本發(fā)明屬于污水處理設(shè)備，尤其是涉及一種串聯(lián)的污水處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
：污水主要來源于生活污水、工業(yè)污水、畜禽養(yǎng)殖場污水及農(nóng)業(yè)污水等。處理污水的方法有很多，按其作用原理可分為物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法、生物法四種，處理污水時可同時運用這些方法，其中生物法是最經(jīng)濟有效的處理方法，因而被廣泛采用。污水處理系統(tǒng)通常分為分散式和集中式兩種。市政工程中污水的標(biāo)準(zhǔn)處理系統(tǒng)均為集中式污水處理系統(tǒng)，絕大多數(shù)的城市也選擇該系統(tǒng)，集中式污水處理系統(tǒng)適用于收集與處理大流量的污水，具有處理規(guī)模大、基建費用大、運行成本高、適用于污染源較集中地區(qū)等特點。對于未納入城市市政管網(wǎng)覆蓋范圍，地處市郊或遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)的特定區(qū)域(如廣大農(nóng)村、城鄉(xiāng)結(jié)合部、部隊營區(qū)、旅游風(fēng)景區(qū)、度假區(qū)、療養(yǎng)院、獨立別墅區(qū)、機場等)，更適合于采用分散式污水處理方法對其處理。目前我國分散污水處理方法主要是以物理和生化組合工藝為主的傳統(tǒng)污水處理方法，其中生化工藝均以傳統(tǒng)活性污泥和生物膜法及其各種衍生工藝為主。目前該方法占地面積大，能耗高且操作要求高。技術(shù)實現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種雙塔串聯(lián)的高效污水處理設(shè)備及其應(yīng)用。為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種串聯(lián)的污水處理設(shè)備，包括：兩個串聯(lián)的單塔；污水經(jīng)過第一個單塔處理后進入第二個單塔，經(jīng)所述第二個單塔處理后的水為所述設(shè)備的出水；所述每個單塔中包括生物池；至少所述生物池的一部分為懸浮顆粒系統(tǒng)。本發(fā)明還提供了前述的污水處理設(shè)備在污水處理中的應(yīng)用。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢：充分利用豎直方向上的空間，占地面積少，施工方便，節(jié)省能耗，能應(yīng)對較大的負(fù)荷變化。附圖說明圖1為串聯(lián)的污水處理設(shè)備示意圖；圖2為塔式污水處理設(shè)備一種實施方式；圖3為塔式污水處理設(shè)備另一種實施方式。具體實施方式為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合實例進行闡述。在一個實施例中，本發(fā)明公開了一種串聯(lián)的污水處理設(shè)備，包括：兩個串聯(lián)的單塔；污水經(jīng)過第一個單塔處理后進入第二個單塔，經(jīng)所述第二個單塔處理后的水為所述設(shè)備的出水；所述每個單塔中包括生物池；至少所述生物池的一部分為懸浮顆粒系統(tǒng)。對于該實施例而言，雖然上述所述串聯(lián)的污水處理設(shè)備可以由兩個單塔串聯(lián)組成，但不妨礙其由更多個單塔串聯(lián)組成。該設(shè)備采用串聯(lián)這一方式，來提高系統(tǒng)的處理污水能力，提高設(shè)備應(yīng)對負(fù)荷變化的能力，看似簡單，但是串聯(lián)了至少兩個具有懸浮顆粒系統(tǒng)的生物池。當(dāng)污水太難處理時(“太臟”)，或者要求處理后的出水更為清澈時，就可能需要將兩級污水處理裝置串連起來，比如當(dāng)出水被要求為四類水體時。就上述實施例而言，所述懸浮顆粒系統(tǒng)可以通過各種方式使得顆粒懸浮在系統(tǒng)中并自由移動著，“各種方式”包括液體方式或氣體方式等其他方式(如攪拌)，優(yōu)選氣液共同作用方式。需要說明，雖然這里將其命名為塔式，其實也未必一定需要。也可以是兩個其它形狀的容器，或者兩個不同形狀的容量的組合。更進一步的，在另一個實施例中，每個單塔還包括沉淀池。污水中的污染物在生物池中被處理，然后通過沉淀系統(tǒng)除去水中的污泥后離開該設(shè)備。對于塔式設(shè)備而言，反應(yīng)池和沉淀池可以更緊湊的布局，例如，更進一步的，反應(yīng)池與沉淀池為豎直分布。一方面，豎直方向的空間利用率高，占地面積??；另一方面，搭建塔式設(shè)備時，土建簡單、施工時間短且費用低。示例性的，圖1中塔1的進水位置和出水位置可在塔1的上部、中部或下部；塔2的進水位置和出水位置可在塔2的上部、中部或下部。在另一個實施例中，所述懸浮顆粒系統(tǒng)含有重顆?；?和輕顆粒，所述重顆粒的密度比液相的密度大且小于等于所述液相密度的120％，所述輕顆粒的密度比液相的密度小且大于等于所述液相密度的80％。所述重顆粒的密度和所述輕顆粒的密度越接近于所述液相密度越好。對于該實施例而言，因為所述重顆粒的密度和所述輕顆粒的密度越接近于所述液相密度，使所述重顆粒和所述輕顆粒懸浮所需的能耗越少。對于所述輕顆粒，可在液體中通入氣體，使得所述輕顆粒懸浮于氣液混合體中。對于所述重顆粒，可通過液體或者氣體流動推動所述重顆粒懸浮于液體中。當(dāng)所述輕顆粒和所述重顆粒同時存在時，可以通過通入氣體或同時通入氣體和液體使所述輕顆粒和所述重顆粒懸浮于氣液混合體中。通氣時，可以采用連續(xù)進氣或間歇進氣，盡可能的減少能耗。必要時可以在生物池中增加回路，從而增加生物池中液體的流速，促使所述懸浮顆粒懸浮于生物池中。此外，在另一個實施例中，所述輕顆粒至少可以包括兩種密度或尺寸，所述重顆粒也可以至少包括兩種密度或尺寸。就該實施例而言，這便于在系統(tǒng)的垂直方向上形成顆粒的分布梯隊，使顆粒在懸浮顆粒系統(tǒng)中分布的更均勻，充分利用塔式設(shè)備豎直方向上的空間，減少設(shè)備體積。進一步的，所述懸浮顆粒系統(tǒng)中的懸浮顆粒形狀可以各式各樣，如中空型的球形聚乙烯顆粒等等不排除其他顆粒，優(yōu)選比表面積大，形狀類似球形，密度接近于液體，導(dǎo)液體性好的顆粒，應(yīng)用于污水處理時則盡量選擇表面適合微生物生長的顆粒。在另一個實施例中，向所述生物池的全部或局部進行連續(xù)曝氣或間歇曝氣。就該實施例而言，曝氣可以促進生物池中生化反應(yīng)的傳質(zhì)，這為污水處理提供了更有利的條件。當(dāng)采用間歇曝氣時，可以使生物池中的環(huán)境隨著時間變化。曝氣時，生物池中為有氧環(huán)境。曝氣結(jié)束后，生物池中的含氧量隨著曝氣停止的時間而降低。此時生物池中的環(huán)境可以是缺氧環(huán)境或厭氧環(huán)境。污水經(jīng)過多種環(huán)境處理后，其中的污染物可以去除的更徹底。當(dāng)生物池中發(fā)生好氧反應(yīng)時，曝氣可為好氧反應(yīng)提供氧氣。進一步的，當(dāng)采用間歇曝氣時，可節(jié)省能耗。在另一個實施例中，如果是厭氧反應(yīng)，那么間歇曝氣也是適宜的。當(dāng)所述生物池的一部分是懸浮顆粒系統(tǒng)時，所述懸浮顆粒作為微生物的載體，提高了設(shè)備中微生物的濃度。顆?？梢灶A(yù)先攜帶有微生物，也可以是污水處理過程中富集污水中的微生物。微生物附載在所述懸浮顆粒上從而形成生物膜。對于好氧的微生物，當(dāng)污水中含有氧氣時，微生物會發(fā)生好氧反應(yīng)。氧氣通過擴散的方式在生物膜中傳遞。生物膜中的氧含量從外到內(nèi)依次降低。最外層生物膜中的含氧量最高，最內(nèi)層(靠近顆粒)生物膜中的含氧量最低。采用連續(xù)曝氣時，通過控制氣量可以使生物膜中同時存在厭氧環(huán)境、缺氧環(huán)境或好氧環(huán)境。污水經(jīng)過多種環(huán)境處理后，其中的污染物可以去除的更徹底。在另一個實施例中，所述生物池可以分為多個反應(yīng)區(qū)，所述反應(yīng)區(qū)中的環(huán)境可以為厭氧環(huán)境、缺氧環(huán)境或好氧環(huán)境。不同的環(huán)境下可以處理不同的污染物。在所述生物池中至少有一個所述反應(yīng)區(qū)是懸浮顆粒系統(tǒng)。進一步的，當(dāng)生物池中存在多個區(qū)時，在同一個所述生物池中，任意一個所述反應(yīng)區(qū)至少與其他一個所述反應(yīng)區(qū)設(shè)有液體流通管路。污水經(jīng)過多個反應(yīng)區(qū)后，污水中的污染物去除地更徹底。進一步的，所述懸浮顆粒系統(tǒng)的比表面積大，將其應(yīng)用于污水處理過程中，能夠極大地增加微生物的濃度，從而提高其處理效率。微生物群體能夠附著于懸浮顆粒的表面產(chǎn)生生物膜，并在懸浮顆粒介質(zhì)的表面生長與脫落，不斷更新，對有機污染物進行代謝降解反應(yīng)，和/或?qū)Π钡M行硝化反硝化反應(yīng)，和/或?qū)α走M行釋放磷和吸收磷的反應(yīng)。懸浮顆粒系統(tǒng)的特點如下：(1)較高的有機容積負(fù)荷，水力停留時間短，所需反應(yīng)器的體積小，占用空間也隨之減少，特別適用于土地緊張且地價高昂的地方；(2)傳質(zhì)性能好，特別是采取氣體方式流化時，可以使其具有更高的處理效率；(3)氣液固三相的流動可促進生物膜的更新，保證活性強的微生物占有顆粒表面從而具有更強的處理能力；(4)通過氣液共同作用使得顆粒懸浮的方式可以更多的降低能耗。綜上所述，懸浮顆粒系統(tǒng)在污水處理中不僅能夠提高其處理效率，而且也可以節(jié)約能量。在另一個實施例中，所述串聯(lián)的污水處理設(shè)備中單塔處理污水流程可以示例如下：污水經(jīng)過進水系統(tǒng)流入生物池進行生物處理，若需氣體可通過進氣系統(tǒng)引入，然后處理后的污水再進入沉淀池中進行沉淀，沉淀所產(chǎn)生的污泥可通過排泥系統(tǒng)定期排出，而澄清液流出設(shè)備。其中進水系統(tǒng)可含有過濾網(wǎng)、進水泵、布水器等。當(dāng)待處理的污水中含有固體廢物時，需要對污水進行過濾后在進行處理。根據(jù)污水中固體廢物的尺寸和清洗濾網(wǎng)的周期確定濾網(wǎng)的目數(shù)和濾網(wǎng)的面積。優(yōu)選的，出水口可以設(shè)置為鋸齒狀，減少污泥進入出水中。更優(yōu)選的，進氣系統(tǒng)可含有鼓風(fēng)機、曝氣器等，曝氣器優(yōu)選高效曝氣器，這樣才能使氣泡均勻分布在反應(yīng)區(qū)內(nèi)，提高溶氧，并讓顆粒更好的流化。更優(yōu)選的，排泥系統(tǒng)可含有氣提管、集泥槽、排泥泵等，氣提管是采用氣提的方式將沉淀池中的污泥抽出；集泥槽主要是為了收集沉淀池中抽出的污泥；排泥泵主要是定期的將集泥槽中的污泥抽出。特別的，在另一個實施例中，由于生物池中含有懸浮顆粒系統(tǒng)，還可以采用篩網(wǎng)將懸浮顆粒控制在特定的區(qū)域。優(yōu)選強度大，目數(shù)合適的篩網(wǎng)。除了采用篩網(wǎng)外，還可以采用“籠子”或其他方式將懸浮顆?？刂圃谔囟ǖ膮^(qū)域，其原理是將懸浮顆粒截留，讓污水通過。沉淀池中可以設(shè)有填料，污水流過填料時，污水中的污泥撞擊填料后被留下來，從而減少出水中的污泥，優(yōu)選可以組成復(fù)雜孔道的填料。上述的“可含有”表示所含的可以全部或部分存在也可以全部或部分不存在，優(yōu)選全部存在。在另一個實施例中，如圖2所示，為塔式污水處理設(shè)備的一種實施方式。污水先經(jīng)過缺氧區(qū)和好氧區(qū)的生化處理后，水中的污染物得到清除。生化處理后的污水，流經(jīng)填料區(qū)除去部分污泥后離開塔設(shè)備。其中缺氧區(qū)含有輕顆粒，好氧區(qū)含有重顆粒。缺氧區(qū)中的輕顆粒由氣體和液體的共同作用懸浮于缺氧區(qū)。好氧區(qū)中的重顆粒也由氣體和液體的共同作用懸浮于好氧區(qū)。好氧區(qū)的下方布置玻璃珠，其作用是限制重顆粒懸浮的區(qū)域以及均勻分布好氧區(qū)的進水。經(jīng)好氧區(qū)處理后的污水，通過塔中內(nèi)置的泵回流到缺氧區(qū)。其回流的管路中安裝有單向閥，限制液體流動的方向。設(shè)備底部設(shè)有氣提管，底部沉積的污泥通過氣提的方式抽出設(shè)備。氣提時所需的氣體通過帶有單向閥的管道通入設(shè)備中。設(shè)備上部安裝有集泥槽，收集氣提抽出的污泥。設(shè)備的尺寸為1.8m×0.6m×6m(長×寬×高)。其中缺氧區(qū)的有效尺寸為0.6m×0.6m×4m(長×寬×高)，好氧區(qū)的有效尺寸為1.2m×0.6m×4m(長×寬×高)。集泥槽的尺寸為1.2m×0.6m×0.4m(長×寬×高)。氣提管路直徑為DN80，氣提管距池底高度0.1m，氣提管喇叭口角度為50度，氣提管喇叭口直徑為0.4m。玻璃珠的高度為0.2m，填料的高度為0.5m。通氣管的直徑為DN32。重顆粒的密度為1120kg/m3，當(dāng)量直徑約1.5mm，形狀為柱狀。輕顆粒的密度為930kg/m3，當(dāng)量直徑約2.5mm，形狀為柱狀。采用兩個圖2中的單塔處理污水，每天處理污水量為90噸，在運行期內(nèi)，進水平均COD為293g/m3，平均NH4-N為28g/m3，TN為32g/m3，TP為1.7mg/L。經(jīng)該設(shè)備處理后，污水中COD，TN和TP的去除率依次為92％，88％和75％，具體數(shù)據(jù)如表1。出水達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)。表1該裝置處理污水進出指標(biāo)在另一個實施例中，如圖3所示，其為本發(fā)明的一種塔式污水處理設(shè)備實施方式。污水先經(jīng)過厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)的生化處理后，水中的污染物得到清除。生化處理后的污水，流經(jīng)填料區(qū)除去部分污泥后離開塔設(shè)備。其中厭氧區(qū)和缺氧區(qū)含有重顆粒，好氧區(qū)含有輕顆粒。厭氧區(qū)和缺氧區(qū)中的重顆粒由氣體和液體的共同作用懸浮于厭氧區(qū)和缺氧區(qū)。必要時可通過泵將缺氧區(qū)處理后的污水打回厭氧區(qū)，從而使厭氧區(qū)和缺氧區(qū)中的重顆粒懸浮?？刂茪怏w流量和液體流量使缺氧區(qū)的上方形成一段無顆粒區(qū)。厭氧區(qū)的下方布置玻璃珠，其作用是限制重顆粒懸浮的區(qū)域以及均勻分布厭氧區(qū)的進水。好氧區(qū)中的輕顆粒由氣體的作用懸浮于好氧區(qū)。經(jīng)好氧區(qū)處理后的污水，通過塔中內(nèi)置的泵回流到缺氧區(qū)。其回流的管路中安裝有單向閥，限制液體流動的方向。沉淀池底部設(shè)有氣提管，底部沉積的污泥通過氣提的方式抽出設(shè)備。氣提時所需的氣體通過帶有單向閥的管道通入設(shè)備中。設(shè)備上部安裝有集泥槽，收集氣提抽出的污泥。設(shè)備的尺寸為4m×1.5m×6m(長×寬×高)。其中厭氧區(qū)的有效尺寸為1.6m×1.5m×1.7m(長×寬×高)，缺氧區(qū)的有效尺寸為1.6m×1.5m×2.3m(長×寬×高)，好氧區(qū)的有效尺寸為2m×1.5m×4m(長×寬×高)。沉淀池的尺寸為0.4m×1.5m×6m(長×寬×高)，集泥槽的尺寸為2m×1.5m×0.4m(長×寬×高)。氣提管路直徑為DN80，氣提管距池底高度0.1m，氣提管喇叭口角度為50度，氣提管喇叭口直徑為0.4m。玻璃珠的高度為0.2m，填料的高度為0.5m。通氣管的直徑為DN32。循環(huán)管路的直徑為DN100。重顆粒的密度為1150kg/m3，當(dāng)量直徑約1.2mm，形狀為柱狀。輕顆粒的密度為930kg/m3，當(dāng)量直徑約2.5mm，形狀為柱狀。采用兩個圖3中的單塔處理污水，每天處理污水量為400噸，在運行期內(nèi)，進水平均COD為319g/m3，平均NH4-N為45g/m3，TN為63g/m3，TP為1.9mg/L。經(jīng)該設(shè)備處理后，污水中COD，TN和TP的去除率依次為94％，86％和77％，具體數(shù)據(jù)如表2。出水達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)。表2該裝置處理污水進出指標(biāo)指標(biāo)串聯(lián)1塔進水串聯(lián)1塔出水串聯(lián)2塔出水pH7.1-7.47.2-7.67.2-7.5COD(mg/L)31963.819.1NH4-N(mg/L)4593.6TN(mg/L)6322.18.8TP(mg/L)1.90.90.4TSS(mgL)14328.68.6BOD(mg/L)21721.76.5以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3