一種處理村鎮污水的動態污泥過濾方法與設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于污水處理技術領域，涉及一種用于城鎮及村鎮污水處理的動態污泥過濾裝置及利用該裝置處理村鎮污水的方法。
【背景技術】
[0002]污水主要包括生活污水和工業廢水。按照人口聚集情況的不同，我國的居民分為城市(含縣城)居民和村鎮(含建制鎮)居民，城鎮和村鎮產生的污水通常定義為集中排放的城市污水和分散排放的村鎮污水。隨著我國經濟的快速發展，城市污水產生量不斷增加，城市的水環境質量急劇下降，各級城市都面臨嚴峻的水環境壓力。為改善城市居民的水環境質量，政府近年來投入了大量的資金建設了集中的城市污水處理廠，通過多年的建設，城市生活污水和大水量工業廢水得到有效的收集和處理。目前我國大中城市和縣城大多都建設了相對完善的城市污水處理廠和工業廢水處理站。受限于政府財力，國家對一些分散污水處理設施建設的投入較少，在分散污水的處理方面仍有很大欠缺，急需應用經濟、簡便的分散污水處理技術，處理相對分散的村鎮、別墅區、旅游區及鄉鎮企業污水。
[0003]污水中主要污染物是水中有機物和氮磷污染物，在排放水體或回收利用前，需要對其進行去除。相對來說，城市污水處理廠和大部分城市企業廢水的建設水平較高，污水處理單元的自動化水平較高，為了應對有機物和氮磷污染物的去除，采取了較長的工藝流程，在工藝實施上應用了比較復雜的工藝，甚至使用了投資較大的膜分離技術。受限于薄弱的經濟基礎和落后的管理水平，以村鎮污水為代表的分散污水的處理，不能照搬城市污水的處理技術和工藝，需要應用與村鎮社會經濟發展狀況、管理水平、污水水量水質特征、地形地勢等具體條件相適應的、高效低耗、經濟適用型處理工藝的技術。
[0004]為節省投資，在設計分散污水處理方法時，需要考慮盡量減少污水或污泥的提升、減少剩余污泥的排放、減少專用的排泥設施。為減少污水處理站的運行管理費用，在設計分散污水時，盡量考慮一體化的設計思路。為保障運行效果的穩定，盡量考慮分散污水的水質水量波動大的特點。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種處理村鎮污水的動態污泥過濾方法與設備，可適用于水質、水量波動大村鎮生活污水及類似水質工業廢水的生物處理。
[0006]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
一種處理村鎮污水的好氧動態污泥過濾一體化反應器(oxic-dynamic sludgefilter，簡寫0-DSF)，內部依次設置有好氧活性污泥區、污泥脫氣區、動態污泥過濾區和污泥濃度調節區，其中:
所述好氧活性污泥區的底部設置有連接鼓風機空氣管的曝氣頭；
所述污泥脫氣區的上部設置有污泥脫氣堰，污泥脫氣堰的底部通過導流管與動態污泥過濾區的底部連通； 所述動態污泥過濾區自下而上依次設置有布水板、動態污泥過濾層和出水堰，動態污泥過濾區與污泥濃度調節區之間設置有污泥連接管；
所述污泥濃度調節區的底部設置有剩余污泥排放管，中部設置有污泥回流管，上部設置有調節出水管。
[0007]上述裝置中，好氧活性污泥區實現有機物及氨氮的去除；污泥脫氣區完成活性污泥吸附微氣泡的脫除；動態污泥過濾區完成活性污泥與水的分離，滿足排放標準的水則可以排出好氧動態污泥過濾一體化反應器；動態污泥過濾區和污泥濃度調節區可以實現污泥過濾床的更新，進而達到污泥過濾床不斷更新并保持高效過濾特性的能力。
[0008]一種利用上述好氧動態污泥過濾一體化反應器過濾村鎮污水的方法，包括如下步驟:
一、含有機物及氨氮的污水進入好氧活性污泥區，與曝氣頭釋放的微小空氣泡接觸后，在好氧活性污泥作用下，污水中大部分有機物及氨氮得以去除；
二、含有微小氣泡的活性污泥混合液經污泥脫氣區的污泥脫氣堰跌落，在跌落過程實現微小氣泡從活性污泥表面的剝離；
三、脫氣后的污泥混合液經導流管進入動態污泥過濾區的底部，經布水板上孔眼由下向上經過動態污泥過濾層，污泥混合液的活性污泥微生物被動態污泥過濾層攔截，處理后滿足排放標準的出水經出水堰排放；
四、隨著時間的進行，先進入的污泥在動態污泥過濾層的上層形成高泥位，后進入的污泥則在動態污泥過濾層的下層形成低泥位，當動態污泥過濾層的泥位達到高泥位時，低泥位上的污泥經污泥連接管進入污泥濃度調節區，污泥逐步在污泥濃度調節區濃縮形成污泥濃縮層，通過污泥回流泵回流至好氧活性污泥區進水管進水點附近。
[0009]一種處理村鎮污水的動態污泥過濾設備，由厭氧池、缺氧池、好氧動態污泥過濾一體化反應器構成，可以完成有機物、氨氮、總氮及總磷的去除，處理出水可以達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002) 一級A的要求。
[0010]一種利用上述處理村鎮污水的動態污泥過濾設備實現村鎮污水過濾的方法，包括如下步驟:
一、污水經進水泵提升進入厭氧池，厭氧池的聚磷菌會完成磷的釋放；
二、污水進入缺氧池，在缺氧池反硝化細菌的作用下，硝酸鹽變成氮氣；
三、污水進入好氧活性污泥區，與曝氣頭釋放的微小空氣泡接觸后，在好氧活性污泥作用下，污水中大部分有機物及氨氮得以去除；
四、含有微小氣泡的活性污泥混合液經污泥脫氣區的污泥脫氣堰跌落，在跌落過程實現微小氣泡從活性污泥表面的剝離；
五、脫氣后的污泥混合液經導流管進入動態污泥過濾區的底部，經布水板上孔眼由下向上經過動態污泥過濾層，污泥混合液的活性污泥微生物被動態污泥過濾層攔截，處理后滿足排放標準的出水經出水堰排放；
六、隨著時間的進行，先進入的污泥在動態污泥過濾層的上層形成高泥位，后進入的污泥則在動態污泥過濾層的下層形成低泥位，當動態污泥過濾層的泥位達到高泥位時，低泥位上的污泥經污泥連接管進入污泥濃度調節區，污泥逐步在污泥濃度調節區濃縮形成污泥濃縮層，污泥經污泥回流泵分別回流至厭氧池和缺氧池。
[0011]本發明具有如下優點:
1、本發明可以用于城鎮及村鎮污水的處理，也可用于分散別墅、旅游區及低濃度有機工業廢水的處理。應用該方法模塊化生產出動態污泥過濾床污水處理設備，可以保障出水達標或回用。
[0012]2、本發明的核心是提出一種動態污泥過濾方法，完成微生物的攔截及澄清水的過濾，進而使生物反應器具有高生物量保持、設備體積小及高效的泥水分離的優點。
[0013]3、本發明抗水質水量變化能力強，可以模塊化生產。
【附圖說明】
[0014]圖1為好氧動態污泥過濾一體化反應器的結構示意圖；
圖2為村鎮污水AAO-DSF同步脫氮除磷動態污泥過濾工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本發明的技術方案作進一步的說明，但并不局限于此，凡是對本發明技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本發明的保護范圍中。
[0016]【具體實施方式】一:如圖1所示，本實施方式提供的好氧動態污泥過濾一體化反應器I可以完成有機物和氨氮的去除，由好氧活性污泥區2、污泥脫氣區3、動態污泥過濾區4及污泥濃度調節區5組成。
[0017]含有機物及氨氮的污水從進水管6進入好氧活性污泥區2，在好氧活性污泥區2中充滿活性污泥混合液，活性污泥混合液包括污水和包含好氧微生物的活性污泥9，在好氧活性污泥的作用下，污水中的大部分有機物被氧化為二氧化碳與水、氨氮被氧化為硝酸鹽。好氧活性污泥區2的底部設置連接鼓風機空氣管7的曝氣頭8，從曝氣頭8釋放的微小空氣泡一方面保證活性污泥懸浮在好氧活性污泥區2中，一方面保證活性污泥具有好氧反應特性。好氧活性污泥混合液在與微小空氣泡接觸后，除去微生物新陳代謝需要氧氣外，仍有部分微小氣泡粘附在活性污泥上。在好氧活性污泥作用下，污水中大部分有機物及氨氮得以去除，活性污泥混合液隨后進入污泥與污水的分離過程。
[0018]含有微小氣泡的活性污泥混合液經污泥脫氣區3的污泥脫氣堰10跌落，在跌落過程實現微小氣泡從活性污泥表面的剝離。脫氣后的污泥混合液經導流管11進入動態污泥過濾區4的底部，經布水板12上孔眼由下向上經過動態污泥過濾層13。污泥混合液的活性污泥微生物被動態污泥過濾層13攔截，處理后滿足排放標準的出水經出水堰14排放。
[0019]活性污泥經導流管11進入動態污泥過濾區4，隨著時間的進行，先進入的污泥在動態污泥過濾層13的上層，后進入的污泥則在動態污泥過濾層13的下層，為保證污泥過濾層一直具有高效的過濾性能，達到污泥過濾層動態更換的目的，在動態污泥過濾區4與污泥濃度調節區5中設置污泥連接管15。污泥連接管15對應的污泥層泥位為動態污泥過濾層13的低泥位16，當進水流量波動大時，動態污泥過濾層13會增大，最高可以達到高泥位17，低泥位16上的污泥經污泥連接管15進入污泥濃度調節區5，污泥逐步在污泥濃度調節區5濃縮形成污泥濃縮層18，污泥濃縮層18底部設置剩余污泥排放管19，污泥濃縮層18的中部設置污泥回流管20，污泥經污泥回流泵21回流至好氧活性污泥區2進水管6進水點附近。
[0020]為調節動態污泥過濾層13，在污泥濃度調節區5設置調節出水管22，當進水管6流量為Q1、出水堰14流量為Q2、污泥連接管15流量為Q3、調節出水管22流量為Q4、剩余污泥排放管19流量為Q5時，Q1=Q2+Q3，Q3=Q4+Q5，Q1=Q2+Q4+Q5。當進水流量Ql過大時，單位時間內經導流管11進入動態污泥過濾區4的流量變大，動態污泥過濾層13會快速上升。當動態污泥過濾層13泥位低于高泥位17時，調節出水管22流量Q4為零，Ql=Q2+0+Q5 ;當動態污泥過濾層13泥位高于高泥位17后，可以打開調節出水管22的調節水泵23，出水也回流至進水點位置，這樣在同樣的進水流量Ql情況下，出水堰14的流量Q2變小，污