一種污水處理裝置及其污水處理方法
【專利摘要】本發明涉及一種污水處理裝置及其污水處理方法，對極難生物降解的抗生素類制藥污水為主的混合工業污水進行處理，污水經過柵格、沉砂池、調節初沉池、改進型倒置AA/O池、曝氣生物濾池、絮凝沉淀池和污泥濃縮池，通過機械攔截、化學氧化、多次生物降解和化學絮凝作用，進行脫氮除磷，取得了很好的處理效果，出水CODcr、NH3－N和TP等指標均達到一級排放標準，該方法處理效果穩定可靠，運行成本較低。改進后的缺氧池、厭氧池、好氧池等生化反應池均自帶獨立的泥水自動分離的裝置，免去了污泥回流，較大減少了動力消耗，降低了污水處理成本，具有經濟和技術雙重優越性。本發明提出的耦合方法不易受進水水質波動及其它因素影響，具有工藝耐沖擊負荷強，污泥沉降性能好，無發生污泥膨脹現象等特點，具有很廣泛的應用前景。
【專利說明】一種污水處理裝置及其污水處理方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及污水處理領域，尤其涉及一種污水處理裝置及其污水處理方法。

【背景技術】
[0002]目前，食品、造紙、印染、制藥、化工等企業生產過程中排放大量的污水，這些污水屬于有機廢水，這種有機污水需經過處理才能排放到自然界中，否則直接排放到自然界水體中會嚴重污染水環境。
[0003]近年來，水環境污染和水體富營養化的問題日益嚴重。而氮、磷是引起水體富營養化的主要因素。隨著公眾環境意識的提高和國內外對氮、磷的排放的限制標準越來越嚴格，研究開發經濟、高效的有機物、氮、磷協同處理技術，一直是水污染控制工程領域的熱點。
[0004]工業區的混合工業廢水均難處理，特別是以抗生素生產廢水為主的混合工業廢水更難處理。抗生素生產廢水是一類成分復雜、色度高、生物毒性大、含多種抑制物質的高濃度難降解有機廢水，是目前國內外污水處理的難點和熱點。國內外對該類廢水處理做了許多的試驗研究工作，如采用Fenton試劑法、光催化氧化法、臭氧氧化法和活性污泥法等，但是這些技術存在著占地面積大、投資大、處理成本較高和廢水處理達標率偏低等缺點，因此在實際工程推廣中受到較大限制。福建省某工業區一期工程采用“水解酸化+MSBR+絮凝沉淀”耦合技術處理該區以抗生素生產廢水為主的混合工業廢水，污水廠多年運營實踐表明:當進水滿足設計進水水質標準時，出水水質CODcr、NH3 一 N和TP等各項污染物排放指標均能穩定的達到國家《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)二級標準的要求；該工藝處理效果穩定，耐沖擊負荷性較強，工藝組合較合理，但只能達到二級排放標準的要求；二期工程采用“水解酸化+MSBR+臭氧氧化+絮凝沉淀+曝氣生物濾池”復合技術處理，雖能達到一級排放標準的要求，但占地面積大、處理成本高、運營管理復雜。
[0005]厭氧/缺氧/好氧法(即ΑΑ/0法)生物脫氮除磷的特點是工藝雖然簡單，且能夠同步脫氮除磷，總停留時間短，污泥不易膨脹，無需投藥，處理費用低，但是ΑΑ/0法存在當達到一定效果后，除磷量和脫氮效率難以進一步提高的問題。改良ΑΑ/0法雖綜合了 A/0法和改良UCT工藝的優點，即在厭氧池之前增設厭氧/缺氧池，有利于厭氧池的聚磷菌釋磷同時抑制了絲狀菌的繁殖，改善了泥水分離性能，提高運行穩定性和處理效果，但是存在污泥回流量大，增加污水處理成本。
[0006]目前，國內外對ΑΑ/0法及其變形工藝的研究多以生活污水為處理對象，而采用ΑΑ/0法直接處理工業廢水的報道較少，特別是以抗生素類制藥為主的工業廢水鮮見報導，倒置ΑΑ/0法直接處理以抗生素類制藥為主的工業廢水未見報導?；诖吮景l明人提出采用“改進型倒置ΑΑ/0法+曝氣生物濾池+絮凝沉淀池”耦合方法對工業污水進行處理。


【發明內容】

[0007]本發明的目的在于提供一種有機物高效去除同時脫氮除磷效率高、處理效果穩定可靠、運行成本低的污水處理裝置及其污水處理方法 。
[0008]為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:
一種污水處理裝置，其包括柵格、沉砂池、調節初沉池、改進型倒置ΑΑ/0池(即缺氧池、厭氧池、好氧池)、曝氣生物濾池、絮凝沉淀池和污泥濃縮池，所述的缺氧池出水口與厭氧池進水口連接，所述厭氧池出水口與好氧池進水口連接，所述的缺氧池、厭氧池和好氧池中均設有隔板和泥斗，所述的隔板設在池中，將池分成兩個區，其中一個區為生化反應區，另一個區為泥水自動分離區，所述生化反應區的外側壁上端部設有進水口，所述泥水自動分離區的外側壁上端部設有出水口，所述的隔板在靠近池底的中下部處設有泥水進出口，所述的泥斗設在泥水自動分離區的池底部，泥斗的側壁與池底的夾角為20-70°，泥斗的底端設有排泥裝置。
[0009]所述的隔板與池上表面的夾角為20-90°。
[0010]所述的排泥裝置為帶穿孔管的排泥泵。
[0011]一種污水處理方法，其采用了如上所述的污水處理裝置，所述的方法采用“改進型倒置ΑΑ/0法+曝氣生物濾池+絮凝沉淀池”耦合方法對工業污水進行處理；該方法具體包括以下步驟:
1)工業污水經格柵截留污水中大塊污物后流入沉砂池，沉淀去除沙粒；
2)沉砂池上部輸出的污水流入調節初沉池，調節水質和水量至均勻化，同時污水與池中的污泥充分混合，通過污泥的吸附，除去污水中部分污染物；
3)調節初沉池上部輸出的污水依次經過改進型倒置ΑΑ/0池進行反應，在缺氧池中攪拌調節污水中溶氧量處于0.2mg/L~0.5mg/L,同時馴化出一類以Ν03__Ν作為最終電子受體的反硝化聚磷菌群，反硝化聚磷菌以N03_作為電子受體，利用污水中的內碳源，通過“一碳雙用”方式同時實現反硝化脫氮、去除硝態氧和缺氧吸磷；在厭氧池中嚴格控制溶氧量(0.2mg/L，在厭氧微生物的作用下，主要發生水解酸化反應，將難溶性大分子有機物水解成溶解性有機物以提高污水水質的可生化性，同時充分釋放磷；在好氧池中攪拌調節污水中的溶氧量處于2mg/L~3mg/L，馴化出好氧菌群，在好氧菌的生物代謝作用下高效降解有機物和高效生物除磷；
4)好氧池中輸出的污水上清液一部分回流至缺氧池，一部分流入曝氣生物濾池，在曝氣生物濾池中，通過機械攔截、化學氧化和生物降解協同作用，繼續深度生物降解污水中的污染物；
5)曝氣生物濾池輸出的污水最后流入絮凝沉淀池，在絮凝沉淀池中加入鐵系或鋁系絮凝劑，通過化學絮凝作用，進一步去除殘余污染物，最終實現達標排放。
[0012]所述的調節初沉池中的污泥為缺氧池、厭氧池、好氧池和絮凝沉淀池排出的污泥，經排泥泵輸送至調節初沉池，與污水充分混合，活性污泥吸附污水中部分污染物；經調節初沉池泥水分離后剩余的污泥再泵入污泥濃縮池，進行污泥濃縮、脫水、壓干。
[0013]本發明采用以上技術方案，其有益效果如下:
(I)本發明所提出的“改進型倒置ΑΑ/0法+曝氣生物濾池+絮凝沉淀池”耦合方法在進水CODcr、NH3 — N和TP等污染物濃度符合GB8978-1996《污水綜合排放標準》三級排放標準前提下，對極難生物降解的抗生素類制藥污水為主的混合工業污水進行處理，取得了很好的處理效果，出水CODcr、NH3 一 N和TP等指標均達到“一級排放標準”，并且該工藝處理效果穩定可靠，運行成本較低。
[0014](2)本發明與“水解酸化+MSBR+臭氧氧化+絮凝沉淀+曝氣生物濾池”組合工藝相t匕，本發明占地面積更小、建設投資更少、處理效果更佳、處理成本更低、運營管理更簡單，其出水穩定達到“一級標準”，更具有經濟和技術雙重優越性。
[0015](3)改進后的缺氧池、厭氧池、好氧池等生化反應池均自帶獨立的泥水自動分離的裝置，免去了污泥回流，較大地減少了動力消耗，降低了污水處理成本，泥水分離時間控制在0.2-2.5h，而且各池可根據運營需要各自控制污泥濃度，使各池中的活性污泥在各自最佳的環境中生長，互不干擾、相互獨立，大大提高了生物處理效率。
[0016](4)改進后倒置ΑΑ/0法較傳統ΑΑ/0法和改良ΑΑ/0法，出水P含量明顯降低，且因為缺氧段設于工藝首端，反硝化可優先獲得碳源，因而反硝化速率也可提高15% — 39%。
[0017](5)本發明提出的耦合方法處理以抗生素類制藥為主的混合工業污水，不易受進水水質波動及其它因素影響，具有工藝耐沖擊負荷強，容易獲得穩定的CODcr、磷和氮去除，且生化污泥分開不會影響微生物活性，污泥沉降性能好，無發生污泥膨脹現象等特點。本發明污水處理工藝為極難生物降解的抗生素類制藥污水為主的混合工業污水的高效處理提供了新方法，具有很廣泛的應用前景，也為其它難處理的混合工業污水的高效處理提供了新途徑。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]現結合附圖對本發明作進一步描述:
圖1為本發明污水處理裝置及其污水處理方法流程圖；
圖2為本發明污水處理裝置結構之一示意圖；
圖3為本發明污水處理裝置結構之二示意圖。

【具體實施方式】
[0019]如圖1、2或3所示，一種污水處理裝置，其包括柵格1、沉砂池2、調節初沉池3、改進型倒置ΑΑ/0池(即缺氧池4、厭氧池5、好氧池6)、曝氣生物濾池7、絮凝沉淀池8和污泥濃縮池9，所述的缺氧池4出水口與厭氧5池進水口連接，所述厭氧池5出水口與好氧池6進水口連接，所述的缺氧池4、厭氧池5和好氧池6中均設有隔板10和泥斗11，所述的隔板10設在池中，將池分成兩個區，其中一個區為生化反應區12，另一個區為泥水自動分離區13，所述生化反應區12的外側壁上端部設有進水口，所述泥水自動分離區13的外側壁上端部設有出水口，所述的隔板10在靠近池底的中下部處設有泥水進出口 14，所述的泥斗11設在泥水自動分離區13的池底部，泥斗11的側壁與池底的夾角為20-70°，泥斗11的底端設有排泥裝置15。
[0020]所述的隔板10與池上表面的夾角為20-90°。
[0021]所述的排泥裝置15為帶穿孔管的排泥泵。
[0022]一種污水處理方法，其采用了如上所述的污水處理裝置，所述的方法采用“改進型倒置ΑΑ/0法+曝氣生物濾池+絮凝沉淀池”耦合方法對工業污水進行處理；該方法具體包括以下步驟:
1)工業污水經格柵I截留污水中大塊污物后流入沉砂池2，沉淀去除沙粒；
2)沉砂池2上部輸出的污水流入調節初沉池3，調節水質和水量至均勻化，同時污水與池中的污泥充分混合，通過污泥的吸附，除去污水中部分污染物；
3)調節初沉池3上部輸出的污水依次經過改進型倒置ΑΑ/0池進行反應，在缺氧池4中攪拌調節污水中溶氧量處于0.2mg/L~0.5mg/L,同時馴化出一類以Ν03__Ν作為最終電子受體的反硝化聚磷菌群，反硝化聚磷菌以N03_作為電子受體，利用污水中的內碳源，通過“一碳雙用”方式同時實現反硝化脫氮、去除硝態氧和缺氧吸磷；在厭氧池中嚴格控制溶氧量< 0.2mg/L，在厭氧微生物的作用下，主要發生水解酸化反應，將難溶性大分子有機物水解成溶解性有機物以提高污水水質的可生化性，同時充分釋放磷；在好氧池中攪拌調節污水中的溶氧量處于2mg/L~3mg/L，馴化出好氧菌群，在好氧菌的生物代謝作用下高效降解有機物和高效生物除磷；
4)好氧池6中輸出的污水上清液一部分回流至缺氧池4，一部分流入曝氣生物濾池7，在曝氣生物濾池7中，通過機械攔截、化學氧化和生物降解協同作用，繼續深度生物降解污水中的污染物；
5)曝氣生物濾池7輸出的污水最后流入絮凝沉淀池8，在絮凝沉淀池8中加入鐵系或鋁系絮凝劑，通過化學絮凝作用，進一步去除殘余污染物，最終實現達標排放。
[0023]所述的調節初沉池3中的污泥為缺氧池4、厭氧池5、好氧池6、曝氣生物濾池7和絮凝沉淀池8中排出的污泥，經排泥泵輸送至調節初沉池3，與污水充分混合，產生活性污泥吸附污水中部分污染物，經調節初沉池3泥水分離后剩余的污泥再泵入污泥濃縮池9，進行污泥濃縮、脫水、壓干。
【權利要求】
1.一種污水處理裝置，包括柵格、沉砂池、調節初沉池、改進型倒置AA/O池、曝氣生物濾池、絮凝沉淀池和污泥濃縮池，其特征在于:所述的改進型倒置ΑΑ/0池中缺氧池出水口與厭氧池進水口連接，所述厭氧池出水口與好氧池進水口連接，所述的缺氧池、厭氧池和好氧池中均設有隔板和泥斗，所述的隔板設在池中，將池分成兩個區，其中一個區為生化反應區，另一個區為泥水自動分離區，所述生化反應區的外側壁上端部設有進水口，所述泥水自動分離區的外側壁上端部設有出水口，所述的隔板在靠近池底的中下部處設有泥水進出口，所述的泥斗設在泥水自動分離區的池底部，泥斗的側壁與池底的夾角為20-70°，泥斗的底端設有排泥裝置。
2.根據權利要求1所述的一種污水處理裝置，其特征在于:所述的隔板與池上表面的夾角為20-90°。
3.根據權利要求1所述的一種污水處理裝置，其特征在于:所述的排泥裝置為帶穿孔管的排泥泵。
4.一種采用了如權利要求1~3所述之一污水處理裝置的污水處理方法，其特征在于:所述的方法采用“改進型倒置ΑΑ/0法+曝氣生物濾池+絮凝沉淀池”耦合方法對工業污水進行處理；該方法具體包括以下步驟: 1)工業污水經格柵截留污水中大塊污物后流入沉砂池，沉淀去除沙粒； 2)沉砂池上部輸出的污水流入調節初沉池，調節水質和水量至均勻化，同時污水與池中的污泥充分混合，通過污泥的吸附，除去污水中部分污染物； 3)調節初沉池上部輸出的污水依次經過改進型倒置ΑΑ/0池進行反應，在缺氧池中攪拌調節污水中溶氧量處于0.2mg/L~0.5mg/L,同時馴化出一類以Ν03__Ν作為最終電子受體的反硝化聚磷菌群，反硝化聚磷菌以N03_作為電子受體，利用污水中的內碳源，通過“一碳雙用”方式同時實現反硝化脫氮、去除硝態氧和缺氧吸磷；在厭氧池中控制污水中溶氧量(0.2mg/L，在厭氧微生物的作用下，發生水解酸化反應，將難溶性大分子有機物水解成溶解性有機物以提高污水水質的可生化性，同時釋放磷；在好氧池中攪拌調節污水中的溶氧量處于2mg/L~3mg/L，馴化出好氧菌群，在好氧菌的生物代謝作用下降解有機物和生物除磷； 4)好氧池中輸出的污水上清液一部分回流至缺氧池，一部分流入曝氣生物濾池，在曝氣生物濾池中，通過機械攔截、化學氧化和生物降解協同作用，繼續深度生物降解污水中的污染物； 5)曝氣生物濾池輸出的污水最后流入絮凝沉淀池，在絮凝沉淀池中加入鐵系或鋁系絮凝劑，通過化學絮凝作用，進一步去除殘余污染物，最終實現達標排放。
5.根據權利要求4所述的一種污水處理方法，其特征在于:所述的調節初沉池中的污泥為缺氧池、厭氧池、好氧池泥斗和絮凝沉淀池排出的污泥，經排泥泵輸送至調節初沉池，與污水充分混合，活性污泥吸附污水中部分污染物；經調節初沉池泥水分離后剩余的污泥再泵入污泥濃縮池，進行污泥濃縮、脫水、壓干。
【文檔編號】C02F9/14GK104163543SQ201410362877
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月28日 優先權日:2014年7月28日
【發明者】陳建發, 黃慧珍, 陳藝敏 申請人:漳州職業技術學院