(jìn)入好氧池MO，好氧池分隔成高污泥濃度、高負(fù)荷的活性污泥區(qū)和膜分離區(qū)，這兩個(gè)區(qū)底部連通，污水在活性污泥區(qū)好氧氧化后，進(jìn)入膜分離區(qū)，該區(qū)放置有根據(jù)處理水量決定的模塊化膜分離裝置，污水在該區(qū)經(jīng)超濾膜組件過濾后由穩(wěn)壓閥和自吸泵抽吸出水，膜分離區(qū)的混合液自流到后沉淀池，經(jīng)泥水分離后，上清液回流到UASB，截留的污泥部分回流到好氧池的活性污泥區(qū)；風(fēng)機(jī)提供好氧池的生化需氧。
文檔編號C02F9/14GK1533992SQ03121560
公開日2004年10月6日 申請日期2003年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月2日
發(fā)明者董紅敏, 趙立欣, 豆小敏, 黃宏坤, 陶秀萍, 朱志平 申請人:董紅敏, 趙立欣