專利名稱：一種小城鎮(zhèn)污水處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水處理工藝，特別是一種小城鎮(zhèn)污水處理工藝。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，我國(guó)全面建設(shè)小康社會(huì)的步伐加快，城鎮(zhèn)人口快速增長(zhǎng)，涌現(xiàn)出許多中心城鎮(zhèn)或小集鎮(zhèn)，城鎮(zhèn)周圍的水體污染以及富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象日漸突出。
目前，我國(guó)的小城鎮(zhèn)污水基本處于放任自流的狀態(tài)，很多地區(qū)的小城鎮(zhèn)位于水源保護(hù)區(qū)或水庫(kù)、湖泊的庫(kù)區(qū)，未經(jīng)處理的污水任意排放，不僅污染大片水域，降低了水的使用價(jià)值，而且氮、磷進(jìn)入水體后導(dǎo)致藻類大量生長(zhǎng)，直接影響到城市或周邊城鎮(zhèn)的飲水安全性。小城鎮(zhèn)、中心城市的城郊結(jié)合部等地域廣、市鎮(zhèn)之間分散，污水以生活類污水為主，富含氮、磷，污水的收集和統(tǒng)一處理十分困難，只能采用集中處理和分散處理相結(jié)合的方式，因此，污水處理設(shè)施的規(guī)模一般較小，為500～20,000m3/d，最好采用投資費(fèi)用少、運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡(jiǎn)單、管理方便的工藝或技術(shù)，而現(xiàn)有大多數(shù)污水處理技術(shù)、尤其是脫氮除磷技術(shù)不僅工藝流程長(zhǎng)，而且基建投資和運(yùn)行費(fèi)用很高，難以應(yīng)用于小城鎮(zhèn)的實(shí)際情況。在我國(guó)，開(kāi)發(fā)小型污水處理技術(shù)具有十分重要的意義。
國(guó)內(nèi)外對(duì)中小城鎮(zhèn)污水處理的研究與應(yīng)用主要集中在以下幾個(gè)方面人工濕地主要是利用濕地內(nèi)的各種生物(微生物-動(dòng)物-植物)組成的生態(tài)系統(tǒng)來(lái)凈化污水，能夠去除多種污染物，但該技術(shù)占地面積龐大，負(fù)荷率低，污水的停留時(shí)間長(zhǎng)，除污染效率受氣候等環(huán)境因素的影響很大。
穩(wěn)定塘利用生態(tài)系統(tǒng)的天然自凈作用氧化和分解污染物，優(yōu)點(diǎn)是除污染的效率良好，污泥量少，運(yùn)行費(fèi)用低，但是，存在占地面積巨大、負(fù)荷率很低，容易受氣候等因素的影響等缺點(diǎn)。
強(qiáng)化一級(jí)處理即通過(guò)化學(xué)絮凝或化學(xué)--生物絮凝組合應(yīng)用去除污水的懸浮狀、膠體狀污染物、有的還具有一定的除磷效果。該法的缺點(diǎn)是對(duì)溶解性污染物尤其是BOD5和NH3-N的去除效果差，出水的有機(jī)氮、NH3-N等仍然很高。
蚯蚓生態(tài)濾池技術(shù)主要用于污水的二級(jí)處理，以去除有機(jī)污染物和生物硝化為主，工藝的負(fù)荷率較低，占地面積較大；當(dāng)來(lái)水量波動(dòng)大時(shí)出水的穩(wěn)定性容易受到影響。
可見(jiàn)，目前存在的小城鎮(zhèn)污水處理技術(shù)存在一定的局限性，很多不具備脫氮除磷的能力，開(kāi)發(fā)一種先進(jìn)合理、除污染效率高、投資和運(yùn)行費(fèi)用少的工藝技術(shù)仍然十分必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是目前我國(guó)的小城鎮(zhèn)污水基本處于放任自流的狀態(tài)，很多地區(qū)的小城鎮(zhèn)位于水源保護(hù)區(qū)或水庫(kù)、湖泊的庫(kù)區(qū)，未經(jīng)處理的污水任意排放，不僅污染大片水域，降低了水的使用價(jià)值，而且氮、磷進(jìn)入水體后導(dǎo)致藻類大量生長(zhǎng)，直接影響到城市或周邊城鎮(zhèn)的飲水安全性。可是目前存在的小城鎮(zhèn)污水處理技術(shù)存在一定的局限性，很多不具備脫氮除磷的能力，開(kāi)發(fā)一種先進(jìn)合理、除污染效率高、投資和運(yùn)行費(fèi)用少的工藝技術(shù)仍然十分必要。
為解決已有技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種小城鎮(zhèn)污水處理工藝，所述的這種小城鎮(zhèn)污水處理工藝其處理單元由進(jìn)水井、強(qiáng)化絮凝沉淀裝置、流動(dòng)床生物氧化裝置和二次沉淀池構(gòu)成，其特征在于在處理時(shí)整個(gè)系統(tǒng)為連續(xù)流，整個(gè)過(guò)程分為進(jìn)水，強(qiáng)化絮凝沉淀，流動(dòng)床生物氧化和后沉淀四個(gè)步驟，在進(jìn)水步驟中，外部的各種污水先經(jīng)過(guò)格柵除去漂浮物，然后流入所述的進(jìn)水井，在強(qiáng)化絮凝沉淀步驟中所述的進(jìn)水井中的污水經(jīng)提升泵進(jìn)入所述的強(qiáng)化絮凝沉淀裝置，所述的強(qiáng)化絮凝沉淀裝置由絮凝反應(yīng)區(qū)和沉淀區(qū)兩部分構(gòu)成，外部的溶藥箱中的絮凝劑經(jīng)計(jì)量泵加入污水中，具體地，所述的絮凝劑投加點(diǎn)設(shè)置在所述的提升泵之前的管道，或設(shè)置在所述的提升泵之后的管道，也可以直接投加到絮凝反應(yīng)區(qū)，所述的絮凝劑為高分子絮凝劑，由所述的計(jì)量泵投加，投放量為40～100mg/L，在所述的絮凝反應(yīng)區(qū)中污水與絮凝劑通過(guò)攪拌而充分混合反應(yīng)，具體的，所述的絮凝反應(yīng)區(qū)可以設(shè)置空氣攪拌裝置并采用空氣攪拌方式，也可以在所述的絮凝反應(yīng)區(qū)中設(shè)置機(jī)械攪拌裝置并采用機(jī)械攪拌方式。所述的絮凝反應(yīng)區(qū)還接受來(lái)自所述的二次沉淀池的活性污泥，回流率為10～50％，污水經(jīng)過(guò)絮凝反應(yīng)后進(jìn)入所述的沉淀區(qū)，所述的沉淀區(qū)采用重力沉淀的方式，污水經(jīng)過(guò)沉淀后，沉淀區(qū)的上部分為清液，自然流入所述的流動(dòng)床生物氧化裝置進(jìn)行后續(xù)處理，下部分為沉淀的污泥，經(jīng)管道向外排放，在所述的流動(dòng)床生物氧化步驟中，向所述的流動(dòng)床生物氧化裝置內(nèi)加入懸浮狀生物填料，所述的懸浮狀生物填料可以自由流動(dòng)于所述的流動(dòng)床生物氧化裝置的任何位置，填料的材質(zhì)屬于塑料材料，聚丙烯或聚乙烯，所述的懸浮狀生物填料比表面積大于150m2/m3，填料的投加量一般為10～50％，通過(guò)曝氣促使所述的懸浮狀生物填料自由流動(dòng)，所述的流動(dòng)床生物氧化裝置內(nèi)可以通設(shè)置穿孔管、擴(kuò)散板來(lái)進(jìn)行充氧，也可以采用微孔曝氣方式進(jìn)行充氧，通過(guò)微生物的氧化作用分解清液中殘余的污染物，所述的流動(dòng)床生物氧化裝置可以分隔成兩個(gè)區(qū)，缺氧區(qū)和好氧區(qū)，彼此有獨(dú)立的曝氣控制裝置，也可以不分區(qū)，全池均勻曝氣，所述的流動(dòng)床生物氧化裝置的出水端設(shè)有回流泵，出水回流到進(jìn)水端進(jìn)行反硝化，在所述的后沉淀步驟中，經(jīng)所述的流動(dòng)床生物氧化裝置處理過(guò)的出水在所述的二次沉淀池中進(jìn)行沉淀，沉淀后的的清水向前排出，所述的二次沉淀池沉淀的污泥經(jīng)管道排出。
本發(fā)明與已有技術(shù)相對(duì)照，效果是積極且明顯的。本發(fā)明有以下特色和優(yōu)點(diǎn)1.首次將強(qiáng)化絮凝和短時(shí)生物氧化技術(shù)耦合用于小城鎮(zhèn)污水處理領(lǐng)域，尤其是以流動(dòng)床生物氧化技術(shù)去除小城鎮(zhèn)污水的多種污染物，總的停留時(shí)間很短，比常規(guī)工藝縮短30％左右，因而極大地節(jié)省了占地面積；裝置的除污染種類多，出水的水質(zhì)好，具有良好的先進(jìn)性和新穎性。
2.采用短程生物硝化—反硝化及生物與化學(xué)方法組合除磷，出水的TP小于1mg/1，NH3-N小于15mg/l，能夠達(dá)到國(guó)家排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；CODcr、BOD5和SS也完全可以達(dá)到或超過(guò)二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。污染物的去除效率高，出水能夠用于多種需水領(lǐng)域。
3.將生物膜法與活性污泥法結(jié)合于同一個(gè)構(gòu)筑物除污染，克服了單純活性污泥法處理的污泥膨脹和流失弊端；懸浮填料具有良好的流動(dòng)性，掛膜和脫膜十分容易，不會(huì)出現(xiàn)填料的堵塞現(xiàn)象，能夠維持很高的生物量。
4.本工藝處理小城鎮(zhèn)污水，操作上十分靈活，可根據(jù)需要而調(diào)節(jié)工藝流程；具有良好的抗沖擊性，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，管理十分簡(jiǎn)單。
5.本發(fā)明應(yīng)用范圍廣，適應(yīng)不同的處理規(guī)模?？捎糜谛〕擎?zhèn)污水、大型生活小區(qū)的污水、城鎮(zhèn)混合污水、水產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品加工等的污水處理等領(lǐng)域；可根據(jù)不同的處理水量而建設(shè)和加工設(shè)備，具有很強(qiáng)的靈活性。
6.投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用很低。投資費(fèi)用比常規(guī)處理技術(shù)節(jié)約20～30％，運(yùn)行費(fèi)用節(jié)約40％左右。
本發(fā)明的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是本發(fā)明一種小城鎮(zhèn)污水處理工藝的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明是一種小城鎮(zhèn)污水處理工藝，所述的這種小城鎮(zhèn)污水處理工藝其處理單元由進(jìn)水井、強(qiáng)化絮凝沉淀裝置、流動(dòng)床生物氧化裝置和二次沉淀池構(gòu)成，其特征在于在處理時(shí)整個(gè)系統(tǒng)為連續(xù)流，整個(gè)過(guò)程分為進(jìn)水，強(qiáng)化絮凝沉淀，流動(dòng)床生物氧化和后沉淀四個(gè)步驟1、進(jìn)水本發(fā)明的進(jìn)水可以是小城鎮(zhèn)生活污水、工業(yè)與生活的混合污水、大型生活小區(qū)污水、市郊結(jié)合部的污水等。污水經(jīng)過(guò)排水管道進(jìn)入處理裝置前經(jīng)格柵攔截大的漂浮物、塑料袋、動(dòng)植物殘?jiān)?，然后流入進(jìn)水井。
2、強(qiáng)化絮凝沉淀污水在進(jìn)入絮凝沉淀裝置的反應(yīng)區(qū)之前經(jīng)過(guò)提升泵提升，此后污水進(jìn)入各處理單元均采用自流方式。
絮凝藥劑采用無(wú)機(jī)高分子絮凝劑如聚合氯化鋁、聚合氯化鐵，還可以采用其它復(fù)鹽高分子絮凝劑，投加劑量一般為40～100mg/L，具體可根據(jù)污水的懸浮物含量或磷的濃度而調(diào)整。如果形成的礬花細(xì)小，可少量投加聚丙烯酰胺類有機(jī)大分子，一般為0.2～1.0mg/L。絮凝藥劑的投加點(diǎn)十分靈活，可在提升泵前投加，也可投加到提升泵的出水管內(nèi)，利用水射方式投加與混合，還可以直接在絮凝反應(yīng)區(qū)的進(jìn)水端投加，空氣攪拌混合，攪拌所需要的空氣來(lái)自鼓風(fēng)機(jī)，空氣攪拌采用漸減曝氣的方式；采用機(jī)械攪拌，則混合的速度梯度(G)控制200～400N.s/m2，礬花生長(zhǎng)的G控制30～80N.s/m2。
回流污泥直接投加到絮凝反應(yīng)區(qū)的進(jìn)水端。
絮凝后的泥水混合液進(jìn)入沉淀區(qū)進(jìn)行分離。沉淀區(qū)的形狀多樣，可以是圓柱狀，也可以做成長(zhǎng)方體形狀，布水方式采用堰流或中心筒布水。懸浮物沉降到池底，定期排放；上清液進(jìn)入流動(dòng)床生物氧化裝置。
加藥裝置包括溶藥儲(chǔ)存箱和計(jì)量泵。
3、流動(dòng)床生物氧化流動(dòng)床生物氧化裝置采用鋼結(jié)構(gòu)或鋼混結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)方體狀或圓柱狀，投加密度和水相近的懸浮狀生物填料，投配率一般為10～50％。填料由半軟性材質(zhì)加工而成，密度一般為0.9～1.0g/cm3，呈球狀、柱狀、環(huán)狀、海綿狀或其它不規(guī)則形狀，比表面積超過(guò)150m2/m3，能夠停留于池內(nèi)的任何位置。裝置內(nèi)有懸浮狀的活性污泥和附著于填料生長(zhǎng)的生物膜，污泥濃度可達(dá)5g/l以上，污水的停留時(shí)間3～5小時(shí)。
處理裝置分為前后兩段(1)前段為缺氧區(qū)，采用隔墻或隔板與后段分開(kāi)；缺氧區(qū)控制溶解氧不大于0.5mg/l；進(jìn)水端有污水回流管，好氧處理出水回流至此進(jìn)行反硝化。
(2)后段為好氧區(qū)，在正常強(qiáng)度的空氣攪動(dòng)作用下，填料處于流動(dòng)狀態(tài)，溶解氧充足，一般控制為2～4mg/l，污泥總量包括生物載體填料附著的生物量和懸浮狀生長(zhǎng)的活性污泥，濃度控制5g/L以上。
生物氧化裝置采用穿孔管或其它曝氣方式，出水端設(shè)置柵欄，防止填料流出。
當(dāng)小城鎮(zhèn)污水對(duì)總氮沒(méi)有去除要求時(shí)，流動(dòng)床生物氧化裝置的兩個(gè)區(qū)均勻充氧，各處均為好氧狀態(tài)，生化出水不回流，裝置主要用于去除NH3-N和BOD5。
4、后沉淀二次沉淀池采用鋼結(jié)構(gòu)或鋼混結(jié)構(gòu)，裝置的形狀為圓柱狀或長(zhǎng)方體狀，池底呈斗狀，作為積泥區(qū)，定期排泥。沉淀污泥的一部分回流到絮凝沉淀裝置的反應(yīng)區(qū)，回流率根據(jù)來(lái)水的水質(zhì)而變化；剩余污泥經(jīng)過(guò)濃縮和脫水后外運(yùn)。二沉池的出水直接外排。
小城鎮(zhèn)污水經(jīng)過(guò)本裝置處理后可以合格排放。
權(quán)利要求
1，一種小城鎮(zhèn)污水處理工藝，其處理單元由進(jìn)水井、強(qiáng)化絮凝沉淀裝置、流動(dòng)床生物氧化裝置和二次沉淀池構(gòu)成，其特征在于在處理時(shí)整個(gè)系統(tǒng)為連續(xù)流，整個(gè)過(guò)程分為進(jìn)水，強(qiáng)化絮凝沉淀，流動(dòng)床生物氧化和后沉淀四個(gè)步驟，在進(jìn)水步驟中，外部的各種污水先經(jīng)過(guò)格柵除去漂浮物，然后流入所述的進(jìn)水井，在強(qiáng)化絮凝沉淀步驟中，所述的進(jìn)水井中的污水經(jīng)提升泵進(jìn)入所述的強(qiáng)化絮凝沉淀裝置，所述的強(qiáng)化絮凝沉淀裝置由絮凝反應(yīng)區(qū)和沉淀區(qū)兩部分構(gòu)成，外部的溶藥箱中的絮凝劑經(jīng)計(jì)量泵加入污水中，在所述的絮凝反應(yīng)區(qū)中污水與絮凝劑通過(guò)攪拌而充分混合反應(yīng)，所述的絮凝反應(yīng)區(qū)還接受來(lái)自二次沉淀池的回流活性污泥，污水經(jīng)過(guò)絮凝反應(yīng)后進(jìn)入所述的沉淀區(qū)，污水經(jīng)過(guò)沉淀后，沉淀區(qū)的上部分為清液，自然流入所述的流動(dòng)床生物氧化裝置進(jìn)行后續(xù)處理，下部分為沉淀的污泥，經(jīng)管道向外排放，在所述的流動(dòng)床生物氧化步驟中，向所述的流動(dòng)床生物氧化裝置中加入懸浮狀生物填料，通過(guò)曝氣促使所述的懸浮狀生物填料自由流動(dòng)，通過(guò)微生物的氧化作用分解清液中殘余的污染物，在所述的后沉淀步驟中，經(jīng)所述的流動(dòng)床生物氧化裝置處理過(guò)的出水在所述的二次沉淀池中進(jìn)行沉淀，沉淀后的清水向前排出，所述的二次沉淀池沉淀的污泥經(jīng)管道排出。
2，如權(quán)利要求1所述的小城鎮(zhèn)污水處理工藝，其特征在于所述的絮凝劑投加點(diǎn)設(shè)置在所述的提升泵之前的管道。
3，如權(quán)利要求1所述的小城鎮(zhèn)污水處理工藝，其特征在于所述的絮凝劑投加點(diǎn)設(shè)置在所述的提升泵之后的管道，或直接投加到絮凝反應(yīng)區(qū)。
4，如權(quán)利要求1所述的小城鎮(zhèn)污水處理工藝，其特征在于所述的絮凝反應(yīng)區(qū)設(shè)置有空氣攪拌裝置，且所述的絮凝反應(yīng)區(qū)內(nèi)采用空氣攪拌方式。
5，如權(quán)利要求1所述的小城鎮(zhèn)污水處理工藝，其特征在于所述的絮凝反應(yīng)區(qū)設(shè)置有機(jī)械攪拌裝置，且所述的絮凝反應(yīng)區(qū)內(nèi)采用機(jī)械攪拌方式。
6，如權(quán)利要求1所述的小城鎮(zhèn)污水處理工藝，其特征在于所述的絮凝劑為高分子絮凝劑，由所述的計(jì)量泵投加，投放量為40～100mg/L。
7，如權(quán)利要求1所述的小城鎮(zhèn)污水處理工藝，其特征在于所述的二次沉淀池的活性污泥的回流率為10～50％。
8，如權(quán)利要求1所述的小城鎮(zhèn)污水處理工藝，其特征在于所述的懸浮狀生物填料自由流動(dòng)于所述的流動(dòng)床生物氧化裝置中的任何位置，填料的材質(zhì)采用塑料材料，聚乙烯或聚丙烯材料。
9，如權(quán)利要求1所述的小城鎮(zhèn)污水處理工藝，其特征在于所述的懸浮狀生物填料比表面積大于150m2/m3，填料的投加量為池容的10～50％。
10，如權(quán)利要求1所述的小城鎮(zhèn)污水處理工藝，其特征在于所述的流動(dòng)床生物氧化裝置內(nèi)設(shè)置有穿孔管、擴(kuò)散板，用來(lái)進(jìn)行充氧。
11，如權(quán)利要求1所述的小城鎮(zhèn)污水處理工藝，其特征在于所述的流動(dòng)床生物氧化裝置采用微孔曝氣方式進(jìn)行充氧。
12，如權(quán)利要求1所述的小城鎮(zhèn)污水處理工藝，其特征在于所述的流動(dòng)床生物氧化裝置分隔成缺氧區(qū)和好氧區(qū)，所述的缺氧區(qū)和好氧區(qū)均設(shè)置有獨(dú)立的曝氣控制裝置。
13，如權(quán)利要求1所述的小城鎮(zhèn)污水處理工藝，其特征在于所述的流動(dòng)床生物氧化裝置整體均勻曝氣。
14，如權(quán)利要求1所述的小城鎮(zhèn)污水處理工藝，其特征在于所述的流動(dòng)床生物氧化裝置的出水端設(shè)有回流泵，出水回流到進(jìn)水端進(jìn)行反硝化。
全文摘要
本發(fā)明為一種小城鎮(zhèn)污水處理工藝，其處理單元由進(jìn)水井、強(qiáng)化絮凝沉淀裝置、流動(dòng)床生物氧化裝置和二次沉淀池構(gòu)成，其特征在于在處理時(shí)整個(gè)系統(tǒng)為連續(xù)流，整個(gè)過(guò)程分為進(jìn)水，強(qiáng)化絮凝沉淀，流動(dòng)床生物氧化和后沉淀四個(gè)步驟，主要用于處理小城鎮(zhèn)、城市郊區(qū)、大型生活小區(qū)等污水或水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)產(chǎn)品加工等廢水的處理領(lǐng)域。經(jīng)過(guò)本工藝處理后，出水指標(biāo)可以達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)C02F9/14GK1552644SQ0312914
公開(kāi)日2004年12月8日 申請(qǐng)日期2003年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月6日
發(fā)明者陳洪斌, 何群彪, 屈計(jì)寧, 周增炎, 高廷耀, 唐賢春 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)