一種高效生物膜一體化污水處理裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于屬于環境保護技術領域，尤其屬于污水處理技術領域，具體涉及一種高效生物膜一體化污水處理裝置。
【背景技術】
[0002]隨著社會經濟的快速發展，城市化水平日益提高，污水處理廠的規模日益增大，出水水質也有了更高的要求。但另一方面，原有的污水廠也隨著城市的擴張由市郊轉為了市區，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，研宄開發占地小、投資省、出水好的工藝具有重要意義。
[0003]目前應用于城鎮污水處理廠的反應器通常包括厭氧池、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。該工藝占地大、投資高，一旦受到沖擊，恢復難度很大。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，傳統工藝顯然無法適應這一趨勢。
[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備，該申請的污水處理系統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合的方式，經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反應池，該池由第一缺氧池、厭氧池、第二缺氧池和好氧池組成，結構復雜，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構，或采用小網格反應器和斜管沉淀結構，這兩種結構形式較為復雜，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險，難以廣泛應用。
【發明內容】
[0005]本發明根據現有技術的不足公開了一種高效生物膜一體化污水處理裝置。本發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器的污水處理裝置，該反應器將厭氧池、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、發掘膜分離模塊的處理能力，本發明占地更小、投資更低，且污水處理效果更好，特別適應新型地下式污水出廠的要求。
[0006]本發明通過以下技術方案實現:
[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水流連通，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，膜組件的規格尺寸可根據水質及整體的池體參數靈活調整。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，粒徑不應大于100mm，更易在填料內部形成厭氧環境，而隨著水流的迀移，也能夠實現剩余污泥的脫落；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境用的填料更大，更加適應缺氧環境；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，進出水口均設置于矩形池的短邊一側，其中進水渠靠近短邊池壁，出水渠又靠近進水渠設置，在出水渠下方設置有導流裙板，強制進水與出水隔離。上述結構既可以實現沉淀池內水力的最長流程，也可以使沉淀池內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二沉池的2?3倍，大大節省了池體的占地；上述沉淀池增加了澄清區的相對高度，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構或刮泥機排泥結構。這兩種方式均能大大降低了排泥設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、進水渠下方池底設置有積泥斜坡。受池體結構影響，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，污泥發酵后會產生大量浮泥，導致出水水質惡化。設置積泥斜坡后，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達標。
[0013]所述刮泥機排泥結構在沉淀池池底設置多組排泥溝，溝中設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合的方法方式，在厭氧和缺氧區中添加不同粒徑的球形多孔填料，缺氧區的填料粒徑稍大于厭氧區；在好氧區投加圓筒形或矩形填料；經厭氧、缺氧、好氧處理后的混合液進入快速沉淀池，實現泥水分離；之后上清液進入膜池，經膜過濾后出水。
[0016]本發明裝置污水首先在厭氧區實現釋磷，因采取了投加填料等措施，其生物量大于常規厭氧池，其水力停留時間控制在1.2h左右；在缺氧池內，實現反硝化，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，實現硝化、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，表面負荷是常規二沉池的2?3倍，從而大大節省了池體的占地，調整了池體的長度與深度比，池體較常規二沉池深1.5?2.0米，增加了澄清區的高度，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；在沉淀池后設置膜池，膜池采用MBR或MCF形式，沉淀池與膜池須聯合使用，且膜池的負荷能力較常規的超濾膜約高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]本發明的生化部分以傳統的A20(厭氧/缺氧/好氧工藝)為基礎，通過在不同區域投加不同的生物填料，既保證了不同生化階段的反應環境，而且還增加了生物量，達到了結構簡化、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，簡化了沉淀池的結構，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，更加適應于活性污泥混合液的分離，結構和運行都更簡便。
[0019]本發明有益性，本發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，其池容僅為常規沉淀池的1/2?2/3，可以大幅降低造價；本發明中的超濾膜位于沉淀池后，進水水質較常規的MBR更好，其處理負荷大大高于常規的超濾膜，可以降低反沖洗頻率，能耗更低，大大降低了運行成本；反應器各區間均共壁合建，工藝結構緊湊合理，省去了各區間的連接管道，節省了占地和投資；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，分離器不會產生堵塞，水力流態好，壓力損失小，且不需要反沖洗，節省能耗；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，又結合的沉淀與超濾膜的各自優點，占地面積大大降低，工藝布置更為簡潔，非常適宜于城鎮地下式污水處理廠。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明污水處理各池位置結構示意圖；
[0021]圖2是本發明高效固液分離器圓弧結構示意圖；
[0022]圖3是本發明高效固液分離器雙曲面結構示意圖；
[0023]圖4是本發明高效固液分離器局部結構示意圖；
[0024]圖5是本發明沉淀池和靜壓式排泥機結構示意圖；
[0025]圖6是本發明沉淀池和刮泥機及池底結構示意圖；
[0026]圖7是本發明穿孔排泥管結構示意圖；
[0027]圖8是本發明穿孔排泥板結構示意圖；
[0028]圖9是靜壓式排泥機結構示意圖；
[0029]圖10是刮泥機結構示意圖。
[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