申请日2015.06.26
公开(公告)日2015.11.11
IPC分类号C02F3/30
摘要
污水连续流AO生化反应与污泥静态沉淀一体化装置，具有污水处理池体，污水处理池体中依次设有相互连通的缺氧生化区、好氧生化区、生物膜接触氧化区和沉淀分离区，缺氧生化区与进水管连通，好氧生化区底部设有空气曝气器，生物膜接触氧化区内设有生物膜填料，生物膜填料下方设有空气曝气器，沉淀分离区中部以上的位置设有两个或多个沉淀分离室，各沉淀分离室分别通过出水支管、出水控制阀汇集，并通过出水管与污水处理池体的外部连通，沉淀分离区的底部为污泥污水混合液通道，沉淀分离区与缺氧生化区连通;本实用新型占地面积小，耗电量少，制造和运行成本低，主要用于工业和生活污水的处理。
权利要求书
1.污水连续流AO生化反应与污泥静态沉淀一体化装置，包括污水处理池体(2)，其特征是：污水处理池体(2)中设有依次连通的缺氧生化区(3)、好氧生化区(4)、生物膜接触氧化区(5)和沉淀分离区，缺氧生化区(3)与进水管(1)连通，好氧生化区(4)的底部设有空气曝气器(17)，生物膜接触氧化区(5)内设有生物膜填料(18)，生物膜填料(18)的下方设有空气曝气器(17)，沉淀分离区中部以上的位置设有两个或多个沉淀分离室，各沉淀分离室分别通过出水支管(22)、出水控制阀(23)汇集，并通过出水管(6)与污水处理池体(2)的外部连通，沉淀分离区的底部为污泥污水混合液通道(21)，沉淀分离区和缺氧生化区(3)连通。
2.根据权利要求1所述的污水连续流AO生化反应与污泥静态沉淀一体化装置，其特征是：所述污水处理池体(2)为长方形，污水处理池体(2)内设置有纵向隔板和横向隔板，其中纵向隔板(12)一端与污水处理池体(2)前端的内壁连接，另一端延伸至污水处理池体(2)的后端但不与污水处理池体(2)内壁连接，从而在污水处理池体(2)内构成U形回转流道，在U形回转流道纵向隔板(12)的一侧设置有第一横向隔板(13-1)，在U形回转流道纵向隔板(12)的另一侧沿水流方向依次设置有第二横向隔板(13-2)、沉淀分离区前横向隔板(14)以及沉淀分离区后横向隔板(15)，第一横向隔板(13-1)、第二横向隔板(13-2)、沉淀分离区前横向隔板(14)、沉淀分离区后横向隔板(15)依次将污水处理池体(2)分隔为缺氧生化区(3)、好氧生化区(4)、生物膜接触氧化区(5)和沉淀分离区，沉淀分离区前横向隔板(14)、沉淀分离区后横向隔板(15)均垂直设置在沉淀分离区中部以上的位置，沉淀分离区前横向隔板和沉淀分离区后横向隔板之间的区域通过一块或多块沉淀分离区纵向隔板(16)分隔为两个或多个沉淀分离室。
3.根据权利要求2所述的污水连续流AO生化反应与污泥静态沉淀一体化装置，其特征是：所述纵向隔板(12)、第一横向隔板(13-1)及第二横向隔板(13-2)上分别设置有第三过流孔洞(9-3)、第一过流孔洞(9-1)和第二过流孔洞(9-2)，纵向隔板(12)上的第三过流孔洞(9-3)与污泥污水混合液通道(21)连通，第三过流孔洞(9-3)中设置有污泥污水混合液回流泵(10)。
4.根据权利要求1所述的污水连续流AO生化反应与污泥静态沉淀一体化装置，其特征是：所述缺氧生化区(3)的底部设置有潜水搅拌推流器(11)。
5.根据权利要求1所述的污水连续流AO生化反应与污泥静态沉淀一体化装置，其特征是：所述每个沉淀分离室内均布有若干个横向溢流集水堰槽(20)和若干个纵向均布在溢流集水堰槽(20)两侧的穿孔集水管(19)，集水管(19)与溢流集水堰槽(20)相连通，溢流集水堰槽(20)与出水支管(22)、出水控制阀(23)连通。
6.根据权利要求1所述的污水连续流AO生化反应与污泥静态沉淀一体化装置，其特征是：所述空气曝气器(17)为微孔曝气管、曝气盘、穿孔曝气管中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的污水连续流AO生化反应与污泥静态沉淀一体化装置，其特征是：所述生物膜填料(18)为市售的化学纤维或其他材质的弹性填料、组合填料、带状填料中的任意一种，填料上附着生长有生物膜。
8.根据权利要求7所述的污水连续流AO生化反应与污泥静态沉淀一体化装置，其特征是：所述生物膜填料(18)优选为带状纤维填料。
9.根据权利要求5所述的污水连续流AO生化反应与污泥静态沉淀一体化装置，其特征是：所述出水控制阀(23)采用PLC程序控制的电磁阀或人工手动阀。
说明书
污水连续流AO生化反应与污泥静态沉淀一体化装置
技术领域
本实用新型涉及污水处理装置，具体是污水连续流AO生化反应与污泥静态沉淀一体化装置。
背景技术
目前，在污水生化处理方法中，采用连续流缺氧—好氧活性污泥法，进行生物脱碳除氮的AO工艺(Anaerobic—Anoxic—Oxic)，是污水常见的处理工艺。它是在反硝化过程中充分利用硝化液中的硝态氧，进行生物氧化BOD5，回收了部分消化反应的需氧量，反硝化反应所产生的碱度可以部分补偿硝化反应消耗的碱度，因此对含氮浓度不高的污水可以不必另外加碱调节pH。该工艺在系统上是最简单的生物脱氮工艺，总的水力停留时间小于其它同类工艺(如巴登普脱氮工艺);在缺氧、好氧交替运行的条件下，丝状细菌不能大量繁殖，无污泥膨胀之虞，SVI-值小于100，利于处理后污水与污泥的分离;运行中在缺氧段内只需轻缓搅拌，运行费用低。由于缺氧、好氧反应池分开设置，因此其脱碳除氮效果较高而稳定。
但从多年的运行实践来看，现有AO活性污泥法连续流污水处理工艺虽较为成熟，也存在很多的缺点和不足，首先，由于生物脱氮需要保持较低的污泥负荷，以便充分进行硝化，达到较高的脱氮率，而生物除磷，则需要维持较高的污泥负荷，保持较大的剩余污泥量，以便达到较好的除磷效果，因此在设计中需要采取必要的优化措施，以缓和两者的矛盾。
其次，在现有AO活性污泥法连续流污水处理工艺中，为了获得洁净的处理出水，必需将悬浮活性污泥与污水的混合液(下简称“污泥污水混合液”)，通过设置单独的固液分离设施，如澄清沉淀池、膜分离装置等，进行污泥与清水的固液分离。
对于采取设置澄清沉淀池，让悬浮活性污泥通过重力沉降，形成高浓度的含水污泥，沉降于沉淀池底部与澄清洁净水分离，上层澄清洁净水从沉淀池表面排出;该方法需要设置具有一定的沉降区域的澄清沉淀池和保持足够能使悬浮活性污泥沉降下来的停留时间，这导致整个污水处理装置的容积空间尺寸增大，增加了占地空间及投资;此外还必须设置污泥回流、污泥污水混合液回流泵房等构筑物，致使工艺流程较为复杂，电耗增加，管理不方便，占地面积较大;而对于采用膜分离装置，一般用微滤或超滤膜作为固液分离过滤介质，将污泥污水混合液通过分子级的微孔膜过滤方法，让水和其它分子级的物质在一定的压力下，从微孔中透过膜，形成相对洁净的过滤出水，与高浓度悬浮污泥混合液分离。膜分离技术的优点在于能获得几乎完全没有悬浮污泥的清洁洁净水，但存在以下缺点：一是微滤或超滤膜的制造成本很高，二是膜的水渗透通量较低，三是需要定期进行化学清洗以防膜污染，四是必需用泵将污泥污水混合液加压或抽吸，以便能在一定的压力下进行正常过滤，这导致较高的泵出水位压头或抽吸真空功率，使运行成本增加。因此，如何降低建造和运行成本，减少占地面积，节省耗电量，是本实用新型要解决的问题。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种集污水连续流AO生化反应与污泥间歇静态沉淀分离功能为一体的污水处理装置;该装置结构简单，设备和容积利用率高，占地面积小，耗电量省，建造和运行费用低。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
污水连续流AO生化反应与污泥静态沉淀一体化装置，包括污水处理池体，污水处理池体中设有依次连通的缺氧生化区、好氧生化区、生物膜接触氧化区和沉淀分离区，缺氧生化区与进水管连通，好氧生化区的底部设有空气曝气器，生物膜接触氧化区内设有生物膜填料，生物膜填料的下方设有空气曝气器，沉淀分离区中部以上的位置设有两个或多个沉淀分离室，各沉淀分离室分别通过出水支管、出水控制阀汇集，并通过出水管与污水处理池体的外部连通，沉淀分离区的底部为污泥污水混合液通道，沉淀分离区与缺氧生化区连通。
本实用新型中所述的污水处理池体为长方形，污水处理池体内设置有纵向隔板，纵向隔板的一端与污水处理池体前端的内壁连接，另一端延伸至污水处理池体的后端但不与污水处理池体内壁连接，从而在污水处理池体内构成U形回转流道，在U形回转流道纵向隔板的一侧沿水流方向设置有第一横向隔板，在U形回转流道纵向隔板的另一侧沿水流方向依次设置有第二横向隔板、沉淀分离区前横向隔板以及沉淀分离区后横向隔板，第一横向隔板、第二横向隔板、沉淀分离区前横向隔板、沉淀分离区后横向隔板依次将污水处理池体分隔为缺氧生化区、好氧生化区、生物膜接触氧化区和沉淀分离区，沉淀分离区前横向隔板、沉淀分离区后横向隔板均垂直设置在沉淀与分离区中部以上的位置，沉淀分离区前横向隔板和沉淀分离区后横向隔板之间的区域通过一块或多块沉淀分离区纵向隔板分隔为两个或多个沉淀分离室。
本实用新型中所述的纵向隔板、第一横向隔板及第二横向隔板上分别设置有第三过流孔洞、第一过流孔洞和第二过流孔洞，纵向隔板上的第三过流孔洞与污泥污水混合液通道连通，第三过流孔洞中设置有污泥污水混合液回流泵。
本实用新型中所述的缺氧生化区的底部设置有潜水搅拌推流器。
本实用新型中所述的每个沉淀分离室内均设置有若干个横向溢流集水堰槽和若干个纵向均布在溢流集水堰槽两侧的穿孔集水管，集水管与溢流集水堰槽相连通，溢流集水堰槽与出水支管、出水控制阀连通。
本实用新型中所述的空气曝气器为微孔曝气管、曝气盘、穿孔曝气管中的任意一种。
本实用新型中所述的生物膜填料为市售的化学纤维或其他材质的弹性填料、组合填料、带状填料中的任意一种，其优选的为一种带状纤维填料，填料上附着生长有生物膜。
本实用新型中所述出水控制阀采用PLC程序控制的电磁阀或人工手动阀。
按上述方案，采取系统地集成可以进行缺氧反硝化、水解酸化，以及聚磷、碳化和硝化等好氧生化反应的污水连续流AO生化处理装置，与间歇式地利用相对静止条件，进行污泥污水混合液静态沉淀分离的沉淀分离装置，可同步进行污水连续流AO生化反应与悬浮污泥间歇静态沉淀的一体化污水处理装置具有低成本、低能耗、运行费用低、经济节能的特点。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：
(1)本实用新型采用一体化的污泥污水混合液间歇静态沉淀分离装置进行悬浮污泥沉降分离，因此不必单独设置具有一定沉降区域和保持停留足够时间能使悬浮污泥沉降下来的澄清沉淀池，因而可以减少污水处理装置的容积空间和占地面积，节省工程建造投资成本;
(2)本实用新型采用一体化的污泥污水混合液间歇静态沉淀分离装置，在间歇静态沉淀的条件下进行悬浮污泥沉降分离，不仅可以获得较好品质的澄清洁净出水，由于采用污泥污水混合液静态沉淀分离与污水连续流AO生化处理集成一体化的装置，污泥回流与污泥污水混合液回流设备合二为一，可以减少污泥回流设备的投资和节省污泥回流设备运行能耗;采用间歇式静态沉淀方式，有利于保证悬浮污泥的沉降分离，设备结构简单，操作十分简便;
(3)本实用新型采用间歇静态沉淀分离装置在间歇式静态沉淀的条件下，可代替膜分离组件进行污泥污水混合液的固液分离，达到与膜分离装置相当的污泥污水混合液固液分离的水平，不使用价格昂贵的膜分离设备，可以大幅度地降低固液分离装置的设备投资成本，同时不需要定期进行化学清洗以防薄膜污染，也不需要耗费能源用泵将污泥污水混合液进行加压或抽吸过滤，从而大幅度地减少和节省污泥污水混合液固液分离的运行成本;
(4)本实用新型与序批式活性污泥法(SBR)相比，污泥污水混合液沉淀分离的方式均是采用间歇静态沉淀，都可以获得较好品质的澄清洁净水，本实用新型采用连续流循环进行生化反应净化处理污水污染物，仅在局部的沉淀分离区进行悬浮污泥的间歇静态沉淀，因而生化反应池的容积和设备利用率比SBR更高，同时避免了SBR脱氮效果不稳定，减少了水位水头损失，以及因水位变化造成充氧转移效率不稳定，能源利用效率欠佳的缺点;
(5)本实用新型将污水连续流生化净化处理与污泥污水混合液间歇静态沉淀分离净化处理进行系统的组合与集成，实现了在污水循环进行生化反应净化处理的条件下，以间歇式静态沉淀方式进行污泥污水混合液沉淀分离的功能。
