CN111960618A - 一种沿海地区达准ⅳ类水的叠拼污水处理设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备及方法,该设备包括顺次连通的格栅井、集水池、混凝沉淀池、一体化污水处理设备、臭氧接触池和次氯酸钠消毒池，其中所述一体化污水处理设备包括顺次连通的厌氧区、一级缺氧区、一级好氧区、二级缺氧区、二级好氧区和膜区，其中所述一体化污水处理设备还包括设备间，所述设备间还设有清水箱。该设备适应于沿海地区污水治理的，占地面积小、低能耗、投资运行成本低、出水水质达准IV类水、同时操作维护简便的污水处理方法和一体化设备。本发明还提供了一种解决沿海地区污水治理，且出水达准Ⅳ类水污水处理工艺方法。
Description
技术领域
本发明属于水污染治理技术领域，具体涉及一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备及方法。
背景技术
目前，污水处理厂大多执行国家相关排放标准。而根据水域功能和分类标准中规定，地表水最低标准为V类水。对比两标准中主要指标可以看出，现行排放标准劣于地表水V类标准，仍然存在加重水体环境恶化的潜势。因此，污水处理厂的排放标准提标至地表准IV类水已逐渐成为行业趋势。
城镇污水处理厂工艺技术普遍采用A2O、氧化沟、SBR等，提标改造准IV类水多在原工艺基础上扩增原池容、并增加深度处理工艺，如反硝化滤池、高级氧化、高密度沉淀池等。此类技术往往需要新建土建构筑物，存在所需占地面积极大、构筑物结构复杂、施工周期长、施工难度大、运行维护复杂、出水水质不稳定等缺点。而在沿海地区，因土地资源短缺，污水厂占地面积有限，且空气中含有氯离子对动力设备材质等的影响，更不适宜采用此类提标改造工艺。
一体化污水处理设备近年来因其占地面积小、集成化程度高、现场安装便捷，安装周期短等优势被广泛应用于分散式污水的治理。但因工艺技术多为常规A2/O或MBR工艺，其出水水质无法达到准IV类水的标准，因此在该领域的应用受到限制。
发明内容
因此本发明旨在克服以上现有技术缺点，提供适应于沿海地区污水治理的，占地面积小、低能耗、投资运行成本低、出水水质达准IV类水、同时操作维护简便的污水处理方法和一体化设备。本发明提供了一种解决沿海地区污水治理，且出水达准Ⅳ类水污水处理工艺方法。本发明还提供了一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼式一体化污水处理设备。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备,包括顺次连通的格栅井、集水池、混凝沉淀池、一体化污水处理设备、臭氧接触池和次氯酸钠消毒池，其中所述一体化污水处理设备包括顺次连通的厌氧区、一级缺氧区、一级好氧区、二级缺氧区、二级好氧区和膜区，其中所述一体化污水处理设备还包括设备间，所述设备间还设有清水箱，所述膜区的出水口与所述清水箱连通。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以有如下进一步的具体选择或优化选择。
具体的，所述厌氧区下部设有进水管，上部设有连通所述一级缺氧区的出水口，所述进水管铺设为工字型，且匀布有进水孔，所述厌氧区的进水管与所述混凝沉淀池连通，所述厌氧区侧壁顶部设有溢流管，底部设有放空管，沿其侧壁内侧还布置有检修爬梯。
具体的，所述一级缺氧区和二级缺氧区均在底部对角位置设有潜水搅拌器，所述一级缺氧区侧壁距离底壁200-300mm处设有第一出水孔，所述第一出水孔连通所述一级好氧区，所述二级缺氧区侧壁距离底壁200-300mm处设有第二出水孔，所述第二出水孔连通所述二级好氧区。所述一级缺氧区和二级缺氧区均为顶部溢流进水。
具体的，所述二级缺氧区设有第一回流泵，所述第一回流泵的污泥进口与所述二级缺氧区连通，污泥出口与所述厌氧区连通。
具体的，所述一级好氧区和二级好氧区均在底部设有曝气管和放空管，所述一级好氧区的出水口与所述二级缺氧区连通，所述二级好氧区的出水口与所述膜区连通，所述一级好氧区设有第二回流泵，所述第二回流泵的污泥进口与所述一级好氧区连通，污泥出口与所述一级缺氧区连通。
具体的，所述膜区设置膜组件，所述膜区的出水口与所述清水箱连通，所述膜区还设有第三回流泵，所述第三回流泵用于将污泥输送至所述第一好氧区。
具体的，所述清水箱中设有反冲洗泵，所述反冲洗泵用于使用所述清水箱的清水反冲洗所述膜区的膜组件，具体的，所述反冲洗泵的进水口与所述清水箱连通，所述出水口对准所述膜区的膜组件。
具体的，还包括曝气系统，所述曝气系统包括设置在所述设备间的风机和分别设置在所述一级好氧区、二级好氧区和膜区的通风管，所述风机通过所述通风管向所述一级好氧区、二级好氧区和膜区通气。
具体的，所述厌氧区、一级缺氧区、一级好氧区以叠拼方式安装于二级缺氧区、二级好氧区、膜处理单元、设备间上方。
需要说明的是，所述膜组件由膜架、膜片组成。
与现有技术相比，上述设备的有益效果是：
(1)该工艺系统结合一体化污水处理设备，出水水质稳定达准IV类水；
(2)一体化污水设备充分利用A/O单元，强化脱氮除磷，出水效果好；
(3)好氧区采用18～20孔φ25填料，无需支架，直接投加于一级好氧区和二级好氧区，投料比15～50％。增加系统微生物量，提升处理效果。放空管于各区域隔板设置网孔过水，防止填料流失。
(4)采用一体化污水设备代替常规土建构筑物，并采用叠拼安装形式，节省占地40％以上；
(5)设备材质不受氯离子影响；
(6)施工周期短。
此外，本发明还提供了使用上述一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备进行污水处理的方法，其包括如下步骤：
将待处理污水依次通过所述格栅井、集水池、混凝沉淀池、一体化污水处理设备、臭氧接触池和次氯酸钠消毒池，其中，在所述一体化污水处理设备中，污水依次通过所述厌氧区、一级缺氧区、一级好氧区、二级缺氧区、二级好氧区和膜区。
与现有技术相比，上述工艺的有益效果是：
(1)出水水质稳定达准IV类水，安装施工周期短、且操作维护简便；
(2)采用新型叠拼安装方式，将一体化污水设备高度集成化，解决污水厂占地面积有限的问题；
(3)解决沿海地区空气中氯离子含量高，导致SUS304不锈钢设备材质易腐蚀问题。
附图说明
图1是本发明提供的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备的总工艺流程图；
图2是本发明提供的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备的一体化污水处理设备的结构示意图；
图3是本发明提供的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备的一体化污水处理设备的主视图；
图4是本发明提供的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备的一体化污水处理设备的正视图；
图5是本发明提供的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备的一体化污水处理设备的侧视图；
图6是本发明提供的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备的一体化污水处理设备的俯视图。
图中：1-厌氧区，2-一级缺氧区，3-一级好氧区，4-二级缺氧区，5-二级好氧区，6-膜区，7-设备间，8-清水箱。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图及具体实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
本发明通过以下技术方案实现，一种沿海地区达准Ⅳ类水的污水处理工艺方法包含格栅井、集水池、混凝沉淀池、成套一体化污水处理设备、臭氧接触池、臭氧发生装置、次氯酸钠消毒池。
工艺流程见附图1。
污水首先进入格栅沉砂池内，大颗粒悬浮杂质被截留，同时进行泥水分离，然后经格栅池隔除一部分粗大的悬浮物和重质沙粒，之后进入集水池。该池有一定的污水存储量，同时对水质、水量起到均衡调节作用，避免水质水量波动大时，对后续单元造成冲击。
集水池中设置提升泵(潜污泵)，再经液位控制仪传递信号，由提升泵送至混凝沉淀池，对磷及悬浮物进去前端预处理。
经混凝沉淀处理后提升至一体化污水处理设备的第1处理单元内，依次流经第2处理单元、第3处理单元，第4处理单元、第5处理单元。第3、第5处理单元内投加生物填料，投配比20～50％，通过生物填料上面的厌氧、缺氧、好氧微生物等多种微生物的生化反应，在去除有机污染物的同时，实现同步硝化和反硝化作用，达到脱氮除磷的目的。经前5段处理单元后，处理后出水进入MBR膜处理单元进行固液分离，进一步除掉COD、SS等污染指标。
从MBR膜处理单元的出水进入臭氧接触池，通过臭氧发生装置产生的臭氧与污染物在臭氧接触池反应，对污水中的难降解有机物进行氧化分解，可将废水中残留的大分子、长链、难以生物降解的有机物部分直接矿化成二氧化碳与水，部分分解为小分子易生物降解物质，破坏不可生物降解有机物的结构，降低毒性。
臭氧接触池后出水，再经紫外线消毒渠处理后达标排放。
格栅沉砂池、一体化污水设备底部均设置污泥泵定期将污泥排放至污泥池储存，污泥池底部污泥厌氧消化后浓缩并经消毒后定期抽吸外运。
具体的，上述一体化污水设备由主体设备与设备间两部分组成。主体设备包括5个生化处理单元段、1个膜处理单元，1个设备间共7个功能分区。设备间高度集成了电控系统、风机、泵、清水箱、加药系统等动力设备。具体的，厌氧区、一级缺氧区、一级好氧区、二级缺氧区、二级好氧区、膜区、设备间。
一体化设备结构见附图2-6。
其中，厌氧区在设备壁上端设置进水管，进水布水方式：采用DN40～DN80UPVC进水管，进水管通入厌氧区底部，在底部分成2条支路，为工字形，支路开孔孔径为
起到布水均匀和水力搅拌作用(区别于常规穿孔布水方式，解决穿孔布水容易堵塞问题)。同时厌氧区设置溢流管道，保证设备内安全水位；设置放空管，便于设备维护检修；设置爬梯与检修口，便于人员检修；设置回流管，通过回流泵将二级缺氧区的污泥回流至厌氧区。厌氧区与一级缺氧区设置隔板，隔板顶部开口，便于厌氧区污水经隔板顶部溢流至一级缺氧区。
一级缺氧区设备对角设置潜水搅拌器，起搅拌作用。一级缺氧区与一级好氧区直接设置隔板，隔板距底部200～300mm处开孔，方便水流从底部流入一级好氧区；设置回流管，通过回流泵将一级好氧区的污泥回流至一级缺氧区。
一级好氧区设备壁上设置曝气管道，通入设备底部均匀布置曝气盘，起充氧搅拌作用。设置回流管，通过回流泵将膜区的污泥回流至一级好氧区。设置放空管，设置与下层设备的连通管，使水流通过连通管流入下层设备。
二级缺氧区结构设置同一级缺氧区；
二级好氧区同一级好氧区。
经5段生化处理单元后出水进入MBR膜处理单元进行固液分离，进一步除掉COD、SS等污染指标。后由设备间的产水泵提供动力产水至清水箱排出一体化污水设备，进行后续臭氧接触及紫外消毒。
膜区设置膜组件，膜组件由膜架、膜片、曝气系统组成。膜区的出水通过产水管路，收集后产水至设备间顶部的清水箱。膜区产水管路上设置排气管，便于检修时排空膜片内的空气。设备的最终出水通过清水箱出水管排出，并且设置支路，排放一部分出水至清水箱，便于利用该清水反冲洗膜片。
设备间与膜区以隔板分离。设备间设置电控柜、风机、产水泵、反冲洗泵、加药桶等装置，布局合理，便于人员操作。
同时，优选的，为了使生化充分发挥作用，强化脱氮除磷，整个生化处理单元又包含回流系统、曝气系统、加药系统。
回流系统包括三段，分别为回流R1，回流比100％～200％(二级缺氧区末端至厌氧区前端，用于前端污泥补充)、回流R2，回流比100％～300％(一级好氧区末端至一级缺氧区前端，用于硝化液回流)，回流R3，回流比100％～400％(防止MBR膜处理单元高溶解氧对缺氧池的影响，MBR膜处理单元回流至一级好氧区前端，一级好氧池污泥进入二级缺氧池再进行反硝化)。
曝气系统主要通过设备间的风机给一级好氧区、二级好氧区、膜区提供微生物生长所需的溶解氧。
加药系统包含碳源加药系统、碱度加药系统、除磷加药系统，碳源、碱度加药系统投加碳源、碱度至一级、二级缺氧区，提升脱氮效果；除磷加药系统投加除磷药剂(铁盐、铝盐等)至二级好氧区末端或MBR膜处理单元，以去除污水中的磷污染物。
优选的，为节省占地，一体化污水设备分割为两部分，前段为厌氧区、一级缺氧区、一级好氧区、后段为二级缺氧区、二级好氧区、膜处理单元、设备间。前段以叠拼方式安装于后段设备之上，支架采用钢结构平台，设置爬梯与栏杆。并为了方便膜片检修，留出膜片检修口，见附图2。
优选的，为解决沿海地区空气中氯离子的影响问题，采用316不锈钢材质或304外加防腐涂漆形式。
优选的，为缩短施工安装周期、一体化设备采用不锈钢凹凸板焊接，不锈钢凹凸板规格尺寸主要为1m*1m，0.5m*1m，材料小巧，运输便捷，实施周期短。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备,其特征在于，
包括顺次连通的格栅井、集水池、混凝沉淀池、一体化污水处理设备、臭氧接触池和次氯酸钠消毒池，其中所述一体化污水处理设备包括顺次连通的厌氧区(1)、一级缺氧区(2)、一级好氧区(3)、二级缺氧区(4)、二级好氧区(5)和膜区(6)，所述一体化污水处理设备还包括设备间(7)所述设备间(7)还设有清水箱(8)，所述膜区(6)的出水口与所述清水箱(8)连通。
2.根据权利要求1所述的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备,其特征在于：所述厌氧区(1)下部设有进水管，上部设有连通所述一级缺氧区(2)的出水口，所述进水管铺设为工字型，且匀布有进水孔，所述厌氧区(1)的进水管与所述混凝沉淀池连通，所述厌氧区(1)侧壁顶部设有溢流管，底部设有放空管，沿其侧壁内侧还布置有检修爬梯。
3.根据权利要求1所述的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备,其特征在于：所述一级缺氧区(2)和二级缺氧区(4)均在底部对角位置设有潜水搅拌器，所述一级缺氧区(2)侧壁距离底壁200-300mm处设有第一出水孔，所述第一出水孔连通所述一级好氧区(3)，所述二级缺氧区(4)侧壁距离底壁200-300mm处设有第二出水孔，所述第二出水孔连通所述二级好氧区(5)。
4.根据权利要求1所述的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备,其特征在于：所述二级缺氧区(4)设有第一回流泵，所述第一回流泵的污泥进口与所述二级缺氧区(4)连通，污泥出口与所述厌氧区(1)连通。
5.根据权利要求1所述的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备,其特征在于：所述一级好氧区(3)和二级好氧区(5)均在底部设有曝气管和放空管，所述一级好氧区(3)的出水口与所述二级缺氧区(4)连通，所述二级好氧区(5)的出水口与所述膜区(6)连通，所述一级好氧区(3)还设有第二回流泵，所述第二回流泵的污泥进口与所述一级好氧区(3)连通，污泥出口与所述一级缺氧区(2)连通。
6.根据权利要求1所述的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备,其特征在于：所述膜区(6)设置膜组件，所述膜区(6)还设有第三回流泵，所述第三回流泵用于将污泥输送至所述第一好氧区(3)。
7.根据权利要求1所述的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备,其特征在于：所述清水箱(8)中设有反冲洗泵，所述反冲洗泵的进水口与所述清水箱(8)连通，所述出水口对准所述膜区(6)的膜组件。
8.根据权利要求1所述的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备,其特征在于：还包括曝气系统，所述曝气系统包括设置在所述设备间的风机和分别设置在所述一级好氧区(3)、二级好氧区(5)和膜区(6)的通风管，所述风机通过所述通风管向所述一级好氧区(3)、二级好氧区(5)和膜区(6)通气。
9.根据权利要求1至8任一项所述的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备,其特征在于：所述厌氧区(1)、一级缺氧区(2)、一级好氧区(3)以叠拼方式安装于二级缺氧区(4)、二级好氧区(5)、膜区(6)和设备间(7)上方。
10.一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理方法,其特征在于：利用如权利要求1至9任一项所述的一种沿海地区达准Ⅳ类水的叠拼污水处理设备实现，包括以下步骤：
将待处理污水依次通过所述格栅井、集水池、混凝沉淀池、一体化污水处理设备、臭氧接触池和次氯酸钠消毒池，其中，在所述一体化污水处理设备中，污水依次通过所述厌氧区(1)、一级缺氧区(2)、一级好氧区(3)、二级缺氧区(4)、二级好氧区(5)和膜区(6)。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2020-08-27 CN CN202010880140.8A patent/CN111960618A/zh active Pending
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