申请日2014.03.13
公开(公告)日2014.09.10
IPC分类号C02F9/14; C02F3/28
摘要
本实用新型公开了污水
权利要求书
1.污水厌/兼氧生化处理与水质水量调节均衡出流控制装置，包括集水池(3)，其特征在于，还包括厌氧生化池(8)和沉淀调节池(13)，集水池(3)上设置有集水池进水管(1)和集水池出水连通管(5-1)，厌氧生化池(8)上设置有脉冲出水罐(6)，脉冲出水罐(6)通过厌氧生化池进水连通管(5-2)与集水池出水连通管(5-1)连通，脉冲出水罐(6)还与设置在厌氧生化池(8)底部的布水管(7)连通，厌氧生化池(8)上端设置有出水溢流堰槽(9)，出水溢流堰槽(9)与厌氧生化池出水连通管(10)一端连通，厌氧生化池出水连通管(10)另一端与沉淀调节池(13)连通，沉淀调节池(13)侧壁设置有沉淀调节池出水管(18)，沉淀调节池(13)底部通过排泥管(14)与集水池(3)连通。
2.根据权利要求1所述的污水厌/兼氧生化处理与水质水量调节均衡出流控制装置，其特征在于，所述的集水池进水管(1)通过格栅(2)与集水池(3)内部连通。
3.根据权利要求1所述的污水厌/兼氧生化处理与水质水量调节均衡出流控制装置，其特征在于，所述的沉淀调节池(13)一侧设置有由隔板(11)隔成的稳流导流槽(12)，稳流导流槽(12)的底部与沉淀调节池(13)连通，稳流导流槽(12)的顶部与厌氧生化池出水连通管(10)连通。
4.根据权利要求1所述的污水厌/兼氧生化处理与水质水量调节均衡出流控制装置，其特征在于，所述的沉淀调节池(13)的底部设置有等流量出流控制器(17)，等流量出流控制器(17)与沉淀调节池出水管(18)连通。
5.根据权利要求1所述的污水厌/兼氧生化处理与水质水量调节均衡出流控制装置，其特征在于，所述的排泥管(14)上设置有控制阀门(15)。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的污水厌/兼氧生化处理与水质水量调节均衡出流控制装置，其特征在于，所述的集水池出水连通管(5-1)与设置在集水池(3)底部的提升泵(4)连通。
7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的任意污水厌/兼氧生化处理与水质水量调节均衡出流控制装置，其特征在于，所述的排泥管(14)与设置在沉淀调节池(13)底部的污泥回流泵(16)连通。
说明书
污水厌/兼氧生化处理与水质水量调节均衡出流控制装置
技术领域
本实用新型涉及污水处理领域，具体涉及污水厌/兼氧生化处理与水质水量调节均衡出流控制装置，可控制均衡出流，适用于小城镇及农村生活污水处理工艺前端的预处理装置。
背景技术
在以生活污水为主的小城镇及农村污水中，主要含有悬浮类、胶体类和溶解类有机物，属于中低浓度有机污水，其生化性较好，通常情况下生活污水的处理都是采用生物处理的方法。
其中，城镇生活污水处理，长期以来一直以好氧生化处理为主，绝大多数采用活性污泥法处理工艺。但活性污泥法建造投资大，能耗和运行费用高，相当一些城镇污水处理厂，因难以承受运行费用而不能充分发挥其效益。因此，降低能耗、减少运行费用在城镇污水处理中具有十分重要的意义。
而农村生活污水的处理，目前主要分为3大类：厌氧—好氧生化处理、稳定塘处理和土地处理技术。一般根据当地的地理环境特征和社会经济发展状况，因地制宜地选择污水处理方法。
采用厌氧生化处理的生活污水沼气净化池，前处理厌氧发酵比较充分，有机物的去除效率也比较高，后处理兼性滤池的生物过滤效果也很明显。它的优点是：不消耗动力、运行稳定、管理简便、剩余污泥少、运行费用低、还能回收能源(沼气)，可建在绿化或菜地下，不占地，投资适中;但在技术上也存在：污水停留时间长，处理效果不稳定，出水中部分指标难以达到排放标准，对悬浮物、氨氮和磷的去除效果较差等问题。而采用好氧生化处理，虽然运行可靠，处理效果好，但也存在着建设投资大、动力消耗多、运行费用高、剩余污泥处理难等问题。
稳定塘处理是一种利用污水在塘内经较长时间的停留、贮存、通过微生物的代谢活动，以及相伴随的物理、化学、物理化学过程，使污水中的污染物、营养物质和有害有毒物质得到转换、降解和去除。可充分利用地形节省建设投资，处理系统基本不耗能，但稳定塘也存在诸多缺点，如有机负荷低，占地面积大，处理效果受气候条件影响大，悬浮的藻类使出水COD较高等缺点。
土地处理技术是有控制地将污水投配到土地上，利用土壤-植物-微生物复合系统的物理、化学、物理化学、生物生态等作用实现降解污染物质的处理技术。土地处理技术根据处理目标和处理对象的不同，可以分为慢速渗滤、快速渗滤、地表漫流、地下渗滤和湿地生态等5种类型的生态处理系统。其中应用较广的是土地快速渗滤和人工湿地生态处理系统。
土地快速渗滤以及人工湿地这两种污水处理技术，虽然具有处理设施投资少、处理效果好、运行费用低等很多优点，但也存在着水力负荷低、占地面积大、容易堵塞等一些缺点。其水力负荷低导致了系统处理能力的偏小，若要提高处理能力，必须扩大系统占地面积，需要占用大量土地，从而严重限制了该系统在人口密集区的推广应用;其次是进水要求比较高，必须强化预处理措施去除污水中大颗粒杂质和固体悬浮物，改善进水水质，使进水中的固体悬浮物在预处理阶段去除，防止和避免渗滤系统、人工湿地滤料的堵塞;其三是要解决土壤和水中的充分供氧，以及受气温和植物生长季节的影响等问题。因此也需要对其处理系统工艺进行改进和完善优化。
其次，在小城镇和农村产生的污水，由于其污水排放的不规律性，水质水量变化波动较大，加之不同地区经济社会发展状况的不同，污水处理受经济发展水平的约束，因此如何选择一种处理效果好、建设投资少、运行费用低、管理方便的处理技术，是解决目前小城镇和农村生活污水处理问题的关键。
纵观以上几种处理工艺，上述几种生活污水净化处理装置，既有各自的优点，同时也存在不少问题。因此研究开发处理效果好、建设投资少、低能耗、高效的污水处理工艺，是目前小城镇和农村污水处理技术领域亟待解决的问题。
对于目前小城镇和农村生活污水处理，厌氧发酵沼气净化池、土地快速渗滤和人工生态湿地污水处理工艺这几项技术，优点比较明显，技术也比较成熟。污水净化沼气池，前处理厌氧发酵比较充分，有机物的去除效率比较高，后处理兼性滤池的生物过滤效果也很明显;其主要问题是对悬浮物、氨氮和磷的去除效果差一些。而土地快速渗滤和人工湿地的缺陷是进水要求比较高，必须有预处理先去除生活污水中大颗粒杂质，避免引起土地快速渗滤床、人工湿地滤料的堵塞，而土地快速渗滤床、人工湿地去除氨氮和磷的效果却非常好。因此将这几项技术进行有机地组合，恰好能取长补短，在处理小城镇和农村生活污水方面取得非常好的处理效果。
厌氧生化污水处理技术是利用厌氧微生物的代谢作用和特性，在无需提供外源能量的条件下，以被还原的有机物作为受氢体，在降解有机物的同时产生有利用价值的能源——沼气，因而它是目前经济、有效、低耗的解决有机污水处理的重要途径之一。随着厌氧生化技术的发展，人们已经在城镇污水处理中应用厌氧生化技术，以期获得高效、低耗的污水处理工艺。而对于含悬浮类、胶体类和溶解类有机物的污水，经过厌氧水解酸化过程，有机污染物能在一定程度上得到降解并改善其可生化性。因为在整个水解酸化过程中，在厌、兼氧菌的作用下，将污水中的非溶解态有机物截留并逐步转变为溶解态有机物，其中80%以上的进水悬浮物可水解成可溶性物质，将大分子有机物降解为小分子，不仅是难降解的大分子物质得到降解，而且出水BOD5/COD 比值提高，降低了后续好氧生化处理的需氧量和曝气时间。
而在污水好氧生化处理过程中，由于好氧生化反应对水质水量冲击负荷较为敏感，为了使水力管渠和污水处理单元正常工作，不受污水高峰流量或浓度变化的影响，在污水处理主体工艺设施之前，往往需设置适当尺寸和容积的调节池，对水质水量进行均衡调节，以保证好氧生化反应的稳定运行。
因此，在现有的污水处理工艺中，采用设置调节池对污水水质水量进行调节，或是采用设置厌氧(水解酸化)生化(下简称厌氧生化)池对污水中有机污染物进行厌氧生化降解，已经成为污水预处理的必要工艺措施。但在污水处理工艺中通常均是分别单独地设置水质水量调节池，或是厌氧生化池，导致各自单独设置的调节池、厌氧生化池的功能比较单一，致使污水预处理设施构筑物的容积空间尺寸增大，增加了占地及投资，使厌氧生化池的采用受到了一定的限制。
目前在污水处理工艺中广泛采用的，用于污水水质水量调节的调节池，不能够在实现水质水量调节的同时，同步进行良好的厌氧生化反应，实现水质水量调节与厌氧生化工艺融合的原因，以及存在的主要缺陷有以下几个方面：
一是作为均衡污水水质水量的调节池，通常的情况是在一定的水位高差条件下，进水以不均衡的流量，自流进入水位高程相对较低的调节池，由于污水进入调节池的不均匀性，因此在调节池进行水量调节的过程中，进入调节池内的污水量是时多时少的，水位也是随污水量的多少而变化，处于经常变动的状态，根本不能保证和满足污水进行厌氧生化要求的，必须保证一定水位和反应时间的工艺条件;尤其是当调节池中水位处于低水位时，其厌氧生化的水力停留时间过短，根本无法保证基本的厌氧生化反应时间，因此难以实现厌氧水解酸化的效果。如要保证基本的厌氧水解酸化反应水力停留时间，必须采用埋深更深和较大的水量存贮容积空间的调节池构筑物，这无疑将大大增加调节池建造投资成本。
二是作为污水水质水量调节的调节池，通常的情况是前置调节池，由于调节池前置，往往因为污水进水水位较低，调节池上部容积不能装满贮存污水，造成相当部分的调节池上部容积空置损失。
三是如果在厌氧生化池后设置调节池，则污水必须经过提升泵提升进入厌氧生化池中进行厌氧生化反应，然后进入调节池进行污水水质水量调节，但由于进水水量的不均衡，为了保持调节池出流水量的均衡，则必须再用提升泵进行二次提升，用以调节控制恒定的出流水量，满足后续污水处理工艺单元均衡进水和水力负荷的要求，这无疑增加了处理污水的提升动力消耗，是非常不经济的。
因此充分利用污水水质水量调节池具有较大的水量存贮容积空间，和一定的水力停留时间的特征，研究开发出既能够进行污水水质水量的均衡调节，又能够进行厌氧生化降解污水有机污染物，集污水的水质水量调节，与有机污染物厌氧生化降解功能一体的，新型高效、低耗、多用途的污水水质水量调节与厌氧生化处理一体化装置，在污水预处理中具有十分重要的意义。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供污水厌/兼氧生化处理与水质水量调节均衡出流控制装置，工艺新颖合理，设计巧妙、结构简单，在其前端的厌氧生化池，能够很好地利用污水的高差位能，和连续进水的脉冲出水罐，在虹吸作用下，产生间断脉冲布水搅动作用，从而达到进入厌氧生化池中的污水，与污泥微生物充分混合接触，强化提高厌氧生化反应降解有机物的效率;在其后端调节池中，可以对污水进行沉淀与固液分离，和水质水量调节，并且在变水位条件下保持恒定流量出流。
本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：
污水厌/兼氧生化处理与水质水量调节均衡出流控制装置，包括集水池，还包括厌氧生化池和沉淀调节池，集水池上设置有集水池进水管和集水池出水连通管，厌氧生化池上设置有脉冲出水罐，脉冲出水罐通过厌氧生化池进水连通管与集水池出水连通管连通，脉冲出水罐还与设置在厌氧生化池底部的布水管连通，厌氧生化池上端设置有出水溢流堰槽，出水溢流堰槽与厌氧生化池出水连通管一端连通，厌氧生化池出水连通管另一端与沉淀调节池连通，沉淀调节池侧壁设置有沉淀调节池出水管，沉淀调节池底部通过排泥管与集水池连通。
如上所述的集水池进水管通过格栅与集水池内部连通。
如上所述的沉淀调节池一侧设置有由隔板隔成的稳流导流槽，稳流导流槽的底部与沉淀调节池连通，稳流导流槽的顶部与厌氧生化池出水连通管连通。
如上所述的沉淀调节池的底部设置有等流量出流控制器，等流量出流控制器与沉淀调节池出水管连通。
如上所述的排泥管上设置有控制阀门。
如上所述的集水池出水连通管与设置在集水池底部的提升泵连通。
如上所述的排泥管与设置在沉淀调节池底部的污泥回流泵连通。
本实用新型污水预处理装置与现有技术相比，具有以下优点：
1、对水质水量调节池的出水采用等流量出流器进行控制，可在变水位条件下保持均衡流量出流，保证后端处理工艺单元的稳定运行，因此可采用在提升泵提升污水后设置调节池，避免了因前置调节池进水水位较低，造成的调节池上部容积空置损失，可相应减少调节池的容积和建设投资。
2、将减少的调节池容积调整作为厌氧生化池容积，可在不增加太多的建设投资前提下，增加污水预处理的厌氧生化处理功能，实现污水的前置厌氧生化处理，从而达到大幅度降解去除污水中不溶性有机污染物、固体悬浮物的目的，减轻和避免对后端土地处理工艺中滤料的堵塞。
3、巧妙地利用提升泵提升污水的剩余位能(在污水进水提升的状态下)，或是利用污水具有的高差位能(在污水进水具有一定水位高差的状态下)，采用脉冲布水装置，实现厌氧生化池的均匀布水和产生搅动作用，使池底污泥和池内污水充分混合，从而达到污泥微生物与污水中有机污染物进行充分的接触反应，可在不增加更多能耗的前提下，大幅度提高厌氧生化降解去除污水中有机污染物的效率，从而可相应减少厌氧生化池的容积和建设投资。
4、由于污水预处理增加了厌氧生化处理功能，可较大幅度降解去除污水中有机物、固体悬浮物，污水处理效果好，污泥产生量少，降低了进入后端处理工艺(好氧生化或土地处理)的污染物负荷，减少了后端处理工艺须要降解去除的污染物负荷比例，从而可相应减少后端处理工艺的装置容积和建设投资。
5、由于在厌氧生化池后设置水质水量调节池，并采用等流量出流控制器，从而保持均衡流量出流，因此可利用调节池的一定容积和水力停留时间，对预处理后污水进行沉淀污泥和固液分离，尽可能地达到降低预处理出水中的固体悬浮物，以较少的投资和能耗对污水进行高效净化预处理，满足后端土地处理工艺对进水水质要求比较高，尤其是对进水固体悬浮物要求比较高的要求。
