申请日2013.10.25
公开(公告)日2014.04.02
IPC分类号C02F11/02; C02F9/14
摘要
本实用新型公开了一种废水处理和污泥减量稳定化的装置，属于污水处理的设备领域。它包括淹没式生物填料床和蚯蚓生态滤池，所述的淹没式生物填料床通过支撑架承接在所述的蚯蚓生态滤池的上方，淹没式生物填料床的底部设置有上层污泥集聚区，上层污泥集聚区的底部设置有一号排泥阀;所述蚯蚓生态滤池位于所述上层污泥集聚区的正下方，蚯蚓生态滤池的底部设置有下层污泥集聚区，下层污泥集聚区的底部设置有二号排泥阀。本实用新型提出的废水处理和污泥减量化装置，构造淹没式生物填料床和蚯蚓生态滤池两级结构，进行污水的交替运行，在低运行成本前提下实现了废水中有机物和营养物质的高效去除。
权利要求书
1.一种废水处理和污泥减量稳定化的装置，其特征在于，它包括淹没式生物填料床(4) 和蚯蚓生态滤池(15)，所述的淹没式生物填料床(4)通过支撑架(21)承接在所述的蚯蚓 生态滤池(15)的上方，淹没式生物填料床(4)的底部设置有上层污泥集聚区(12)，上层 污泥集聚区(12)的底部设置有一号排泥阀(13);所述蚯蚓生态滤池(15)位于所述上层污 泥集聚区(12)的正下方，蚯蚓生态滤池(15)的底部设置有下层污泥集聚区(19)，下层污 泥集聚区(19)的底部设置有二号排泥阀(20);
所述淹没式生物填料床(4)的上部设置有导流板(2)，淹没式生物填料床(4)的外围 设置有沉淀区(7)，所述沉淀区(7)与导流板(2)之间设置有回流泵(10)，沉淀区(7) 底部与所述上层污泥集聚区(12)连通;所述的淹没式生物填料床(4)包括嵌设在淹没式生 物填料床(4)内部起支撑作用的水平层状支架(5)，悬挂式填料(6)悬挂于支架(5)上， 淹没式生物填料床(4)的顶部中心设置有旋转电机(3)，所述支架(5)可在所述旋转电机 (3)的转轴带动下在水平面内转动，支架(5)的底部设置有与鼓风机(8)相连接的曝气扩 散器(9);所述的蚯蚓生态滤池(15)内的滤料自上而下为蚯蚓生态滤池滤料(17)和鹅卵 石(18)，蚯蚓生态滤池(15)的滤料下方为下层污泥集聚区(19);
它还包括连通管(11)和布水管(14)，所述的布水管(14)位于所述的上层污泥集聚区 (12)和所述的蚯蚓生态滤池(15)之间，所述的连通管(11)的上端接入所述的沉淀区(7)， 下端与布水管(14)的进水口相连。
2.根据权利要求1所述的一种废水处理和污泥减量稳定化的装置，其特征在于，该装置 还包括进水管(1)和出水管(22)，所述的进水管(1)设置在淹没式生物填料床(4)上端， 所述的出水管(22)设置在所述的蚯蚓生态滤池(15)的滤料底部。
说明书
一种废水处理和污泥减量稳定化的装置
技术领域
本发明属于污水处理的设备领域，更具体地说，涉及一种结合淹没式生物填料床和蚯蚓 生态滤池的废水处理和污泥减量稳定化的装置。
背景技术
近年来，随着我国经济的飞速发展，生活小区和畜牧业养殖厂数量激增，由此产生大量 的生活和畜禽养殖废水，给赖以生存的环境带来了一定的负面影响，例如导致水体生态系统 多样性的急剧下降和频现的河湖富营养化等问题，因此急需构建适合单独生活区或畜禽养殖 污水特点的废水处理系统。如何高效去除其中的有机物和营养物质成为科研工作者面临的一 项重要课题。近年来发展起来的小型污水处理工艺，按照处理方式的不同分为两类：一种是 传统的污水处理方式，包括A/O工艺、生物接触氧化法等，这类工艺出水稳定、基建费用低、 占地面积小，但运行费用偏高，操作管理复杂;第二种是土地处理方法，例如人工湿地、生 物塘等，出水效果好、运行管理简单、运行费用低，但缺点是占地面积大，基建费用相对较 高。
在污水处理运行过程中会产生大量的剩余污泥，污泥中存在的重金属、病原菌以及有机 污染物，对人类的生产生活带来危害。传统的污泥处理处置方式有填埋、土地利用和焚烧， 上述方法简便易行，但填埋选址或运行不当会污染地下水环境，土地利用会对周围的土地产 生环境扰动，焚烧成本过高;文献中报道的新技术有利用微生物、超声波或者电离辐射处置 污泥，上述技术对污泥的减量化和无害化起到一定作用，但是运行成本过高，有些技术还处 于探索阶段。
研制管理简单、运行成本低，对废水和污泥高效处理的一体化系统势在必行。曝气生物 滤池和蚯蚓生态滤池是近年来发展起来的污水处理工艺，与普通活性污泥法相比两工艺具有 有机负荷高、占地面积小、投资省和不会产生污泥膨胀等优点，后一技术还可通过微生物和 蚯蚓的协同作用，在污水处理同时实现污泥的减量化和稳定化。经对现有技术的检索发现， 已有利用曝气生物滤池处理污水的技术如中国发明专利(公开号CN102963981A)提供了一 种一体化曝气生物滤池深度脱氮的方法，整个装置由进水系统、一体化曝气生物滤池、碳源 投加系统和反冲洗系统组成，该系统对污水中的氨氮和总氮有较高的去除率;中国发明专利： 一种用于污水深度处理回用的方法(公开号CN103172216A)，采用的曝气生物滤池的生化装 置由进水管、反洗进水管、反洗进气管、曝气管、反洗排水管、出水管、布水器、承托填料、 陶瓷滤料、池体和滤板构成。对蚯蚓生物滤池的检索发现，中国发明专利(公开号 CN102674555A)涉及一种木质填料蚯蚓生物滤池及其处理村镇剩余污泥的方法，来自生物反 应池后的二次沉淀中的剩余污泥进入污泥调节池中稀释后，由蠕动泵泵入锥形布水器，均匀 分布后，进入滤床反应器，经赤子爱胜蚓摄食消化和微生物分解等作用，实现剩余污泥的减 量化和稳定化处理;生活污水的微生物-蚯蚓生态滤池水处理系统(中国发明专利公开号 CN1320568A)由格栅、曝气沉砂池、微生物-蚯蚓滤池和布水装置组成，此装置能在生产性 条件下长期连续工作不会发生堵塞，不会产生二次污染，剩余污泥产生量少。
上述两种技术在实际应用中存在以下局限和不足：
1.曝气生物滤池长时间运行后污水中的悬浮固体易堵塞滤料造成水头损失和去除率下 降，需定期反冲洗保证正常运行，管理复杂且运行成本较高，同时污水处理过程中产生的污 泥减量化和无害化效果不明显;
2.单一蚯蚓生态滤池对污水中营养物质特别是总氮去除率较低，影响出水水质;
3.曝气生物滤池或蚯蚓生态滤池与其它技术的组合工艺存在运行成本偏高，有些占地面 积大，同时集成技术只针对污水或者污泥，未能对两者都高效处理。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对各种现有的生活或畜禽养殖废水小型处理系统不能兼具运行成本低廉、污水和污泥 高效处理的问题，本发明提供了一种废水处理和污泥减量稳定化的装置，充分发挥填料和蚯 蚓协同作用机制，实现了占地面积小、运行费用省、高效去除污水中有机物和营养物质以及 减少污泥危害的目的。
2.技术方案
本发明的原理：利用淹没式生物滤池和蚯蚓生态滤池滤料上的微生物功能菌和蚯蚓的共 同作用去除污水中的有机物和营养物质，配以合适的运行工艺达到对滤料高效利用的目的; 同时借助蚯蚓行为及自身生命活动特征，提升污水处理效果的同时对污泥减量稳定化发挥重 要作用。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种废水处理和污泥减量稳定化的装置，它包括淹没式生物填料床和蚯蚓生态滤池，所 述的淹没式生物填料床通过支撑架承接在所述的蚯蚓生态滤池的上方，淹没式生物填料床的 底部设置有上层污泥集聚区，上层污泥集聚区的底部设置有一号排泥阀;所述蚯蚓生态滤池 位于所述上层污泥集聚区的正下方，蚯蚓生态滤池的底部设置有下层污泥集聚区，下层污泥 集聚区的底部设置有二号排泥阀;
所述淹没式生物填料床的上部设置有导流板，淹没式生物填料床的外围设置有沉淀区， 所述沉淀区与导流板之间设置有回流泵，沉淀区底部与所述上层污泥集聚区连通;所述的淹 没式生物填料床包括嵌设在淹没式生物填料床内部起支撑作用的水平层状支架，悬挂式填料 悬挂于支架上，淹没式生物填料床的顶部中心设置有旋转电机，所述支架可在所述旋转电机 的转轴带动下在水平面内转动，支架的底部设置有与鼓风机相连接的曝气扩散器;所述的蚯 蚓生态滤池内的滤料自上而下为蚯蚓生态滤池滤料和鹅卵石，蚯蚓生态滤池的滤料下方为下 层污泥集聚区;
它还包括连通管和布水管，所述的布水管位于所述的上层污泥集聚区和所述的蚯蚓生态 滤池之间，所述的连通管的上端接入所述的沉淀区，下端与布水管的进水口相连。
优选地，该装置还包括进水管和出水管，所述的进水管设置在淹没式生物填料床上端， 所述的出水管设置在所述的蚯蚓生态滤池的滤料底部。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本发明提出的废水处理和污泥减量化装置，构造淹没式生物填料床和蚯蚓生态滤池 两级结构，进行污水的交替运行，在低运行成本前提下实现了废水中有机物和营养物质的高 效去除;
(2)本发明的装置利用污水回流补充了进水中的碳源，增加了污水与填料接触反应的时 间，上述措施保证了足够的碳源进行反硝化脱氮，使得废水中的总氮得到更加充分的处理;
(3)本发明设置了上下两层装置，并在上、下两层装置的下方分别设置了污泥集聚区， 定期排泥，使得淹没式生物填料床产生的污泥能被下层蚯蚓生态滤池中蚯蚓利用，强化了污 泥处理能力，增强了污泥减量化和稳定化效果;
(4)本发明所提供的一种废水处理和污泥减量稳定化装置，无需设置反冲洗设备和专门 污泥处理构筑物，基建成本和运行成本低，克服了普通曝气生物滤池长时间运行后因水头损 失造成去除率下降的问题，尤其适合小型居住区生活污水和小规模畜禽养殖污水处理，具有 较大的市场前景和推广应用价值。
