專利名稱：一種污廢水深度處理系統的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種污廢水深度處理系統。
背景技術：
隨著城鎮(zhèn)居民生活水平的不斷提高，城市污廢水中污染物質的種類和濃度隨之增加，城鎮(zhèn)污水處理廠進水高濃度化趨勢越來越明顯；此外，我國現行污廢水排放標準對污染物濃度和種類的要求也大幅提升，并且隨著水資源供需矛盾日益突出，污廢水資源化問題也愈發(fā)受到重視。在此背景下，經常規(guī)不能實現脫氮除磷的污廢水處理工藝處理的污水廠二級出水已無法滿足當前國家排放標準和污廢水再生回用的要求，需要對污廢水處理系統進行升級改造。采用現有的污廢水“常規(guī)處理+深度處理”工藝的簡單疊加來達到排放標準或再生回用的要求存在以下缺點·:設備集中程度低，占地面積大，基建和運行費用高，不易實現同步脫氮除磷，對有機濃度高的污廢水處理效果差、處理出水難以達到回用要求，設備運行穩(wěn)定性差，剩余污泥產量高，抗沖擊負荷能力差等。因此，需要開發(fā)一種更加集成、高質高效的組合污廢水處理技術。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是解決現有技術中存在的上述問題，提供一種污廢水深度處理系統，該系統能一次性有效降解城市污水或高濃度有機工業(yè)廢水中的污染物，實現同步脫氮除磷，剩余污泥產量少，集中程度高，占地面積小，運行穩(wěn)定。為實現上述目的，本發(fā)明的技術解決方案是:一種污廢水深度處理系統，其包括初次曝氣裝置、水解酸化裝置、強化曝氣裝置、并聯運行的兩個或多個SBR處理裝置和自動控制裝置；
所述的初次曝氣裝置包括外殼A ;外殼A下端部安裝有布水器A，下端開有污泥出口 A，布水器A上端的外殼A的下端部內安裝有曝氣裝置A ;污廢水通過液體泵A連接布水器A的進水口 ；污泥出口 A上安裝有閥門Al ;曝氣裝置A連接空氣泵；外殼A的上端部開有出水口A，該出水口 A通過管道和閥門A2連接水解酸化裝置的布水器B的進水口 ；布水器A與曝氣裝置A之間的外殼A壁上開有回流污泥進口 A ；
所述的水解酸化裝置包括外殼B，外殼B的下端部安裝有布水器B，下端開有污泥出口B，上端部開有出水口 B，該出水口 B通過管道和閥門B2連接強化曝氣裝置的布水器C的進水口 ；布水器B上端的外殼B壁的下端部上開有回流活性污泥混合液進口 B ;污泥出口 B上安裝有閥門BI ；
所述的強化曝氣裝置包括外殼C，外殼C的下端部安裝有布水器C，下端開有污泥出口C，布水器C上端的外殼C的下端部內安裝有曝氣裝置C ;污泥出口 C上安裝有閥門Cl ;曝氣裝置C連接空氣泵；外殼C的上端部開有出水口 C，該出水口 C通過總管道后分兩路或多路管道，兩路或多路管道分別通過閥門C2后連接兩個或多個SBR處理裝置的布水器D的進水口 ；在外殼C下端部位于曝氣裝置C的上端的側壁上開有回流活性污泥混合液出口 C，該出口 C通過污泥泵C連接水解酸化裝置回流活性污泥混合液進口 B ；
所述的兩個或多個SBR處理裝置包括外殼D，外殼D的下端部安裝有布水器D，下端開有污泥出口 D，布水器D上端的外殼D的下端部內安裝有曝氣裝置D ;污泥出口 D上安裝有閥門Dl ;曝氣裝置D連接空氣泵；外殼D內還安裝有潷水器；潷水器的出水口通過管道連接出水管；在SBR處理裝置下端部位于布水器D的上端、曝氣裝置D下端的側壁上開有回流污泥出口 D，該回流污泥出口 D通過閥門D2和污泥泵D連接初次曝氣裝置的回流污泥進口 A ；兩個或多個SBR處理裝置采用進水、曝氣、沉淀、出水的周期性交替運行方式；
出水管連接紫外消毒裝置后連接清水池；自動控制裝置控制初次曝氣裝置、水解酸化裝置、強化曝氣裝置和并聯運行的兩個或多個SBR處理裝置中的水力停留時間、曝氣量、底部污泥回流比和SBR處理裝置的進水、曝氣、沉淀與出水的交替運行時間；初次曝氣裝置、水解酸化裝置、強化曝氣裝置和SBR處理裝置內部滋生有或加有進行水質凈化的微生物。上述所述的潷水器包括集水槽、軌道、氣包和排水軟管；集水槽的中心有出水口，前、后有向出水口向下傾斜的集水槽堰板，左、右端部的底面向出水口向下傾斜，左、右兩端卡接在兩端的軌道上，上端左、右兩端分別固定有氣包；出水口通過排水軟管連接所述的出水管，軌道位于外殼D相對的兩側內壁上，氣包進氣口通過氣管連接空氣泵，依靠氣包內空氣的充入和排出帶動潷水器沿導軌上下移動完成潷水過程。上述所述的初次曝氣裝置、水解酸化裝置、強化曝氣裝置和SBR處理裝置中可根據需要分別安裝攪拌器。上述所述的曝氣裝置A 、曝氣裝置C和曝氣裝置D是由曝氣頭和位于曝氣頭上面的固定在外殼A、外殼A和外殼D內部上的布氣板組成。所述的曝氣裝置A、曝氣裝置C和曝氣裝置D也可采用微孔曝氣。
在本發(fā)明的污廢水深度處理裝置中，污廢水在初次曝氣裝置中進行一定程度的曝氣，有機物含量大大降低，C0D、氨氮、TP、濁度等指標明顯下降；蛋白質水解形成的氨基酸在氨化細菌的作用下被進一步分解成氨和一種不含氮的有機化合物；不含氮的有機化合物可按不含氮有機物質的分解規(guī)律而分解，或者參與合成作用變成細胞結構的組成部分，部分氨則能作為微生物所需氮的來源被同化作用利用；隨后通過控制環(huán)境因素使得作為自養(yǎng)菌的硝化細菌會成為該裝置中的優(yōu)勢菌屬，在溶解氧比較充足的條件下，氨會在硝化細菌的作用下參與進行硝化反應，蛋白質最后被氧化成二氧化碳、水、硝酸、硫酸(若蛋白質中也含有硫)等產物；同時，從SBR處理裝置中回流過來的污泥混合液，可通過初次曝氣裝置的吹脫去除部分氮氣，而污泥混合液中所含的磷，則被吸附聚集。在水解酸化裝置中不進行曝氣，污水流經此裝置時，主要發(fā)生反硝化反應，即從強化曝氣裝置回流過來的污泥混合液中所含的硝酸鹽氮在反硝化細菌的作用下，一部分發(fā)生同化反硝化，形成有機氮化合物，成為反硝化菌的組成部分，另一部分發(fā)生異化反硝化，最終形成氮氣去除，經過此裝置的處理，污水中的總氮能夠得到有效去除。在強化曝氣裝置進行曝氣，在溶解氧充足的條件下，從水解酸化裝置中流出的水進入強化曝氣裝置中，在異養(yǎng)菌的作用下，污水中的有機物得到進一步降解，在此過程中污水中的氨氮又部分得到轉化。在SBR處理裝置，間歇的曝氣方式使得未徹底降解的有機物充分降解，并使得氨氮經曝氣進一步去除，再經沉淀階段，由于污泥的絮凝、沉淀等作用而使得總磷得到進一步去除。同時，使SBR處理裝置通過污泥泵D向初次曝氣裝置中回流部分污泥混合液，這是因為污泥混合液中含有硝酸鹽氮，如果硝酸鹽氮含量高，則可能由于反硝化作用在SBR處理裝置沉淀階段產生大量氮氣，氣體的上升將促使污泥雜質浮起而影響沉淀效果，影響出水水質。本發(fā)明經兩次回流形成了多種組合型微生物群體，比傳統方法中的較單一菌群具有更強大的降解功能。本發(fā)明在實現出水水質穩(wěn)定且達標的前提下，節(jié)約占地，大大減少工程總投資。本發(fā)明可實現處理設施和設備的模塊化生產，可實現現場的靈活組裝與拆卸，且實現完全自動化運行管理后效率更高。利用本發(fā)明還可以因地制宜地實現各種規(guī)模的處理設施的靈活組配，能使污廢水得到有效地就地處理與回用，減少了污染物質的排放。本發(fā)明裝置對于處理城鎮(zhèn)污水和高濃度的有機廢水收到了良好的效果。本發(fā)明的有益效果是，可以將高濃度污廢水的處理過程中高度集成，節(jié)約占地，高效完成污廢水處理以達到處理后可回用的程度?？偠灾?，本裝置在避免大量占地的前提下，實現了城市污水或高濃度有機廢水的有效處理與回用，且具有高效、低能耗、出水水質穩(wěn)定、組裝、拆卸靈活、運行管理方便等優(yōu)點。本發(fā)明經試驗驗證:其污水的COD范圍為160 670mg/L，氨氮范圍為33 110mg/L的情況下,經本發(fā)明的處理后，出水COD范圍為36 mg/L 58mg/L,氨氮范圍為O
2.2mg/L，可以達到回用水的標準。


圖1為本發(fā)明的結構示意 圖2為本發(fā)明中潷水器的主視示意 圖3為本發(fā)明中潷水器中集水槽的俯視示意圖； 圖4為本發(fā)明中潷水器中集水槽的左視示意 圖5為本發(fā)明中潷水器中集水槽的主視示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的描述。如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本實施例包括初次曝氣裝置2、水解酸化裝置
3、強化曝氣裝置4、并聯運行的兩個SBR處理裝置5和自動控制裝置。SBR處理裝置5也可是二個或更多個。所述的初次曝氣裝置2包括外殼A 14。外殼A 14下端部安裝有布水器A 8，下端開有污泥出口 A 15，布水器A 8上端的外殼A 14的下端部內安裝有曝氣裝置A。污廢水I通過液體泵A 6連接布水器A 8的進水口。污泥出口 A 15上安裝有閥門Al 13。曝氣裝置A的曝氣頭9通過電磁閥11連接空氣泵7。外殼A 14的上端開有出水口 A 12，該出水口 A 12通過管道和閥門A2 17連接水解酸化裝置3的布水器B 18的進水口。布水器A8與曝氣裝置A之間的外殼A 14壁上開有回流污泥進口 A 16。所述的水解酸化裝置包括外殼B 22，外殼B 22的下端部安裝有布水器B 18，下端開有污泥出口 B 20，上端開有出水口 B 23，該出水口 B 23通過管道和閥門B2 26連接強化曝氣裝置4的布水器C 24的進水口。布水器B 18上端的外殼B 22壁的下部上開有回流活性污泥混合液進口 B 32。污泥出口 B 20上安裝有閥門BI 19。所述的強化曝氣裝置4包括外殼C 25，外殼C 25的下端部安裝有布水器C 24，下端開有污泥出口 C 30，布水器C 24上端的外殼C 25的下端部內安裝有曝氣裝置C。污泥出口 C 30上安裝有閥門Cl 29。曝氣裝置C連接空氣泵7。外殼C 25的上端部開有出水口 C 28，該出水口 C 28通過總管道后分兩路管道，兩路管道分別通過閥門C2 31后連接兩個SBR處理裝置5的布水器D 36的進水口。在外殼C 25下端部位于曝氣裝置C的上端的側壁上開有回流活性污泥混合液出口 C 33，該回流活性污泥混合液出口 C 33通過污泥泵C 21連接水解酸化裝置3的回流活性污泥混合液進口 B 32。所述的兩個SBR處理裝置5包括外殼[微軟用戶I]，外殼D的下端部安裝有布水器D 36，下端開有污泥出口 D 37，布水器D 36上端的外殼D的下端部內安裝有曝氣裝置D。污泥出口 D 37上安裝有閥門Dl 38。曝氣裝置D連接空氣泵7。外殼D 5內還安裝有潷水器35。在外殼D 5下端部位于布水器D 36的上端、曝氣裝置D下端的側壁上開有回流污泥出口 D 39，該回流污泥出口 D 39通過閥門D2 34和污泥泵D 27連接初次曝氣裝置2的回流污泥進口 A16。兩個SBR處理裝置5采用進水、曝氣、沉淀、出水的周期性交替運行方式。潷水器35包括集水槽42、軌道41、氣包45和排水軟管44。集水槽42的中心有出水口 46，前、后有向出水口 46向下傾斜的集水槽堰板47，左、右端部的底面向出水口 46向下傾斜，左、右兩端卡接在兩端的軌道41上，上端左、右兩端分別固定有氣包45。出水口 46通過排水軟管44連接管道，管道連接所述的出水管40，軌道41位于外殼D相對的兩側內壁上，氣包45進氣口通過氣管連接空氣壓縮機。43為自動控制裝置中控制潷水器的出水部分。曝氣裝置A、曝氣裝置C和曝氣裝置D是由曝氣頭9和位于曝氣頭9上面的固定在外殼D內部上的布氣板10組成。初次曝氣裝置2、水解酸化裝置3、強化曝氣裝置4和SBR處理裝置5內部滋生有或加有進行水質凈化的微生物。初次曝氣裝置2、水解酸化裝置3、強化曝氣裝置4和SBR處理裝置5中可根據需要安裝攪拌器。出水管40連接紫外消毒裝置后連接清水池。自動控制裝置控制初次曝氣裝置2、水解酸化裝置3、強化曝氣裝置4和并聯運行的兩個SBR處理裝置5中的水力停留時間、曝氣量、底部污泥回流比和SBR處理裝置5的進水、曝氣、沉淀與出水的交替運行時間。本實施例中控制各部分水力停留時 間:初次曝氣裝置內為2小時，水解酸化裝置內為4小時，強化曝氣裝置內為2小時，SBR處理裝置可在4 8小時靈活調節(jié)?？刂聘鞑糠值钠貧饬?以溶解氧濃度作參數，初次曝氣裝置內為lmg/L 2.5mg/L,水解酸化裝置內不超過0.2 mg/L，最好保持O mg/L，強化曝氣裝置與SBR處理裝置在1.5mg/L 4 mg/L，并根據實際需要適當調整?？刂苾蒘BR處理裝置中的進水、曝氣、沉淀與出水時間，進水時間為0.5-1小時，曝氣時間為2-3小時，沉淀與出水時間為2-5小時。SBR處理裝置5向初次曝氣裝置2中污泥回流比、強化曝氣裝置4向水解酸化裝置3中活性污泥混合液回流比根據實際處理的污廢水的水量和水質性質的需要設定。以上各參數可根據裝置的大小、所處理的污廢水性質等需要調節(jié)設定。本發(fā)明將污廢水通過液體泵A 6控制進水流量進水，依靠重力依次通過初次曝氣裝置2、水解酸化裝置3、強化曝氣裝置4、并聯的SBR處理裝置5，然后出水，完成一系列反應過程。曝氣目的不僅是對反應區(qū)進行充氧以滿足好氧微生物的生存，還可以通過曝氣來實現反應區(qū)的攪拌、混合，保證反應充分、均勻，不產生大量污泥堆積。曝氣采用微孔曝氣，可以采用布氣板均勻曝氣的方式。由于設備有一定容積，必要時需要放空，所以各設備都設置污泥出口和調節(jié)閥門。本裝置在實驗室小試時采用試驗柱，可根據實際情況采用矩形池的形式，但采 用矩形池時需要在各池內增設攪拌器。
權利要求
1.一種污廢水深度處理系統，其特征在于:其包括初次曝氣裝置、水解酸化裝置、強化曝氣裝置、并聯運行的兩個或多個SBR處理裝置和自動控制裝置； 所述的初次曝氣裝置包括外殼A ;外殼A下端部安裝有布水器A，下端開有污泥出口 A，布水器A上端的外殼A的下端部內安裝有曝氣裝置A ;污廢水通過液體泵A連接布水器A的進水口 ；污泥出口 A上安裝有閥門Al ;曝氣裝置A連接空氣泵；外殼A的上端部開有出水口A，該出水口 A通過管道和閥門A2連接水解酸化裝置的布水器B的進水口 ；布水器A與曝氣裝置A之間的外殼A壁上開有回流污泥進口 A ； 所述的水解酸化裝置包括外殼B，外殼B的下端部安裝有布水器B，下端開有污泥出口B，上端部開有出水口 B，該出水口 B通過管道和閥門B2連接強化曝氣裝置的布水器C的進水口 ；布水器B上端的外殼B壁的下端部上開有回流活性污泥混合液進口 B ;污泥出口 B上安裝有閥門BI ； 所述的強化曝氣裝置包括外殼C，外殼C的下端部安裝有布水器C，下端開有污泥出口C，布水器C上端的外殼C的下端部內安裝有曝氣裝置C ;污泥出口 C上安裝有閥門Cl ;曝氣裝置C連接空氣泵；外殼C的上端部開有出水口 C，該出水口 C通過總管道后分兩路或多路管道，兩路或多路管道分別通過閥門C2后連接兩個或多個SBR處理裝置的布水器D的進水口 ；在外殼C下端部位于曝氣裝置C的上端的側壁上開有回流活性污泥混合液出口 C，該出口 C通過污泥泵C連接水解酸化裝置回流活性污泥混合液進口 B ； 所述的兩個或多個SBR處理裝置包括外殼D，外殼D的下端部安裝有布水器D，下端開有污泥出口 D，布水器D上端的外殼D的下端部內安裝有曝氣裝置D ;污泥出口 D上安裝有閥門Dl ;曝氣裝置D連接空氣泵；外殼D內還安裝有潷水器；潷水器的出水口通過管道連接出水管；在SBR處理裝置下端部位于布水器D的上端、曝氣裝置D下端的側壁上開有回流污泥出口 D，該回流污泥出口 D通過閥門D2和污泥泵D連接初次曝氣裝置的回流污泥進口 A ；兩個或多個SBR處理裝置采用進水、曝氣、沉淀、出水的周期性交替運行方式； 出水管連接紫外消毒裝置后連接清水池；自動控制裝置控制初次曝氣裝置、水解酸化裝置、強化曝氣裝置和并聯運行的兩個或多個SBR處理裝置中的水力停留時間、曝氣量、底部污泥回流比和SBR處理裝置的進水、曝氣、沉淀與出水的交替運行時間；初次曝氣裝置、水解酸化裝置、強化曝氣裝置和SBR處理裝置內部滋生有或加有進行水質凈化的微生物。
2.根據權利要求1所述的污廢水深度處理系統，其特征在于:所述的曝氣裝置A、曝氣裝置C和曝氣裝置D是由曝氣頭和位于曝氣頭上面的固定在外殼A、外殼A和外殼D內部上的布氣板組成。
3.根據權利要求1所述的污廢水深度處理系統，其特征在于:所述的曝氣裝置A、曝氣裝置C和曝氣裝置D采用微孔曝氣。
4.根據權利要求1或2或3所述的污廢水深度處理系統，其特征在于:所述的潷水器包括集水槽、軌道、氣包和排水軟管；集水槽的中心有出水口，前、后有向出水口向下傾斜的集水槽堰板，左、右端部的底面向出水口向下傾斜，左、右兩端卡接在兩端的軌道上，上端左、右兩端分別固定有氣包；出水口通過排水軟管連接所述的出水管，軌道位于外殼D相對的兩側內壁上，氣包進氣口通過氣管連接空氣泵。
5.根據權利要求4所述的污廢水深度處理系統，其特征在于:所述的初次曝氣裝置、水解酸化裝置、強化曝氣裝置和SBR處理裝置中分別安裝攪拌器。
6.根據權利要求1或2或3所述的污廢水深度處理系統，其特征在于:所述的初次曝氣裝置、水解酸化裝置、強化曝氣裝 置和SBR處理裝置中分別安裝攪拌器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種污廢水深度處理系統，污廢水通過液體泵A進入初次曝氣裝置的下端部，初次曝氣裝置的上端部出水給水解酸化裝置的下端部，水解酸化裝置的上端部出水給強化曝氣裝置的下端部，強化曝氣裝置的上端部出水給兩個或多個SBR處理裝置的下端部，SBR處理裝置的潷水器出水給紫外消毒裝置，經消毒后流入清水池；SBR處理裝置向初次曝氣裝置中回流下端部的污泥、強化曝氣裝置向水解酸化裝置中回流下端部的活性污泥混合液；自動控制裝置控制各裝置中的水力停留時間、曝氣量、底部污泥回流比和SBR處理裝置的進水、曝氣、沉淀與出水的交替運行時間。本發(fā)明能一次性有效降解城市污廢水或高濃度有機工業(yè)廢水中的污染物，實現同步脫氮除磷，少產生剩余污泥，集中程度高，占地面積小，運行穩(wěn)定。
文檔編號C02F9/14GK103224311SQ20131017212
公開日2013年7月31日 申請日期2013年5月12日 優(yōu)先權日2013年5月12日
發(fā)明者張鐵堅, 郭偉, 劉俊良, 崔碩, 王彥賀 申請人:河北農業(yè)大學, 河北建設集團安裝工程有限公司