CN104773826A - 一种水解酸化两段式接触氧化一体化生活污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水解酸化两段式接触氧化一体化生活污水处理装置，该装置从进水口到出水口依次包括水解酸化池、接触氧化池和沉淀池；所述接触氧化池包括缺氧段和好氧段，两段之间无间隔；接触氧化池前端底部设置进水管道，后端上部采用溢流堰出水，好氧段底部设置曝气管道，通过空气搅拌达到硝化液在接触氧化池内的回流。本发明水解酸化池和接触氧化池缺氧段均无能耗，接触氧化池缺氧段充分利用好氧段的空气搅拌替代传统工艺中的缺氧池搅拌器，工艺能耗仅体现在鼓风机和污泥泵的电能，在较低运行能耗的前提下，利用厌氧、缺氧和好氧微生物的作用，使污水中的污染物浓度大幅降低，水质得以净化，达到排放标准。

Description

一种水解酸化两段式接触氧化一体化生活污水处理装置

技术领域

本发明属于废水处理及资源化领域，具体涉及一种水解酸化两段式接触氧化一体化生活污水处理装置。

背景技术

包括城镇生活污水在内的各种可生化处理的废水的处理工艺方法研究和应用已有多年的历史，主要工艺有生物化学方法和物理化学方法。特别是生化处理方法在城镇生活污水处理中得到广泛应用。在我国农村地区，大量分散式养殖废水、生活污水及面源污染进入地表水体，对水环境构成巨大威胁。目前，以AAO工艺为代表的传统的污水处理工艺存在处理能耗高、抗冲击负荷能力差等不足，严重制约城镇污水尤其是农村污水处理的效率。

传统的AAO核心工艺包括初沉池、厌氧池、缺氧池、好氧池和二沉池。初沉池对污水中比重比水大的颗粒物质进行沉淀处理，初沉池出水与回流污泥一起进入厌氧池，在厌氧池内，兼性厌氧发酵细菌将污水中可生物降解的有机物转化为VFA（挥发性短链脂肪酸）这类低分子发酵中间产物。而聚磷菌可将其体内存储的聚磷酸盐分解，所释放的能量可供聚磷菌在厌氧环境下维持生存，另一部分能量还可供聚磷菌主动吸收环境中的VFA类低分子有机物，并以PHB（聚B羟丁酸）的形式在体内储存起来。随后污水进入缺氧区，反硝化菌就利用好氧区回流混合液带来的硝酸盐，以及污水中可生物降解的有机物（BOD5）作碳源进行反硝化，达到同时降低BOD5与脱氮的目的。接着污水进入曝气的好氧区，聚磷菌在吸水、利用污水中残剩的可生物降解有机物的同时，主要是通过分解体内储存的PHB释放能量来维持其生长繁殖，同时过量的摄取周围环境中的溶解磷，并以聚磷的形式在体内储积起来，从而使出水中的溶解磷浓度达到最低。而有机物（BOD5）经过厌氧区、缺氧区和好氧区前部，分别被聚磷菌、反硝化菌及好氧的异养型微生物利用后，已被大量降解，到达好氧区中后部时浓度已相当低，这有利于好氧的自养型硝化菌的生长繁殖，并通过硝化作用将污水中的氨氮转化为硝酸盐。A/A/O工艺的优点是厌氧、缺氧、好氧交替运行，可以达到同时去除有机物（BOD5）、脱氮、除磷的目的，完全能够满足污水处理厂出水中各项有机污染物达标的要求。

AAO工艺的缺点是运行能耗相对较高，吨水运行能耗达到0.6—1kw·h/m3污水。另外除磷、脱氮效果难再提高，污泥增长有一定限度，不易提高，特别是P/BOD值高时更甚；同时进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解氧浓度也不宜过高，以防循环混合液对缺氧反应器的干扰，形成矛盾。

因此，新的低能耗、抗冲击负荷能力强、并且对污水来源要求低的微动力生活污水处理工艺成为必须的技术要求。。

发明内容

本发明的目的是在现有A²O工艺和生物膜工艺基础上提出一种低能耗微动力生活污水装置，该装置包括：水解酸化（Hydrolytic）、接触氧化缺氧段（Biological contact oxidation anoxia）、接触氧化好氧段（Biological contact oxidation oxic）、沉淀池。利用水解酸化、接触氧化缺氧、接触氧化好氧工艺，使得生活污水在吨水处理能耗不超过0.1kw·h/m³污水的运行能耗下，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级B标准以上。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种水解酸化两段式接触氧化一体化生活污水处理装置，从进水口到出水口依次包括水解酸化池、接触氧化池和沉淀池；污水通过设置在水解酸化池进水端的穿孔布水管进入水解酸化池，在通过水解酸化池的出水溢流堰流向接触氧化池，通过设置在接触氧化池进水端的穿孔布水管进入接触氧化池，通过设置在接触氧化池的出水溢流堰进入沉淀池；沉淀池的底部设置有污泥泵，污泥泵的一个输出连接污泥排放管，另一个输出连接污泥回流管，污泥回流管的另一端进入接触氧化池；沉淀池的出水口设置有出水溢流堰，且通过消毒器连接到出水管。

在上述技术方案中，所述水解酸化池内设置有填料，所述填料为醛化纤维组合填料。

在上述技术方案中，所述水解酸化次的底部设置有污泥排放管。

在上述技术方案中，所述接触氧化池包括缺氧段和好氧段，所述缺氧段与好氧段之间无间隔。

在上述技术方案中，所述接触氧化池的进水端设置在缺氧段的底部，所述接触氧化池的出水端设置在好氧段的顶部。

在上述技术方案中，所述缺氧段与好氧段的空间比为3:7。

在上述技术方案中，所述好氧段的底部设置有曝气管，曝气管的一端连接到送气装置。

一种水解酸化两段式接触氧化一体化生活污水处理装置的污水处理工艺，包括以下流程：

经过预处理的污水进入水解酸化池水解酸化处理，进水方式采用从水解酸化池底部的穿孔布水管均匀进水，使得水与污泥能均匀混合；

接触氧化池按照空间比为3:7的比例分为缺氧段和好氧段，水解酸化后的水从缺氧段的底部均匀进入接触氧化池；好氧段底部的曝气器向好氧段内提供空气搅拌产生好氧生化发应所需的溶解氧；

曝气器提供空气搅拌的同时，使得硝化液在接触氧化池内向缺氧段的回流；

接触氧化池中处理完的水流向沉淀池，在沉淀池中沉淀的污泥一部分排除，一部分回流到水解酸化池，回流的污泥出口与水解酸化池的进水口相邻，使得进水与回流污泥能均匀混合；

沉淀池上层的水通过消毒排除完成处理。

在上述工艺过程中，所述产生溶解氧的过程中，气水比为5:1，接触氧化池好氧段溶解氧为2-4mg/L，缺氧段溶解氧为0.2-0.5mg/l。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明与现行的AAO工艺相比，采用水解酸化工艺与两段式接触氧化工艺相结合，用水解酸化池取代了初沉池和厌氧池，取消传统厌氧池和缺氧池中的潜水搅拌器，将传统缺氧池与好氧池合建，利用好氧段空气搅拌达到混合液回流目的；同时接触氧化好氧段对鼓风机风量的要求仅为传统好氧池的1/5到1/3，在保证污水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级B标准以上的基础上，处理能耗进一步降低，吨水处理能耗不超过0.1kw·h/m3污水，远低于传统AAO工艺的运行能耗。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的结构示意图。

其中：1是进水管、2是穿孔布水管、3是水解酸化池、4是出水溢流堰、5是接触氧化池缺氧段、6是接触氧化池好氧段、7是沉淀池、8是紫外线消毒器、9是污泥泵、10是污泥回流管、11是污泥排放管、12是沉淀池配水口、13是出水管。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述的水解酸化两段式接触氧化一体化生活污水处理装置（HBO）包括水解酸化池、接触氧化池缺氧段、接触氧化池好氧段、沉淀池和消毒等单元。水解酸化池和接触氧化池的一端设置有穿孔布水管，一端设置为出水溢流堰；污水通过穿孔布水管进入水解酸化池进行水解酸化，然后通过出水溢流堰流向接触氧化池的穿孔布水管 进入接触氧化池，接触氧化池的出水方式也是通过出水溢流堰流出，通过沉淀池配水口进入沉淀池，沉淀池的底部设置污泥泵将沉淀池中污泥一部分通过污泥排放管排除，一部分通过污泥回流管回流到接触氧化池；沉淀池中的水再经过沉淀池的出水溢流堰流向紫外线消毒器，经过消毒后由出水管排除。

本发明中的水解酸化池中主要采用水解酸化工艺，该工艺具有去除悬浮物和降解高分子有机物的特点，在工艺开发初期主要应用于污水、污泥处理方面；近年来，又用于去除高悬浮物和脂类物质，如酒糟废液、活性污泥、乳制品废水和畜禽粪便废水等；本发明中的水解酸化池能替代传统污水处理工艺中的初沉池和厌氧池，实现对污水中的高分子有机物进行分解。与传统的污水处理装置相比，本发明中的水解酸化池可以替代初沉池，提高污水可生化性，同时也可以在一定程度上降低 COD总量、将污水中不易生物降解的大分子有机物降解为易于生物降解的小分子有机物，这对于难降解有机废水的治理十分重要。

本发明中的接触氧化池前端为缺氧段，后端为好氧段，两段空间比为3:7，两段之间为全联通形式，不设置挡水墙；接触氧化池前端底部设置进水管道，进水管道采用穿孔布水管，保证进水均匀，后端上部采用溢流堰出水；好氧段底部设置进气管道，通过空气搅拌达到硝化液在接触氧化池内的回流；接触氧化池内部设置填料；沉淀池污泥回流至接触氧化池前端，保证污泥浓度；接触氧化池底部设置污泥排空管。

接触氧化池缺氧段是相对厌氧和好氧来讲，一般是指溶解氧控制在0.2-0.5mg/l之间的生化系统，利于缺氧微生物生长。其作用是活性污泥吸附、降解有机物。通过将接触氧化池好氧段空气搅拌混合液中的亚硝酸盐氮及硝酸盐氮在反硝化菌的作用下生成氮气释放，达到脱氮的目的。接触氧化池好氧段仅需控制溶解氧在2-4mg/L，其需要满足的气水比仅为5:1。其作用是利用好氧微生物作用降解污水中的有机物，同时将污水中的氨态氮转化为硝态氮。

本发明中水解酸化池通过底部穿孔配水管达到进水与污泥的均匀混合；接触氧化池内通过好氧段微孔曝气器的空气搅拌即达到好氧生化发应所需的溶解氧，也起到了硝化液在接触氧化池内向缺氧段的回流。较传统的AAO工艺，省掉了厌氧池和缺氧池的混合搅拌器。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (9)

1.一种水解酸化两段式接触氧化一体化生活污水处理装置，其特征在于从进水口到出水口依次包括水解酸化池、接触氧化池和沉淀池；污水通过设置在水解酸化池进水端的穿孔布水管进入水解酸化池，在通过水解酸化池的出水溢流堰流向接触氧化池，通过设置在接触氧化池进水端的穿孔布水管进入接触氧化池，通过设置在接触氧化池的出水溢流堰进入沉淀池；沉淀池的底部设置有污泥泵，污泥泵的一个输出连接污泥排放管，另一个输出连接污泥回流管，污泥回流管的另一端进入接触氧化池；沉淀池的出水口设置有出水溢流堰，且通过消毒器连接到出水管。

2.根据权利要求1所述的一种水解酸化两段式接触氧化一体化生活污水处理装置，其特征在于所述水解酸化池内设置有填料，所述填料为醛化纤维组合填料。

3.根据权利要求1所述的一种水解酸化两段式接触氧化一体化生活污水处理装置，其特征在于所述水解酸化次的底部设置有污泥排放管。

4.根据权利要求1所述的一种水解酸化两段式接触氧化一体化生活污水处理装置，其特征在于所述接触氧化池包括缺氧段和好氧段，所述缺氧段与好氧段之间无间隔。

5.根据权利要求1或4所述的一种水解酸化两段式接触氧化一体化生活污水处理装置，其特征在于所述接触氧化池的进水端设置在缺氧段的底部，所述接触氧化池的出水端设置在好氧段的顶部。

6.根据权利要求4所述的一种水解酸化两段式接触氧化一体化生活污水处理装置，其特征在于所述缺氧段与好氧段的空间比为3:7。

7.根据权利要求4所述的一种水解酸化两段式接触氧化一体化生活污水处理装置，其特征在于所述好氧段的底部设置有曝气管，曝气管的一端连接到送气装置。

8.根据权利要求1所述的一种水解酸化两段式接触氧化一体化生活污水处理装置的污水处理工艺，其特征在于包括以下流程：

经过预处理的污水进入水解酸化池水解酸化处理，进水方式采用从水解酸化池底部的穿孔布水管均匀进水，使得水与污泥能均匀混合；

接触氧化池按照空间比为3:7的比例分为缺氧段和好氧段，水解酸化后的水从缺氧段的底部均匀进入接触氧化池；好氧段底部的曝气器向好氧段内提供空气搅拌产生好氧生化发应所需的溶解氧；

曝气器提供空气搅拌的同时，使得硝化液在接触氧化池内向缺氧段的回流；

接触氧化池中处理完的水流向沉淀池，在沉淀池中沉淀的污泥一部分排除，一部分回流到水解酸化池，回流的污泥出口与水解酸化池的进水口相邻，使得进水与回流污泥能均匀混合；

沉淀池上层的水通过消毒排除完成处理。

9.根据权利要求8所述的一种水解酸化两段式接触氧化一体化生活污水处理装置的污水处理工艺，其特征在于所述产生溶解氧的过程中，气水比为5:1，水解酸化池好氧段溶解氧为2-4mg/L左右，缺氧段溶解氧为0.2-0.5mg/l。