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市政污水深度处理系统及方法

中国污水处理工程网 时间:2019-11-29 11:54:08

污水处理专利技术

  申请日2019.09.19

  公开(公告)日2019.11.15

  IPC分类号C02F3/30; C02F101/16

  摘要

  本发明提供了一种市政污水深度处理系统及方法,包括生物反硝化滤池和生物滤床,生物反硝化滤池自下而上依次设置有反硝化预备区、第一改性生物填料区和反硝化出水区;生物滤床自上而下依次设置有生物滤床预备区、第二改性生物填料区和特定滤砖,反硝化出水区与生物滤床预备区通过跌水曝气单元连通。生物填料颗粒表面为多极性表面处理层,吸附水中的杂质的同时促进微生物的生长,生物反硝化滤池和生物滤床的共同作用,提升了出水的质量;采用的设备均为简单设备,没有大型、复杂或者进口设备,全自动化运行减少了人工成本,使投资成本和运行成本降低;没有复杂易损的仪器和设备,也没有复杂的连接方式,使得该系统运行稳定可靠。

  权利要求书

  1.一种市政污水深度处理系统,其特征在于:包括生物反硝化滤池(3)和生物滤床(8),所述生物反硝化滤池(3)包括反硝化预备区(4)、第一改性生物填料区(5)和反硝化出水区(6),所述反硝化预备区(4)、第一改性生物填料区(5)和反硝化出水区(6)自下而上依次设置;所述生物滤床(8)包括生物滤床预备区(9)、第二改性生物填料区(10)和特定滤砖(11),所述生物滤床预备区(9)、第二改性生物填料区(10)和特定滤砖(11)自上而下依次设置,所述反硝化出水区(6)与所述生物滤床预备区(9)通过跌水曝气单元连通。

  2.如权利要求1所述的市政污水深度处理系统,其特征在于:所述跌水曝气单元包括出水堰(14)和流水通道,所述反硝化出水区(6)与所述生物滤床预备区(9)通过所述流水通道连通,所述出水堰(14)设置在所述流水通道上。

  3.如权利要求2所述的市政污水深度处理系统,其特征在于:所述跌水曝气单元还包括第一配水堰(15),所述出水堰(14)位于所述反硝化出水区的外壁上,且与所述反硝化出水区(6)一体成型,所述第一配水堰(15)设置在所述生物滤床预备区(9)的外壁上,且与所述生物滤床预备区(9)一体成型,所述第一配水堰(15)和所述出水堰(14)通过所述流水通道连通。

  4.如权利要求2所述的市政污水深度处理系统,其特征在于:所述出水堰(14)包括出水堰池和设置在所述出水堰池内的出水堰坝,所述出水堰坝将出水堰池分隔为反洗排水池(25)和出水堰跌水池(26),来水通过出水堰坝进行第一次跌水;所述反洗排水池(25)底部设有反洗排水阀(12),出水堰坝的高度高于反硝化出水区(9)出水处的高度。

  5.如权利要求3所述的市政污水深度处理系统,其特征在于:所述第一配水堰(15)包括配水堰池和所述配水堰池内的第一配水堰坝,所述第一配水堰坝将所述配水堰池分隔为配水渠(23)和跌水池(24),所述配水渠(23)中的水通过第一配水堰坝进行第二次跌水,第一配水堰坝的高度高于所述生物滤床预备区(9)进水处的高度。

  6.如权利要求3所述的市政污水深度处理系统,其特征在于:所述生物滤床预备区(9)内壁设置第二配水堰(16),所述生物滤床预备区(9)池壁上开有过流通道(22),所述跌水池(24)与所述第二配水堰(16)通过所述过流通道(22)连通,所述跌水区(24)的水通过过流通道(22)流向第二配水堰(16);所述第二配水堰(16)的堰壁具有第二配水堰坝,所述第二配水堰(16)的水通过第二配水堰坝进行第三次跌水流向所述第二改性生物填料区(10)。

  7.如权利要求1-6任一项所述的市政污水深度处理系统,其特征在于:所述第一改性生物填料区(5)和所述第二改性生物填料区(10)的生物填料颗粒的表面为多极性表面处理层;所述第一改性生物填料区(5)中的生物填料颗粒直径为5~8mm,所述第二改性生物填料区(10)中的生物填料颗粒直径为1~5mm。

  8.如权利要求1所述的市政污水深度处理系统,其特征在于:还包括污水供应池(1)和蓄水池(13),所述反硝化预备区(4)与所述污水供应池(1)连通,所述反硝化预备区(4)与所述污水供应池(1)之间设置有进水泵(2);所述特定滤砖(11)与所述蓄水池(13)连通。

  9.如权利要求1所述的市政污水深度处理系统,其特征在于:还包括指令输入模块(18)、中央处理控制器(17)、显示模块(19)、时钟模块(20)和存储模块(21),所述指令输入模块(18)、显示模块(19)、时钟模块(20)和存储模块(21)分别与所述中央处理控制器(17)相连;反硝化预备区(4)内设置有滤板或滤砖(7)。

  10.一种应用于市政污水深度处理方法,包括以下步骤:

  S1:通过进水泵(2)将污水从污水供应池(1)中提升到反硝化预备区(4)内;

  S2:通过反硝化预备区(4)内滤板(7)配水的作用使污水经反硝化预备区(4)均匀进入到第一改性生物填料区(5)内;

  S3:通过第一改性生物填料区(5)使污水经过第一次净化并流向反硝化出水区(6),当反硝化出水区(6)和反洗排水池(25)内的水溢出时,通过出水堰坝进行第一次跌水;

  S4:经过第一次跌水后的水继续流向第一配水堰(15),当配水渠(23)的水溢出时,水通过第一配水堰坝进行第二次跌水流向跌水池(24),以提高来水中的溶解氧浓度;

  S5:第二次跌水后,污水通过过流通道(22)流向生物滤床预备区(9)内壁设置的第二配水堰(16),当水从第二配水堰(16)溢出时,通过第二配水堰的第二配水堰坝进行第三次跌水,以提高来水中的溶解氧浓度;

  S6:第三次跌水后,通过第二改性生物填料区(10)的生物填料颗粒使污水再次净化,之后流出第二改性生物填料区(10)并由特定滤砖(11)收集。

  说明书

  一种市政污水深度处理系统及方法

  技术领域

  本发明涉及一种污水处理系统,具体涉及一种市政污水深度处理系统及方法。

  背景技术

  目前市政污水的深度处理的工艺一般采用V型滤池、纤维转盘滤池、深床反硝化滤池等。常规的深度处理工艺主要针对SS、COD、色度、总氮等常规污染指标的处理。但出水水质不稳定,最大的问题在于现有深度处理技术从一级B提标到一级A时,需要大量投加外加碳源、除磷药剂,运行费用过高,为污水处理厂的运行带来较大的负担,很多水厂难以接受。出水溶解氧过低,对受纳水体不利。

  传统的V型滤池占地面积较大,自控要求较高,大多数阀门为气动阀,设备繁多,需配套反冲洗风机和水泵,耗能高,土建构造复杂,施工难度较大,工程费用很高。

  纤维转盘滤池使用寿命短,3年左右需更换,增加了运行成本,实际运行中需要定期酸洗,维护成本较高,抗冲击负荷能力较差,且堵塞后不容易恢复,造成反冲洗频繁,影响工艺运行稳定性。

  深床反硝化滤池在外加碳源的条件下仅对TN有一定的去除率,出水悬浮物较高。另外深床反硝化滤池容易形成气阻,不利于反硝化的进行也将破坏滤床的结构;由于滤料深度较深,水头损失较大。

  因此,本发明提供了一种市政污水深度处理系统及方法来解决上述问题。

  发明内容

  (一)要解决的技术问题

  本发明的目的是提供一种市政污水深度处理系统及方法以解决当前现有技术存在的出水质量差、运行不稳定、投资成本和运行成本高的问题。

  (二)技术方案

  为解决上述技术问题,本发明提供了一种市政污水深度处理系统包括生物反硝化滤池和生物滤床,所述生物反硝化滤池包括反硝化预备区、第一改性生物填料区和反硝化出水区,所述反硝化预备区、第一改性生物填料区和反硝化出水区自下而上依次设置;所述生物滤床包括生物滤床预备区、第二改性生物填料区和特定滤砖,所述生物滤床预备区、第二改性生物填料区和特定滤砖自上而下依次设置,所述反硝化出水区与所述生物滤床预备区通过跌水曝气单元连通。

  优选的,所述跌水曝气单元包括出水堰和流水通道,所述反硝化出水区与所述生物滤床预备区通过所述流水通道连通,所述出水堰设置在所述流水通道上。

  优选的,所述跌水曝气单元还包括第一配水堰,所述出水堰位于所述反硝化出水区的外壁上,且与所述反硝化出水区一体成型,所述第一配水堰设置在所述生物滤床预备区的外壁上,且与所述生物滤床预备区一体成型,所述第一配水堰和所述出水堰通过所述流水通道连通。

  优选的,所述出水堰包括出水堰池和设置在所述出水堰池内的出水堰坝,所述出水堰坝将出水堰池分隔为反洗排水池和出水堰跌水池,来水通过出水堰坝进行第一次跌水;所述反洗排水池底部设有反洗排水阀,出水堰坝的高度高于反硝化出水区的出水处的高度。

  优选的,所述第一配水堰包括配水堰池和所述配水堰池内的第一配水堰坝,所述第一配水堰坝将所述配水堰池分隔为配水渠和跌水池,所述配水渠中的水通过第一配水堰坝进行第二次跌水,第一配水堰坝的高度高于所述生物滤床预备区的进水处的高度。

  优选的,所述生物滤床预备区内壁设置第二配水堰,所述生物滤床预备区池壁上开有过流通道,所述跌水池与所述第二配水堰通过所述过流通道连通,所述跌水区的水通过过流通道流向第二配水堰;所述第二配水堰的堰壁具有第二配水堰坝,所述第二配水堰的水通过第二配水堰坝进行第三次跌水流向所述第二改性生物填料区。

  优选的,所述第一改性生物填料区和所述第二改性生物填料区的生物填料颗粒的表面为多极性表面处理层;所述第一改性生物填料区中的生物填料颗粒直径为5~8mm,所述第二改性生物填料区中的生物填料颗粒直径为1~5mm。

  优选的,还包括污水供应池和蓄水池,所述反硝化预备区与所述污水供应池连通,所述反硝化预备区与所述污水供应池之间设置有进水泵;所述特定滤砖与所述蓄水池连通。

  优选的,还包括指令输入模块、中央处理控制器、显示模块、时钟模块和存储模块,所述指令输入模块、显示模块、时钟模块和存储模块分别与所述中央处理控制器相连;反硝化预备区内设置有滤板或滤砖。

  本发明另一方面提供了一种应用于市政污水深度处理方法,其包括以下步骤:

  S1:通过进水泵将污水从污水供应池中提升到反硝化预备区内;

  S2:通过反硝化预备区内滤板配水的作用使污水经反硝化预备区均匀进入到第一改性生物填料区内;

  S3:通过第一改性生物填料区使污水经过第一次净化并流向反硝化出水区,当反硝化出水区和反洗排水池内的水溢出时,通过出水堰坝进行第一次跌水;

  S4:经过第一次跌水后的水继续流向第一配水堰,当配水渠的水溢出时,水通过第一配水堰坝进行第二次跌水流向跌水池,以提高来水中的溶解氧浓度;

  S5:第二次跌水后,污水通过过流通道流向生物滤床预备区内壁设置的第二配水堰,当水从第二配水堰溢出时,通过第二配水堰的第二配水堰坝进行第三次跌水,以提高来水中的溶解氧浓度;

  S6:第三次跌水后,通过第二改性生物填料区的生物填料颗粒使污水再次净化,之后流出第二改性生物填料区并由特定滤砖收集。

  (三)有益效果

  本发明的上述技术方案具有如下优点:

  (1)本发明提供的市政污水深度处理系统包括生物反硝化滤池和生物滤床,生物反硝化滤池自下而上依次设置有反硝化预备区、第一改性生物填料区和反硝化出水区,生物滤床自上而下依次设置有生物滤床预备区、第二改性生物填料区和特定滤砖,反硝化出水区与生物滤床预备区通过跌水曝气单元连通,通过跌水曝气单元的设置,来水可进行多次跌水曝气,结合通过两个改性生物填料区的设置,水处理效果得到了极大的提升。

  具体的,当污水污水供应池提升到反硝化预备区后污水均匀的流入到第一改性生物填料区内,污水在第一改性生物填料区内的得到第一次的净化,之后流向反硝化出水区,反硝化出水区的水通过跌水曝气单元流向生物滤床,污水在跌水曝气单元经历两次的跌水过程,使得水中的含氧量得到提升;在生物滤床预备区内水又经历第三次跌水流向第二改性生物填料区,并且第三次跌水的高度大于前两次的跌水高度,使得水中的氧含量得到很大的提高,第二改性生物填料区的微生物利用水中的氧进一步净化污水,进而促使水的净化效果得到大幅度的提高。

  (2)本发明中第一改性生物填料区和第二改性生物填料区中的生物填料颗粒的表面为多极性表面处理层,这样的处理使得填料表面的分子/原子带有大量的电荷,大量的电荷能够吸附水中的污染物,同时能够使得填料表面、内部形成大量的大小不一的孔隙,大量的孔隙能够为微生物的生长提供良好的环境,微生物的大量繁殖有利于充分消耗水中的有机物和无机物。基于其能够吸附水中污染物,同时为微生物提供良好的生长环境,可以促使微生物消耗水中污染的效率大大提高,原本需要很长时间才能完成的生化反应,在较短的时间内即可完成。因此改性后的填料起到了类似催化剂的作用,最终使得生物反硝化滤池能够充分利用水中残留的COD作为碳源,用来除去水中的氮,进而减少外加碳源量;并且改性后的填料的硬度极大增强,从而提高了使用寿命。

  第一改性生物填料区中的生物填料颗粒直径为5~8mm,该区域选用直径较大的生物填料颗粒,颗粒表面附着面积大的同时孔隙率也更大,当生物反硝化滤池进行反洗时,选用直径较大的微生物填料颗粒能够保证生物反硝化滤池在合理的运行周期运行,避免过度的反洗造成微生物的流失,确保反硝化的效率不会受到很大的影响,同时也能够保证系统运行的稳定性。

  第二改性生物填料区中的生物填料颗粒直径为1~5mm,直径为1~5mm的生物填料颗粒比表面积更大,水从反硝化出水区流出经过三次跌水使得水中的含氧量达到4mg/L以上(水温25℃的条件下),两方面结合起来,微生物在第二改性生物填料区能够充分利用水中的氧气进一步充分的消耗水中的COD、氨氮等,经过两次的净化充分的确保了出水的质量。

  (3)本发明中采用的设备均为简单设备,没有大型、复杂或者进口设备,并且是全自动化运行减少了人工成本,从而使得投资成本和运行成本降低;本发明中没有复杂易损的仪器和设备,也没有复杂的连接方式,使得该系统运行稳定可靠。(发明人游亮;钱晓辉;井鹏;祁建富;贺晓庆;周艺;张蓓)