一種高效生物膜一體化污水處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于屬于環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，尤其屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高效生物膜一體化污水處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市化水平日益提高，污水處理廠的規(guī)模日益增大，出水水質(zhì)也有了更高的要求。但另一方面，原有的污水廠也隨著城市的擴張由市郊轉(zhuǎn)為了市區(qū)，其用地受到了極大的限制。面對這一問題，很多城市選擇了污水廠迀建的方式，但迀建帶來了投資大、選址難、管線長等問題。因此，研宄開發(fā)占地小、投資省、出水好的工藝具有重要意義。
[0003]目前應(yīng)用于城鎮(zhèn)污水處理廠的反應(yīng)器通常包括厭氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池。其中，厭氧池、缺氧池和好氧池通常共壁合建，但沉淀池通常單獨建設(shè)。該工藝占地大、投資高，一旦受到?jīng)_擊，恢復(fù)難度很大。在目前城市不斷擴展的情況下，很多城市已采取地下式污水廠的形式，傳統(tǒng)工藝顯然無法適應(yīng)這一趨勢。
[0004]中國專利申請201310100476.8公開了一種用于污水處理及再生利用的工藝方法及其設(shè)備，該申請的污水處理系統(tǒng)主要由生化處理模塊、沉淀模塊和膜過濾三大模塊組成，采用生化處理、高效沉淀和膜過濾相結(jié)合的方式，經(jīng)生化處理后的污水先進入高效沉淀池進行沉淀除去大部分污泥，后再進行膜過濾。該裝置及其方法的生化模塊采用3AO反應(yīng)池，該池由第一缺氧池、厭氧池、第二缺氧池和好氧池組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝運行存在難度；高效沉淀模塊采用微渦流絮凝和斜管沉淀結(jié)構(gòu)，或采用小網(wǎng)格反應(yīng)器和斜管沉淀結(jié)構(gòu)，這兩種結(jié)構(gòu)形式較為復(fù)雜，排泥難，在用于活性污泥混合液的沉淀時存在堵塞隱患，其清洗也較為困難；膜過濾模塊采用微濾、超濾、納濾和反滲透中的至少一種，事實上，活性污泥混合液經(jīng)沉淀后的懸浮物濃度仍較高，使用納濾和反滲透存在很高的污堵風(fēng)險，難以廣泛應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足公開了一種高效生物膜一體化污水處理裝置。本發(fā)明要解決的問題是提供一種采用高效懸浮填料及其生物膜反應(yīng)器的污水處理裝置，該反應(yīng)器將厭氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池共壁合建，并在前段處理水體中添加懸浮填料、提高沉淀池表面負荷、發(fā)掘膜分離模塊的處理能力，本發(fā)明占地更小、投資更低，且污水處理效果更好，特別適應(yīng)新型地下式污水出廠的要求。
[0006]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0007]高效生物膜一體化污水處理裝置，包括厭氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池和膜池，其特征在于:所述厭氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池和膜池依次順?biāo)鬟B通，各池間均共壁合建；在厭氧池、缺氧池、好氧池水體中添加有懸浮生物填料；在厭氧池和缺氧池、缺氧池和好氧池、好氧池和沉淀池之間分別通過固液分離器連通。
[0008]所述膜池由獨立布置的多組膜組件組成，膜池為矩形，膜組件的規(guī)格尺寸可根據(jù)水質(zhì)及整體的池體參數(shù)靈活調(diào)整。運行方式可以采用MBR或CMF等方式。
[0009]所述厭氧池水體中添加的懸浮生物填料選擇球形多孔填料，粒徑不應(yīng)大于100mm，更易在填料內(nèi)部形成厭氧環(huán)境，而隨著水流的迀移，也能夠?qū)崿F(xiàn)剩余污泥的脫落；缺氧池水體中添加的懸浮生物填料選擇球形多孔填料，但其填料的粒徑較厭氧環(huán)境用的填料更大，更加適應(yīng)缺氧環(huán)境；好氧池水體中添加的懸浮生物填料選擇圓筒形或矩形多孔填料，高徑比不大于3，以更好的形成好氧環(huán)境，便于掛膜。
[0010]所述的沉淀池為矩形周進周出形式，池體的長度與深度比是1.5?2.5，進出水口均設(shè)置于矩形池的短邊一側(cè)，其中進水渠靠近短邊池壁，出水渠又靠近進水渠設(shè)置，在出水渠下方設(shè)置有導(dǎo)流裙板，強制進水與出水隔離。上述結(jié)構(gòu)既可以實現(xiàn)沉淀池內(nèi)水力的最長流程，也可以使沉淀池內(nèi)的高泥位最大的遠離出水渠，從而提高沉淀效果。上述沉淀池表面負荷是常規(guī)二沉池的2?3倍，大大節(jié)省了池體的占地；上述沉淀池增加了澄清區(qū)的相對高度，污泥的壓縮沉淀效果更為明顯，取得了更好更快的沉淀效果。
[0011]所述沉淀池采用靜壓式排泥結(jié)構(gòu)或刮泥機排泥結(jié)構(gòu)。這兩種方式均能大大降低了排泥設(shè)備對沉淀污泥的擾動，從而更有利于污泥的快速沉淀分離。
[0012]所述沉淀池在出水渠、進水渠下方池底設(shè)置有積泥斜坡。受池體結(jié)構(gòu)影響，刮、排泥機無法運行至進(出)水渠下方，從而使該位置積泥。長期運行，積泥漸多，污泥發(fā)酵后會產(chǎn)生大量浮泥，導(dǎo)致出水水質(zhì)惡化。設(shè)置積泥斜坡后，積泥能夠沿斜坡下滑，使刮、排泥機能夠順利排泥，從而更好的確保水質(zhì)達標(biāo)。
[0013]所述刮泥機排泥結(jié)構(gòu)在沉淀池池底設(shè)置多組排泥溝，溝中設(shè)穿孔排泥管或溝面覆蓋穿孔排泥板。
[0014]所述固液分離器布置于各池之間連通水道，固液分離器為圓弧形或雙曲面形，固液分離器表面有均勻設(shè)置的孔，弧面的凸面面對進水面。所述固液分離器表面孔的孔徑為填料粒徑的0.9?0.95倍，開孔密度滿足過水流速不大于0.2m/so
[0015]利用上述污水處理裝置，采用厭氧、缺氧、好氧、高效沉淀和膜過濾相結(jié)合的方法方式，在厭氧和缺氧區(qū)中添加不同粒徑的球形多孔填料，缺氧區(qū)的填料粒徑稍大于厭氧區(qū)；在好氧區(qū)投加圓筒形或矩形填料；經(jīng)厭氧、缺氧、好氧處理后的混合液進入快速沉淀池，實現(xiàn)泥水分離；之后上清液進入膜池，經(jīng)膜過濾后出水。
[0016]本發(fā)明裝置污水首先在厭氧區(qū)實現(xiàn)釋磷，因采取了投加填料等措施，其生物量大于常規(guī)厭氧池，其水力停留時間控制在1.2h左右；在缺氧池內(nèi)，實現(xiàn)反硝化，通過填料附著微生物的作用，其水力停留時間控制在2.2h左右；在好氧池內(nèi)，實現(xiàn)硝化、吸磷和有機物的降解等左右，通過投加填料，維持了較高的生物量，其水力停留時間控制在6h左右，較常規(guī)好氧池大大降低；沉淀池采用矩形周進周出形式，表面負荷是常規(guī)二沉池的2?3倍，從而大大節(jié)省了池體的占地，調(diào)整了池體的長度與深度比，池體較常規(guī)二沉池深1.5?2.0米，增加了澄清區(qū)的高度，污泥的壓縮沉淀效果更為明顯，從而可以取得快速沉淀的效果；在沉淀池后設(shè)置膜池，膜池采用MBR或MCF形式，沉淀池與膜池須聯(lián)合使用，且膜池的負荷能力較常規(guī)的超濾膜約高1/3，膜池的處理負荷可以更充分的得以利用，出水效果好。
[0017]本發(fā)明各池之間的高效固液分離器為圓弧形或雙曲面形，其材質(zhì)可靈活采用不銹鋼或PE、PVC等高分子材料；其開孔大小、密度均同時滿足填料的阻攔分離和過流能力。
[0018]本發(fā)明的生化部分以傳統(tǒng)的A20(厭氧/缺氧/好氧工藝)為基礎(chǔ)，通過在不同區(qū)域投加不同的生物填料，既保證了不同生化階段的反應(yīng)環(huán)境，而且還增加了生物量，達到了結(jié)構(gòu)簡化、工藝運行簡便的效果；沉淀部分為矩形周進周出沉淀池形式，通過增大池深、底部靜壓排泥、刮泥機無擾動運行、提高表面負荷等措施，簡化了沉淀池的結(jié)構(gòu)，減少了占地，其運行也更為簡便；膜過濾部分采用的是MBR或MCF兩種形式，更加適應(yīng)于活性污泥混合液的分離，結(jié)構(gòu)和運行都更簡便。
[0019]本發(fā)明有益性，本發(fā)明充分利用超濾膜的處理負荷能力，提高了沉淀池的處理負荷和膜的壽命，縮減了池容，其池容僅為常規(guī)沉淀池的1/2?2/3，可以大幅降低造價；本發(fā)明中的超濾膜位于沉淀池后，進水水質(zhì)較常規(guī)的MBR更好，其處理負荷大大高于常規(guī)的超濾膜，可以降低反沖洗頻率，能耗更低，大大降低了運行成本；反應(yīng)器各區(qū)間均共壁合建，工藝結(jié)構(gòu)緊湊合理，省去了各區(qū)間的連接管道，節(jié)省了占地和投資；高效固液分離器能夠有效的分離填料和混合液，防止填料的流失，分離器不會產(chǎn)生堵塞，水力流態(tài)好，壓力損失小，且不需要反沖洗，節(jié)省能耗；采用靜壓式排泥方式，水力擾動小，沉淀效果更好；因整體工藝及裝置的集成度很高，又結(jié)合的沉淀與超濾膜的各自優(yōu)點，占地面積大大降低，工藝布置更為簡潔，非常適宜于城鎮(zhèn)地下式污水處理廠。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明污水處理各池位置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明高效固液分離器圓弧結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是本發(fā)明高效固液分離器雙曲面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4是本發(fā)明高效固液分離器局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5是本發(fā)明沉淀池和靜壓式排泥機結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6是本發(fā)明沉淀池和刮泥機及池底結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖7是本發(fā)明穿孔排泥管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖8是本發(fā)明穿孔排泥板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖9是靜壓式排泥機結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖10是刮泥機結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖中，I是厭氧池，2是缺氧池，3是好氧池，4是沉淀池進水口，5是沉淀池，6是沉淀池出水口，7是膜池，8是膜池出水口，9是儲泥池，10是固液分離器，11是刮(吸)泥機，12是膜組件，13是穿孔排泥板，14是穿孔排泥管，15為積泥斜坡，16為積泥線，1