XHBF高效除磷小城镇污水处理设备

XHBF高效除磷小城镇污水处理设备

申请日期：2017.01.10

公佈（公告）日期：2017.05.31

IPC分类编号C02F9/14; /16; /30

概括

本发明公开了一种一体化XHBF高效除磷小城镇污水处理设备，属于环境工程及污水处理领域，本发明的一体化污水处理设备及污水处理方法，COD去除率为92.8%，TN去除率为98.71%，NH3-N去除率为98.26%，TP去除率为99.43%。

索赔

1.一种一体化污水处理设备，其特征在于：该设备包括厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区；厌氧区与缺氧区之间由倒U型管连接；好氧区与缺氧区合二为一，上部为好氧区，下部为缺氧区，中间用折板隔开；缺氧区内设有搅拌装置，好氧区内设有曝气装置。

2.根据权利要求1所述的一体化污水处理设备，其特征在于：沉淀区采用斜板沉淀，斜板相对于水平面的倾斜角度为45°。

3.根据权利要求1所述的一体化污水处理设备，其特征在于：所述的曝气装置为可升降纤维软管曝气装置。

4.根据权利要求1所述的一体化污水处理设备，其特征在于：该一体化污水处理设备还包括设置在沉淀区后端的滤池。

5、根据权利要求1所述的一体化污水处理设备，其特征在于：所述滤池内设有多层滤料。

6.根据权利要求1所述的一体化污水处理设备，其特征在于：滤池内滤料为底层石英砂、硅酸钙混合物，中层生物陶粒，顶层细砂石。

7.一种污水处理方法，其特征在于，该方法采用权利要求1至6任一项所述的一体化污水处理设备。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述方法包括控制厌氧区水力停留时间为13-17小时；好氧区溶解氧控制在3-6mg/L，好氧区水力停留时间为7-9小时。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法中污泥浓度维持在2.2-4.3g/L，污泥负荷为0.07-0.12kg·BOD5/kg·VSS·d。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：在沉淀区加入吸附剂；吸附剂为改性硅酸钙，粒径小于1μm；含有30％-60％钙源物、30％-60％硅源物、0.3％-6％分散剂、0％-30％水，粒径小于1μm；其中，钙源物为硝酸钙、氢氧化钙或氯化钙，硅源物为硅酸钠、硅酸钾、正硅酸乙酯或正硅酸盐，分散剂为无水乙醇、聚乙二醇、乙二醇或丙二醇，分散剂的加入量为钙源物质量的1％-10％，钙硅摩尔比为0.5-2：1。

手动的

一体化XHBF高效除磷小城镇污水处理设备

技术领域

本发明涉及一种一体化XHBF高效除磷小城镇污水处理设备，属于环境工程与污水处理领域。

背景技术

随着我国城镇化进程的加快发展，小城镇污水处理技术与设备成为研究和应用的热点。然而小城镇大量未经处理的生活污水和工业污水排入河流、湖泊或地下水，对水体造成严重污染，影响渔业用水、生活用水等，因此小城镇污水污染已成为制约我国新农村建设的重要因素之一。小城镇污水一般包括生活污水、养殖废水和少量的乡镇企业废水。这类水体的主要特点是可生化性好，但同时氮、磷含量也较高。作为水体富营养化的决定性因素，水体中氮、磷的过量积累，会造成藻类等浮游生物的快速繁殖，水体溶解氧降低，进而导致水质恶化，甚至水体黑臭。因此，控制小城镇污水中磷的排放浓度显得尤为重要。 我国制定并严格执行的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（-2002）明确要求，2006年1月1日以后，所有新建、扩建的污水处理厂出水综合排放一律执行一级A标准，即TP≤0.5mg/L，此前执行的一级B标准为TP≤1.0mg/L。

目前，我国小城镇生活污水处理率较低，一体化污水处理装置由于建设运行成本低、占地面积小、运行管理简单等特点，在城市排水管网无法到达的地区发展一体化处理工艺与装置有着广阔的发展前景和推广空间。通常小型城镇污水处理装置采用就地处理，其工艺主要有接触氧化法、改良活性污泥法、间歇活性污泥法和膜生物反应器法等。但由于直接使用这些工艺往往投资大、运行费用高、管理不善，这些工艺对于分散性的生活污水的针对性不强。另外这些工艺一般只注重去除COD、BOD5等有机物，不能有效去除污水中的氮、磷，排出的氮、磷等营养元素会造成接受水体的富营养化。

发明内容

为了克服现有技术存在的问题，本发明提供了一种不仅能去除COD、BOD、SS、TN，还能高效去除TP的一体化污水处理装置及污水处理方法。

本发明的第一个目的在于提供一种一体化污水处理设备，包括厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区；厌氧区与缺氧区之间通过倒U型管连接；好氧区与缺氧区合二为一，上部为好氧区，下部为缺氧区，中间用折板隔开；缺氧区内设有搅拌装置，好氧区内设有曝气装置。

在一个实施例中，厌氧区、缺氧区、好氧区和沉淀区的组合被称为功能区。

在一个实施例中，沉淀区采用斜板沉淀，斜板相对于水平面倾斜45°角。

在一个实施例中，曝气装置是纤维软管曝气装置。

在一个实施例中，曝气装置是可升降的纤维软管曝气装置。

在一个实施例中，一体化污水处理设备还包括位于沉淀区后端的滤池。

在一个实施例中，过滤罐中设置有多层过滤材料。

在一个实施例中，过滤池中的滤料为底层石英砂和硅酸钙混合物，中层生物陶粒，顶层细砂和碎石。

在一个实施例中，滤池中的底部滤料、中部滤料和顶部滤料的高度比为1:1:1。合理的使用比例可以更有效地处理污水。

在一个实施例中，一体化污水处理设备还包括设置在功能区前端的格栅、调节池和初次沉淀池。

本发明的第二个目的在于提供一种利用本发明一体化污水处理设备的污水处理方法。

在一个实施例中，该方法包括控制厌氧区水力停留时间为13～17小时；好氧区溶解氧控制在3～6mg/L，好氧区水力停留时间为7～9小时；

在一个实施例中，在该方法中，污泥浓度维持在2.2-4.3g/L，污泥负荷为0.07-0.12kg·BOD5/kg·VSS·d。

在一个实施例中，该方法包括在沉淀区加入吸附剂；吸附剂改性的硅酸钙的粒径小于1μm；含有30％～60％的钙源材料、30％～60％的硅源材料、0.3％～6％的分散剂、0％～30％的水，粒径小于1μm；其中，钙源材料为硝酸钙、氢氧化钙或氯化钙，硅源材料为硅酸钠、硅酸钾、正硅酸乙酯或正硅酸盐，分散剂为无水乙醇、聚乙二醇、乙二醇或丙二醇，分散剂的加入量为钙源材料质量的1％～10％，钙硅摩尔比为0.5～2：1。

在一个实施例中，改性硅酸钙的投加量为0.5～10g/L，吸附反应时间为0.5～2h，絮凝沉淀​​时间为0.5～2h。

在一个实施例中，污水中平均COD浓度为450～550mg/L，平均进水TN浓度为70～85mg/L，平均NH3-N浓度为40～52mg/L，平均TP浓度为70～90mg/L。

本发明的优点：

本发明设备的功能区由厌氧区、缺氧区、好氧区和沉淀区组成。（1）厌氧区在功能区最左侧，水力停留时间控制在15h。厌氧区与缺氧区之间用U型管连接；好氧区与缺氧区合二为一，上面为好氧区，下面为缺氧区，中间有折板隔开，阻断氧气流动，更易于形成缺氧环境；缺氧区设有搅拌装置，混合均匀，与好氧区配合，提前脱氮除磷，将大分子有机颗粒分解为小分子有机颗粒，提高废水的可生化性；好氧区在缺氧区上方，设有曝气装置。 曝气装置在水中的深度可根据需要自由调节，通过控制可升降纤维软管曝气装置的空气流量将溶解氧控制在3-6mg/l，可大大提高除磷效果；用折板将好氧区与厌氧区物理分隔，污水通过折板方式进入好氧区，有效地控制水力停留时间在8h，两者之间可直接进行污水处理交换。交换形式和交换量由搅拌器的控制来实现，从而节省了能耗。搅拌器运转时，湍流增强，加强好氧区与缺氧区之间的混合程度；搅拌器停止运转时，两区之间的混合程度较低。（2）在功能区末端设置沉淀区，采用斜板进行沉淀。 斜板相对水平面倾斜45°角，沉淀效果最佳；污泥能自滑流回缺氧区，一方面增加了功能区污泥浓度，提高了反应效率；另一方面回流的污泥进入功能区继续消化分解，减少了污泥的外排量，可以缓解污泥处置问题；另外，在沉淀区投加除磷剂改性硅酸钙，可使出水达到一级A标准。（3）曝气装置不是一般的鼓风、机械曝气，而是纤维软管曝气，其上的A、B、C、D、E五个浮子通过浮力控制软管在一定的水深，曝气装置在水中的深度可根据需要自由调节。 当需要更换软管时，只需将浮子及拉绳提出水面，无需拆卸维护。（4）好氧区与缺氧区合为一体，设备结构紧凑，占地面积相对较小，操作简单。（5）PAOs（聚磷菌）有效利用厌氧池中的碳源，充分释放磷，提高除磷效率；同时控制最佳厌氧有效时间在2～3小时，避免因厌氧时间过长或过短对PAO磷释放产生负面影响，进一步提高除磷效果。（6）滤池内水流向上，池内设有多层滤料，下层滤料为石英砂和硅酸钙混合物，中层滤料为生物陶粒，上层滤料为细砂石。滤池中的滤料一方面通过化学反应将PO43-沉淀下来； 另一方面，滤料的表面积很大，物理吸附能力强，可以吸附污水中的COD和SS、氮、磷等；第三方面，滤料可供微生物附着，形成复杂的微生物生态系统，可以进一步提高出水标准。