多單元污水處理系統及方法
【專利摘要】本發明公開一種多單元污水處理系統及方法，包括：水解酸化裝置，包括水解酸化池、蓋第一沉淀池、第一溢水堰、溢水管；厭氧反應器，包括筒體、三相分離器、內循環裝置；污泥處理裝置，包括第二沉淀池、第二溢水堰、進水管、溶氧儀；活性污泥反應器；及曝氣生物濾池；第二溢水堰通過回流管與水解酸化池連通，進水管上設有射流孔和調節閥。本發明通過在污泥處理裝置上設置射流孔調節反應液面的溶氧量，保證反應產生亞硝酸鹽，并將形成的亞硝酸鹽回流至水解酸化池內，從而避免了酸化處理的污水酸性過高，提高了污水處理的整體處理效率，且通過活性污泥反應器和曝氣生物濾池分別對反應形成的污泥和污水進行處理，提高了污水處理效率和降解效率。
【專利說明】
多單元污水處理系統及方法
技術領域
[0001]本發明涉及污水處理技術，尤其是涉及一種多單元污水處理系統及方法。
【背景技術】
[0002]常規的厭氧污泥反應器有UASB、EGSB、IC等，其廢水處理原理基本為，待處理的污水被盡可能均勻的引入反應器，進入反應器內的污水與顆粒狀或絮狀污泥接觸發生反應，反應產生的部分沼氣(主要為甲烷和二氧化碳)附著于污泥上，隨著沼氣向上運動，并撞擊三相分離器實現固、液、氣的三相分離。經過厭氧污泥反應器處理后的污水與污泥的混合物一般通過SBR反應器進行氨氮處理。
[0003]但是，在實際應用過程中，厭氧污泥反應器之前需要通過水解酸化處理，而水解酸化處理易導致污水酸性較高，從而抑制厭氧污泥反應器甲烷菌的生長，不利于厭氧污泥反應器中污水的處理效率的提高，繼而導致整體處理效率降低。雖然可通過在水解酸化處理過程中進行PH值調節降低酸性解決，但是易導致生產成本的增加，不利于污水處理成本的降低。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服上述技術不足，提出一種多單元污水處理系統及方法，其可實現對污水的甲烷化、氨氮化和氧化處理，其可通過氧化形成的亞硝酸鹽對水解酸化前的污水進行預處理，從而避免了酸化處理的污水酸性過高。
[0005]為達到上述技術目的，本發明的技術方案一方面提供一種多單元污水處理系統，包括，
[0006]—水解酸化裝置，其包括水解酸化池、蓋設于所述水解酸化池上端開口的第一沉淀池、設置于所述第一沉淀池內的第一溢水堰、及連通所述第一溢水堰和所述水解酸化池的溢水管；
[0007]一厭氧反應器，其包括一與所述水解酸化池連接的筒體、設于所述筒體頂部的三相分離器、及驅動所述筒體內混合液循環流動的內循環裝置；
[0008]—污泥處理裝置，其包括第二沉淀池、設于所述第二沉淀池內的第二溢水堰、連接所述第二沉淀池和所述筒體的進水管、及一用于檢測所述第二沉淀池內液面溶氧量的溶氧儀；
[0009]與所述第二沉淀池連接的活性污泥反應器;及
[0010]與所述第二溢水堰連接的曝氣生物濾池；
[0011]其中，所述第二溢水堰通過一回流管與所述水解酸化池連通，所述進水管上設置有射流孔和控制所述射流孔內混合液噴射速度和噴射高度的調節閥。
[0012]優選的，所述進水管包括豎直設置于所述第二沉淀池內的射流管及連接所述射流管與所述筒體的連接管，所述射流孔設置于所述射流管上。
[0013]優選的，所述三相分離器包括集氣罩、沉淀室、排水管、排氣室和反射板，所述集氣罩外緣與所述筒體頂部開口端配合連接，所述沉淀室上端同軸連接于所述集氣罩下表面、下端通過多個固定柱與所述反射板連接，且所述沉淀室內壁與集氣罩之間形成沉淀空間、所述沉淀室外壁與所述集氣罩之間形成集氣空間，所述排水管一端與所述沉淀空間連通、另一端延伸至所述筒體外并與所述進水管連接，所述排氣室與所述集氣空間連通。
[0014]優選的，所述內循環裝置包括靠近筒體頂端設置的內循環進水管、靠近所述筒體底端設置的內循環出水管、驅動水流由所述內循環進水管向所述內循環出水管運動的內循環管道栗、及一控制所述內循環管道栗作間歇性驅動的控制器。
[0015]優選的，所述筒體內設置有一進水布水器，所述進水布水器一端靠近所述筒體底部設置、另一端穿過所述筒體側壁并通過一提升管與所述水解酸化池連接。
[0016]優選的，所述射流孔位于所述第二沉淀池池口端面所在平面下方20?50cm。
[0017]優選的，所述第一沉淀池和所述第二沉淀池內分別設置有第一斜板和第二斜板，所述第一斜板和所述第二斜板分別合圍形成有第一沉淀區和第二沉淀區，所述第二沉淀區呈方形且橫截面由下至上逐漸增加。
[0018]優選的，所述集氣罩呈傘狀、沉淀室呈筒狀、反射板呈錐形且所述集氣罩、沉淀室、反射板同軸設置。
[0019]本發明另一方面還提供一種多單元污水處理方法，包括如下步驟，
[0020](I)將污水過濾沉淀后進行水解酸化處理；
[0021](2)將水解酸化處理后的污水進行厭氧發酵處理；
[0022](3)將厭氧發酵處理后的含有甲烷的厭氧污泥與污水的混合物通過射流孔噴射出來，調節噴射的速度及高度使反應液面的含氧量為O?0.5mg/L;
[0023 ] (4)收集噴射后的固液混合物，沉淀；
[0024](5)將沉淀后的上清液一部分加入步驟(I)的水解酸化處理工藝中、另一部分通過曝氣生物膜法處理，將沉淀后的污泥通過周期循環活性污泥法或序批式活性污泥法進行處理。
[0025]優選的，所述步驟(3)中液面的含氧量為0.4?0.5mg/L0
[0026]與現有技術相比，本發明通過設置一污泥處理裝置，其通過設置一射流孔調節反應液面的溶氧量，保證反應產生亞硝酸鹽，并將形成的亞硝酸鹽回流至水解酸化池內，從而避免了酸化處理的污水酸性過高，提高了污水處理的整體處理效率，且通過活性污泥反應器和曝氣生物濾池分別對反應形成的污泥和污水進行處理，提高了污水處理效率和降解效率。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發明的多單元污水處理系統的連接結構示意圖。
【具體實施方式】
[0028]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0029]請參閱圖1，本發明的實施例提供了一種多單元污水處理系統，包括水解酸化裝置1、厭氧反應器2、污泥處理裝置3、活性污泥反應器4、曝氣生物濾池5。其中，
[0030]水解酸化裝置I包括水解酸化池11、蓋設于所述水解酸化池11上端開口的第一沉淀池12、設置于所述第一沉淀池12內的第一溢水堰13、及連通所述第一溢水堰13和所述水解酸化池11的溢水管14。具體設置時，一般在第一沉淀池12—側設置一進水渠15，進水渠15內設置一格柵16，進行污水處理時，污水進入進水渠15內，通過格柵16將污水中較大固體雜質過濾，過濾后的污水進入第一沉淀池12內，經過第一沉淀池12進行沉淀處理后，第一沉淀池12內的上清液進入第一溢流堰13內，并通過溢流管14進入水解酸化池11內進行水解酸化處理。將第一沉淀池12設置于水解酸化池11上方有利于污水直接溢流至水解酸化池11內，避免采用水栗增加了能源消耗。
[0031]格柵16設置時，其相對水平面的傾斜角度一般設置為60?75°，優選為70°，以增強其固體雜質過濾效果。
[0032]本實施例第一沉淀池12內設置有第一斜板17，多個第一斜板17合圍形成第一沉淀區，第一沉淀區的橫截面積由下至上逐漸增加，以增加沉淀效果。其中，所述斜板17相對水平面的傾斜角度可設置為30?60°，優選為45°。
[0033]本實施例厭氧反應器2包括一與所述水解酸化池11連接的筒體21、設于所述筒體21頂部的三相分離器22、及驅動所述筒體21內混合液循環流動的內循環裝置23。
[0034]具體的，可在所述筒體21內設置一進水布水器24，所述進水布水器24—端靠近所述筒體21底部設置、另一端穿過所述筒體21側壁并通過一提升管25與所述水解酸化池11連接，水解酸化池11內可設置一提升栗18，該提升栗18與提升管25連接。
[0035]對應的，筒體21底部設置有一第一排泥管26，用于排放厭氧反應后的厭氧污泥。
[0036]三相分離器22包括集氣罩221、沉淀室222、排水管223、排氣室224和反射板225，所述集氣罩221外緣與所述筒體21頂部開口端配合連接，所述沉淀室222上端同軸連接于所述集氣罩221下表面、下端通過多個固定柱226與所述反射板225連接，且所述沉淀室222內壁與集氣罩221之間形成沉淀空間、所述沉淀室222外壁與所述集氣罩221之間形成集氣空間，所述排水管223—端與所述沉淀空間連通、另一端延伸至所述筒體21外并與所述進水管223連接，所述排氣室224與所述集氣空間連通。
[0037]所述集氣罩221呈傘狀，從而罩住整個筒體21上端，有利于增加集氣效率。排氣室224可設置于集氣罩221頂端。由于集氣罩221具有面積大的特點，為了保證其具有足夠的強度，本實施例所述集氣罩221上表面設置有多個支撐桿227，多個所述支撐桿227沿所述集氣罩221頂端呈放射線均勻布置。
[0038]本實施例所述沉淀室222呈筒狀且內徑由上至下逐漸減小，從而使得所述沉淀室222內壁形成一錐形沉降面，為了增加固液分離效果，本實施例所述沉降面與水平面之間的夾角設置為30?60°，優選為45°。
[0039]反射板225呈錐形且與所述沉淀室222、集氣罩221均同軸設置，多個所述固定柱226均一端與所述沉淀室222連接、另一端連接于所述反射板225的錐面上，相鄰兩個固定柱226之間形成有與沉淀空間連通的固液混合物入口，相對應的，固液混合物在沉淀室經過沉淀、濃縮后，其比重較大，故能夠沿沉淀室222的錐形沉淀面向下流動，并從固液混合物入口流出，然后沉淀至筒體21底部。反射板225設置呈錐形則有利于避免反射板225上積累污泥，便于污泥順利有固液混合物入口流出。本實施例的固定柱226沿所述沉淀室222周向均勻布置，且多個固定柱226均一端連接于沉淀室22的內壁上，由于固定柱226易對固液混合物的進出產生一定的阻礙作用，故本實施例的固定柱226優選設置為三個。
[0040]本實施例內循環裝置23包括靠近筒體21頂端設置的內循環進水管231、靠近所述筒體21底端設置的內循環出水管232、驅動水流由所述內循環進水管231向所述內循環出水管232運動的內循環管道栗233、及一控制所述內循環管道栗233作間歇性驅動的控制器234。其具體工作流程為:內循環管道栗233驅動筒體21上端的污水由內循環進水管231運動至內循環出水管232，內循環出水管232內的污水在內循環管道栗233作用下具有一定流速進入筒體I底部，進而對筒體21底部靜置沉淀的污泥產生攪拌作用，使污泥膨脹，提高厭氧反應效率，也可通過控制內循環管道栗233控制內循環出水管232的出水流速，即控制筒體21底部的進水流速，實現對污泥膨脹度的控制。筒體21底部進水攪拌一定時間后，內循環管道栗233停止驅動，厭氧反應充分發生，產生的氣泡上升并通過三相分離器22進行三相分離;靜置一定時間后，再次啟動內循環管道栗233，污泥再次膨脹，再次促進厭氧反應。在上述間歇性的進水、攪拌下，筒體21內間歇性的加快厭氧反應，有利于保證整體設備運行的穩定性，也有利于三相分離器22的出水、出氣穩定性。
[0041 ]本實施例污泥處理裝置3包括第二沉淀池31、設于所述第二沉淀池31內的第二溢水堰32、連接所述第二沉淀池31和所述筒體21的進水管33、及一用于檢測所述第二沉淀池31內液面溶氧量的溶氧儀34，所述第二溢水堰32通過一回流管35與所述水解酸化池11連通;其中，所述進水管33上設置有射流孔332a和控制所述射流孔332a內混合液噴射速度和噴射高度的調節閥36。
[0042]具體的，厭氧反應器2可采用間歇性反應器，當間歇性厭氧反應器2處于進水狀態時，厭氧反應后的含有厭氧污泥的污水則處于出水狀態，厭氧污泥、污水和少量甲烷氣體的混合物進入進水管33，含有污泥比重較大的固液混合物從進水管33的出水端流至第二沉淀池31底部，進而通過第二排泥管37排出；而含有甲烷氣體的部分污泥和污水則從射流孔332a噴射而出，從而使得噴射出來的固液落至第二沉淀池31內，并在第二沉淀池31內形成固液氣三相反應界面，該三相反應界面即為第二沉淀池31內液面，同時在射流孔332a內設置調節閥36以控制噴射的流速及與反應界面的高度，具體的可通過溶氧儀34檢測第二沉淀池31內液面的溶氧量，控制調節閥36至溶氧儀34檢測的液面的溶氧量為O?0.5mg/L，優選為0.4?0.5mg/L，從而使得反應界面富集亞硝酸鹽紅菌，進而使噴射后的固液混合物中氨氮形成亞硝酸鹽，固液混合物中的甲烷則被氧化，反應后含有亞硝酸鹽的上層液可進行重復性利用，具體為將其中的部分通過回流管35回流至水解酸化池11進行反硝化反應。另一部分上清液則通過溢流出水管30排至下一工序進行處理。
[0043]為了有利于氧化反應的進行，所述進水管33包括豎直設置于所述第二沉淀池31內的射流管332及連接所述射流管332與所述筒體21的連接管331，所述射流孔332a設置于所述射流管332上。其中，連接管33具體與穿過筒體21側壁的排水管223連接。氧化反應產生的亞硝酸鹽可通過回流管35進入水解酸化池11內，從而避免了酸化處理的污水酸性過高，提高了污水處理的整體處理效率。
[0044]由于噴射的固液混合物需要與空氣充分接觸并發生反應，射流孔332a設置時應高于第二沉淀池31內的液面，故本實施例所述射流孔332a靠近所述第二沉淀池31池口端面所在平面設置。而為了避免固液混合物噴射至第二沉淀池31外部，可將射流孔332a設于所述第二沉淀池31池口端面所在平面下方20?50cm，一般可設置于略高于第二溢水堰32上端。
[0045]射流孔332a噴射時，易發生振動導致噴射均衡性降低，故本實施例所述厭氧污泥處理裝置3還包括呈十字型的固定支架38，所述固定支架38的四個自由端均固定于所述溢水堰32，所述固定支架38中部連接于所述射流管332。
[0046]其中，第二沉淀池31內設置有第二斜板39，第二斜板39為多個，多個第二斜板39合圍形成有第二沉淀區，所述第二沉淀區呈方形且橫截面由下至上逐漸增加，其有利于增加污泥的沉淀效果。
[0047]本實施例的活性污泥反應器4與所述第二沉淀池31連接，具體為活性污泥反應器4與第二排泥管37連接，其主要用于對第二沉淀池31內沉淀的活性污泥進行處理，本實施例的活性污泥反應器4可采用CASS反應器或SBR反應器，CASS反應器為周期循環活性污泥反應器，SBR反應器為序批式活性污泥反應器。
[0048]而曝氣生物濾池5則與第二溢水堰32連接，具體為曝氣生物濾池5與溢流出水管30連接，第二溢水堰32中一部分污水通過回流管進入水解酸環池11內，另一部分則進入曝氣生物濾池5內進行處理。
[0049]本實施例的多單元污水處理系統的具體工作流程如下:污水首先由進水渠進入并通過格柵初步過濾后進入第一沉淀池，第一沉淀池內污水的上清液進入第一溢流堰內，并通過第一溢流管進入水解酸化池內進行水解酸化處理，水解酸化處理后的污水進入厭氧反應器內進行厭氧反應，厭氧反應結束后，由厭氧反應器底部進水、厭氧反應器靠近頂部出水，由于出水中含有厭氧反應后的厭氧污泥，使得厭氧反應后的污水通過射流孔噴射后發反應，反應形成的液體可一部分進入水解酸化處理環節，以降低酸化反應后的酸性，另一部分可通過曝氣生物濾池進行處理，反應后液體中的污泥可通過CASS反應器或SBR反應器進行處理。
[0050]以上所述本發明的【具體實施方式】，并不構成對本發明保護范圍的限定。任何根據本發明的技術構思所做出的各種其他相應的改變與變形，均應包含在本發明權利要求的保護范圍內。
【主權項】
1.一種多單元污水處理系統，其特征在于，包括， 一水解酸化裝置，其包括水解酸化池、蓋設于所述水解酸化池上端開口的第一沉淀池、設置于所述第一沉淀池內的第一溢水堰、及連通所述第一溢水堰和所述水解酸化池的溢水管； 一厭氧反應器，其包括一與所述水解酸化池連接的筒體、設于所述筒體頂部的三相分離器、及驅動所述筒體內混合液循環流動的內循環裝置； 一污泥處理裝置，其包括第二沉淀池、設于所述第二沉淀池內的第二溢水堰、連接所述第二沉淀池和所述筒體的進水管、及一用于檢測所述第二沉淀池內液面溶氧量的溶氧儀； 與所述第二沉淀池連接的活性污泥反應器;及 與所述第二溢水堰連接的曝氣生物濾池； 其中，所述第二溢水堰通過一回流管與所述水解酸化池連通，所述進水管上設置有射流孔和控制所述射流孔內混合液噴射速度和噴射高度的調節閥。2.根據權利要求1所述的多單元污水處理系統，其特征在于，所述進水管包括豎直設置于所述第二沉淀池內的射流管及連接所述射流管與所述筒體的連接管，所述射流孔設置于所述射流管上。3.根據權利要求2所述的多單元污水處理系統，其特征在于，所述三相分離器包括集氣罩、沉淀室、排水管、排氣室和反射板，所述集氣罩外緣與所述筒體頂部開口端配合連接，所述沉淀室上端同軸連接于所述集氣罩下表面、下端通過多個固定柱與所述反射板連接，且所述沉淀室內壁與集氣罩之間形成沉淀空間、所述沉淀室外壁與所述集氣罩之間形成集氣空間，所述排水管一端與所述沉淀空間連通、另一端延伸至所述筒體外與所述進水管連接，所述排氣室與所述集氣空間連通。4.根據權利要求1或2所述的多單元污水處理系統，其特征在于，所述內循環裝置包括靠近筒體頂端設置的內循環進水管、靠近所述筒體底端設置的內循環出水管、驅動水流由所述內循環進水管向所述內循環出水管運動的內循環管道栗、及一控制所述內循環管道栗作間歇性驅動的控制器。5.根據權利要求1或2所述的多單元污水處理系統，其特征在于，所述筒體內設置有一進水布水器，所述進水布水器一端靠近所述筒體底部設置、另一端穿過所述筒體側壁并通過一提升管與所述水解酸化池連接。6.根據權利要求2所述的多單元污水處理系統，其特征在于，所述射流孔位于所述第二沉淀池池口端面所在平面下方20?50cm。7.根據權利要求1或2所述的多單元污水處理系統，其特征在于，所述第一沉淀池和所述第二沉淀池內分別設置有第一斜板和第二斜板，所述第一斜板和所述第二斜板分別合圍形成有第一沉淀區和第二沉淀區，所述第二沉淀區呈方形且橫截面由下至上逐漸增加。8.根據權利要求3所述的多單元污水處理系統，其特征在于，所述集氣罩呈傘狀、沉淀室呈筒狀、反射板呈錐形且所述集氣罩、沉淀室、反射板同軸設置。9.一種多單元污水處理方法，其特征在于，包括如下步驟， (1)將污水過濾沉淀后進行水解酸化處理； (2)將水解酸化處理后的污水進行厭氧發酵處理； (3)將厭氧發酵處理后的含有甲烷的厭氧污泥與污水的混合物通過射流孔噴射出來，調節噴射的速度及高度使反應液面的含氧量為O?0.5mg/L; (4)收集噴射后的固液混合物，沉淀； (5)將沉淀后的上清液一部分加入步驟(I)的水解酸化處理工藝中、另一部分通過曝氣生物膜法處理，將沉淀后的污泥通過周期循環活性污泥法或序批式活性污泥法進行處理。10.根據權利要求9所述的多單元污水處理方法，其特征在于，所述步驟(3)中液面的含氧量為0.4?0.5mg/Lo
【文檔編號】C02F9/14GK105884141SQ201610409592
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月12日
【發明人】劉川, 劉曉川
【申請人】武漢東川自來水科技開發有限公司