一種可滿足直接排入地表Ⅱ類Ⅲ類水體標準的污水處理系統的制作方法

本發明涉及污水處理技術領域，特別是涉及一種可滿足直接排入地表Ⅱ類Ⅲ類水體標準的污水處理系統。

背景技術：

針對目前更為嚴格的地方排放標準的陸續出臺實施，傳統活性污泥法及其衍生技術顯然無法滿足不斷趨嚴的污水排放標準提升節奏。因此，污水處理廠的提標改造面臨著必須引入出水水質更為優越及運行效果更為穩定的污水處理新技術新工藝。MBR污水處理是現代污水處理的一種有效處理工藝，其采用膜生物反應器(Membrane Bioreactor，簡稱MBR)技術是生物處理技術與膜分離技術相結合的一種新技術，取代了傳統工藝中的二沉池，它可以高效地進行固液分離,得到直接使用的穩定中水。傳統活性污泥法與MBR相結合的組合工藝是目前被公認為最可能也是最可靠的能夠實現排入Ⅱ類Ⅲ類地表水體出水水質要求的最有效組合水處理工藝，請參考圖1。傳統活性污泥法-MBR工藝雖然因其在出水水質保障方面極具絕對技術競爭優勢，在許多可排入地表Ⅱ類Ⅲ類水體出水水質要求的污水處理廠提標改造項目中也已經被逐步引入，但鑒于MBR膜組件投資大、運行費用高及膜易污染等突出問題，使其當前還很難大面積推廣并應用于污水處理廠提標改造工程中。

綜上所述，如何有效地解決傳統活性污泥法-MBR工藝很難大面積推廣等問題，是目前本領域技術人員急需解決的問題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種可滿足直接排入地表Ⅱ類Ⅲ類水體標準的污水處理系統，該可滿足直接排入地表Ⅱ類Ⅲ類水體標準的污水處理系統有效地解決了傳統活性污泥法-MBR工藝很難大面積推廣等問題。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

一種可滿足直接排入地表Ⅱ類Ⅲ類水體標準的污水處理系統，包括與污水池連通的厭氧池、與所述厭氧池連通的缺氧池、與所述缺氧池連通的好氧池、與所述好氧池連通的沉淀池，以及與所述沉淀池連通的膜池，所述膜池的剩余污泥、所述沉淀池的剩余污泥均排入污泥池，所述膜池與所述沉淀池的出水經混合后直接排入所述排水池。

優選地，所述污水池通過連接管道分別與所述厭氧池和所述缺氧池連接，并且每個所述連接管道出口處均設置有控制閥門。

優選地，所述缺氧池包括一級缺氧區和二級缺氧區，所述好氧池包括前置好氧區和后置好氧區，所述一級缺氧區、所述前置好氧區、所述二級缺氧區、所述后置好氧區依次連接；

所述膜池的污泥和所述沉淀池的污泥通過污泥管與所述厭氧池和所述一級缺氧區連通，每個所述污泥管出口處均設置有控制閥門；

所述膜池與所述污泥池之間、所述沉淀池與所述污泥池之間的排泥管上均設置有控制閥門。

優選地，所述膜池的硝化液通過硝化液管道與所述厭氧池和所述一級缺氧區連通，每個所述硝化液管道出口處均設有控制閥門。

優選地，所述二級缺氧區、所述前置好氧區、所述后置好氧區分別設有供風管與鼓風機連接，每個所述供風管上均設有控制閥門。

優選地，所述膜池內設置有污泥濃度計，所述沉淀池通過第一出水管路與所述膜池連接，所述沉淀池還通過第二出水管路與所述排水池直接連接；所述第一出水管路和所述第二出水管路上均設有控制閥門。

優選地，所述厭氧池、所述一級缺氧區內部具有多個格段，并在局部所述格段內敷設有曝氣設備，安裝有水下攪拌器；所述二級缺氧區內也敷設有曝氣設備，安裝有水下攪拌器。

優選地，所述沉淀池為高負荷泥水分離裝置，內部設置有傾斜放置的斜板或者斜管。

優選地，所述高負荷泥水分離裝置設置不低于2組，并且每組所述高負荷泥水分離裝置并聯連接。

優選地，所述污水通過通水管路與多組所述污水處理系統并列連接，每個所述通水管路出口處均設有有控制閥門。

本發明所提供的污水處理系統，可滿足直接排入地表Ⅱ類Ⅲ類水體標準，污水處理系統包括厭氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池以及膜池，厭氧池與污水連通，缺氧池與厭氧池連通，好氧池與缺氧池連通，沉淀池與好氧池連通，膜池與沉淀池連通，所述膜池的剩余污泥、所述沉淀池的剩余污泥均排入污泥池，所述膜池與所述沉淀池的出水經混合后直接排入所述排水池，直接達標排放。

本發明所提供的可滿足直接排入地表Ⅱ類Ⅲ類水體標準的污水處理系統，在膜池前增加高負荷的沉淀池，保證維持膜池前端生化單元的高污泥濃度，按需控制進入膜池的污泥濃度，保證膜池污泥濃度MLSS通常情況下不超過1g/l。通過生化代謝及膜截流，以便更好的應用于滿足直接排入Ⅱ類Ⅲ類地表水體出水水質要求的污水處理廠的提標改造工程中，最終達到滿足提標改造后的污水處理廠可以直接排入Ⅱ類Ⅲ類地表水體，同時還可以進一步降低污水處理廠提標改造的投資、占地及運行成本等，使其極具有良好的市場推廣及應用前景。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現有技術中一種典型的污水處理系統的示意圖；

圖2為本發明中一種具體實施方式所提供的可滿足直接排入地表Ⅱ類Ⅲ類水體標準的污水處理系統的示意圖；

附圖中標記如下：

1-第一閥門、2-第二閥門、3-第三閥門、4-第四閥門、5-第五閥門、6-第六閥門、7-第七閥門、8-第八閥門、9-第九閥門、10-第十閥門、11-第十一閥門、12-第十二閥門、13-第十三閥門、14-第十四閥門、15-第十五閥門、16-污泥管、17-連接管道、18-硝化液管、19-供風管、20-污水池、21-厭氧池、22-二級缺氧區、23-后置好氧區、24-一級缺氧區、25-前置好氧區、26-沉淀池、27-膜池、28-污泥池、29-鼓風機、30-排水池。

具體實施方式

本發明的核心是提供一種可滿足直接排入地表Ⅱ類Ⅲ類水體標準的污水處理系統，該可滿足直接排入地表Ⅱ類Ⅲ類水體標準的污水處理系統有效地解決了傳統活性污泥法-MBR工藝很難大面積推廣等問題。

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參考圖1，圖1為本發明中一種具體實施方式所提供的可滿足直接排入地表Ⅱ類Ⅲ類水體標準的污水處理系統的示意圖。

在一種具體實施方式中，本發明所提供的污水處理系統，可滿足直接排入地表Ⅱ類Ⅲ類水體標準，污水處理系統包括厭氧池21、缺氧池、好氧池、沉淀池26以及膜池27，厭氧池21與污水池20連通，缺氧池與厭氧池21連通，好氧池與好氧池連通，沉淀池26與好氧池連通，膜池27與沉淀池26連通，膜池27的污泥口、沉淀池26的污泥口與污泥池28連通，膜池27的排水口與排水池30連通，所述膜池27的剩余污泥、所述沉淀池26的剩余污泥均排入污泥池28，所述膜池27與所述沉淀池26的出水經混合后直接排入所述排水池28，直接達標排放。

本發明所提供的可滿足直接排入地表Ⅱ類Ⅲ類水體標準的污水處理系統，在膜池27前增加高負荷的沉淀池26，便可對進入膜池27的活性污泥起到預“過濾”作用。通過高負荷沉淀池的預“過濾”，以按需控制進入膜池27的MLSS污泥濃度，以及保證維持膜池27前端生化單元處于高污泥濃度運行。通常情況下膜池27污泥濃度MLSS不超過1g/l，隨著沉淀池26表面負荷的降低，膜池27的污泥濃度MLSS必然也會降低，實現按需調控膜池27的污泥濃度高低，從而達到提升膜通量，減輕膜污染，降低膜清洗費用，減少膜投資，減少了膜池27的占地面積。

在解決污水處理廠提標改造后可穩定直接排入Ⅱ類Ⅲ類地表水體的技術難題的同時，還可以使污水處理廠提標改造過程中使其占地面積再進一步降低、投資成本再進一步降低、運行成本再進一步降低、動力設備的使用數量再進一步大幅減少，日常還可以做到不停車維護維修等；膜組件投資小、運行能耗少，膜污染易于控制，使其極具有良好的市場推廣及應用前景；還可更好的服務于占地集約型以及要求地埋或地下式污水處理廠建設要求。

上述可滿足直接排入地表Ⅱ類Ⅲ類水體標準的污水處理系統僅是一種優選方案，具體并不局限于此，在此基礎上可根據實際需要做出具有針對性的調整，從而得到不同的實施方式，污水20通過連接管路或渠道17分別與厭氧池21和缺氧池連接，并且每個連接管路或渠道17出口處均設有控制閥門，具體地說第二閥門2、第三閥門3、第七閥門7分別串聯于厭氧池21、第一缺氧區、第二缺氧區連接。需要說明的是，這里及以下所說的管道、管路還可以是渠道。

優選地，缺氧池包括一級缺氧區24和二級缺氧區22，好氧池包括前置好氧區25和后置好氧區23，一級缺氧區24、前置好氧區25、二級缺氧區22、后置好氧區23依次連接，需要說明的是，在低氮廢水中二級缺氧區(22)和后置好氧區(23)可以不用設置。

膜池27的污泥和沉淀池26的污泥通過污泥管16與厭氧池21和一級缺氧區24連通，每個污泥管16上串聯有閥門，具體通過第十三閥門13、第十四閥門14、第十五閥門15控制。污泥回流到厭氧池21，若是來自高負荷沉淀池26，則不需要動力泵，是氣提回流，節能，降低成本；膜池27與污泥池28之間、沉淀池26與污泥池28之間的排泥管上均設置有閥門。優選地，膜池27的硝化液通過硝化液管道或渠道18與厭氧池21和一級缺氧區24連通，每個硝化液管道或渠道18出口處均設有控制閥門。優選地，二級缺氧區22、前置好氧區25、后置好氧區23分別設有供風管19與鼓風機29連接，每個供風管19上串聯有閥門。

通過采用進水多點分配、污泥多點回流及硝化液多點回流的設計模式，以實現在A2O及其變形強化處理技術之間可按需調整其運行模式。具體地說，按需調整運行模式包括：

當進水氮、磷濃度不高時：

在空氣第八閥門8開啟的情況下，當污泥回流第一閥門1開啟，第四閥門4關閉，硝化液回流第五閥門5關閉，第六閥門6開啟時，其運行模式為A2O。此運行模式可滿足正常的脫氮除磷要求；當污泥回流第四閥門4開啟，第一閥門1關閉，硝化液回流第六閥門6關閉，第五閥門5開啟時，其運行模式為倒置A2O。此運行模式可滿足碳源不足或脫氮要求較高或出水總氮偏高時；當污泥回流第一閥門1開啟，第四閥門4關閉，硝化液回流第五閥門5和第六閥門6同時關閉時，其運行模式為除磷AO。此運行模式可滿足除磷要求較高脫氮不做要求或出水總磷偏高時；當污泥回流第一閥門1和第四閥門4同時關閉，硝化液回流第五閥門5開啟，第六閥門6關閉時，其運行模式為脫氮AO。此運行模式可滿足脫氮要求較高除磷不做要求或出水總氮偏高時。

當進水氮、磷濃度偏高時：

在空氣第八閥門8關閉的情況下，當污泥回流第一閥門1開啟，第四閥門4關閉，硝化液回流第五閥門5關閉，第六閥門6開啟時，其運行模式為A2O+脫氮AO。此運行模式可滿足脫氮除磷均要求較高時；當污泥回流第四閥門4開啟，第一閥門1關閉，硝化液回流第六閥門6關閉，第五閥門5開啟時，其運行模式為倒置A2O+脫氮AO。此運行模式可滿足碳源不足或脫氮要求極高或出水總氮嚴重高時；當污泥回流第一閥門1開啟，第四閥門4關閉，硝化液回流第五閥門5和第六閥門6同時關閉時，其運行模式為除磷AO+脫氮AO。此運行模式可滿足除磷要求極高，脫氮要求較高或出水總磷嚴重偏高時；當污泥回流第一閥門1和第四閥門4同時關閉，硝化液回流第五閥門5開啟，第六閥門6關閉時，其運行模式為兩級脫氮AO。此運行模式可滿足脫氮要求極高除磷不做要求或出水總氮嚴重偏高時。

采用多點進水的設計方式，以保證總氮的穩定達標排放，提高污水中碳源最大化利用，節省外加碳源投加量，優先滿足污水中碳源被反硝化菌利用，以提升總氮去除效率。采用污泥多點回流及硝化液多點回流的設計模式，做到按需調整運行參數和運行模式。通過按需調整運行參數及運行模式，提升了生化池單位池容利用率，提高了生化的去除效率，可減少生化池的投資及占地面積。通過在膜池27前增設高負荷預“過濾”沉淀裝置，可以維持膜池27前端生化單元高污泥濃度運行的同時，還可以按需調控進入膜池27的污泥濃度，徹底解決膜組件投資大、運行能耗高及膜污染控制難等工程廣泛推廣應用中所面臨的上述比較棘手難以解決的技術難題，使膜技術能夠真正實現既能“建得起，又能用得起”，促進膜技術在污水處理行業更為快速推廣應用。必要的時候還可以通過在膜池27內投加生物填料、吸附劑或氧化劑等輔助措施，來提升出水水質，實現污水處理廠提標改造后其出水可以穩定直接排入Ⅱ類Ⅲ類地表水體。

在上述具體實施方式的基礎上，本領域技術人員可以根據具體場合的不同，對可滿足直接排入地表Ⅱ類Ⅲ類水體標準的污水處理系統進行若干改變，膜池27內設置有濃度計，沉淀區26設有兩個出水管路，第一出水管路和所述第二出水管路，第一出水管路與膜池27連接，所述第二出水管路直接超越膜池27，與其出水匯合，排入排水池30。后置好氧區23出水也設至少有兩個出水管路，每個出水管路上串聯有控制閥門。其中與控制第十閥門10相聯的高負荷沉淀池26第二沉淀區出水，在膜池27在線MLSS濃度計的配合下，通過第十閥門10調整進入高負荷第二沉淀區的進水量的大小，便可改變高負荷第二沉淀區的出水表面負荷，以達到控制進入MBR膜池27的污泥濃度，最終實現調控MBR膜池27的污泥濃度在所設定的運行范圍內，以保證MBR膜池27設計最適膜通量。其中與控制第九閥門9相聯的高負荷沉淀池26第一沉淀區出水，共分兩路，其中一路與膜池27通過第十一閥門11進入膜池27，一路通過第十二閥門12與膜池27出水匯合后排入排水池30。

顯然，在這種思想的指導下，本領域的技術人員可以根據具體場合的不同對上述具體實施方式進行若干改變，厭氧池21、一級缺氧區24內部具有多個格段，并在局部格段內敷設有曝氣設備和安裝有水下攪拌器；二級缺氧區22內也敷設有曝氣設備，有時會安裝有水下攪拌器，可以通過開啟局部區域曝氣設備來按需增大曝氣反應時間，以縮小厭氧或缺氧反應時間；反之，通過關閉區域曝氣設備來按需縮小曝氣反應時間，以增大厭氧或缺氧反應時間；也可以通過其它方式來實現厭氧、缺氧及好氧功能區的任意擴大或縮小。

需要特別指出的是，本發明所提供的可滿足直接排入地表Ⅱ類Ⅲ類水體標準的污水處理系統不應被限制于此種情形，所沉淀池26的排水與排水池30連通，同時也會與膜池27聯通。通過高負荷沉淀池，進入膜池27以外的水量，可通過第九閥門9進入高負荷第一沉淀區進行泥水分離后，再通過第十二閥門12直接外排或一部分再通過第十一閥門11經膜池27過濾后再外排。正是基于以上操作手段，實現了膜池27污泥濃度按需調整。通過調控膜池27污泥濃度高低，來實現膜通量的增大，以降低MBR膜組件投資，較少膜反洗頻率及膜曝氣沖刷強度，實現膜池27運行費用的降低，減輕膜易污染程度。

本發明所提供的可滿足直接排入地表Ⅱ類Ⅲ類水體標準的污水處理系統，在其它部件不改變的情況下，沉淀池26為高負荷泥水分離裝置，內部設置有傾斜放置的斜板或者斜管，在滿足合理的設計出水表面負荷的情況下，通過加長斜板或者斜管的方式以提升其固體通量，方可滿足膜池27前端生化單元其高污泥濃度運行的同時，還可保證可以按需調控膜池27的污泥濃度。由于高負荷泥水分離裝置在表面負荷不超過3m3/m2.h時，其對應的出水污泥濃度通常情況下不超過20mg/l。但隨著其表面負荷的進一步增加，其對應的出水污泥濃度也逐步升高。反之，其出水污泥濃度則越低。當其在少量外加助凝劑的作用下，其表面負荷設計可高達8m3/m2.h。正是基于此原理，通過調控沉淀池26內的高負荷泥水分離裝置其表面負荷的高低以實現最終控制膜池27的污泥濃度。通常情況下，沉淀池26內的高負荷泥水分離裝置，其斜板或斜管設計垂高在1.3～2.2m之間，提升了沉淀池26的固體通量，通過設計足夠的重力濃縮時間和足夠的污泥回流比，最終實現沉淀池26前端的生化池可以達到傳統MBR工藝所需的高污泥濃度運行條件。正是基于這一原理，沉淀池26內的高負荷泥水分離裝置可以滿足膜池27前端生化單元可以不依賴與膜池27過濾便可實現MBR工藝同樣高的運行污泥濃度以提升傳統活性污泥法的出水水質。

對于上述各個實施例中的可滿足直接排入地表Ⅱ類Ⅲ類水體標準的污水處理系統，好氧池出水通過多組通水管路或渠道與多組沉淀池26泥水分離裝置并列連接，每個通水管路或渠道上均設有控制閥門，為便于工程應用中能夠更好的控制沉淀池26出水污泥濃度的高低，通常情況下，高負荷泥水分離裝置設置不低于2組，并且每組所述高負荷泥水分離裝置并聯連接，采用單組以上高負荷泥水分離裝置并列運行的設計模式，以保證好氧區出水能夠分流經過每組高負荷泥水分離裝置，這樣會更有利于控制進入膜池27的高負荷泥水分離裝置，處于一個最為適宜的表面負荷，以保證膜池27污泥始終穩定處于設定的控制污泥濃度下運行。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。