專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高效低耗污水處理一體化裝置及處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水預(yù)處理+生物處理+深度處理的高效低耗污水處理一體化裝置和處理方法，屬于污水處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，伴隨經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)小城鎮(zhèn)建設(shè)及城市周邊新建小區(qū)發(fā)展迅速，這些地區(qū)隨著人口的增加，生活污水的總量也不斷增加，從而造成城市周邊地區(qū)、小城鎮(zhèn)、農(nóng)村及邊遠(yuǎn)地區(qū)自然水體的較嚴(yán)重污染，特別是近幾年來(lái)，日益增加的污水未經(jīng)處理直接排入水體，加重了水環(huán)境的嚴(yán)重污染，很大原因是由于污染源分散，污水不能及時(shí)進(jìn)行處理而成的。對(duì)于這些地區(qū)，污水規(guī)模一般每天幾千立方米甚至幾百立方米，規(guī)模比較小。對(duì)于小規(guī)模的污水處理設(shè)施而言，目前普遍存在盲目套用大中城市污水處理的設(shè)計(jì)、建設(shè)及運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，造成技術(shù)不合理、投資浪費(fèi)以及運(yùn)行管理麻煩等問(wèn)題。因此，針對(duì)小規(guī)模污水處理而言，設(shè)計(jì)投資省、運(yùn)行成本低、方便管理的一體化小型污水處理設(shè)施及工藝，顯得尤為重要。目前我國(guó)城市污水處理(包括深度處理)普遍采用的工藝流程:粗格柵+提升泵站+細(xì)格柵+沉砂池+初沉池+生物處理單元+ 二沉池+中間提升泵站+混凝+沉淀+過(guò)濾+消毒工藝，其中生物處理單元采用A2/0工藝居多，工藝流程長(zhǎng)，投資成本高，并且在建設(shè)運(yùn)行過(guò)程中，面臨污泥產(chǎn)量大、氮磷去除效率不高、處理成本高、管理操作麻煩等問(wèn)題，不適宜小型污水處理。目前傳統(tǒng)活性污泥法剩余活性污泥的產(chǎn)率約為1.0-1.5kgDS/kgB0D5,污泥處理及最終處置，需要大量的基建投資和高昂的運(yùn)行費(fèi)用。目前有90%以上的污泥得不到及時(shí)有效的處理、處置，從而導(dǎo)致污泥的二次污染，污泥減量化技術(shù)得到日益重視，污泥減量化是指通過(guò)物理、化學(xué)、生物等手段使整個(gè)污水處理系統(tǒng)向外排放的生物固體量減少到最小。從工藝運(yùn)行的情況看，污水處理廠總氮的去除效果普遍不佳，尤其是低碳氮比的城市污水，因此從提高污水處理效果和污泥減量技術(shù)方面，迫切需要開(kāi)展城市污水生物脫氮與污泥減量工藝技術(shù)研究。污水深度處理大多采用混凝沉淀過(guò)濾消毒工藝及其變形工藝，過(guò)濾較多采用石英砂過(guò)濾方式，但石英砂過(guò)濾存在過(guò)濾水頭損失大、操作繁瑣、占地面積大等缺點(diǎn)，對(duì)小型污水處理設(shè)施不適用，膜過(guò)濾由于膜組件投資及運(yùn)行費(fèi)用高而限制了其發(fā)展。濾布過(guò)濾工藝是一種深度處理或中水回用處理的先進(jìn)工藝，通常設(shè)置于二級(jí)生化處理系統(tǒng)之后，用于過(guò)濾二沉池出水，對(duì)于SS、C0D、磷等污染物的進(jìn)一步去除有很好效果。濾布由天然纖維或合成纖維織成的過(guò)濾介質(zhì)，可以針對(duì)不同進(jìn)出水水質(zhì)，選擇不同濾布規(guī)格。這種工藝具有占地面積小、自動(dòng)反沖洗、操作維護(hù)簡(jiǎn)單、運(yùn)行靈活、運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)，并且水頭損失小，池內(nèi)水頭損失一般為0.3m，遠(yuǎn)小于砂濾池的水頭損失(砂濾池水頭損失一般為2m)。在污水處理池中濾布取代超濾膜，形成濾布過(guò)濾膜生物反應(yīng)器，具有投資運(yùn)行費(fèi)用省、操作簡(jiǎn)單、負(fù)荷高、出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)傳統(tǒng)大型的污水處理工藝流程長(zhǎng)，投資及運(yùn)行成本高、操作運(yùn)行管理麻煩等問(wèn)題，對(duì)于小規(guī)模的污水處理設(shè)施而言，考慮投資、運(yùn)行費(fèi)用及管理水平，污水處理工藝應(yīng)在水質(zhì)達(dá)標(biāo)的情況下，盡量簡(jiǎn)化工藝流程，從而達(dá)到降低造價(jià)、節(jié)省能耗與運(yùn)行費(fèi)用、操作管理方便的目的，這已成為我國(guó)小規(guī)模污水處理的當(dāng)務(wù)之急，具有重要的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有污水處理工藝存在的污水處理流程長(zhǎng)、污泥產(chǎn)量大、氮磷去除效率不高、處理成本高、管理操作麻煩等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種集污水預(yù)處理、同步硝化反硝化脫氮(簡(jiǎn)稱(chēng)SND作用)、污泥原位減量、化學(xué)輔助除磷、濾布生物膜過(guò)濾等一體污水處理工藝，該工藝具有污泥產(chǎn)量小、脫氮除磷效果好、處理流程簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低、投資省、管理方便等優(yōu)點(diǎn)。該工藝包括預(yù)處理單元、生物處理單元(多氧化還原環(huán)境耦合生物反應(yīng)池)和深度處理單元(濾布過(guò)濾動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)池)。一種高效低耗污水處理一體化裝置，其特征在于，包括依次連接的預(yù)處理單元、多氧化還原環(huán)境耦合生物反應(yīng)池單元和深度處理單元；預(yù)處理單元包括格柵和沉砂池，充分利用空間，將格柵置于沉砂池之上，一體化設(shè)置，其中格柵采用旋轉(zhuǎn)式格柵，優(yōu)選柵間隙5mm，截留柵渣并輸送出池體，污水中密度較大的泥沙經(jīng)沉砂池重力沉砂后排出。多氧化還原環(huán)境耦合生物反應(yīng)池單元采用三級(jí)缺氧-好氧交替反應(yīng)池，內(nèi)填圓形復(fù)合琉璃球多孔微生物載體，構(gòu)建了污水脫氮與剩余污泥減量相結(jié)合的多氧化還原環(huán)境原位污泥減量耦合生物反應(yīng)池，三級(jí)缺氧-好氧交替反應(yīng)池在水流空間上實(shí)現(xiàn)交替的缺氧、好氧環(huán)境，構(gòu)成多級(jí)氧化還原反應(yīng)，其中一級(jí)缺氧區(qū):一級(jí)好氧區(qū):二級(jí)缺氧區(qū):二級(jí)好氧區(qū):三級(jí)缺氧區(qū):三級(jí)好氧區(qū)的體積比依次為1:1.5:1:2.0:1:2.5，缺氧區(qū)與好氧區(qū)內(nèi)圓形復(fù)合琉璃球多孔微生物載體的裝填體積百分比分別為90%和40%。圓形復(fù)合琉璃球多孔微生物載體，球殼為高分子聚合物注塑而成，球面呈網(wǎng)狀，直徑8cm，球內(nèi)填軟性纖維束填料，孔隙率`大于0.90。本發(fā)明的圓形復(fù)合琉璃球多孔微生物載體直徑由最初的IOcm調(diào)整為8cm，填料由立方體海綿載體變?yōu)檐浶岳w維束，琉璃球在掛膜后，不易沉底，與水體密度更加接近，適量曝氣狀態(tài)下，懸浮于水體中，呈流化狀態(tài)，達(dá)到了填料與水體充分接觸。深度處理單元包括濾布過(guò)濾動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)池和一級(jí)、二級(jí)動(dòng)態(tài)膜，動(dòng)態(tài)膜是以濾布材料作為過(guò)濾支撐體，污水過(guò)濾一段時(shí)間后在濾布表面形成的污染層一動(dòng)態(tài)膜。各缺氧區(qū)、好氧區(qū)內(nèi)設(shè)置擋板，分隔的兩部分底部水力相通，缺氧區(qū)與好氧區(qū)通過(guò)進(jìn)出水孔洞水力相連。濾布過(guò)濾動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)池由混凝劑投藥管、攪拌槳和兩級(jí)濾布組成；濾池底設(shè)沉泥斗，將沉淀污泥排出。本發(fā)明優(yōu)選采用兩級(jí)并聯(lián)的方式。在好氧區(qū)，填充的球形復(fù)合流離球多孔微生物載體由外至內(nèi)形成了懸浮好氧型、附著好氧型、附著兼氧型、附著厭氧型的微生物系統(tǒng)，構(gòu)成了復(fù)雜的厭氧缺氧好氧多氧化還原微環(huán)境，具有良好的SND效果，從而進(jìn)一步脫氮。因此無(wú)論在水流空間，還是在載體微環(huán)境中，污水都經(jīng)歷了多氧化還原環(huán)境的反復(fù)耦合，污染物經(jīng)載體的有效分離與積累、厭氧分解、低分子化，達(dá)到污泥原位消減，同時(shí)釋放的碳源成為缺氧脫氮的碳源，從而在污泥減量的同時(shí)促進(jìn)生物脫氮。多氧化還原環(huán)境耦合生物反應(yīng)池采用底部微孔管曝氣。深度處理單元采用濾布過(guò)濾動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)池，替代傳統(tǒng)生物處理技術(shù)末端二沉池和深度處理的砂濾單元，過(guò)濾組件選擇廉價(jià)的濾布材料來(lái)替代膜材料，濾布選用滌綸長(zhǎng)絲工業(yè)濾布，濾布材料只是作為過(guò)濾支撐體，真正起到過(guò)濾作用的，是過(guò)濾一段時(shí)間后在膜表面形成的污染層一動(dòng)態(tài)膜，動(dòng)態(tài)膜是在多孔濾布材料過(guò)濾含有無(wú)機(jī)水合氧化物或高分子物質(zhì)的液體過(guò)程中，由進(jìn)水中的物質(zhì)及其污泥混合液在多孔材料表面形成的一層膜，使該單元不僅具有膜生物反應(yīng)器的功能，而且濾布組件較超濾膜更加經(jīng)濟(jì)適用。該單元具有較傳統(tǒng)系統(tǒng)基建運(yùn)行費(fèi)用低、動(dòng)態(tài)膜膜污染清洗簡(jiǎn)單、污泥負(fù)荷高、占地面積減小、耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。另外，根據(jù)不同出水水質(zhì)要求，選擇不同的濾布規(guī)格，分離效果遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)沉淀池及砂濾等處理單元，出水水質(zhì)良好穩(wěn)定，懸浮物和濁度低，出水經(jīng)消毒處理后，可達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)或再生水標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)污水的就地處理，就地回用。濾布過(guò)濾動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)池內(nèi)投加鋁鹽或鐵鹽等混凝劑，經(jīng)攪拌微絮凝后，經(jīng)過(guò)一級(jí)、二級(jí)濾布過(guò)濾，對(duì)于污水中SS、C0D、磷等污染物進(jìn)一步去除。濾布采用槽式安裝，提起進(jìn)行清洗，方便簡(jiǎn)潔，并且在其中一塊濾布清洗時(shí)，另一濾布還能起到水質(zhì)保障作用。污水處理方法如下:污水經(jīng)過(guò)預(yù)處理的格柵過(guò)濾，而后進(jìn)入沉砂池，經(jīng)沉砂后，進(jìn)入多氧化還原環(huán)境耦合生物反應(yīng)池單元，缺氧區(qū)和好氧區(qū)之間依靠池壁孔洞保持水力相連，而后污水進(jìn)入濾布過(guò)濾動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)池，投加混凝劑，經(jīng)攪拌微絮凝后，經(jīng)一級(jí)和二級(jí)動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾后出水。技術(shù)特點(diǎn)本工藝集污水預(yù)處理、生物處理、化學(xué)處理與深度處理于一體，對(duì)不同濃度污水具有較好的處理效果，不僅能去除含碳有機(jī)物，并具有良好的脫氮除磷能力，多氧化還原環(huán)境耦合生物反應(yīng)池實(shí)現(xiàn)了同步硝化反硝化(SND)，并且通過(guò)球形復(fù)合流離球多孔微生物載體，高效脫氮與污泥原位減量進(jìn) 行有機(jī)耦合，污泥減量效果顯著。濾布過(guò)濾代替沉淀池和砂濾池，同時(shí)具有MBR工藝的優(yōu)點(diǎn)，但較微濾膜更加經(jīng)濟(jì)適用。該工藝技術(shù)優(yōu)點(diǎn)歸納如下:I)良好的污水生物脫氮與污泥減量效果。原水先流入缺氧區(qū)，由于流離和生物粘附作用，廢水中的懸浮物等進(jìn)入到球形復(fù)合式多孔微生物載體內(nèi)，并被載體內(nèi)海綿載體捕獲，并在載體內(nèi)累積、發(fā)酵，使污泥液化和低分子化，從而使污泥分解、減量，促使污泥原位消減，而分解產(chǎn)生的低分子化有機(jī)物，提供了生物脫氮所需的碳源，因而具有良好的脫氮效果；在好氧區(qū)，球形復(fù)合式多孔微生物載體有外至內(nèi)形成了復(fù)雜微生物系統(tǒng)，有利于世代時(shí)間較長(zhǎng)的硝化菌的培養(yǎng)和生長(zhǎng)。因此多氧化還原環(huán)境耦合生物反應(yīng)池在水流空間和載體微環(huán)境中，構(gòu)成了反復(fù)耦合的復(fù)雜多氧化還原微環(huán)境，實(shí)現(xiàn)污水生物脫氮與污泥原位減量。耦合生物反應(yīng)池各區(qū)依次順序由原先的好氧、缺氧調(diào)整為缺氧、好氧，由于污水首先進(jìn)入缺氧區(qū)，避免了有機(jī)碳源的過(guò)量消耗，同時(shí)將缺氧區(qū)與好氧區(qū)的體積比依次為1:1.5:1:2.0:1:2.5，在生物處理流程上更加合理的分配碳源，末端的好氧區(qū)體積大，則相應(yīng)的水力停留時(shí)間也長(zhǎng)，曝氣時(shí)間也長(zhǎng)，使硝化和有機(jī)物降解更加充分。通過(guò)上述工藝調(diào)整，達(dá)到了更好的脫氮效果。試驗(yàn)表明，耦合生物反應(yīng)池P (TN)出水小于15mg/L，去除率達(dá)到約86%，去除率較工藝調(diào)整前(出水P (TN)為22.2mg/L，去除率為78.9%)提高了 7.1%。2)型復(fù)合流離球多孔微生物載體，球面呈網(wǎng)狀，球內(nèi)立方體塊狀海綿載體。多孔微生物載體獨(dú)特內(nèi)部結(jié)構(gòu)影響了氧的傳質(zhì)，致使載體內(nèi)部與表面、生物膜內(nèi)外表面產(chǎn)生P (DO)梯度差，在P (DO)較高的載體及生物膜表面，硝化菌、好氧菌成為優(yōu)勢(shì)菌種，而在填料內(nèi)部，氧無(wú)法到達(dá)，形成缺氧環(huán)境，形成了以反硝化菌為主的微生物菌種。因此，新型復(fù)合流離載體的獨(dú)特結(jié)構(gòu)為多樣的微生物生長(zhǎng)提供了適宜的氧化還原微環(huán)境。流離球直徑由IOcm調(diào)整為8cm，填料由立方體海綿載體變?yōu)檐浶岳w維束，克服了掛膜后載體易沉底的弊端，達(dá)到了填料與水體充分接觸。3)環(huán)境多樣性和生物多樣性。多氧化還原環(huán)境耦合生物反應(yīng)池中污水呈推流式，所以濃度是不斷地在變化，而且微氧、缺氧和好氧狀態(tài)的出現(xiàn)，導(dǎo)致生物相變化，形成高度的生物多樣性和多樣的微生物生態(tài)系。在縱向，微生物構(gòu)成了一個(gè)由細(xì)菌、真菌、藻類(lèi)、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物、微型動(dòng)物等多個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)組成的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)；在橫向，沿著液體到載體的方向，構(gòu)成了一個(gè)懸浮好氧型、附著好氧型、附著兼氧型和附著厭氧型的多種不同活動(dòng)能力、呼吸類(lèi)型、營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型的微生物系統(tǒng)。4)污 泥停留時(shí)間和污水停留時(shí)間可分離。多氧化還原環(huán)境耦合生物反應(yīng)池采用多級(jí)缺氧、好氧單元，由于多孔載體的掛膜截留，污水在所定的停留時(shí)間內(nèi)流出，而污泥卻被捕獲在多孔載體內(nèi)，污泥停留時(shí)間很長(zhǎng)，固體物質(zhì)很容易被液化、低分子化而分解。在濾布動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)池過(guò)濾單元，濾布的高效截留作用，使微生物完全截留在生物反應(yīng)器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器水力停留時(shí)間(HRT)和污泥齡(SRT)的完全分離，運(yùn)行控制靈活穩(wěn)定。5)濾布過(guò)濾經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)潔、高效。濾布過(guò)濾動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)池替代傳統(tǒng)生物處理技術(shù)末端二沉池和深度處理的砂濾單元，基建費(fèi)用低，運(yùn)行費(fèi)用省。該單元同時(shí)具有膜生物反應(yīng)器的功能，濾布較微濾膜更加經(jīng)濟(jì)適用。該單元具有較傳統(tǒng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、污泥負(fù)荷高、占地面積減小、耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，并且根據(jù)不同出水水質(zhì)的要求，選擇不同的濾布規(guī)格，分離效果遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)沉淀池及砂濾等處理單元，出水水質(zhì)良好穩(wěn)定，懸浮物和濁度低，能實(shí)現(xiàn)就地處理、就地回用，節(jié)約水資源。6)濾布高效過(guò)濾截留，利于硝化細(xì)菌的截留和繁殖，系統(tǒng)硝化效率高。通過(guò)運(yùn)行方式的改變亦可有脫氨和除磷功能。由于泥齡可以非常長(zhǎng)，從而大大提高難降解有機(jī)物的降解效率，進(jìn)一步提高了污泥減量效果。7)濾布過(guò)濾動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)池除具有傳統(tǒng)MBR的主要優(yōu)點(diǎn)外，還具有以下優(yōu)勢(shì):①基建費(fèi)用低:濾布材料的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于昂貴的膜材料，膜通量較傳統(tǒng)的微濾或超濾膜要大，所需膜面積?。虎谶\(yùn)行費(fèi)用低:濾布的過(guò)濾阻力小，使反應(yīng)器在較小的水位差下就可以出水；③動(dòng)態(tài)膜膜污染容易去除:當(dāng)動(dòng)態(tài)膜生長(zhǎng)過(guò)厚時(shí)，可通過(guò)反沖洗等簡(jiǎn)單手段加以去除，減少I(mǎi)吳堵塞。8)該工藝設(shè)備具有設(shè)置靈活、管理費(fèi)用低、投資小、處理效果好、適應(yīng)性廣、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)輸安裝方便、操作簡(jiǎn)便、性能穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)。


圖1是本工藝的剖面圖。圖2是本發(fā)明兩級(jí)并聯(lián)的平面圖。圖中:1、預(yù)處理池，2、缺氧區(qū)，3、好氧區(qū)，4、缺氧區(qū)，5、好氧區(qū)，6、缺氧區(qū)，7、好氧區(qū)，8、濾布過(guò)濾動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)池，9，濾布(雙級(jí))，10、格柵，11、排泥沙管，12、球形復(fù)合式琉璃球多孔微生物載體，13、微孔曝氣頭，14、污泥回流管，15、空氣泵，16、攪拌槳，17、混凝藥劑投加泵，18、沉砂池，19、混凝劑投藥管。
具體實(shí)施例方式如圖1、圖2所示，本工藝發(fā)明由依次連接在一起的預(yù)處理池1、多氧化還原環(huán)境耦合生物反應(yīng)池(2，3,4, 5，6，7)、濾布過(guò)濾動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)池8組成，各部分連接為一個(gè)整體。預(yù)處理池包括格柵10和沉砂池18組成，兩部分一體化設(shè)置，沉砂池下部設(shè)置沉砂斗，泥砂通過(guò)泥砂排水管11排出。多氧化還原環(huán)境耦合生物反應(yīng)池包括缺氧區(qū)2、好氧區(qū)3、缺氧區(qū)4、好氧區(qū)6、缺氧區(qū)6、好氧區(qū)7，缺氧區(qū)與好氧區(qū)的體積比依次為1:1.5:1:2.0:1:2.5，缺氧區(qū)、曝氣區(qū)填料裝填比分別為40%、90%。內(nèi)填復(fù)合式琉璃球多孔微生物載體12，球殼為高分子聚合物注塑而成，球面呈網(wǎng)狀，直徑8cm，球內(nèi)填軟性纖維束填料，孔隙率大于0.90。各缺氧區(qū)、好氧區(qū)內(nèi)設(shè)置擋板，分隔的兩部分底部水力相通，缺氧區(qū)與好氧區(qū)通過(guò)進(jìn)出水孔洞水力相連。濾布過(guò)濾動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)池8由混凝劑投藥管19、攪拌槳16和兩級(jí)濾布9組成。濾池底設(shè)沉泥斗，將沉淀污泥排出。本工藝發(fā)明的運(yùn)行過(guò)程如下:污水有進(jìn)水管進(jìn)入預(yù)處理池進(jìn)行預(yù)處理，格柵10將污水中較大的懸浮物截留，并輸送出工藝裝置，密度較大的泥砂等顆粒通過(guò)沉砂池18沉淀，沉淀的泥砂通過(guò)沉砂斗及泥砂排出管11排出。預(yù)處理后的污水同污泥回流管14回流的污泥一起進(jìn)入多氧化還原環(huán)境耦合生物反應(yīng)池(2，3,4,5,6,7),進(jìn)行有機(jī)物、氮磷去除，池內(nèi)填充球形復(fù)合式琉璃球多孔微生物載體12，在反應(yīng)池內(nèi)水流空間以及每個(gè)填料載體的微觀單元構(gòu)成了復(fù)雜的多氧化還原環(huán)境，進(jìn)行同步硝化反硝化脫氮反應(yīng)(SND)，多孔載體捕獲的污泥分解、減量，同時(shí)釋放的低分子有機(jī)物，提供了生物脫氮所需的碳源，因而構(gòu)成了生物脫氮與污泥減量相耦合的生物反應(yīng)池。曝氣區(qū)采用底部的微孔曝氣頭13進(jìn)行曝氣，使復(fù)合式琉璃球多孔微生物載處于硫化狀態(tài)，具有生物膜和活性污泥的特征。各缺氧區(qū)、好氧區(qū)中間設(shè)置擋板，水流通過(guò)擋板底部水力相連，防止出現(xiàn)短流。缺氧區(qū)與好氧區(qū)之間通過(guò)進(jìn)水孔洞相連，減少水頭損失。多氧化還原環(huán)境耦合生物反應(yīng)池( 2，3，4，5，6，7)出水通過(guò)隔墻孔洞進(jìn)入濾布過(guò)濾動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)池8，進(jìn)行SS、COD以及磷的去除，濾池起端即投加混凝藥劑，之后經(jīng)過(guò)攪拌槳16混合反應(yīng)后，形成的微絮凝絮體進(jìn)行濾布的一級(jí)、二級(jí)過(guò)濾，濾布實(shí)行槽式安裝，直接提升進(jìn)行清洗，簡(jiǎn)潔方便，清洗時(shí)，一級(jí)、二級(jí)濾布起到出水水質(zhì)保障作用。濾布過(guò)濾動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)池具有膜生物反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)濾布較微濾膜更加經(jīng)濟(jì)適用，濾布過(guò)濾后，出水水質(zhì)良好穩(wěn)定。污泥通過(guò)底部泥斗沉淀后，大部分回流至多氧化還原環(huán)境耦合生物反應(yīng)池前端，剩余污泥排放。由于污水經(jīng)歷多級(jí)氧化還原以及濾布膜的高效截留，本工藝經(jīng)過(guò)試驗(yàn)及工程實(shí)踐表明，在整個(gè)工藝水力停留時(shí)間HRT=16h，其中2，3，4，5，6，7的水力停留時(shí)間分別為I 28h，
1.92h, 1.28h，2.56h, 1.28h，3.20h，此處的當(dāng)進(jìn)水 P (TN)、P (NH:-N)、P (COD)分別為 80 130mg/L、75 100mg/L、260 400mg/L 時(shí)，P (TN)出水小于 15mg/L, P (NH4+_N)、P (COD)出水分別降至2.0mg/LUOmg/L以下，TN、NH4+_N、COD平均去除率分別達(dá)到約86%、97%、97%。反應(yīng)器進(jìn)水P (TP)為4.6 6.5mg/L，在反應(yīng)器末端投加除磷藥劑硫酸亞鐵(FeS04)，TP去除率為93%，出水P (TP)降低為0.45mg/L，出水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)—級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。該工藝的污泥產(chǎn)率僅為0.05kgMLSS/kgC0D,優(yōu)于其他生物膜
工藝，具有良好的污泥減量效果。本發(fā)明工藝已應(yīng)用于小區(qū)生活污水處理。
權(quán)利要求
1.一種高效低耗污水處理一體化裝置，其特征在于，包括依次連接的預(yù)處理單元、多氧化還原環(huán)境耦合生物反應(yīng)池單元和深度處理單元； 預(yù)處理單元包括格柵和沉砂池，充分利用空間，將格柵置于沉砂池之上，一體化設(shè)置，其中格柵采用旋轉(zhuǎn)式格柵； 多氧化還原環(huán)境耦合生物反應(yīng)池單元采用三級(jí)缺氧-好氧交替反應(yīng)池，內(nèi)填圓形復(fù)合琉璃球多孔微生物載體，構(gòu)建了污水脫氮與剩余污泥減量相結(jié)合的多氧化還原環(huán)境原位污泥減量耦合生物反應(yīng)池，其中一級(jí)缺氧區(qū):一級(jí)好氧區(qū):二級(jí)缺氧區(qū):二級(jí)好氧區(qū):三級(jí)缺氧區(qū):三級(jí)好氧區(qū)的體積比依次為1:1.5:1:2.0:1:2.5，缺氧區(qū)與好氧區(qū)內(nèi)圓形復(fù)合琉璃球多孔微生物載體的裝填體積百分比分別為90%和40% ； 深度處理單元包括濾布過(guò)濾動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)池和一級(jí)、二級(jí)動(dòng)態(tài)膜，動(dòng)態(tài)膜是以濾布材料作為過(guò)濾支撐體，污水過(guò)濾一段時(shí)間后在濾布表面形成的污染層一動(dòng)態(tài)膜。
2.按照權(quán)利要求1的一種高效低耗污水處理一體化裝置，其特征在于，采用兩級(jí)并聯(lián)的方式。
3.按照權(quán)利要求1的一種高效低耗污水處理一體化裝置，其特征在于，圓形復(fù)合琉璃球多孔微生物載體,球殼為高分子聚合物注塑而成,球面呈網(wǎng)狀,直徑8cm，球內(nèi)填軟性纖維束填料，孔隙率大于0.90。
4.按照權(quán)利要求1的一種高效低耗污水處理一體化裝置，其特征在于，各缺氧區(qū)、好氧區(qū)內(nèi)設(shè)置擋板，分隔的兩部分底部水力相通，缺氧區(qū)與好氧區(qū)通過(guò)進(jìn)出水孔洞水力相連；濾布過(guò)濾動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)池由混凝劑投藥管、攪拌槳和兩級(jí)濾布組成；濾池底設(shè)沉泥斗。
5.利用權(quán)利要求1-4所述的任一一種高效低耗污水處理一體化裝置進(jìn)行污水處理的方法，其特征在于，包括以下步驟:污水經(jīng)過(guò)預(yù)處理的格柵過(guò)濾，而后進(jìn)入沉砂池，經(jīng)沉砂后，進(jìn)入多氧化還原環(huán) 境耦合生物反應(yīng)池單元，缺氧區(qū)和好氧區(qū)之間依靠池壁孔洞保持水力相連，而后污水進(jìn)入濾布過(guò)濾動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)池，投加混凝劑，經(jīng)攪拌微絮凝后，經(jīng)一級(jí)和二級(jí)動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾后出水。
全文摘要
一種高效低耗污水處理一體化裝置及處理方法，屬于污水處理領(lǐng)域。包括依次連接的預(yù)處理單元、多氧化還原環(huán)境耦合生物反應(yīng)池單元和深度處理單元；多氧化還原環(huán)境耦合生物反應(yīng)池單元采用三級(jí)缺氧-好氧交替反應(yīng)池，內(nèi)填圓形復(fù)合琉璃球多孔微生物載體，深度處理單元包括濾布過(guò)濾動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)池和一級(jí)、二級(jí)動(dòng)態(tài)膜，污水依次經(jīng)過(guò)上述裝置進(jìn)行處理。本發(fā)明不僅能去除含碳有機(jī)物，并具有良好的脫氮除磷能力。
文檔編號(hào)C02F9/14GK103204607SQ201310109110
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者李軍, 王永磊, 劉偉巖, 陳光輝, 王昌穩(wěn) 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)